Activités Pratiques de Maintenance BTS MI 1 / 12 Diagnostic OBJECTIFS : Apprentissage d’une méthode de diagnostic de défaillance Apprentissage des outils normalisés utilisés dans la méthode. Ces outils sont : - Les arbres de maintenance - Les organigrammes de test. A - LES ARBRES DE MAINTENANCE L'arbre de maintenance est un outil qui permet, lorsqu'il est bien fait, de dépanner une machine dans un temps minimum. I - SYMBOLES UTILISES Mettre programme en visualisation dynamique Vérifier ...................... .......... Mauvais Etape Bon Test Régler ou changer capteur C Réparation Réglage et contrôle après réparation II - PRINCIPE D’UTILISATION DES SYMBOLES DEFAILLANCE Test décisif M B T1 M T2 B M T3 B E1 E2 E3 E4 R1 R2 R3 R4 C1 C2 C3 C4 Un arbre commencera toujours par au moins un test décisif disponible sur la machine qui permettra de cibler la défaillance. Les opérations de vérification doivent être classées de façon à commencer par la cause la plus probable en allant vers les moins fréquentes de façon à minimiser le temps de diagnostic. Activités Pratiques de Maintenance BTS MI Diagnostic 2 / 12 B - METHODE DE DIAGNOSTIC I - AVERTISSEMENT Cette méthode est développée à partir de défaillances sur des systèmes automatisés, mais lorsqu’elle est maîtrisée, elle est applicable à n’importe quel autre système. Elle n’est pas utilisable pour la recherche de court-circuit ou de défaut d’isolement. La méthode se compose de 4 phases qui seront à respecter très rigoureusement. II - PHASE 1 : CONSTAT DU POINT DE VUE MAINTENANCE Si une machine de production est défaillante, le service de production édite un constat de défaillance, bien souvent imprécis, qui ne permet pas de bien cibler la panne. Pour cela, le service maintenance se déplace et effectue un constat plus approfondi que l’on appellera « Constat du point de vue maintenance ». Il consiste à faire des essais complémentaires qui permettent de connaître le comportement de la machine dans tous ses cycles de fonctionnement et ou tous ses modes de marche. Ces essais aident à cibler la ou les fonctions pouvant être défaillantes. III - PHASE 2 : RECHERCHE DES CAUSES POSSIBLES 3 - 1 : Analyse de la défaillance : Compte tenu du fonctionnement dans les différentes configurations de la machine, l’analyse consiste chercher les causes possibles dans chaque mode ou chaque cycle de celle-ci. Pour un système automatisé, il est recommandé de s’aider du synoptique de traitement de l’information ci-dessous. En général, il est conseillé de présenter cette analyse dans un tableau. Chaînes d'acquisition Chaîne d'action Automate ou PC cablée Capteur 1 Capteur n Chaînes Capteur Entrées UT + prog ou cablage Sorties Chaîne automate Pré-actionneur Commande électrique pré-actionneur Actionneur Effecteur Puissance élec, pneu, hydrau de l' actionneur Partie mécanique 3 - 2 : Mise en évidence des causes possibles : A partir du tableau ci-dessus ou des synoptiques pour chaque mode, sélectionner les réelles causes possibles sachant que : - si la fonction est défaillante dans tous les modes ou cycles, il faut ne tenir compte sont communes. que de celles qui - si la fonction n’est défaillante que dans un seul mode, il faut supprimer toutes les fonctionnent dans les autres cycles. causes Ensuite, les mettre en évidence en les surlignant sur des photocopies de schémas et ou de programme. Activités Pratiques de Maintenance BTS MI 3 / 12 Diagnostic 3 - 3 : Enumération classée des causes possibles Les causes possibles