MACHINE D`IMPRESSION EN RELIEF
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MACHINE D’IMPRESSION EN RELIEF A. Support Dossier technique d’une machine d’impression en relief B. Capacités attendues Rédiger le programme On donne : Le cahier des charges La nomenclature des : Capteurs Pré actionneurs Actionneurs On attend : De coder le programme dans un language structuré De documenter ce programme pour en faciliter la lecture De vérifier ce programme et sa conformité au cahier des charges Choisir les capteur, récepteur et convertisseur On donne : Les caractéristiques spécifiques imposées par le cahier des charges sur les plans fonctionnel et d’exploitation C. On attend : De rédiger un bon de commande comportant la désignation commerciale du matériel Contenus d’enseignement La chaîne de commande des moteurs : Différents principes et choix des matériels : Appareillage de variation de vitesse. Le traitement de l'information : Équipements programmables industriels (API ) ; Langages de programmation utilisés dans les automates programmables ; Outils de description de fonctionnement normalisés du type : Grafcet D. Documentation pédagogique Moteurs à entrefer plan capteurs optiques de position E. Documentation technique Servomoteur disque AXEM à courant continu Servoamplificateur pour moteurs à courant continu F. Conditions de réalisation temps imparti : 6 heures situation : travail en binôme avec remise d’un compte-rendu en fin de séance 769757323 Christophe Jaunay Page 0 ÉTUDE DU FONCTIONNEMENT DE L’AUTOMATISME Les grafcets serviront de point de départ à l’écriture du programme exécuté par l’automate. Mesure de la hauteur des boites Un codeur incrémental (cf figure 2) situé en sortie du réducteur, associé au compteur de l’automate, convertit la cote h en un mot binaire. Ce dernier sera mémorisé par l’automate à une étape du grafcet de gestion du bâti 1. Pupitre de commande Un interrupteur SCH assure la mise sous tension du circuit de chauffage de l’outil du bâti 2 par contacteur KMCH. la régulation de température est assurée par un système électronique à Triac (hors-sujet). Si la température est suffisante pour l’impression (capteur S), on autorise la mise sous tension du moteur de translation des boîtes (un commutateur à 2 positions permet la sélection de la petite ou de la grande vitesse). Bâti 1 Dés que le palpeur SP1 entre en contact avec la boîte, la cote h mesurée par codeur incrémental et compteur n bits est mémorisée par l’automate. Simultanément l’alimentation du moteur est inversée et le rapport cyclique ajusté de manière à obtenir un ralentissement puis la remontée du palpeur. La masse de l’outil est telle, qu’elle détermine un dépassement h constant. Bâti 2 Le dépassement h est le même sur les deux bâtis. Le microprocesseur calcule une cote h’=(h-h)+x La température de l’outil et la cote x déterminent la profondeur d’impression. L’impression s’effectue en fin du dépassement h, sa profondeur réelle peut varier légèrement et dépend de la précision de mesure de la cote h par le codeur incrémental. Sur les deux bâtis, des capteurs de ralentissement SR1, SR2 donnent un ordre de réduction de la vitesse avant les butées sur les positions hautes SH1, SH2. Les taquets TQ1 et TQ2 sont actionnés par 2 vérins pneumatiques V1, V2 simple effet, pilotés par distributeurs électro-pneumatiques EV1, EV2. Au repos, les taquets sont en position haute Conditions initiales : Au premier cycle : outils en positions hautes, température de l’outil suffisante pour l’impression, tapis tournant en petite ou en grande vitesse. 