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1 Nicolas Vigneron Université Rennes (UFR SPM) [email protected] Produit Process Matériau PROCESS MECATRONIQUE Elaboration consigne vitesse Elaboration consigne position Tachymetre ou Resolver Régulateur CNA Moteur Réducteur (vis à bille) Codeur incrémental CAN Carte d ’axe m Calculateur DCN Ajouter tachymétre Radar ? Onde ? Préciser numérique, analogie/ logique Plan cellule ET et OU
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A L3 Mecatronique Automatismeb (1)

Oct 21, 2015

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Adnane Batouchy
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Page 1: A L3 Mecatronique Automatismeb (1)

1

Nicolas Vigneron

Université Rennes (UFR SPM)[email protected]

Produit Process Matériau PROCESS MECATRONIQUE

Elaborationconsigne vitesse

Elaborationconsigne position

Tachymetre ou Resolver

RégulateurCNA Moteur Réducteur(vis à bille)

Codeur incrémentalCAN

Carte d ’axe

Ωm

Calculateur DCN

Ajouter tachymétre

Radar ? Onde ?

Préciser numérique, analogie/ logique

Plan cellule ET et OU

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Asservissement en vitesse

Elaborationconsigne vitesse

Elaborationconsigne position

Tachymetre ou Resolver

RégulateurCNA Moteur Réducteur(vis à bille)

Codeur incrémentalCAN

Carte d ’axe

Ωm X

Calculateur DCN

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Resolvers

Capteur optique :Incrémental, absolu

Structure mécanique, place des capteurs

ORIGINES OP, OM, Op ….

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Etude des différents types de détecteurs

-Interrupteurs de position ou détecteurs mécaniques

Avantages: - coût- grande résistance aux environnements pollués

Inconvénient: - encombrement important

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Les interrupteurs lames souples

Principe de fonctionnement:Un interrupteur à lame souple est constitué d'un corps (2) à l'intérieur duquel est placé un contact électrique métallique souple (1) sensible aux champs magnétiques.

Lorsqu'un champ magnétique (4) est dirigé sur la face sensible (3) du capteur, le contact s'établit entre les deux bornes du capteur.

Ce type de détecteurs est souvent monté directement sur le corps de vérins en tant que fin de course (dans ce type de montage, le piston du vérin est magnétisé).

2

1

3

N

S

4

Portée nominale: Dépend de l'amplitude du champ magnétique de l'objet à détecter.

Tension d'alimentation: 10 à 30 V DC .

Symbole:

Capteurs capacitifs/inductifs

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-Détecteurs inductifs

Avantages: - pas de contact physique avec l’objet

- durée de vie indépendante du nombre d’utilisation

Inconvénient: - détection possible que des objets métalliques

Symbole:

Portée nominale: Dépend de l'amplitude du champ magnétique de l'objet à détecter.

Tension d'alimentation: 10 à 30 V DC .

Capteurs capacitifs

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Fonctionnement•

Le capteur émet un champ électrique oscillateur grâce à des condensateurs. Lorsqu’il y a un objet, le champ électrique est perturbé.

On peut mesurer une variation de position grâce à cette perturbation

-Détecteurs photo-électriques

-Détecteurs capacitifs

Avantages: - détection de tous types d’objets- pas de contacts physiques avec l’objet

Avantages: - grande fiabilité- encombrement peu important- détection de tous types d’objets

Inconvénient: - domaine de détection très faible

Inconvénients: - entretien (environnements pollués)- coût

Caractéristiques générales:

Symbole:

Portée nominale: 2; 5; 10; 15 ou 20 mm.

Tension d'alimentation: 20 à 264 VAC; 10 à 30 VDC .

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Choix d’un détecteur :capable de différencier la présence de textile noir et l’absence de textile

Détecteur photo-électriqueémetteur

récepteur

Zone supprimée

Bavette d’une coiffe cuir :Bavette d’une coiffe tissu :

Modification de la bavette

- Remplace le sélecteur- Branché sur le bit de poids faible

Détecteurs de type barrage (photo électrique)

Principe de fonctionnement:Un détecteur de type barrage est composé d'un émetteur de lumière associé à un récepteur photosensible.

Dans le cas du système barrage, les deux composants sont indépendants et placés l'un en face de l'autre.

La présence d'un objet dans le champ du capteur interrompt le faisceau lumineux et le récepteur délivre alors un signal.

