fabrication-briquede beton4

FABRICATION DE BLOCS MANUFACTURÉS
EN BÉTON
DOSSIER TECHNIQUE
- Présentation générale
- Description..............................................................
- Plan de la chaîne de fabrication..............................
DT 01
DT 02
- Centrale à béton
- Constitution et fonctionnement...............................
- Plan de la centrale à béton.....................................
- Skip........................................................................
DT 03
DT 04
DT 05
- Moulages des blocs
- Description..............................................................
DT 06 à DT 08
- Cahier des documents techniques
- G.E.M.M.A. de la centrale à béton..........................
- Chronogrammes de fabrication du béton................
- Hiérarchisation des GRAFCET...............................
DT 09
DT 10
DT 11
- Alimentation de l’usine
- Tableau Général T.G......................................
- T.G.B.T..........................................................
- Armoire distribution (servitudes).....................
DT 12
DT 13
DT 14
- Schémas de la presse
- Alimentations..................................................
- Mise sous tension...........................................
- Variateur 1 vibreur FFVE................................
- Contrôle grille téléco. FFVE............................
DT 15
DT 16
DT 17
DT 18
DESCRIPTION GENERALE
La chaîne de fabrication décrite ci-après est capable de produire des blocs
manufacturés, en béton, type parpaings ou hourdis.
Elle est constituée de sept parties principales :
- une centrale à béton qui élabore la matière constitutive des blocs à p
artir d’agrégats
(sables et graviers), de ciment, d’eau, etc.
- une presse qui moule les blocs et les dépose sur une planche de séchage par
quantités dépendant du modèle de bloc (exemple : 5 parpaings de 20 x 20 x 50).
- un ascenseur qui empile les planches.
- un transbordeur, constitué de deux chariots à mouvements croisés, sur rails, qui
assure le transfert des piles de planches fraîches vers le magasin temporaire et
ressort les planches séchées vers le descenseur.
- un magasin temporaire dans lequel séjournent les blocs et qui assure prise et début
de séchage. Sa capacité est telle qu’ils y séjournent environ 24 heures.
- un descenseur qui dépile les planches.
- un palettiseur qui décharge les planches et empile les blocs, en les croisant, afin de
constituer les lots de commercialisation. Les palettes ainsi constituées sont
acheminées par chariot élévateur vers une zone de stockage.
Les agrégats proviennent en partie de la carrière située à proximité immédiate du site
de l’usine. Les autres constituants sont achetés.
L’alimentation en énergie électrique est réalisée au moyen d’un poste de transformation
HT / BT.
DT 01
MAGASIN TEMPORAIRE : SECHAGE ( 24 h)
CENTRALE A BETON
REBUTS
ASCENSEUR
MALAXEUR
AGREGATS
PRESSE
SKIP
TRANSBORDEUR
SALLE DE CONTROLE
TAPIS
ARMOIRES ELECTRIQUES
DESCENSEUR
RETOUR
DES
PLANCHES
SILOS
PALETTISEUR
SORTIE DES PRODUITS
FABRIQUES
GRILLES DE SECURITE
PLAN DE LA CHAINE DE FABRICATION
ATELIER DE MAINTENANCE
CENTRALE A BETON
1 - CONSTITUTION
La centrale est constituée d'un malaxeur dans lequel sont introduits les différents éléments du
mélange. Les agrégats sont élevés au moyen d'un skip. Ils ont été pesés et transportés par le tapis
peseur et le tapis d'amenée. Le ciment est introduit au moyen d'un transporteur à vis d'Archiméde.
On y ajoute l'eau et les adjuvants si nécessaire.
Les quantités et les temps de malaxage dépendent des " recettes " qui ont été éloborées en
fonction des blocs à réaliser et des caractéristiques des constituants.
Le mélange ainsi réalisé est transporté par le tapis béton vers la presse de moulage.
Par une rotation inverse du tapis béton,on peut décharger les rebuts lors du nettoyage
du malaxeur en fin de production.
2 - FONCTIONNEMENT
- Le cycle de fonctionnement de la centrale est conforme au GEMMA et aux chronogrammes
proposés.
- L'état initial de la centrale à béton est défini ainsi :
- le skip est vide et en position Basse,
- le malaxeur est vide, trappe fermée.