devront être énumérées de manière précise et classées par familles de façon à ne pas mélanger les parties électriques et pneumatiques ou les circuits de commande et de puissance. Bien différencier ou classer par famille, chaque entrée, chaque sortie dans le cas de machines pilotées par automate en pensant aux tests décisifs disponibles sur la machine. Il est possible d’utiliser pour l’énumération le diagramme d’ISHIKAWA. En effet, la panne se trouve dans une seule des familles. Les tests décisifs servent à aiguiller la recherche dans la famille contenant la panne. Exemples de familles : - Partie puissance d’un actionneur ..... - Chaîne électrique d’un capteur branché sur une entrée automate. - Commande électrique d’un pré-actionneur - Chaîne de traitement automate (Carte d’entrée, programme, carte de sortie) IV - PHASE 3 : TRACE DES ARBRES DE MAINTENANCE L'arbre commencera toujours par des tests décisifs qui permettront de diriger les recherches dans une des familles mises en évidence ci-dessus en éliminant les autres. si deux familles un test seul décisif est nécessaire si trois familles deux tests décisifs sont nécessaires si quatre familles trois tests décisifs sont nécessaires ..... Les tests décisifs sont des tests rapides qui permettent de rechercher la panne dans la famille où elle se trouve et en ignorant les autres. Exemples de tests décisifs : - Etat d’un contacteur, d’un moteur - Etat d’une led d’entrée ou de sortie automate - La valeur d’un manomètre, d’un témoin de pression...... V - PHASE 4 : DIAGNOSTIC C’est l’application pratique de l’étude ci-dessus. VI - REMARQUES La liste des causes possibles dans la famille « commande électrique » différe suivant le test décisif. Deux cas possibles : Cas d’un contacteur Automate Cas d’un électrodistributeur Distributeur KM1 Automate O 0.3 Schéma 1D Pilote EVA O 0.3 Led Test décisif Liste des causes Conclusion Etat du contacteur : collé ou non - Contact de la sortie O 0.3 Fils et connexions Bobine de KM1 La bobine de KM1 appartient à la famille « Commande électrique » parce qu’il est nécessaire qu’elle soit en bon état pour que le contacteur soit collé. Etat de la led : allumée ou non - Contact de la sortie O 0.3 Fils et connexions Le pilote EV n’appartient pas à la famille « Commande électrique » car le fait que la led soit allumée ne nous permet pas de dire que celui-ci est en bon état. Activités Pratiques de Maintenance BTS MI 4 / 12 Diagnostic C - EXEMPLE SUR LE PALETTICC On donne : - le dossier de la machine - le constat du service de production qui est décrit ci-dessous : Le constat de défaillance issu de la production est le suivant : Les rouleaux de convoyage des cartons vers le pousseur ne tournent pas. 1- CONSTAT DU POINT DE VUE MAINTENANCE : Dans le cas du Paletticc, étant donné qu’il possède un mode manuel, il faut savoir si les rouleaux fonctionnent dans ce mode. Le constat du point de vue maintenance est le suivant : - Les rouleaux ne tournent ni en manuel ni en auto. - En auto, la console affiche le message « Attente cartons » - Tous les autres actionneurs fonctionnent normalerment. 2 - ANALYSE : 2-1 : Recherche de toutes les causes possibles dans chaque mode : La fonction défaillante étant connue (convoyage des cartons), il va falloir rechercher dans chaque mode de fonctionnement du paletticc, toutes les causes possibles de panne. Cette machine possède deux modes de fonctionnement : Mode automatiqque et mode manuel. On ne tiendra pas compte du mode pas à pas , il correspond à la marche en automatique avec des points d’arrêt au cours du cycle. 