approfondissement dans le champ d`application habitat

Baccalauréat professionnel
Électrotechnique, énergie, équipements communicants
ÉPREUVE E2
Étude d’un ouvrage
Sujet : Approfondissement dans le champ
d’application habitat-tertiaire
Partie D : ECLAIRAGE CENTRALISE DES CABINES DE PEINTURE
- Sujet (documents à compléter) …………………………..page 20/31 à 25/31
Baccalauréat professionnel Electrotechnique, énergie, équipements communicants
Durée : 5 heures
0706-EEE EO DT C
Epreuve : E2
CORRIGE
Coefficient : 5
Page : 19/31
Sujet : Approfondissement dans le champ d’application habitat-tertiaire
PARTIE D
ÉCLAIRAGE CENTRALISÉ DES CABINES DE PEINTURE
On souhaite :
Centraliser et améliorer la commande de l’éclairage de la cabine de peinture des laques1 pour
réaliser des économies et contrôler l’éclairage à l’aide d’une supervision.
D1) Étude de l’éclairage :
Vérification de la conformité du niveau d’éclairement nécessaire à l’intérieur de la cabine de
peinture des laques 1 à l’aide des documents techniques DT12, DT25.
/4
D1-1) Calculer le flux lumineux total (FT) actuel pour éclairer la cabine.
Formule
Application numérique
Résultat
FT = N x n x fl
FT = 48 x 4 x 5200
FT = 998400 lm
D1-2) Calculer le niveau d’éclairement utilisé pour cette cabine.
Formule
/5
Application numérique
E = (FT x U x η)/(a x b x d)
E = 998400 x 0,94 x 0,6
96 x 11,5 x 1,85
Résultat
E = 275,7 lux
D1-3) Déduire la conformité ou non conformité du niveau d’éclairement utilisé. Justifier votre
réponse.
Justification
Conforme
Non conforme
X
Le niveau d’éclairement calculé est supérieur au niveau
d’éclairement moyen autorisé (275 ,7 > 250 lux).
D2) Étude de l’installation :
Etude des caractéristiques électriques de la nouvelle installation à l’aide des documents
techniques DT25, DT26, DT27,DT28.
Cahier des charges (1ère partie) :
- La réorganisation du circuit unique d’éclairage des cabines en trois sous circuits identiques
(3 fois 16 réglettes par circuit) commandés par des relais statiques repérés KME1, KME2, KME3
selon le principe et le schéma suivants :
Bac Pro ELEEC
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/3
Sujet : Approfondissement dans le champ d’application habitat-tertiaire
-
-
-
- 1er sous circuit : luminaires pour l’entretien et le nettoyage de la cabine.
- 2ème sous circuit : luminaires pour vérification de fonctionnement des équipements.
- 3ème sous circuit : luminaires pour la marche en fabrication.
L’allumage et l’extinction du 1er et 2ème sous circuits seront assurés par des boutons poussoirs.
L’allumage du 3ème sous circuit sera assuré par un détecteur photoélectrique système barrage,
corps en plastique, de type PNP indiquant la présence des carrosseries à l’entrée de la cabine
de peinture. Le câble de liaison entre le capteur et l’armoire automate est d’une longueur
d’environ 5 m.
L’extinction du 3ème sous circuit sera assurée par une temporisation intégrée dans le programme
automate.
La protection de l’éclairage sera assurée par des nouveaux disjoncteurs QE1, QE2, et QE3
ayant une courbe de déclenchement type C.
Le circuit de commande sera alimenté en 24V DC.
La gestion de l’éclairage sera assurée par un contrôleur de bus de terrain WAGO pour
ETHERNET avec la fonctionnalité d’un automate programmable. La vitesse de transmission est
de 10 Mbits/s.
L’adressage des entrées et sorties pour la programmation est le suivant :
Fonction
Capteurs
Affectation
SE1
I1
Marche éclairage 2ème
sous circuit
SE2
I2
Arrêt éclairage 1er sous
circuit
SE3
I3
SE4
I4
SE5
I5
Marche éclairage 1
sous circuit
er
Arrêt éclairage 2ème
sous circuit
Marche éclairage 3ème
sous circuit
Fonction
Commander
éclairage
sous circuit 1
Commander
éclairage
sous circuit 2
Commander
éclairage
sous circuit 3
Pré-actionneurs
Affectation
KME1
Q1
KME2
Q2
KME3
Q3
230/400V
50Hz
QE1
QE2
QE3
KME1
KME2
KME3
1er sous circuit
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Epreuve : E2
2èmesous circuit
3èmesous circuit
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Sujet : Approfondissement dans le champ d’application habitat-tertiaire
D2-1) Calculer la puissance totale (lampe avec ballast) du circuit d’éclairage du
1er sous circuit (P1).
/3
Formule
Application numérique
Résultat
P1 = N x n x p
P1 = 16 x 4 x 71
P1 = 4544 W
D2-2) Déterminer la valeur du courant de ce circuit (I1), sachant que le facteur de puissance
est de 0,84.
Formule
Application numérique
Résultat
I1 = P1/(V X cos ϕ)
I1 = 4544/(230 x 0,84)
I1 = 23,52 A
/3
D2-3) Donner la référence du disjoncteur QE1 sachant que le courant de court-circuit en
amont est inférieur à 10 kA.
Calibre
Dénomination
Pouvoir de coupure
Référence
25 A
C60N
10 kA
24191
/12
D2-4) Compléter la liste du matériel nécessaire à cette modification.
