N Ordre:./2009Filire: professionnelle Projet de Fin dEtudes:

AUTOMATISATION DUNE GRUE TAKRAFT DE CAPACITE 6T

Prsent en vue dobtenir La licence Professionnelle en: Filire: AUTOMATIQUE ET INFORMATIQUE INDUSTRIELLE

Ralis par: Encadr par:

Soutenu le: 19 Juin 2008 Devant le jury:

SOMMAIRESOMMAIRE1REMERCIEMENT4INTRODUCTION GENERALE5CHAPITRE 1: PRESENTATION DE LENTREPRISE6I.APERU SUR lOCP:71.Introduction:72.Historique:73.Missions:74.Situation gographique de LOCP:7II.DIVISION EXTRACTION MERA:71.Prsentation de la division extraction MERA:72.Mthodes dextraction:7III.DESCRIPTION DE LINSTALLATION DE LA ZONE CENTRALE MEA:81.Introduction:82.Fonctionnement:8CHAPITRE 2: ENVIRENEMENT DE TRAVAIL ET POSITION9PROBLEMATIQUE9I.INTRODUCTION:10II.DESCRIPTION GENERALE DE LA STOCKEUSE:101.Alimentation de la Stockeuse:112.Distribution de 500 V:11III.MECANISME DES DIFFERENTS MOUVEMENTS DE LA STOCKEUSE:121.Mcanisme de translation:122.Mcanisme dentranement du tapis flche:123.Mcanisme denrouleur des cbles de puissance et de commande:12IV.LES CARACTERISTIQUES ELECTRIQUES DES DIFFERENTS MOTEURS:(photos est lannexe I)13CHAPITRE 3: SOLUTIONS PROPOSEES15I.SITUATION DU PROJET:161.Cahier des charges:162.Prsentation du projet de fin d'tudes:16II.FONCTIONNEMENT DE LINSTALLATION:161.Schma synoptique:162.Description du fonctionnement:173.Chane phosphate:174.Protection de la machine:17III.PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT DE LA MACHINE :181.Mcanisme de translation:182.Principe de fonctionnement des deux moteurs de translation:183.Principe de fonctionnement des enrouleurs de puissance et de commande:193.1.Dplacement en avant:193.2.Dplacement en arrire:204.Principe de freinage des deux moteurs de translation.205.Mcanisme du transporteur flche.20IV.SCHEMA ELECTRIQUE DE LA STOCKEUSE:211.Introduction:212.Schma lectrique de translation de la Stockeuse: (Voir annexe II)21

3.Schma lectrique du transporteur de flche de la Stockeuse (Voir annexe II)21V.CHOIX DU MATERIELS DAUTOMATISMES:211.Identification des E/S de la machine:211.1.La liste des entres:211.2.La liste des sorties de commande:231.3.La liste des sorties de signalisation:232.Cblage des E/S dans lautomate:(4)242.1.Cblage des entres:242.2.Cblage des sorties de commande:262.3.Cblage des sortis de signalisation:273.Bilan des E/S:274.La liste du besoin matriel:28VI.AUTOMATES PROGRAMMABLES:(3)281.Introduction:282.Types dautomates:283.Famille SIMATIC S7:283.1.La gamme SIMATIC S7:283.2.Composantes du S7-300:293.3.Prsentation de la CPU:303.4.Diffrents langages de programmation:30VII.UTILISATION DUN AUTOMATE SIEMENS S7(VOIR ANNEXE VI):30VIII.LE PRGRAMME FONCTIONNEL DE COMMANDE DE LA MACHINE:301.Programme fonctionnel de Translation: (Voir annexeIII)302.Transporteur de flche:(Voir annexeIII)303.Le programme de la gestion des dfauts et des alarmes: (Voir annexeIII)30IX.LA SUPERVISION: ( Voir annexe IV)301.Introduction:30X.LE PROGRAMME DE SUPERVISEUR (VOIR ANNEXE IV):31XI.UTILISATION DU LOGICIEL WIN CC (VOIR ANNEXE VII):31CHAPITRE 4: ETUDE ET CHOIX DU SUPPORT DE COMMUNICATION32I.INTRODUCTION:33II.ETAT ACTUEL:33III.PROPOSITIONS DE LA NOUVELLE CONFIGURATION:331.Proposition n1:lutilisation du technique Trusted Wireless.(1)341.1.Trusted Wireless:341.2.Schma synoptique:341.3.Besoins matriels:341.4.Principe de fonctionnement:351.5.Avantageset inconvnients:352.Proposition n2:lutilisation de la technique Modems/Radios.(2)362.1.Schma synoptique:362.2.Besoin matriel:362.3.Description et fonctionnement du modem/radio RM805U:372.3.Installation RM-805U (voir annexeV).372.4.Configuration du RM-805U avec lutilitaire Windows (voir annexeV).372.5.Avantageset inconvnients:37IV.ETUDE TECHNO-ECONOMIQUEDU PROJET:381.Situation de la machine avant lautomatisation.382.cot de perte avant lautomatisation de la Stockeuse:39