Emetteur Recepteur

Câble

Caractéristiques générales:

Portée nominale: jusqu'à 50 m (100 m : laser).

Tension d'alimentation: 20 à 264 VAC; 10 à 30 VDC .

émetteur

récepteur

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A) EmetteurRecepteur

Objet

Câble

Détecteurs de type proximité (photo électrique)

Un détecteur photoélectrique de type proximité est composé d'un émetteur de lumière associé à un récepteur photosensible.

Dans le cas du système proximité, les deux composants sont placés dans le même boîtier et c'est l'objet à détecter qui renvoie le faisceau lumineux vers le récepteur.

La présence d'un objet suffisamment réfléchissant dans le champ du capteur réfléchit le faisceau lumineux et le récepteur délivre alors un signal.

Caractéristiques générales:

Portée nominale: de 0.005 à 2 m.Tension d'alimentation: 20 à 264 VAC; 10 à 30 VDC .

émetteur

récepteur

Cellule Piézoélectrique :Propriété que possèdent certains corps de se polariser électriquement sous l’action d’une contrainte mécanique et réciproquement de se déformer lorsqu’on leur applique un champ électrique. Les deux effets sont indissociables. Le premier est appelé effet piézoélectrique direct ; le second effet piézoélectrique inverse. Cette propriété trouve un très grand nombre d’applications dans l’industrie et la vie quotidienne. Une application parmi les plus familières est l’allume gaz. Dans un allume-gaz, la pression exercée produit une tension électrique qui se décharge brutalement sous forme d’étincelle : c'est une application de l’effet direct. De manière plus générale, l’effet direct peut être mis àprofit dans la réalisation de capteurs (capteur de pression etc.) tandis que l’effet inverse permet de réaliser des actionneurs (injecteur à commande piézoélectrique en automobile…).

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Accélérométre :Un accéléromètre peut être schématisé par un système masse-ressort. Considérons ce schéma ci-contre : à l'équilibre, la position x de la masse m sera la référence, donc x=0. Si le support subit une accélération verticale, vers le haut, deux choses vont avoir lieu : ce support va se déplacer vers le haut d'une part et, à cause de l‘inertie de la masse m, celle-ci va avoir tendance à rester à sa position de départ, forçant le ressort à se comprimer d'autre part. La valeur x sera d'autant plus grande que l'accélération appliquée au support sera importante.

On peut montrer à l'aide du PFS pour un système non-amorti que : , avec l'accélération de la masse m et x la position du support (par rapport à un référentiel galiléen).

P.S: c’est le capteur que l’on rencontre pour le déclenchement des Airbag, pour les manettes Wii (en plus de la triangulation pour la Wii)

Un LVDT (de l'anglais Linear Variable Differential Transformer) est un capteur électrique passif (inductif) de déplacements linéaires.

P.S: c’est le capteur que vous utilisez sur le TP de fluage pour mesurer le déplacement

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Les codeurs incrémentaux permettent de déterminer une position angulaire en comptant le nombre d’impulsion en sortie. Ils fonctionnent selon le principe du balayage photoélectrique de fins réseaux de traits. Le support de la mesure des capteurs rotatifs incrémentaux est un disque en verre sur lequel a été déposé un réseau radial de traits et d’interstices constituant ce qu’on appelle la piste incrémentale.

Le codeur incrémental fournit normalement deux formes d'ondes carrées et déphasées entre elles de 90° électriques, qui sont habituellement dénommées canal A et canal B. Avec la lecture d'un seul canal, on a l'information relative à la vitesse de rotation alors qu'avec l'acquisition du signal B également, on peut discriminer le sens de rotation. En utilisant une fonction OU exclusif (A⊕B), on peut également doubler la résolution. Un autre signal dénommé canal Z ou zéro, fournit une position absolue de zéro de l'arbre codeur. Ce signal se présente sous forme d'impulsion carrée avec mise en phase et largeur centrée sur le canal A. L’utilisation d’un codeur incrémental nécessite une prise d’origine à la mise sous tension. Précision jusqu’à 32768 imp./tour pour des codeurs rotatifs et 1 à 5µm pour des règles linéaires.

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Exemples de codeurs incrémentaux linéaire.

