Édition 2- 2012

Édion2-2012

Le présent document est la propriété des entreprises qui ont contribué à sa rédacon et du GIMELEC. Il est protégé par le droit
d’auteur. Il ne peut être reproduit , modié, diusé, exploité sans l’autorisaon écrite des propriétaires.
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CeeÉdion2duGuideMoonaétévoulueparlecomitédedirecon«Mooncontrol»duGimelec,qui
depuisplusd’unedizained’annéesetdemanièrespécique,permetauxindustrielsdelaprofession
d’œuvrerensembleenéchangeantdespointsdevue,encomparantdesexpériences....enunmoten
partageantlapassiondumooncontrolcaronnemetpasdel’intelligenceaucœurdesmachinessans
passion.
Commetouteslespassions,celledu«MoonControl»doitsetransmere.
L’Édion2deceguideprendencomptelesévoluonstechnologiquesdepuisl’édion1de2009,ainsi
quelescommentairesquiontétéapportésparlesnombreuxlecteursdelapremièreversionetparles
représentantsduMinistèredel’Éducaonnaonale.
Pournoustous,c’étaitunenouvelleoccasiondefaireproterlelecteurdesexpériencescumuléesd’en-
treprisesoudegroupesreconnus.
Cetouvragecouvrelatotalitédesaspectsducontrôledumouvementquiest,parnature,pluridiscipli-
naire:mécanique,électroniquedepuissance,électromécanique,automasme,traitementdusignal,
économied’énergie,sécurité....
Pourceeédion,lesauteursontessayéderendrel’approcheencoreplusaccessible,maisnonsimpliste
anquechacunpuissetrouverlesréponsesprécisesàsesinterrogaons.
CetouvrageaétérendupossibleparlacollaboraondessociétésLeroy-Somer,BoschRexroth,Rockwell
Automaon,SchneiderElectric,SEWUsocomeetSiemens.
IlaétépilotéetrédigéparlasociétéJUXEO.
Qu’ungrandmercisoitdonnéauxmembresducomitédedirecon«MoonControl»duGimelecpour
leurengagementleurexperseetleursconseilsquiontpermisdemeneràbiencetouvragemalgrédes
emploisdutempsplusquechargés.Saluonségalementl’excellentclimatentrelesmembres:
FrédéricBarbarit/Leroy-Somer
BernardGiraudetVincentCaulet/BoschRexroth
MichelMaissantetManuelRibier/RockwellAutomaon
DominiqueLeducetAlexandrePerrat(Présidentducomitédedirecon)/SchneiderElectric
ChrisanSibileauetOlivierAnacker/SEWUsocome
ThierryBouchaudetJocelynPeynet/Siemens
ChrisanDuquesne/Gimelec(Directeurmarkeng,techniqueetenvironnement)
DominiqueBazin/Gimelec(DéléguéGeneralAdjointduGimelecetanimateurducomité)
AlexandrePerrat
(pourlesmembresducomité)
DominiqueBazin
(DéléguéGeneralAdjointduGimelec)

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d’auteur. Il ne peut être reproduit , modié, diusé, exploité sans l’autorisaon écrite des propriétaires.3
Sommaire
1- Préface.............................................................................................................1
2- Introduction .....................................................................................................2
3- L’entraînement ................................................................................................6
3-1-Leguidage-......................................................................................................................................................... 6
3-2-Laconversiondemouvement-............................................................................................................................ 7
3-3-Lesréducteurs-................................................................................................................................................. 10
3-4-Lesmoteurs-..................................................................................................................................................... 16
3-5-Ledimensionnementdesmoteurs-.................................................................................................................. 41
3-6-Lesfreins-......................................................................................................................................................... 44
3-7-Lescodeurs-...................................................................................................................................................... 46
3-8-L’oremoteur-.................................................................................................................................................. 49
4- La conversion de puissance ........................................................................53
4-1-Lesvariateurs-.................................................................................................................................................. 53
4-2-L’ore-............................................................................................................................................................... 63
5- Les mouvements et fonctions .....................................................................65
6- Le dimensionnement ....................................................................................71
6-1-Lastratégiedecommande-............................................................................................................................... 71
6-2-Lesouls-.......................................................................................................................................................... 79
7- La mise en œuvre des produits ...................................................................82
7-1-L’installaon-.................................................................................................................................................... 82
7-2-Leraccordement-.............................................................................................................................................. 84
7-3-Lastructured’unsystème-................................................................................................................................ 87
7-4-Lesarchitectures-............................................................................................................................................. 88
7-5-Lesbusdecommunicaon-.............................................................................................................................. 90
7-6-Lesentrées-soresdesvariateurs-................................................................................................................... 93

