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Lycée G. Monnerville E.S.T.I. Devoir Nom fichier : 121188547.doc Page : 1 Lycée G. Monnerville E.S.T.I. Devoir Partie 1 : Perçage automatique (GRAFCET hiérarchisés) /4 Nom fichier : 121188547.doc Page : 2 Lycée G. Monnerville E.S.T.I. Devoir Cette machine spéciale est destinée au perçage de piquets de sautoirs. Les trous équidistants assurent l’indexage des taquets qui permettent de supporter et de régler en hauteur la barre transversale (voir ci-dessous : Grafcet de coordination des tâches et schéma de la partie opérative). Nom fichier : 121188547.doc Page : 3 Lycée G. Monnerville E.S.T.I. Devoir Grafcet de coordination des tâches Serrer barre Percer 1 trou Pr parer barre pour translation vers unit Mettre en position sous l'unit barre serr e trou perc barre pr te = 1 barre en position sous l'unit de per age 1 2 3 4 5 6 Schéma de la partie opérative Nom fichier : 121188547.doc Page : 4 Lycée G. Monnerville E.S.T.I. Devoir Le fonctionnement attendu du système est donné par les GRAFCET organisés de façon hiérarchique (voir ci-dessous). Nom fichier : 121188547.doc Page : 5 Lycée G. Monnerville E.S.T.I. Devoir Grafcet de Surveillance ou de Sécurité (G.S.) 50 51 52 F / tous GRAFCET inf rieurs : INIT Autoriser la conduite RAZ sorties aru aru aru . X1 . X10 . X30 . X40 . Acquit '' Message affich par XBT '' Grafcet de Conduite (G.C.) Autoriser la production normale Autoriser la fin du cycle Autoriser la marche manuelle Autoriser la mise en réf. P.O. Choisir le mode de marche 1 2 3 4 5 6 X51 Sm X42 afc X10 Sc . dcy . CI '' Messages affichés par XBT '' CI = a0 . e1 Sm . réf. P.O. Grafcet de Production Normale (G.P.N.) 10 11 12 21 22 23 24 13 14 15 16 ? . p B + b1 A+ D- a 1 d0 E- e0 D+ d1 = 1 A- B - a0 b0 e1 E+ Nom fichier : 121188547.doc Page : 6 Lycée G. Monnerville E.S.T.I. Devoir Remarques : • le Grafcet de Production Normale (G.P.N.) est donné de façon incomplète, les Grafcet des Commandes Manuelles et de Mise en Référence P.O. ne sont pas représentés. • P = présence barre (interrupteur de position miniature). TRAVAIL DEMANDÉ - 1.1 – Expliquez ce qu’il se passe à l’étape 50 du Grafcet de surveillance ou de sécurité G.S. - 1.2 – Quelle est l’étape active du Grafcet de Surveillance (G.S.), lorsque le système est en production normale. - 1.3 – La réceptivité (ou condition logique) associée à la transition étape 10 → étape 11 du Grafcet de Production Normale (G.P.N.) est incomplète. A partir du Grafcet de Conduite (G.C.), compléter cette réceptivité. - 1.4 – Que se passe-t-il si on appuie sur l’arrêt d’urgence (aru), le système étant en Production Normale ? Nom fichier : 121188547.doc Page : 7 Lycée G. Monnerville E.S.T.I. Devoir Partie 2 : protection des personnes contre les contacts indirects /8 Nom fichier : 121188547.doc Page : 8 Lycée G. Monnerville E.S.T.I. Devoir Le schéma des liaisons à la terre (ou régime de neutre) retenu pour l’Usine dans laquelle les piquets de sautoirs sont fabriqués est le schéma IT. TRAVAIL DEMANDÉ - 2.1 - Donner la signification des deux lettres permettant de désigner ce régime de neutre. Nom fichier : 121188547.doc Page : 9 Lycée G. Monnerville E.S.T.I. Devoir - 2.2 - Etude du premier défaut d’isolement Pour le schéma représenté ci-contre : - calculer la valeur du courant de défaut (Id). - calculer la valeur de la tension de défaut (Ud). - préciser si cette tension de défaut est dangereuse pour un local mouillé, votre réponse doit être justifiée.            Nom fichier : 121188547.doc Page : 10 Lycée G. Monnerville E.S.T.I. Devoir Nom fichier : 121188547.doc Page : 11 Lycée G. Monnerville E.S.T.I. Devoir - 2.3 - Etude du défaut double - 2.3.1 - Masses d’utilisation non interconnectées a) Déterminer la valeur du courant de défaut Id. b) Calculer les tensions de défaut Ud1 et Ud2. On donne : - RA1 = RA2 = 7 Ω, Rd1 = Rd2 = 0 Ω. - on néglige l’impédance des conducteurs et le courant circulant à travers le sol conducteur et ZCT.            