Comparaison disques de verres absolu & incrémental

Exemples de codeurs incrémentaux angulaire

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A la différence des codeurs incrémentaux qui délivrent des impulsions, les codeurs absolusdonnent sous forme numérique la position réelle de l’axe à contrôler. Dès lors tout déplacement hors tension d’alimentation ne nécessite plus de recalage préalable de la mécanique. Le codeur absolu indique la nouvelle position dès lors qu’il est remis sous tension.

Les codeurs absolus sont destinés à des applications de positionnement et de contrôle de déplacement d’un mobile par décodage du code qu’ils délivrent. A cet effet leur tambour est accouplé à un disque absolu multitours intégré. Le disque des codeurs absolus présente des couronnes claires et noires réparties sur un certain nombre de piste. Sur un rayon quelconque du disque, la succession des plages claires et noires (de longueurs différentes) constitue la représentation binaire de l'angle que fait le disque à partir d'une origine.

Ces codeurs absolus génèrent un code (unique) correspondant à la position du mobile, moyennant un disque (en verre généralement) codé GRAY, qui tourne de manière solidaire avec son axe d’entraînement. Avec le code GRAY (contrairement au code binaire pur) un seul bit change d’état entre deux positions successives. Un codeur possédant 2 pistes gravées (2 bits) donne une position tous les 1/4 de tour soit 4 positions. Un codeur 16 bits (16 pistes) délivre 65536 positions par tour…etcLes codeurs absolus rotatifs peuvent aller jusqu’à 33 bits (soit 8 589 934 592 pas).

En pratique le nombre de pistes est déterminé en fonction du diamètre du disque, de la précision recherchée et du prix.

Au delà d’un tour du tambour intervient une fonction de comptage de tours propre aux codeurs multitours. Le codeur absolu simple donne une position absolue dans chaque tour. Le codeur absolu multitours, qui comme le précédent, donne une position absolue dans chaque tour et permet grâce à un système supplémentaire d’axes secondaires d’indiquer le nombre de tours.Il existe des versions directement connectables aux bus de terrain (Interbus S, Profibus, DeviceNet, Fipio, Can Open, etc.)

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Détermination du nombre de bit N:pas= plage de mesure

2N-1Exemple on souhaite décrire 100 mm à 0,1 mm prés 0,1= 100 soit N=10

2N-10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 =0 mm0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 = (20) *0,1 =0,1 mm0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 = (21 + 20) *0,1 =0,3 mm0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 = (22 + 21 + 20) *0,1 =0,7 mm0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 = 21 *0,1 =0,2 mm1 1 1 1 1 1 1 1 1 1= (29 + 28 + 27 +…..21 + 20 )*0,1mm=102,3mm

Toutes les pistes sont lues simultanément par des détecteurs photo-sensibles :- suivant un rayon pour le capteur de rotation;- perpendiculairement aux pistes pour le capteur linéaire.Dans chaque position, les détecteurs se trouvent devant un"blanc" ou un "noir" qui correspond, suivant le cas, à un état haut ou bas.L'ensemble du dispositif, fournit à chaque instant t, le code binaire(GRAY) correspondant à une position précise de l'objet en mouvement.

Bit de poids fort(MSB)

Bit de poids faible(LSB)

Ligne de lecture

Exemples de codeurs absolus (avec axes creux et arbre)

Disque absolu

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Divisions DIADUR (dépôt en couche mince de chrome sur support en verre ou en vitrocéramique) et AURODUR (traits en or à forte réflexion et interstices dépolis sur support en acier).

Exemples de codeurs absolus linéaires (règles absolues)

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Un résolver est constitué d’un rotor et d’un stator. Il est similaire à un codeur, mais à la place d’utiliser des capteurs photoélectriques, un transformateur rotatif est utilisé.L’enroulement primaire est solidaire du rotor du résolver.

Cet enroulement (émetteur) est soumit à une tension sinusoïdale. Les enroulements secondaires (récepteurs) disposées à 90° l’un par rapport à l’autre (en quadrature de phase), forment le stator. L’amplitude de la sinusoïde induite dans chaque enroulement statoriquedépend de la position angulaire du rotor. Puisque les deux courbes sont déphasées de 90°, un signal est appelé sinus et l’autre cosinus. Par comparaison des deux signaux, on peut déterminer la position angulaire, et le sens de rotation du rotor. La simplicité de ce principe et la construction sans contact expliquent sa robustesse et sa fiabilité. La précision des revolvers varie de 3min d’arc à 30 sec d’arc.L’utilisation d’un résolver nécessite une prise d’origine à la mise sous tension.Des interfaces (EtherNet IP, DeviceNet, ControlNet, ou Profibus…) pour bus de terrain sont disponibles.