2-1-1 : Mode automatique : 1 Cycle n° ou mode : AUTOMATIQUE Le cycle s'arrête : - soit dans l'étape 101 : dans ce cas, il manque l'information D10 - soit dans l'étape 102 : alors il manque l'action KM6 Entrées Capteur n UT + prog ou cablage Affichage : "Attente carton" D10 (I 1.3) 102 Automate ou PC cablée Capteur 1 101 Affichage : KM6 "Attente carton" O 0.3 Sorties Pré-actionneur Chaînes Capteur Chaîne automate Commande électrique pré-actionneur Chaîne de D10 : - Capteur D10 et son réglage - Entrée I 1.3 - Fils et connexions -Entrée I 1.3 -Programme Commande de KM6 : - Contact O 0.3 - Contact RT1 - Bobine de KM6 - Fils et connexions - Programme - Sortie O 0.3 Actionneur Puissance élec ou pneu actionneur Puissance de M= : - Fusible FU8 - Pôles de KM6 - Thermique RT1 - Moteur M= - Fils et connexions Effecteur Partie mécanique Partie mécanique : - courroie - clavettes Activités Pratiques de Maintenance BTS MI 5 / 12 Diagnostic 2-1-2 : Mode manuel : 2 Cycle n° ou mode : MANUEL C.M.(B 201) D6 (I 0.11) La commande en manuel est la suivante : & KAKM6 D11 (I 1.4) Automate ou PC cablée Capteur 1 Entrées Capteur n Chaînes Capteur - Chaîne de la C.M. - Chaîne capteur D6 - Chaîne capteur D11 Sorties UT + prog ou cablage Pré-actionneur Chaîne automate Automate : - entrée I 0.11 - entrée I 1.4 - programme - sortie O 0.3 Commande électrique pré-actionneur Commande de KM6: - Contact O 0.3 - Contact RT1 - Bobine de KM6 - Fils et connexions Actionneur Puissance élec ou pneu actionneur Puissance de M=: - Fusible FU8 - Pôles de KM6 - Thermique RT1 - Moteur M= - Fils et connexions Effecteur Partie mécanique Partie mécanique: - courroie - clavettes 2-2 : Enumération et classement des causes possibles par familles : Dans ce cas, où l’effecteur ne fonctionne ni en automatique ni en manuel, les causes possibles à retenir sont celles qui sont communes aux deux modes. 2-2-1 : Première représentation de l’énumération des causes possibles : Automate : Commande électrique de KM6 Puis sance électrique du moteur M= Partie mécanique Programme de traitement de la sortie O 0.3 Sortie O 0.3 Contact de la sortie O 0.3 Bobine KM6 Fils et connexions Fusbles FU8 et le porte fusibles Pôles de KM6 Les bilames du relais thermique RT1 Le moteur M= Les fils et connexions Courroie Clavette Activités Pratiques de Maintenance BTS MI Diagnostic 6 / 12 2-2-2 : Enumération des causes par le diagramme d’ISHIKAWA : Partie mécanique Commande électrique KM6 Contact O 0.3 Courroie Bobine KM6 Clavette Fils et connexions Contact RT1 LES ROULEAUX NE TOURNENT PAS Fils et connexions Bilames RT1 Sortie O 0.3 Moteur M= Pôles de KM6 Programme Fusible FU8 Puissance du moteur M= Automate 3 - TRACE DES ARBRES DE MAINTENANCE : Comme les causes ont été classées en 4 familles, l'arbre commencera par 3 tests décisifs qui permettront de diriger les recherches dans une des familles seulement. Les trois tests décisifs disponibles seront : - l’état de la led de sortie automate O 0.3 - l’état du contacteur KM6 - la rotation du moteur 3-1 : Tracé de l'arbre principal : Les ne tournent rouleaux pas M Test décisif n°1 Vérifier l'état de la led O 0.3 B Test décisif n°2 Vérifier B l'état du contacteur KM6 M Vers arbre automate M Vers arbre commande électrique de KM6 Vérifier si le moteur tourne Vers arbre puissance moteur M= Test décisif n°3 B Vers arbre partie mécanique Activités Pratiques de Maintenance BTS MI Diagnostic 3-2 : Arbre automate : 3-3 : Arbre commande de KM6 : Arbre automate Arbre Commande électrique de KM6 Visualisation dynamique du programme M Rectifier programme 7 / 12 Vérifier bobine de KM6 M Changer bobine B Vérifier programme M M B Vérifier contact O 0.3 Changer carte sortie Vérifier sortie O 0.3 B Vérifier contact RT1 M C Changer carte sortie Changer le RT C B Vérifier connexions et fils M C Réparer C C C 3 - 4 : Arbre puissance de KM6 : 3-5 : Arbre partie mécanique : Arbre Puissance moteur M= M Vérifier Fusible FU8 Arbre Partie mécanique B M Changer courroie Changer M Réparer moteur Vérifier moteur M= B B Vérifier courroie M Vérifier Clavette Réparer clavette M C Changer KM6 Vérifier pôles contacteur de KM6 M C Changer RT1 B C Vérifier bilames de RT1 M C B C Vérifier connexions et fils Réparer C C Les opérations de vérification doivent être classées de façon à commencer par la panne la plus probable en allant vers les moins fréquentes. 4 - DIAGNOSTIC : C’est la recherche de la partie défaillante en appliquant les arbres tracés précédemment. Activités Pratiques de Maintenance BTS MI 8 / 12 Diagnostic 5 - IMPORTANCE DU CONSTAT DU POINT DE VUE MAINTENANCE Considérons maintenant que le constat du point de vue maintenance est le suivant : - Les rouleaux ne tournent pas en auto mais fonctionnent en manuel. - En auto, la console affiche le message « Attente cartons » L’analyse des causes devient : 1 Cycle n° ou mode : AUTOMATIQUE 101 Le cycle s'arrête : - soit dans l'étape 101 : dans ce cas, il manque l'information D10 - soit dans l'étape 102 : alors il manque l'action KM6 D10 (I 1.3) 102 Automate ou PC cablée Capteur 1 Entrées Capteur n Affichage : "Attente carton" KM6 Affichage : "Attente carton" O 0.3 Sorties UT + prog ou cablage Actionneur Pré-actionneur Puissance élec ou pneu actionneur Chaînes Capteur Chaîne automate Commande électrique pré-actionneur Chaîne de D10 : - Capteur D10 et son réglage - Entrée I 1.3 - Fils et connexions -Entrée I 1.3 -Programme Commande de KM6 : - Contact O 0.3 - Contact RT1 - Bobine de KM6 - Fils et connexions - Programme - Sortie O 0.3 Puissance de M= : - Fusible FU8 - Pôles de KM6 - Thermique RT1 - Moteur M= - Fils et connexions Effecteur Partie mécanique Partie mécanique : - courroie - clavettes Comme les rouleaux fonctionnent en mode manuel, cela supprime les causes possibles notées en vert. Il reste donc 2 familles donc un seul test décisif est nécessaire. Capteur D10 et son réglage fils et connexions Entrée automate I 1.3 Chaîne de D10 : Automate : Entrée I 1.3 Programme Le début de l’arbre est alors : Les rouleaux ne tournent pas en automatique Test décisif n°1 M Vers arbre chaîne de D10 Vérifier l'état de la led I 1.3 B Vers arbre automate Activités Pratiques de Maintenance BTS MI 9 / 12 Diagnostic D - ORGANIGRAMMES DE TEST Les arbres de maintenance donnent l’ordre des appareils à vérifier, mais ils ne fournissent pas la procédure de test, c’est-à-dire les mesures nécessaires à effectuer pour connaître l’état des différents organes. C’est pourquoi, il vous sera demandé d’élaborer les organigrammes de test avec les schémas de mesures associés. I - SYMBOLES UTILISES Symbole de début Symbole de fin DEBUT Fin Action Test Non Ce symbole sert à préciser : - Les conditions de mesures - les prises de mesures Oui II - CONSEILS POUR LA REDACTION Le tracé des organigrammes de test doit tenir compte de l’emplacement « géographique » des éléments de la machine sur lesquels les mesures sont faites. Par