Nom fichier : 121188547.doc Page : 12 Lycée G. Monnerville E.S.T.I. Devoir Nom fichier : 121188547.doc Page : 13 Lycée G. Monnerville E.S.T.I. Devoir - 2.3.2 - Masses d’utilisation interconnectées a) Pour le schéma représenté ci-contre calculer la valeur du courant de défaut Id ainsi que la valeur de la tension de contact Uc. Hypothèse : la tension au niveau du jeu de barres alimentant les 2 départs est estimée à 80 % de la tension nominale entre phases. Rappels : Z R L S = + = X R 2 2 , ρ On précise : ρ cuivre = 22,5 mΩ.mm 2/m et X = 0 mΩ/m (négligeable) b) Que dire de la valeur de cette tension, le déclenchement est-il impératif ? Si oui au bout de combien de temps ? BT/230-400V Zct Rn Uc L1 L2 L3 PE Local mouillé RA Id Id Id 50 m 70 mm 30 m 16 mm 2 2 Nom fichier : 121188547.doc Page : 14 Lycée G. Monnerville E.S.T.I. Devoir Partie 3 : validation du moto-réducteur de l’élévateur du système Palettic /5 Relevé plaque signalétique du moteur : LEROY SOMMER – 3 ~ LS 71L1 DP – IP : 55 – Cl : F 230/400 V – 2750 tr/min – 0,25 kW – 1,65/0,95 A 230/400 V – 650 tr/min – 0,06 kW – 1,04/0,6 A rendement : η = 0,8 Relevé caractéristiques du réducteur : rapport de réduction : k = 1/120 – rendement : η = 0,7 Caractéristiques du pignon de sortie du réducteur : nombre de dents = 60 – Diamètre primitif = 120 mm Réducteur Moteur Pince de saisie Carton Crémaillère Pignon de sortie Elévateur Autres informations : • la masse des cartons à manipuler est comprise entre 2 et 7,5 kg ; • les cartons sont saisis par deux avant d’être élevés, déplacés et déposés ; • l’ensemble ‘’Pince de saisie – crémaillère - élévateur’’ a une masse de 50 kg, TRAVAIL DEMANDÉ - 3.1 – Calculer la vitesse linéaire de déplacement des cartons en GV et en PV. - 3.2 – Calculer la puissance d’entraînement en GV et en PV pour le cas le plus défavorable (on adoptera : g = 10 m.s-2). - 3.3 – Valider le choix du moto-réducteur. Informations : formulaire mécanique de base • Vitesse angulaire en rad/s : Ω (rad/s) = 2 . Π . N (tr/min) / 60 • Rapport de réduction : k = Ω / Ωm avec Ω vitesse angulaire de l’arbre lent et Ωm vitesse angulaire de l’arbre du moteur • Relation liant la vitesse linéaire à la vitesse angulaire : V (m/s) = Ω (rad/s) . R (m) avec R : rayon de la pièce mécanique transformant le mouvement de rotation en mouvement de translation • Relation liant la puissance à la vitesse (linéaire et rotation) : P (W) = F (N) . V (m/s) ; P (W) = T (Nm) . Ω (rad/s) • Relation liant le couple à la force : T (Nm) = F(N) . R (m) avec F(N) = m(kg) . g(m.s -2 ) Partie 4 : choix d’un variateur pour un système de levage /3 La plaque signalétique incomplète du moteur équipant un système de levage est la suivante : LEROY SOMER Moteur triphasé ~ LS 132 M IP 55 Isol B 40°C S1 V Hz min-1 kW cos ϕ η A ∆ 230 Υ 400 50 1450 9 0,83 0,85 32 TRAVAIL DEMANDÉ - 4.1 – Choisir le variateur à associer à ce moteur (vous devez préciser la référence exacte). Nom fichier : 121188547.doc Page : 15 Lycée G. Monnerville E.S.T.I. Devoir Mémotech : § 13.4.3. ‘’variateur de vitesse pour moteur à courant alternatif – type ALTIVAR de la Télémécanique. - 4.2 - Préciser et justifier le couplage des enroulements du moteur. - 4.3 – Calculer la valeur nominale du courant absorbé par le moteur sous 400 V. Correction Partie 1 : Perçage automatique (GRAFCET hiérarchisés) - 1.1 – Forçage à l’état initial de tous les Grafcets. - 1.2 – Etape 51. - 1.3 – X3 . p - 1.4 – RAZ sorties. Partie 2 : protection des personnes contre les contacts indirects - 2.1 – I : Absence de liaison du Neutre à la Terre, ou liaison par l’intermédiaire d’une impédance. T : Liaison des Masses à une prise de Terre distincte. - 2.2 - Etude du premier défaut d’isolement - Id = UL1-N / (Zct + RA) = 230 uploads/Geographie/ dev-mai-2003.pdf