Uex = A·sin(ωt)

la tension inductrice ressort dans les bobines du stator en fonction l'angle de rotor θ :

Usin = k·A·sin(θ)·sin(ω·t+ϕ)Ucos = k·A·cos(θ)·sin(ω·t+ϕ)

le facteur k représente le rapport de transmission maximal entre Uex et la tension inductrice. L'angle ϕ décrit un décalage de phase possible entre le signal de sortie et d'entrée. L’angle θ s'obtient par la relation suivante :

θ = arctan UsinUcos

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Exemples de résolvers

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Légendes

1234

Electrovannesd’admission

910

Accumulateurs 1213

Chambresd’amortissementou de silence

15 Réservoir

5678

Electrovannesd’échappe-ment

11 Pompe derefoulement

14 Maître-cylindre 16171819

Clapet dedéfreinagerapide

ACTIONNEUR

ACTIONNEUR

Freinage classique, sans ABS

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ACTIONNEUR

ACTIONNEUR

LES CAPTEURS DE VITESSE DE ROUES

Effet de Hall

Inductif

Magneto Résistif Magnéto Résitif Intégré

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Les capteurs inductifs monopolaires :

1 - Cible électrique.

2 - Boîtier.

3 - Aimant permanent.

4 - Douille.

5 - Tige polaire.

6 - Bobinage.

7 - Fixation.

8 - Cible.

Les capteurs inductifs (406, Berlingo, R25…):

Le capteur produit une tension alternative et sinusoïdale dont l’amplitude varie en fonction de la vitesse de rotation, de la taille de l'entrefer, de la forme de la dent ainsi que des matériaux utilisés.

La fréquence est l’image exacte de la vitesse de rotation.

Afin de pouvoir analyser des tensions faibles, une vitesse de rotation minimum est nécessaire (>50 km/h).

Exemple de signal lu à 1tr/s

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Exemple de tension à vide d'un capteur monopolaire en fonction de l’entrefer à 2,75 km/h.

T : Tension en Volts.

E : Entrefer capteur / cible en mm.

1 : Tension maxi.

2 : Tension mini.

Mais, la sensibilité des capteurs ne permet pas d’avoir un entrefer aussi important.

Par conséquent, le seuil minimum de vitesse détectée est dépendant de l’entrefer qui se situe autour de 1 mm.

Les cibles métalliques :

Le capteur est monté en regard d’une cible métallique (matériau ferro-magnétique) constituée de dents et de creux.

Montage à l'avant (cardan) :

Montage à l’arrière :

Avec disque Avec tambour

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Relevé du signal à l’oscilloscope à basse vitesse :

Relevé du signal à l’oscilloscope à vitesse élevée :

L’amplitude et la fréquence du signal augmentent proportionnellement avec la vitesse de rotation de la roue.

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La tension et la fréquence sont proportionnelles à la vitesse de rotation.

T : Temps.

V : Tension délivrée par le capteur.

R : Début de roulage.

A : Véhicule à l'arrêt ou roue bloquée.

1 - Aimant permanent.

2 - Pièce polaire.

3 – Bobinage.

4 - Corps du capteur.

5 - Roue dentée.

6 - Champ magnétique bouclé => plus grande sensibilité.

Les capteurs inductifs bipolaires:

Les capteurs bipolaires présentent l’avantage de de livrer un signal électrique plus important qu'un capteur monopolaire, et d’être peu sensibles au faux rond.

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Principe du signal d'un capteur bipolaire :

- Relevé de signal du premier pôle :

- Relevé de signal du second pôle (signal inverse du premier pôle) :

Signal final délivré par le capteur :

Le capteur soustrait les deux signaux opposés, ce qui amplifie la tension du signal et le rend moins sensible aux parasites : [1-(-1)] = 2.

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La tension et la fréquence sont proportionnelles à la vitesse de rotation.

T : Temps.

V : Tension délivrée par le capteur.

R : Début de roulage.

A : Véhicule à l'arrêt ou roue bloquée.

Exemples de capteurs bipolaires :

Lecture radiale Lecture axiale

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Ils se composent :

- D'un élément de Hall (constitué de deux plaquettes).

- D'une partie électronique intégrée.