- A la procédure : " Arrêt demandé en fin de cycle " :
- le pesage des agrégats ne s'effectue plus,
- le skip plein se vide, le malaxage s'effectue,
- le skip redescend en position Basse et le cycle s'arrête.
- Le malaxeur n'est pas arrêté entre les gâchées. Sa mise en service s'effectue en " Production
normale " et en " Marches de préparation "dès le début de chaque mode de marches.
En " Marches de vérification dans le désordre ", elle s'effectue par impulsion sur un bouton
poussoir spécifique.
- La hiérarchisation des tâches est assurée par des ordres de forçage venant des différents
GRAFCET :
- GRAFCET de sureté : GS ( GRAFCET maître )
- GRAFCET de conduite : GC intégrant les dispositions précisées dans le GEMMA
- GRAFCET de production normale : GPN
- GRAFCET de marche de préparation : GMP. En effet, par temps froid, le malaxeur
sera mis en route à vide pendant quinze minutes avant la première gâchée
( réchauffage du fluide de graissage ).
- GRAFCET de marches de vérification dans le désordre : GMD
- GRAFCET des sous tâches : GM, GT, GP.
DT 03
SILO n°1
SILO n°2
DRAGLINE
SILO ADJUVANTS
EAU
FCH
FCA
SKIP
MALAXEUR
AGREGATS
TAPIS
PESEUR
TAPIS
D’AMENEE
TAPIS BETON
FCB
VERS PRESSE
BENNE A REBUTS
FOSSE
CENTRALE A BETON
MOULAGE DES BLOCS
1 - PRESENTATION
Le moulage des blocs est assuré par une presse ADLER. Le béton arrive par tapis
dans une trémie située dans la partie supérieure de la machine. Il descend par gravité.
Une planche est placée sur la table vibrante qu’un moule vient recouvrir. Sa hauteur
est supérieure de quelques centimètres à la hauteur finie des blocs manufacturés.
Un panier racleur amène au dessus du moule, une certaine quantité de béton pour le
remplir. Pour être sûr du bon remplissage, la table vibre une première fois pendant quelques
secondes. Ensuite le panier racleur recule et laisse place à un contre moule dont les formes
en saillie épousent étroitement celle du moule.
Une deuxième phase de vibration peut alors s’exécuter pendant laquelle le contre
moule commence par descendre à l’intérieur du moule pour aider à tasser le béton.
Sans vibration maintenant, le moule remonte, le contre moule assurant un parfait
démoulage des blocs. La planche peut alors être évacuée et un nouveau cycle peut
recommencer.
La presse est presque entièrement hydraulique à l’exception de la table dont les
vibrations sont assurées par quatre moteurs électriques.
On peut voir, ci-dessous, le moule, la planche posée sur la table vibrante et deux des
quatre moteurs qui assurent les vibrations.
DT 06
Comme le montre la photo ci-dessous, la presse est entourée de grilles de sécurité
interdisant l’accès à toute personne durant le fonctionnement. Il reste néanmoins un espace
important correspondant à la sortie des planches. Toute tentative d’ouverture de ces grilles de
sécurité pendant le fonctionnement de la presse provoque immédiatement l’arrêt des vibreurs
et du circuit hydraulique.
Des dispositifs d’arrêt d’urgence sont disposés autour de la presse et dans le
bâtiment.
2 - VIBRATION MODULABLE
La vibration modulable est composée d’un vibrateur à quatre lignes d’arbre avec
chacune un balourd fixe et non réglable. Chaque ligne est entraînée individuellement, au
moyen d’un cardan, par un moteur asynchrone triphasé de 7,5 kW. Les moteurs sont pilotés
chacun par un variateur de vitesse UMV 4301, fonctionnant par contrôle vectoriel de flux, avec
retour codeur (boucle fermée). Des cartes d’axes assurent les positionnements relatifs des
arbres.
DT 07
Principe de fonctionnement :
Les lignes 1 et 4 sont synchronisées entre elles, ainsi que les lignes 2 et 3.
Les moteurs sont toujours en rotation à une vitesse de repli fixée par l’opérateur et les
balourds sont en opposition, d’où une force résultante nulle sur la table.
Au moment de la vibration, les moteurs montent à la vitesse souhaitée, celle-ci
atteinte, les balourds sont alors décalés :
- les lignes 1 et 4 sont ralenties pendant 0,3 secondes
- les lignes 2 et 3 sont accélérées pendant 0,3 secondes.
