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ETUDE D'ASCENSEUR COMMANDÉ ETUDE D'ASCENSEUR COMMANDÉ PAR AUTOMATE PROGRAMABLE

ETUDE D'ASCENSEUR COMMANDÉ ETUDE D'ASCENSEUR COMMANDÉ PAR AUTOMATE PROGRAMABLE PAR AUTOMATE PROGRAMABLE Effectué par : Encadré par : Nous dédions ce travail à nos chers parents, source inépuisable de soutien et d’affection inconditionnels, À tous nos professeurs sans qui sa réalisation n’aurait pu être possible, À tous les étudiants du département maintenance industrielle, À nos amis Et à tous ceux qui y ont contribué. Nous tenons à remercier, en premier lieu, notre encadrant Mr KHATORY pour son encadrement et tous les efforts qu’il a fournis en vue de nous diriger et nous aider à nous améliorer, Mme HAMMOUMI pour son aide précieuse, sa disponibilité, son écoute, ses remarques qui nous aidaient à avancer et pour le temps qu’elle a bien voulu nous accorder. Nous remercions également les préparateurs des départements Maintenance Industrielle et Génie Electrique pour leur aide et leur contribution. Merci Introduction Parite1 : Les automates programmables Généralités sur les systèmes automatisés…………………………………11 1. La Partie Opérative……………………………………………………………13 2. La Partie Commande…………………………………………………………..13 3. Interface Homme Machine……………………………………………………13 4. Frontière PC – PO……………………………………………………………13 Les automate Programmables Industriels……………………………….14 II. Définition et objectifs d’un API ……………………………………………..14 1. Définition ……………………………………………………………………14 2. Objectifs ……………………………………………………………………..14 III. Structure des automates ……………………………………………………..15 IV. Architecture interne d’un automate programmable …………………………17 1. L’unité centrale………………………………………………………………17 a ) Le processeur………………………………………………………….17 b ) La mémoire……………………………………………………………18 2. Le module d’entrées…………………………………………………………19 a ) Les cartes d’entrées logiques …………………………………………19 b ) Les cartes d’entrées analogiques………………………………………19 3. Le module de sorties………………………………………………………...20 a ) Les cartes de sorties logiques …………………………………………20 b ) Les cartes de sortie analogiques………………………………………20 4. Le module d’alimentation…………………………………………………..20 5. Le module de communication………………………………………………21 a ) Les consoles…………………………………………………………..21 b ) Les boîtiers de tests……………………………………………………21 c ) Les unités de dialogue en ligne ………………………………………..22 V. Programmation d’un API…………………………………………………….22 1. Les langages de programmation ……………………………………………..22 a ) Le GRAFCET…………………………………………………………..22 b ) Le LADDER…………………………………………………………….23 VI. Fonctionnement d'un API……………………………………………………..25 Les interfaces : Capteurs, Pré-actionneurs et Actionneurs…………………26 I. Les capteurs…………………………………………………………………26 1. Définitions…………………………………………………………………….26 2. Fonction d’un capteur………………………………………………………....27 3. Nature des Capteurs…………………………………………………………...27 II. Les actionneurs………………………………………………………………...30 1. Définition……………………………………………………………………....30 2. Les vérins………………………………………………………………………30 3. Les moteurs électriques………………………………………………………..33 III. Les pré-actionneurs…………………………………………………………….33 1. Définition ……………………………………………………………………...33 2. Différents pré-actionneurs:…………………………………………………….34 a ) Les distributeurs…………………………………………………………34 b ) Les contacteurs….......................................................................................36 Etude d’un relais……………………………………………………………………...37 I. Définition……………………………………………………………………….37 II. Constitutions…………………………………………………………………….37 III. Caractéristiques………………………………………………………………....38 IV. Différentes types de relais………………………………………………………38 1. Relais monostable………………………………………………………………38 2. Relais bistable…………………………………………………………………38 Partie 2 : les ascenseurs I. Définition des différents types d’ascenseurs……………………………………..39 1. Ascenseur…………………………………………………………………39 2. Ascenseur de charge ……………………………………………………..39 3. Monte voiture……………………………………………………………39 4. Monte-charge…………………………………………………………….39 5. Monte-charge industriel………………………………………………….40 6. Ascenseur pour le transport de personnes handicapées …………………40 7. Ascenseur sur plan incliné ………………………………………………40 II. Les catégories