L’élément Hall exploite l’effet de déviation des porteurs de charge qui apparaît dans un conducteur traversé par un courant et exposé à un champ magnétique.

L’élément de Hall permet de générer une tension qui varie en fonction du flux magnétique le traversant (intensité et orientation).

Effet de Hall

Apparition de Vh si B et Io

Les capteurs actifs magnéto-résistifs (effet de Hall) (307, 807, …) :

Les lignes de champ magnétique placées à la verticale de l’élément de mesure magnéto-résistif se dirigent ou s’éloignent de la piste magnétique en fonction de la polarité.

L’entrefer capteur/cible étant réduit, les lignes de champ magnétique traversent l’élément magnéto-résistif et font varier sa résistance.

Fonctionnement :

Les capteurs actifs magnéto-résistifs (307, 807, …) :

Contrairement au capteur inductif, la tension à évaluer est indépendante de la vitesse de rotation de la roue.

Il est donc possible ici de mesurer la vitesse de la roue jusqu’à son immobilisation totale et non à partir de 50km/h (inductif).

Cette tension est ensuite transformée en courant par deux générateurs.

La fréquence du courant est proportionnelle à la vitesse de la roue.

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Alimentation

Signal

Si la résistance de l’élément magnéto-résistif augmente (passage des lignes de champ au travers de l’élément sensible), le courant est au minimum (7 mA).

Si la résistance de l’élément magnéto-résistif diminue (lignes de champ inversées), le courant est au maximum (14 mA).

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Etant donné la conception de la piste de lecture (alternance de pôles nord et sud), on relève un signal de forme rectangulaire évoluant entre 7 et 14 mA dont la fréquence représente la vitesse de rotation de la roue.

Synoptique interne du capteur :

(Zone A): 2 signaux alternatifs de quelques micro-volts.

(Zone B): Transformer en un seul signal.

(Zone C): Le signal est amplifié.

(Zone D): Le signal est calibré et écrétépour former un signal carré.

(Zone E): Le signal traverse 2 générateurs de courant (7 mA).

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Relevé du signal à l’oscilloscope (en tournant la roue à la main) :

Le signal relevé est compris entre 0,8 V et 1,6 V (Amplitude 0,5 V/DIV).

Sur 307, le seuil de détection minimum de vitesse est de 0,3 km/h.

Lorsque le véhicule est à l’arrêt, les capteurs passent à l’état de sommeil.

Pour se réveiller et donc délivrer à nouveau un signal, les capteurs doivent détecter 6 fronts montants.

Ils sont alimentés en + 12 V.

NOTA : La distance entre les deux plaquettes de Hall est inférieure à la largeur d'un pôle.

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Exemples de capteurs actifs à Effet Hall :

Capteur avant 307 Capteur arrière 307

Exemples de capteurs actifs magnéto-résistifs :

Capteur avant 807 Capteur arrière 807

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Les capteurs intégrés (Laguna 2, C3,C5, C8, 308…):

Le capteur est monté en regard d'une cible magnétique (matériau ferri-magnétique) en plastoferrite constituée de 48 paires de pôles (sur tous types) qui génère un champ magnétique.

Elle fait partie du joint du roulement de roue instrumenté et est emmanchée à la presse dans le roulement.

La piste magnétique ou joint codeur se situe du côté des repères de fabrication du roulement de roue.

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33

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AUJOURD’HUI

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Distri 4/2

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37

Distri 3/2

Distri 6/3

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pompe à multiplicateur de pression

M

ARRIVEE D'EAU DU RESEAU

TRAITEMENT DE L'EAU

BASSE PRESSION

MULTIPLICATEUR DE PRESSION

CENTRALE HYDRAULIQUE

ACCUMULATEUR HAUTE PRESSION

VERS TETE DE DECOUPE

DISTRIBUTEUR

RESERVOIR D'HUILE

JOINTS huile + hp

(SORTANT DU TRAITEMENT D'EAU)

ENTREE EAUENTREE EAU

SORTIE EAU THP

P2P1

S2S1

CLAPETCLAPET

ETAGE DE PRESSION

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Vérin simple effetActionneurs

Vérin double effet

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Course d’approche : Dès que le distributeurprincipal A est actionné, la tige du vérin sortjusqu’à ce qu’elle rencontre une résistance à unendroit quelconque de la course. Cetterésistance provoque le déclenchement de lavalve de séquence intégrée.