On obtient ainsi un décalage des balourds d’où l’apparition d’une force résultante
non nulle.
Pour annuler la vibration, il suffit d’effectuer les mouvements inverses.
La force maxi, pour une vitesse donnée, est obtenue lorsque les lignes 1 et 4 sont
déphasées de 180 degrés par rapport aux lignes 2 et 3. Elle peut atteindre 160 000 N pour
une vitesse de rotation des moteurs de 4000 tr.min-1.
DT 08
Références de l'équipement:
Guide d'Etude des
Modes de Marches et d'Arrêts
HORS
G IE
(A) PROCE DURE D'ARRET de la PARTIE OPE RATIVE (P.O.)
Centrale à béton
(F) PROCEDURES DE FONCTIO NNE ME NT
Auto OU P réparation
(A6) <Mise P.O. dans état initial>
Mise en
énergie
PC
Par comm ande des
différ ents m ouvem ents
Conditions
initiales (A1) <Arrêt dans état initial>
(F4) <Marches de vérification dans le désordre>
Manuel
Com mande
séparèe des
différ ents
m ouvem ents
Préparation ET Marche
Etat repos de la centr ale
à béton
Auto ET Marche
Tâche :
(A7) <Mise P.O. dansétat déterminé>
(F2)<Marches
de préparation>
(A4) <Arrêt obtenu>
Tâche :
(A5) <Préparation pour remise en route après
défaillance>
Mise hors
énergie
PC
DT 09
Vérification et
mise sous tension
(D2) <Diagnostic et/ou traitement
dedéfaillance>
(A2) <Arrêt demandé
en fin de cycle>
(F3)<Marches de
clôture>
Mise en
route du
Malaxeur
Fin de Tâche T1
(A3) <Arrêt demandé
dans état déterminé>
(F5)<Marches de vérification dans l'ordre>
T2
Fin Tâche : T2
Le cycle en
cours se
termine
(F1) <Production normale>
Arrêt
Pesage des agr égats
Tr ansport des agrégats : T apis
Chargement du Malaxeur : Skip
Fabrication du béton : M alaxeur
(D3) <Production tout de même>
Tâche : T1
(F6) <Marches de test>
Mise en
énergie
PC
ATU ET
réarmement
PRODUC TION
PRODUCTION
Depuis tous les états
(D1) <Arrêt d'urgence>
Mise hors
énergie
PC
T3
ATU
Arr êt figeage partie opér ative
(D) PROCE DURE S en DEFAILLANCE de la P artie O pér ative (P.O .)
(F) P ROCE DURE S DE FO NCTIONNE MENT
TRAPPE
Déversement
agrégats
OU VER T E
Malaxage
des agrégats et adjuvants
Malaxage
béton
Malaxage
avec prise
d' eau
Vidange
béton
F ER M E E
10s
60s
22s
10s
Instant t0 : Fin de
fermeture de la
Trappe du Malaxeur
4s
Ouverture
trappe
32s
t
4s
Fermeture
trappe
SKIP
P os itions :
HAUTE
Montée
Skip
Montée
Skip
Descente
Skip
AT TEN TE
B AS S E
∆ t2
PESAGE
∆t3
10s
Instant t' :
Autorisation d'une
nouvelle gâchée
∆t1
t
Nota : L'instant t' peut se produire en
même temps que l'instant t0 .
t
55s
TAPIS : Peseur et d'amenée
t
43s
Chronogrammes de fabrication du béton
Centrale à béton
DT 10
Folio n°11
GRAFCET de SURETE
GS
0
F/GC : ( )
M ise en énergie
réarm ement
1
GRAFCET de CONDUITE
GC
10
GRAFCET de PRODUCTION NORMALE : GPN ( Tâche 1 )
20
F/GPN :( )
et
Départ cycle et X 12
21
P F/GC : (10)
F/GPN:(20)
M ise hors énergie ou
disposit if d'arrêt d'urgence
22
25
enclenché ou sécurité des
pers onnes non assurée
GRAFCET des Sous Tâches
23
Exécution sous
tâche malaxage
26
Exécution sous
tâche pesage
Malaxage : GM
Pesage : GP
DT 11
100
Fin sous tâche
pesage
200
101
Folio n°12
Hiérarchisation des G RAFCET
Centrale à béton
10 9
212
Fin sous tâche
malaxage
Tapis peseur et d'amenée : GT
300
30 8
Nota : Le fonctionnement du tapis béton n'est pas pris en compte dans cette étude.