exemple, il est difficile de mesurer une tension entre deux bornes qui ne se trouvent pas dans la même armoire. Il est possible, pour gagner du temps, de prendre une mesure et de s’en servir de test décisif. Ceci permet de savoir si le défaut se trouve par exemple à l’intérieur ou à l’extérieur de l’armoire. Ce peut être aussi une led (exemple sur un capteur). III- EXEMPLES Nous allons rédiger les organigrammes de test des parties suivantes : - partie commande électrique de KM6 - partie puissance du moteur à courant continu M=. 3-1 : Commande électrique de KM6 Activités Pratiques de Maintenance BTS MI 10 / 12 Diagnostic DEBUT Mesurer la tension entre la borne A2 de KM6 et la borne 3 de la sortie 0 0.3 = 24 V AC ? Non Problème contact O 0.3 changer le relais de sortie ou l'automate Oui Non Mesurer la tension entre la borne A2 de KM6 et la borne 95 du contact RT1 = 24 V AC ? Non Oui Fin Problème sur le fil 62 ou sur une de ses connexions : aux bornes 41 ou 66 : réparer Non Oui Mesurer la tension entre la borne A2 de KM6 et la borne 96 du contact RT1 = 24 V AC ? Fin Non Problème du contact NF de du relais thermique RT1 : Changer RTI Non Mesurer la tension entre les bornes A1 et A2 de la bobine de KM6 Problème de la bobine KM6 Changer le contacteur Fin La machine fonctionne-t-elle correctement ? Oui Fin Non Problème du fil 113 Réparer Non Oui La machine fonctionne-t-elle correctement ? Oui Oui = 24 V AC ? La machine fonctionne-t-elle correctement ? La machine fonctionne-t-elle correctement ? Oui Fin Activités Pratiques de Maintenance BTS MI Diagnostic 3-2 : Partie puissance du moteur M= DEBUT Mettre la machine hors tension Tester le fusible de FU8 Etat correct ? Non Problème fusible Le changer Non Oui Mettre la machine en fonct. Mesurer la tension entre les bornes 9 et 10 du bornier Oui La machine fonctionne-t-elle correctement ? Oui Fin = 24 V DC ? Non Mesurer U sur les fils L25 et L26 à l'entrée du porte fusible FU8 = 24 V DC ? Non Problème des fils L25 ou L26 Réparer. Non Oui Mesurer U sur les fils L42 et L43 à la sortie du porte fusible FU8 La machine fonctionne-t-elle correctement ? Oui Fin = 24 V DC ? Non Problème du porte fusible FU8 Le changer. Oui Non Mesurer la tension sur les 1 et 3 du contacteur KM6 La machine fonctionne-t-elle correctement ? Oui Fin = 24 V DC ? Oui B A Non Problème des fils L42 ou L43 Réparer. Non La machine fonctionne-t-elle correctement ? Oui Fin Vers page suivante 11 / 12 Activités Pratiques de Maintenance BTS MI Diagnostic Organigramme de la partie puissance du moteur M= : suite B A Mesurer la tension sur les 2 et 4 du contacteur KM6 = 24 V DC ? Non Problème du contacteur KM6 Le changer. Non Oui La machine fonctionne-t-elle correctement ? Mesurer la tension sur les 1 et 3 du relais RT1 Oui Fin = 24 V DC ? Non Problème des fils L45 ou L46 Réparer. Non Oui Mesurer la tension sur les 2 et 6 du relais RT1 La machine fonctionne-t-elle correctement ? Oui Fin = 24 V DC ? Non Oui Problème du fil 147 ou des bilames de RT1. Réparer ou changer RT1. Non Mesurer la tension entre les bornes 9 et 10 du bornier La machine fonctionne-t-elle correctement ? Oui Fin = 24 V DC ? Non Problème des fils L44 ou L48 Réparer. Non Oui Ouvrir la plaque à bornes Mesurer la tension sur les bornes du moteur M= = 24 V DC ? Oui Fin Non Problème du cable moteur Réparer. Non Oui Problème : moteur défectueux Le réparer ou le changer La machine fonctionne-t-elle correctement ? La machine fonctionne-t-elle correctement ? Oui Fin Fin 12 / 12