Course de travail : Le piston plongeur ferme lachambre haute pression et comprime l’huiledans la chambre hydraulique jusqu’à 400 bars.Cette pression d’huile agit sur la tige du vérin etentraîne la course de travail.Course de retour : Après inversion dudistributeur principal, la valve de séquence se metà l’échappement automatiquement. Le piston tigeet le piston plongeur retournent alors en positioninitiale.

Vérin Hybride

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PrincipeL’action du fluide sur la palette met directement l’arbre en rotation. La butée sert de surface d’appui du fluide.Avantages

Pas de Jeu dans la transmission.Conversion directe de l’énergie du fluide en un mouvement mécanique de rotation.InconvénientsMax 280° rot.Pas de position intermédiaire.Pas de réglage de course.

Pas d ’amortissement en fin de course.

Vérin Rotatif à palette

PrincipeIl est le même, cependant la surface de butée est doublée, donc le couple doublé.L’angle de rotation s’en retrouve réduit à 90°.AvantagesPas de Jeu dans la transmission.Conversion directe de l’énergie du fluide en un mouvement.Le couple est doublé par rapport à un vérin à une seule palette.InconvénientsØ Max 90° rot.Ø Pas de position intermédiaire.Ø Pas de réglage de course.Ø Pas d’amortissement en fin de course donc butées externes exigées.

Vérin Rotatif à 2 palettes

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PrincipeLe vérin entraîne la crémaillère en translation sous l’action du fluide.Le mouvement de rotation vient de la liaison pignon crémaillère.AvantagesJusqu’à 400° de rotation.Deux positions intermédiaires possibles.Amortissement de fin de courseRéglage de la course possible.Couple doublé pour 2 crémaillères.InconvénientsØJeu non négligeable dans la transmission.ØEncombrement important.

Vérin Rotatif à crémaillères

PrincipeLe mouvement de translation du piston est transformé en mouvement de rotation par les dentures hélicoïdales usinées dans le corps du vérin, sur le piston et sur l’arbre.AvantagesJusqu’à 900° de rotation.Implantation très compacte.Aucune fuite interne ou externe, donc maintien précis des positions et réglages.Réduction du nombre de pièces.Pas de sortie de Tige.Amortissements en fin de course.Robustesse exemplaireInconvénientsLe coût du vérin est élevé, mais l’implantation se retrouve fortement simplifiée.Poids élevé du vérin.

Vérin Rotatif hélicoïdal

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46

Vérin Rotatif hélicoïdal

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47

TD

a1.dcy a1.dcy

a3

a1 a1

a3

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TD

a3

dcy

a1 a2

a1

a3

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Tempo 0,1s

Non K2

En principe tempo >1s

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GRAFCET: GRAphe Fonctionnel de Commande Etape Transition.

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Grafcet P.O Grafcet P.C

DIVERGENCE OU

DIVERGENCE ET

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ET OU

Règle n°1 : Situation initiale

La situation initiale, choisie par le concepteur, est la situation à la mise sous tension.

Règle n°2 : Franchissement d'une transition.

L'évolution de la situation définie à un instant donné sur le graphe correspond au franchissement d'une transition. Ce franchissements'effectue :

•si la transition est validée.

•et si la réceptivité associée à cette transition est vraie.

Lorsque les deux conditions sont réunies, la transition devient franchissable et est alors obligatoirement franchie.

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Règle n°3 : Évolution des étapes actives.

Le franchissement d'une transition entraîne simultanément l'activation de toutes les étapes immédiatement suivantes et la désactivation de toutes les étapes immédiatement précédentes.

Règle n°4 : Évolutions simultanées.

Plusieurs transitions simultanément franchissables sont simultanément franchies.

Règle n°5 : Activation et désactivation simultanées.

Si, au cours du fonctionnement, une étape active est simultanément activée et désactivée, alors elle reste active.

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MACRO ETAPE

FORCAGE

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ENCAPSULATION

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Langage Echelle, Ladder

GEMMA

Définition :

GEMMA : l'acronyme GEMMA signifie : Guide d'Etude des Modes de Marche et d'Arrêt. Comme son nom l'indique, c'est un guide d'étude.

Pourquoi le GEMMA ?

L'étude faite avec un Gemma est très importante dans l'élaboration du fonctionnement d'un système automatisé. Elle va permettre de structurer le fonctionnement du système. Si généralement on souhaite que le système automatisé soit en production automatique, il est nécessaire de connaître précisément tous les autres comportements. Ce n'est pas en appuyant sur l'arrêt d'urgence que l'on "découvrira" le comportement du système dans cet état...