S
S
QA
Icc0
O
Q0
QB
U1 = 20 kV
U2 = 410 V
Ucc = 4 %
Dyn 11
O
QTA
Q TB
IccT
DT 12
A
B
C
longueur : 5 m
Poste HT / BT
Tableau Général : T. G.
CARDEW
Z
C.P.I.
Comptage
B.T.
Réseau
E.D.F.
aéro-souterrain
20 kV
Légende des serrures avec :
Clé absente
Folio n°
Clé libre
Clé prisonnière
longueur : 50 m
Câbles monoconducteurs
jointifs en nappe
U 1000 A R 2 V
4 1 240 mm2 / phase
4 1 240 mm2 neutre
1 1 240 mm2 PE
vers
T.G.B.T.
1
Icc1
Jeux de barres
Q1
Q2
Q3
Q4
Q5
DT 13
Ib 0
Folio n°
Distribution B asse Tension
T. G. B. T.
Arrivée
depuis
Tableau
Général
Ib 1
2
Câbles monoconducteurs
U 1000 A R 2 V
Câbles posés sur chemin
de câbles (ou tablette )
perforé avec deux autres
circuits triphasés.
Température 40 ° C
Longueur 20 mètres
Ib2
Presse
S 2 = 225 kVA
U = 400 V
cos ϕ 2 = 0,8
Ib3
Manutention
S 3 = 75 kVA
U = 400 V
cos ϕ3 = 0, 85
Ib4
Centrale à béton
S4 = 80 kVA
U = 400 V
cos ϕ 4 = 0,85
Ib 5
Servitudes
Ib 5 = 125 A
U = 400 V
cos ϕ 5 = 0,9
Icc2
Q6
IN
160 T
160 A
Q7
Q8
C 60 H
40 A
courbe C
Q9
C 60 H
63 A
courbe C
DT 14
Q 10
Tableau Servitudes
Armoire de Distribution
C 60 N
16 A
Câble mono-conducteur
U 1000 A R 2 V
2 1 150 mm 2 / phase
1 1 150 mm 2 neutre
2
1 1 150 mm PE
Longueur 15 mètres
Folio n°3
depuis
T.G.B.T.
Q 11
C 60 H
Câble
U 1000 R 2 V
Atelier
palette
Réfectoire
Chauffage
local adjuvant
Prises de courant
triphasées
400 V , 32 A
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
A
PE
L2
L12
L12
X2P 1
L3
L4
L13
L13
X2P 2
L5
L6
L14
L14
L4
Q1
L2
KM1
( mise sous tension )
L4
L1
L2
X2P 0
26
L7
q1
( 026-2 )
C
L12
( 012-2 )
D
L13
( 012-2 )
L14
( 012-2 )
E
Q69
DT 15
L16
( 134-2 )
L6
( 134-2 )
Alimentation
dans pupitre
L2
( 011-8 )
L4
( 011-8 )
AUTOM ATE TSX 57
L6
( 011-8 )
T3
A lim e nta tio n 2 20 V A C
F
G
H
I
27
24
2500 VA
400 / 115 V
25
T1
( 134-2 )
L4
L9
L15
Q 60
L8
B
( 026-2 )
L2
J
27
28
28
Q 61
K
A lim e nta tio n 2 20 V A C
04
AUTOM ATE TSX 57
02
PRESSE A860
Alimentations
03
Q 70
05
( 026-2 )
Alimentation
armoire puissance
L
04
04
04
( 003-2 )
Folio n° 002
M
H102
02
H153
02
02
( 003-2 )
N
O
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
A
( 002 - 24 )
04
04
01
( 110 - 5 )
( 145 - 8 )
07
23X21
( 137 - 12 )
18BAS
33MOUL
0GRI
23X11
( 189 - 2 )
08
11
( 139 - 15 )
30BAS
35
17BAS
20BAS
120
G
3GRIL
14
13X19
216
DT 16
36MOUL
20X18
4X18
13
4X11
( 094-12 )
Fu53
12
15
1X28 AIR
14
5X21
24
1BEV AIR
EVAIR
18
219
PRESSE A860
Mise sous tension
16
23
A1
Y2