1. Identification Sur le tableau ci-après, préciser les organes qui seront identifiés à des « réceptivités » sur le Grafcet et ceux qui seront identifiés à des « actions ». Christophe Jaunay 16/04/2017 769757323 6 Désignation Description (Bâti 1) palpeur capteur présence boîte capteur ralentissement montée capteur fin de course haut (Bâti 1) distributeur TQ1 descente palpeur montée palpeur montée lente palpeur Incrémentation du compteur Remise à zéro du compteur (Bâti 2) température suffisante pour impression capteur présence boîte capteur ralentissement montée capteur fin de course haut Côte h’ atteinte (Bâti 2) distributeur TQ2 descente outil d’impression montée outil d’impression montée lente outil d’impression Décrémentation du compteur départ cycle de production arrêt cycle de production contact avance Tapis Petite Vitesse contact avance Tapis Grande Vitesse SP1 SPB1 SR1 SH1 EV1 MRD1 MRM1 MRMPV1 INC compteur RAZ compteur S SPB2 SR2 SH2 Compteur = h’ EV2 MRD2 MRM2 MRMPV2 DEC compteur DCY ACY kmtpv kmtgv 2. Choix de l’automate A partir de la documentation technique de l’automate TSX Micro du catalogue « Contrôle Industriel, Schneider », Définir les caractéristiques de l’automate et le nombre nécessaire d’entrées/sorties. Compléter la fiche de configuration du TSX Micro (cf document-réponse). 3. caractéristique alimentation automate nombre entrées T.O.R. sorties T.O.R. entrée analogique sortie analogique entrées rapides Grafcets Décrire le fonctionnement par trois grafcets de niveau « partie commande » : l’un gérant l’avance des boîtes EV1, EV2 et les autorisations de travail des bâtis. (grafcet maître) les autres gérant le travail des bâtis 1 et 2 : montée, descente, mémorisation cote h. (grafcets esclaves) 4. Validation expérimentale Ces grafcets sont à valider au moyen des logiciels AUTOMGEM et d’IRIS (simulation des entrées/sorties de l’automate). Programmer ces GRAFCETS de niveau « partie commande » au moyen d’AUTOMGEM. Faire valider le bon fonctionnement des grafcets. Simuler les entrées sorties au moyen du logiciel IRIS un utilisant : 1 écran de simulation du coffret de commande, 1 écran de simulation des préactionneurs. 1 écran de simulation des capteurs, 769757323 Christophe Jaunay Page 7 ETUDE DE LA MOTORISATION 5. Choix du moteur Choisir dans le tableau « caractéristiques générales des servomoteurs AXEM » un moteur à courant continu à aimant permanent respectant les contraintes mécaniques. Il est conseillé de calculer : la vitesse maximale de rotation du moteur le couple utile à fournir par moteur. 6. Choix du variateur de vitesse A partir des documents fournis, choisir le variateur de vitesse de vitesse qui peut être utilisé pour le moteur choisi en justifiant et en énonçant clairement vos critères. 7. Schéma Rédiger le schéma du circuit de puissance : en représentant : le réseau triphasé 400V, l’alimentation du circuit de commande en 24V alternatif, le système d’avance à rouleaux commandé par un moteur asynchrone à 2 vitesses de type DAHLANDER à 1 seul sens de rotation (cf. MEMOTECH 12.1.8.14), l’ensemble convertisseur/moteur à aimants permanents pour un bâti, toutes les protections nécessaires avec leurs calibres en respectant la nomenclature : Information KMHL KMTGV, KMTGV’ KMTPV Description contacteur ligne / variateur de vitesse contacteur moteur translation grande vitesse contacteur moteur translation petite vitesse Remarque : le variateur sera représenté sous la forme d’un rectangle comportant le numéro des bornes utilisées. 8. Choix du codeur L’amplitude maximale du mouvement est de 0,50 mètre et on désire une précision meilleure que 2,5 millimètres. Diamètre du tambour 0,10 mètre. Donner, en la justifiant, la référence du codeur incrémental G61M---nombre de points du codeur 769757323 Christophe Jaunay Page 8 DOCUMENT REPONSE 769757323 Christophe Jaunay Page 9 769757323 Christophe Jaunay Page 10 ELEMENTS DE CORRIGE 5) vitesse linéaire du tambour : 1m/s diamètre du tambour : 10cm vitesse angulaire du tambour : 1/0.05 = 20rad/s = 191 tours/min vitesse angulaire du moteur : 3960tours/min force à fournir pour accélérer chacune des charges : m x dv/dt couple à fournir pour accélérer chacune des deux charges : m x r x dv/dt couple à fournir par le moteur pour accélerer les deux charges : 2 x (m x r x dv/dt) / 20,75 / 0,75 = 0,9N.m moteur choisi : MC13S (1,1N.m à 4000tours/min) 6) fonctionnement 4 quadrants ( 2 vitesses ; traction/freinage ) entrée : triphasé sortie : continu courant : 0,9 / 1,2 * 7 ,6 = 5,7A tension : 4000 / 3000 x 64 = 85V RTS 12/24-130T(12A ; 130V) 7) Choix du codeur : n : nombre de points du codeur 1 tour 2.Π.r = 0,314m n points 2,5.10-3m 1 point d’où n > 126 769757323 Christophe Jaunay 11 Page 769757323 Christophe Jaunay 12 Page 769757323 Christophe Jaunay Page 16/04/2017 13