d’ascenseur ………………………………………………………41 1. Les ascenseurs hydrauliques ……………………………………………..41 a ) Principe …………………………………………………………………41 b ) Description ……………………………………………………………..41 c ) Energie ………………………………………………………………….42 d ) Avantages ……………………………………………………………….42 e ) Inconvénients ……………………………………………………………42 2. Les ascenseurs à traction à câbles ………………………………………….43 a ) Description ……………………………………………………………….43 b ) Energie ……………………………………………………………………44 c ) Avantages ………………………………………………………………...44 d ) Inconvénients ……………………………………………………………..45 3. Les critères du choix du type d’ascenseur ………………………………….45 III. Différents parties d’un ascenseur à traction (à treuil) ………………………………46 IV. Les systèmes de motorisation d’un ascenseur ………………………………………58 1. Types des moteurs-treuils ou moteur à traction……………………………..58 a ) Les moteurs-treuils à vis sans fin à une ou deux vitesses…………………59 b ) Les moteurs-treuils planétaires ……………………………………………59 c ) Les moteurs à attaque directe « gearless» ou « sans treuil» ………………60 2. Critères du choix ……………………………………………………………61 a ) Rendement global de la motorisation ……………………………………..61 b ) Performance énergétique…………………………………………………..61 c ) Encombrement…………………………………………………………… 62 d ) Critères secondaires ………………………………………………………63 V. Programmation …………………………………………………………………….64 1. Cahier des charges fonctionnel……………………………………………. 64 a ) Boite de demande extérieure ……………………………………………..65 b ) Boite de demande intérieure………………………………………………65 1. Grafcet………………………………………………………………………67 a ) Montée ……………………………………………………………………67 b ) Descente…………………………………………………………………...68 c ) Grafcet d’allumage de l’afficheur ………………………………………...69 VI. Maintenance et sécurité …………………………………………………………….69 1. Causes de pannes fréquentes d'ascenseurs …………………………………69 2. Entretien des treuils ………………………………………………………...72 a ) Lubrification………………………………………………………………73 b ) Mise en service……………………………………………………………73 c ) Réglage du frein à tambour………………………………………………..73 d ) Contrôle du jeu entre vis et couronne……………………………………..74 e ) Exemple de tableau des valeurs admissibles ……………………………..74 f ) Usure des gorges de la poulie de traction…………………………………75 Partie 3 : commande de la maquette 40300 par l’API TSX27 I. Présentation de la barrette ascenseur 40300 ………………………………………...79 1. Les signaux de sortie ………………………………………………………..79 a ) Appels étages ……………………………………………………………..79 b ) Arrêt d’urgence ……………………………………………………………79 c ) Test porte fermées ………………………………………………………..79 d ) Présence étage ……………………………………………………………79 2. Les signaux d’entrée ……………………………………………………….80 a ) Allumage témoins…………………………………………………………80 b ) Allumage cabine ………………………………………………………….80 c ) Commande de montée et de descente……………………………………..80 3. Interconnexion……………………………………………………………….80 4. Aperçu de la face avant barrette……………………………………………...82 5. câblage électrique de la barrette……………………………………………...83 II. Grafcet du fonctionnement de la maquette ascenseur……………………………… 84 1. Affectation des entrées et sorties sur l’automate ……………………………84 2. Grafcet ………………………………………………………………………..84 a) Montée………………………………………………………………………85 b) Descente…………………………………………………………………….86 III. Commande de la maquette par automate programmable industriel ………………….87 1. Mise en situation ……………………………………………………………..87 2. Réalisation de l’interface ……………………………………………………..87 a) Etude de la barrette et détermination de la cause du non fonctionnement …87 b) Réalisation du relais de commande de l’étage 2 ……………………………87 3. Programmation ………………………………………………………………..8 9 a) Le squelette ………………………………………………………………....89 b) Désignation des entrées et sorties automate ………………………………..90 c) Programmation des actions en mode postérieur ……………………………90 d) Programmation des réceptivités …………………………………………….91 Conclusion Bibliographie Annexe Généralités sur les systèmes automatisés L’automatisation d’un procédé (c’est-à-dire une machine, un ensemble de machines ou plus généralement un équipement industriel) consiste à en assurer la conduite par un dispositif technologique. Le système ainsi conçu sait prendre en compte les situations pour lesquelles sa commande a été réalisée. L’intervention d’un opérateur est souvent nécessaire