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Le GEMMA définit l'état dans lequel se trouve la partie commande du système automatisé. Dans un premier temps, on peut dire que le GEMMA est divisée en deux parties- Partie commande hors énergie (zone B)- Partie commande en énergie (zones Arrét, Défaillance, Fonctionnement)

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Partie fonctionnement normal

Partie réglage, maintenance

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Partie Sécurité

PROFIBUS est aujourd'hui le réseau de terrain industriel le plus diffusé dans le monde avec un parc de plus de 11 millions de noeud installés. Son succès est du à ses performances (12 Mbit/s), son déterminisme (jitter de 1µs), son ouverture (plus de 2500 produits de plus de 300 offreurs), son fonctionnement en zone à risque d'explosion Ex ( avec RS 485IS pour PROFIBUS-DP et IEC1158 pour PROFIBUS PA).

•Normalisé IEC 61158 et IEC 61784

•Support RS 485 jusqu'à 10 km

•Support Fibre Optique jusqu' 90km

•Communication entre appareils de terrain comme la périphérie décentralisée et les variateurs

•Communication temps réel

•Communication isochrone pour les applications Motion Control

http://www.siemens.com/ PROFIBUS

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Développé au début des années 1990, AS-Interface® (Actuator SensorsInterface) est le bus économique pour le raccordement des capteurs et des actionneurs. Sa principale caractéristique est sa simplicité de mise en oeuvre et ses performances sur des machines de petite et moyenne taille.AS-Interface ou "Yellow Cable" est le bus non-propriétaire standardisé (EN50295, IEC62026-2) dont le développement est supporté par le consortium AS International qui regroupe plus de 100 constructeurs indépendants.

•Principe de fonctionnement: Réseau maître/esclaves déterministe

•Support de transmission: Câble bi-filaire à gaine auto-cicatrisante pour la communication et l'alimentation des modules

•Nombre d'esclaves: 62 max (module E/S, modules analogiques).

•Cycle de bus: 5ms (31 esclaves) 10 ms maximum pour 62 esclaves

•Taille max. du réseau: 300 m avec 2 répéteurs

http://www.siemens.com/

AS-I

Avec une part de marché de plus de 80%, Ethernet est le réseau local numéro 1 mondial. La variante Industrial Ethernet met à la disposition de l'industrie un réseau de cellules et d'atelier performant, descendant jusqu'au niveau terrain et conforme au standard IEEE 802.3 / IEEE 802.3u .

•Ethernet IEEE 802.3 et IEEE 802.3u (Fast Ethernet 100 Mbit/s)

•Réseaux étendus (plus de 150 Km) et grandes distances (WAN)

•Protocoles de transport ISO, TCP/IP ; UDP/IP

http://www.siemens.com/

ETHERNET

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Les réseaux industriels sans fil (IWLAN) basés sur les standard IEEE 802.11 connaissent un essor de plus en plus important. Ils confèrent aux utilisateurs une plus grande indépendance en leur mettant l'information à disposition en toute mobilité.

•Standard de communication : IEEE 802.11 b/g/a

•Bandes de fréquence: 2,4 GHz (IEEE 802.11 b/g ) et 5 GHz (IEEE 802.11a/h)

•Vitesses : 11 Mbit/s (802.11b) ; 54 Mbit/s (802.11 a/g)

•Modulation du signal: Méthode DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum)

•Portées: 30 à 50 m (ou plus avec antennes spécifiques)

•Pas de coût élevé de câblage et mise en service rapide de l'installation et des extensions

http://www.siemens.com/

SANS FIL

CAN

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Réseau CAN pour l ’EBS, ABS, ESP

CAN

Réseau CAN pour suspension active

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Le principe du multiplexage est de transporter sur un même fil plusieurs informations provenant de divers capteurs. Ce système permet des connexions plus complexes avec un plus grand nombre d’organes, tout en diminuant le poids et le nombre de fils électriques.

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Asservissement en vitesse

Elaborationconsigne vitesse

Elaborationconsigne position

Tachymetre ou Resolver

RégulateurCNA Moteur Réducteur(vis à bille)

Codeur incrémentalCAN

Carte d ’axe

Ωm X

Calculateur DCN

A.O.P

-

+

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