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Sommaire
8- Le réglage de l’asservissement ...................................................................95
9- Les applications industrielles......................................................................98
9-1-Maximisaondelaproducond’électricitéd’unecentralephotovoltaïque-................................................... 99
9-2-Manutenon:Systèmedelevaged’unerameTGVcomplète-........................................................................ 100
9-3-Ensacheusehorizontalesurbasedeservomoteursavecvariateursintégrés-................................................. 101
9-4-Soluoncomplète(matérielsetapplicafs)deporquedemanutenon-.................................................... 102
9-5-ROBOTIQUEetPACKAGING:IntégraondesrobotsDeltadansleslignesdemachinesd’emballages-.......... 103
9-6-THERMOFORMAGE:Soluonglobaleetouverted’automasmeetd’entraînement-................................... 104
9-7-Machined’impressionsérigraphie2couleurs-.............................................................................................. 105
9-8-Machineévoluved’équetagedebouteilles-............................................................................................... 106
9-9-ConvoyeuravecéconomiesgrâceàtechnologieMovigear®-......................................................................... 107
9-10-Installaondecondionnementetd’emballagedelamesdeparquetstraé-........................................... 108
9-11-Ligned’impression«commercial»-............................................................................................................... 109
9-12-Machinedebobinagedebressynthéques-............................................................................................. 110
10- Les économies d’énergie ......................................................................... 111
11- La sécurité ................................................................................................. 115
11-1-Lesexigences-............................................................................................................................................... 115
11-2-Lesfonconsintégrées-................................................................................................................................ 116
12- Conclusion ................................................................................................120
13- Glossaire ...................................................................................................122