pour assurer un pilotage global du procédé pour surveiller les installations et prendre en commande manuelle (non automatique) tout ou partie du système. Les mesures des paramètres du procédé sont effectuées par des capteurs qui prélèvent l’information, la mettent en forme et souvent en transforment la nature physique. A l’opposé, les ordres de commande sont transmis au procédé par les actionneurs. Cette transmission est généralement accompagnée d’une transformation de la nature physique de l’information et d’un apport de puissance. L’organe de commande élabore les actions à partir des mesures et des consignes selon la loi de commande de l’automatisme. Un système automatisé est un moyen d'assurer l'objectif primordial d'une entreprise et la compétitivité de ses produits. Il permet d'ajouter une valeur aux produits entrants. La notion de système automatisé peut s'appliquer aussi bien à une machine isolée qu'à une unité de production, voire même a une usine ou un groupe d'usines. Il est donc indispensable, avant toute analyse, de définir la frontière permettant d'isoler le système automatisé étudié de son milieu extérieur. Un système automatisé de production comporte deux parties : • Une PARTIE OPERATIVE (PO) dont les actionneurs (moteur électrique, vérin hydraulique,…) agissent sur le processus automatisé, • Une PARTIE COMMANDE (PC) qui coordonne les différentes actions de la partie opérative. Les émissions d'ordres ou de signaux de commande vers la partie opérative sont transmises par les pré-actionneurs, les comptes rendus sont fournis à la partie commande par les capteurs. La Partie Opérative C’est l’ensemble des dispositifs permettant d’apporter la valeur ajoutée. Elle met en œuvre un ensemble de processus physiques qui permettent la transformation de ces produits. Ces processus physiques nécessitent obligatoirement un apport d’énergie. La Partie Commande Automatiser la production consiste à transférer tout ou partie des tâches de coordination et des commandes, auparavant exécutées par des opérateurs humains, dans un ensemble d’objets techniques appelé Partie Commande. La partie commande reproduit le savoir-faire des concepteurs pour obtenir la suite des actions à effectuer sur les produits afin d’assurer la valeur ajoutée désirée. Pour ce faire elle émet des ordres vers la Partie Opérative et en reçoit, en compte rendu, un ensemble d’informations. Interface Homme Machine Par ailleurs, la Partie Commande est en interaction avec son milieu extérieur par des liaisons informationnelles avec l’environnement humain, au travers de l’Interface Homme Machine (IHM). Frontière PC - PO Les échanges d’informations entre la PC et la PO sont de deux types : • émission d’ordres ou de signaux de commande vers des pré-actionneurs de la PO ; • réception de comptes rendus par la PC par l’intermédiaire d’organes de saisie de l’information (capteurs). Les automate Programmables Industriels VII. Définition et objectifs d’un API 1. Définition Un automate programmable est une machine électronique, programmable par un personnel et destinée à piloter en ambiance industrielle et en temps réel des procédés automatiques. La définition d’un API d’après la norme NFC 63-850 est donnée par : « Appareil électronique qui comporte une mémoire programmable par un utilisateur automaticien (et non informaticien) à l’aide d’un langage adapté, pour le stockage interne des instructions composant les fonctions d’automatisme comme par exemple : • Logique séquentielle et combinatoire ; • Temporisation, comptage, décomptage, comparaison ; • Calcul arithmétique ; • Réglage, asservissement, régulation, etc, pour commander, mesurer et contrôler au moyen d’entrées et de sorties (logiques, numériques ou analogiques) différentes sortes de machines ou de processus, en environnement industriel. » 2. Objectifs La compétition économique impose à l’industrie de produire en qualité et en quantité pour répondre à la demande dans un environnement très concurrentiel. En terme d’objectifs il s’agit de : • Produire à qualité constante, • Fournir les quantités nécessaires au bon moment, uploads/Geographie/ pfe-ascenceur.pdf