Désignation
Détecteur photo-électrique
Paramètres descriptifs
Système barrage NO
Récepteur
Emetteur
Fabricant Qtté
Téléméc
anique
Référence
1
XUB 2APANL5R
1
XUB 2AKSNL5T
Relais statique
Tension sortie 48 à 680V AC
Tension de commande 4 à
32V DC
Crouzet
3
84 130 117
Contrôleur de bus
Contrôleur Ethernet TCP/IP
Wago
1
750-842
Module d’entrée
4 DI 24V DC
Wago
2
750-402
Module de sortie
4 DO 24V DC 0,5A
Wago
1
750-504
Module d’alimentation
230V AC/24V DC
Wago
1
787-632
Wago
1
750-600
Borne finale de bus
Bac Pro ELEEC
Epreuve : E2
/2
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D2-5) Donner le type de connexion utilisé pour le contrôleur de bus de terrain
/2
RJ 45
/2
D2-6) Expliquer le principe de la notion de communication dans le protocole Modbus.
Le protocole Modbus est un protocole de dialogue basé sur une structure hiérarchisée
entre un maître et plusieurs esclaves.
D3) Gestion centralisée de l’éclairage :
Elaboration du grafcet de programmation et du schéma de commande permettant de répondre
au nouveau cahier des charges à l’aide des documents techniques DT23 et DT24.
Cahier des charges (2ère partie) :
La gestion de la nouvelle installation de l’éclairage sera gérée par un programme suivant le principe
et les grafcet ci-dessous :
Principe du fonctionnement de la mise en service de l’éclairage :
-
-
Premièrement : démarrage en un seul temps pour un éclairement d’entretien et de nettoyage de
la cabine c’est à dire 16 luminaires en service : KME1 seul (zone A).
Deuxièmement : démarrage en deux temps pour un éclairement de vérification de
fonctionnement des équipements c’est à dire 32 luminaires en service au final : KME1 puis
KME2 (zone B).
Troisièmement : démarrage en trois temps pour un éclairement de marche en fabrication c’est à
dire 48 luminaires en service au final : KME1 puis KME2 puis KME3 (zone C).
Grafcet :
Grafcet -Eclairage pour entretien-
Grafcet -Eclairage pour vérification-
0
10
Eclairage sous circuit1
1
Eclairage sous circuit 2
et étape 1 active
Eclairer zone A
20
Arrêt éclairage sous circuit1
et étapes 20 et 200 non actives
Eclairer zone B
Arrêt éclairage sous circuit2
et étape 200 non active
Grafcet -Eclairage pour marche en fabrication-
100
Présence carrosserie
et étape 20 active
200
Eclairer zone C et enclencher
une temporisation de 200 15 mn
Fin de la tempo.
Et présence carrosserie
Bac Pro ELEEC
Epreuve : E2
Fin de la tempo.
Et non présence carrosserie
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Sujet : Approfondissement dans le champ d’application habitat-tertiaire
D3-1) Compléter le grafcet de fonctionnement de l’éclairage selon le point de vue partie commande
permettant de répondre au cahier des charges (2ème partie).
/12
Grafcet -Eclairage pour entretien-
Grafcet -Eclairage pour vérification-
0
10
SE1
1
SE2 . X1
KME1
KME1
20
SE3 . X10 . X100+SE3./X20./X200
KME2
SE4 . X100+SE4./X200
Grafcet -Eclairage pour marche en fabrication-
100
SE5 . X20
200
KME1
KME2
KME3
T=15mn
T/X200/15mn . /SE5
T/X200/15mn . SE5
D3-2) Compléter le schéma de commande (folio 9) de cette modification en prenant en compte les
conditions précisées ci-dessus et les contraintes suivantes :
/12
- La mise sous et hors tension sera assurée par un interrupteur sectionneur repéré Q9.
- La protection du module d’alimentation et le circuit de commande sera assurée par des fusibles
repérés FU7 et FU8.
- La connexion entre les capteurs (SE1, SE2, SE3, SE4, SE5) et l’automate sera réalisée à l’aide
des bornes du bornier XE repérées respectivement XE1, XE2, XE3, XE4, XE5.
- Les bornes XE6 et XE7 seront réservées à l’alimentation en 24V continu. Elles seront polarisées
respectivement + et -.
Bac Pro ELEEC
Epreuve : E2
Corrigé champ habitat-tertiaire
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Epreuve : E2
Corrigé champ habitat-tertiaire
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
Arrivée
depuis
L
TGBT 24/1
N
230V/50Hz
0V
~
AL1
0V
FU9
24V
=
FU8
Q9
D
Contrôleur de bus de terrain
WAGO
Liaison RJ45
0V
24V
F
G
-
+
24V
H
-
+
0V
XE7
XE6
I
BORNE D'ENTREES TOR 750-402
E
WAGO-I/O-SYSTEM
1
C
I2
I4
I3
+
XE2
XE1
-
+
I1
SE2
SE1
J
K
BORNE D'ENTREES TOR 750-402
B
I3
-
I4
-
+
I2
XE4
XE3
+
I1
SE4
SE3
L
KME1
Q3
-
+
Q1
XE5
KME2
Q4
-
+
Q2
- +
Emetteur
N
- +
M
Récepteur
BORNE DES SORTIES TOR 750-504
Bac Pro ELEEC
SE5
BORNE FINALE 750-600
A
O
KME3
P
Q
Sujet : Approfondissement dans le champ d’application habitat-tertiaire
Circuit de commande –Folio 9
Eclairage des cabines
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