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Lemarkengproduitetledesignintervenantdeplusen
plusdanslesuccèscommercialetnancierd’unproduit
en orientant le choix du consommateur, les industriels
doiventfairefaceàunmarchétrèsuctuantetvolal.
Pourrépondreauxaentesduclient(entermedefor-
mats,decouleurs,detextures,dedesign,degoûts…),ils
doiventinvesrdansdesoulsdeproduconetdesma-
chines évolufs, exibles, de plus en plus performants
avecuntauxderendementsynthéque(TRS)leplusélevé
possible.
Cetinvesssementdoitalorssefairedefaçonjudicieuse
etdoitaussiêtrerentabiliséauplusvite.Lescadencesma-
chinesdoiventaussiêtredeplusenplusélevées,avecdes
précisionsdeplusenplusserréesanderéduirelesrebuts
etaugmenterlaqualitéduproduitni.Unemaintenance
facilitéeetrapideestégalementrecherchée,ainsiqu’une
transparencedel’informaonauxdiérentesstratesde
l’entrepriseanquelesdécisionspuissentêtreprisesen
tempsréel,tantauniveaudupersonneldeproduconet
maintenance,qu’auniveaudirecongénéraledel’entre-
prise.Ceciau traversd’ouls de suivi de produconet
d’ordonnancement,d’oulsqualitéetdetraçabilité,indis-
pensablesàlasurviedesusines.
Lesfabricantsdemachinesetintégrateursdoiventappor-
tertouteslesréponsesàcescontraintesetenjeuxma-
jeurs. C’est pourquoi les machines évoluent dans leurs
architecturesmatériellesetlogicielles.Lessoluonstradi-
onnellespurementmécaniqueset/oubaséesessenel-
lementsurdestechnologiespneumaquesouhydrauli-
quessontenpertedevitesse.
Cesanciennestechnologiessontinadaptéesàlaexibilité
exigée,sontlimitéesenperformancesentermesdevi-
tesse,accéléraonetrépétabilité,etlaissentainsiplaceà
denouvellestechnologiesarculéesautourdelamotori-
saonélectriqueetdesaconneursrotafsetlinéaires
associés.
Faceàcesexigences,lessoluonsdecontrôledemouve-
mentcommunémentappelées«MoonControl»appor-
tentlaconvergencedesfonconsetdesmatérielspour:
faciliterl’interfaçage,■
simplierleparamétrageetlamiseenservice,■
minimiserlescoûtsmachineetdepossession,■
mutualiserlescompétences,■
réaliserunecombinaisonsynergiqueetsystémiquede■
lamécanique,del’électroniqueetdel’informaquetemps
réel(mécatronique),
déclinerl’oreensoluonsparapplicaon,surunepla-■
te-formematériellestandardetlesbibliothèquesdefonc-
onstechnologiques.
1- Préface
Lastructuredudocumentdoitpermereunelecturelinéaire
oucontextuelleetapourvocaonderépondreauxinterroga-
onsdesindustriels,fabricantsdemachinesetintégrateurs.
Ilestàcaractèrepédagogique,etpermetauxautomaciens
généralistesdemieuxcomprendreetappréhenderlespro-
blémaquesd’intégraondecessoluons technologiques
innovantes.
Lesmécaniciensdesbureauxd’étudestrouverontégalement
dansceréférenelunexposéexhausfdessoluonsdemo-
torisaonélectrique.Ilspourrontapprécierl’approchedidac-
queetapplicaveandemieuxcernerlechampd’applica-
onduMooncontrol.
Lesétudiantsd’écolesd’ingénieursoud’universitéstechno-
logiques,ainsiquelesélèvesdeBTSpourrontégalementse
faireunetrèsbonneidéedusujet,etpénétrerainsidansle
mondeindustriel,auseindesmachinesdeproducon.
LeMoonControlestl’intégraonmatérielleetlogiciellequi
s’arculeautourd’uncontrôleurdemouvement,appeléen-
corecarted’axesoucommandenumérique,quipilotedes
variateursdevitesse(ou«servodrive»),assurantlecontrôle
depuissanceetlesasservissementsdesmoteursouservo-
moteursquiéquipentcesmachines.
Lesfournisseursd’automasmesetdesoluonsd’entraîne-
mentproposenticidefaireunétatdeslieuxdecessoluons
industrielles,enpassantenrevuelestechnologiesdesmo-
teurs,desvariateurs,desalimentaons,descontrôleursde
mouvement.
Lamiseenoeuvredecesproduitsaveclestendancestechno-
logiquesdesréseauxindustriels,lesdiérentesarchitectures
matériellesetlesfonconnalités-typesducontrôledemou-
vementqu’onretrouveaucœurdesmachines,sontabordées
defaçondétaillée.
Lelecteurpourraégalementprendreconnaissanced’applica-
onsindustriellesconcrètesréaliséesparlesauteursdecet
ouvrage.
Enn, les soluons de sécurité-machine et les économies
d’énergiedonnentlesaxesmajeursd’orientaondesfabri-
cantsdesoluonsd’automasmeet/oud’entraînementpour
répondreauxaentesdesindustrielsetfabricantsdemachi-
nes.
Nousvousproposonsdepénétrerdanscetuniversetdevous
familiariseravecle«MoonControl»,quiapportelesper-
formancesetlesinnovaonsincontournablesaucœurdevos
machines,pourrestercompéf.
Le «Moon Control» ou contrôle de mouvement... un intérêt incontesté
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