5X11
7X21
7X11
6X21
6X11
2BEV AIR
17
2X28 AIR
02
Folio n° 003
( 002 - 24 )
H
( 139- 15 ) N ettoyage pilon
13
XPS AL 3410
Y1
D
F
4X21
A2
Nettoyage pilon
01
09
3X11
06
Sortie presse
E
( 074-2 )
34MOUL
( 134-16 )
19BAS
3X18
C
( 094 - 12 )
10
3X21
B
Tire tole
( 125 - 3 )
01
12X18
04
19X18
04
121
29BAS
Chauffage pilon
02
02
( 189- 2 )
Sortie presse
( 114-2 )
Motorisation 1
( 125-3)
V ibra tion F FV E
( 143-1 )
Blocage dameur
( 137-12 )
Tire tole
(089-2 )
P ulv éris ation
( 136-8 )
Vibration pilon
( 145-8 )
Chauffage pilon
I
J
K
L
( 110 - 5 )
M
NO
NF
( 003-16 ) ( 003- 9 )
( 003-16 )
NO
( 002-16 )
( 002-16 )
( 002-16 )
( 006-9 )
( 003-21 )
NF
NO
( 96-20 )
NF
( 192-15 )
( 195-19 )
( 194-16 )
N
O
1
2
3
4
5
6
7
8
Q43
( 002-24 )
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
L153
L154
L154
( 002-25 )
L156
( 002-25 )
L158
( 002-25 )
( 002-24 )
L13
L155
L156
( 002-24 )
L12
L157
L158
Q112
( 124-10 )
L161
L160
0X2PV
2
L2
11
L3
Fu57
8
VARIATEUR UMV 4301 22 T
15 kW
28
27
14 13 6 5
4 3
2 1
U
SUB
0
15
V
W
( 131-6 )
C40
L163
L164
L165
G
( 027-20 )
( 027-20 )
H
I
K
( 131-6 )
( 025-8 )
( 131-6 )
Alim entation
5 V extérieure ( 025-8 )
0
L168
( 131-6 )
( 125-47 )
L167
KA44
L162
J
( 131-6 )
L166
PRESSE A860
C41
31 30 29
F
1X2PV
C37
C39
1
3
L1
Variateur 1 Vibreur FFVE
DT 17
5
L159
C38
6
E
SON DE CT P
( 027-4 )
C05
( 127-3 )
C36
B
vers les
trois autres
VIBREURS C
D
C35
( 127-3 )
26
A
KM43
L14
25
L
( 131-6 )
1
Folio n° 026
2 1
3
4
8
6
5
6
7
9
3
10
7 4
+5V 0V
MV 1
7, 5 kW
M
N
Codeur 1024 points par tour
O
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
A
Réarmement Sécurité
GRILLE
( 003-23 )
01
01
Marche ligne FFVE
01
B
Relais de sécurité GRILLE
01
01
( 111-5 )
C
D
01
KA17
( 110-13 )
A1
154
15X 18
8 Gr il
22X11
F25
( 027- 20 )
H45
S181-1
160
( 003-23 )
02
02
NO
NF
Folio n° 110
( 004-8 ) ( 110-10)
( 107-6 )
( 110-4 )
( 110-13)
02
02
NO
( 026-9 )
( 026-9 )
( 026-9 )
( 110-15)
NF
02
H
11 G ril
I
( 110-7 )
S181-2
8 Gr il
1 6G r il
4 Gr il
14 G ril
NO
J
10 G ril
5G ril
KM43
17X 18
9Gril
S842
177
( 070-4 )
H42
G
S281-2
6G ril
S842
KA17
F
S24
S281-1
158
19X11
S23
157
175
174
153
152
S12
155
C314
19X21
18X11
PRESSE A860
Contrôle grille - Téléco. FFVE
DT 18
S11
22X21
18X21
KA38
A2
Bloc d' auto-contrôle PILZ
174
( 110- 22 )
E
KM43
( 110- 7 )
KA38
( 111-5 )
159
( 110- 7 )
02
156
KA17
( 110- 7 )
02
161
KA17
01
01
C0 5
01
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