3.Situation de la machine aprs lautomatisation.394.Dure de rcupration du cot dinvestissement:40CONCLUSION42ANNEXE I43ANNEXE II:45ANNEXE III53ANNEXE IV54ANNEXE V60Configuration de modem radio sous Windows:60Configuration de modem radio sous Step7:61ANNEXE VI64I.UTILISATION DUN AUTOMATE SIEMENS S7:64ANNEXEVII71I.UTILISATION DU LOGICIEL WIN CC:71BIBLIOGRAPHIE:77

Remerciement Le prsent travail est le fruit de notre stage a la socit de MARSA MAROC, service dpartement des terminaux polyvalents de manutention(DTP) , un stage qui nous a t trs profitable et avantageux du fait que nous avons pu acqurir beaucoup de connaissances qui ne pourront nous tre quutiles dans la suite de notre vie personnelle et professionnelle. A cette occasion, notre gratitude et notre profond respect sadressent en premier aux agents de DTP pour leurs accueils chaleureux quils nous ont rservs. Nous avons lhonneur de prsenter nos remerciements les plus sincres notre encadrant la facult poly-disciplinaire de Khouribga Mr.ZBITOU qui nous a orient avec des conseils judicieux, des critiques constructives et des suggestions efficaces et bienveillances. Nous tenons exprimer nos vifs remerciements notre parrain Mr.ALAMI lingnieur chef du service DTP, pour lintrt quil nous a manifest et qui na pargn aucun effort pour mettre notre disposition tous ce dont nous avons besoin pour russir ce travail. Ainsi Notre encadrant Mr. qui nous ont soutenu et encadr durant notre stage. Enfin nous tenons remercier tout le personnel du service DTP, particulirement : Mr., Mr.AIT CHAOUI, Mr. SABIRI, Mr. KOUTOBI, Mr HMIMOU, Mme SAHABI, Mme EL AROUI, et Mr. GHOULIM qui nous ont aids passer ce stage dans des bonnes conditions. Ainsi noublions pas le corps professionnel de la facult Poly-disciplinaire de Khouribga pour leur enseignement, leur collaboration et leur sens de relations humaines, dont nous avons bnfici tout au long de cette exprience.

Ddicace

En tmoignage daffection et de respect, nous ddions ce Travail: A nos parents pour leurs grands sacrifices. A nos frres qui nous ont aiguills depuis nos premiers balbutiements, qui nous ont permis de nous dfinir et sans que nous nayons jamais t. A notre facult qui est dpens normment defforts pour nous enseigner et nous est fournis laide utile et tous les membres et personnel de notre facult. A toute personne qui a particip de loin au de prs dans le droulement de ce stage. A tous ceux qui vont prendre ce rapport entre leurs mains.

INTRODUCTION

Dans le but dtablir une complmentarit entre les connaissances de bases thorique et la pratique tire du monde de travail, il est utile et indispensable que toute formation soit couronne par un stage au sien dune entreprise .

En effet ces stages ont pour intrt de valoriser linformation thorique et de la mettre la disposition de la pratique, ainsi les stagiaires pourront enrichir leurs savoir et acqurir une exprience et une connaissance approfondie sur le mtier choisi. Cette confrontation avec le monde professionnel ne peut se manifester que par la responsabilit que les stagiaires seront invits accomplir de la bonne manire.

Notre choix pour le Port de Casablanca et prcisment la socit de Marsa Maroc est motiv par plusieurs facteurs, le plus important dentre eux sa richesse dans plusieurs domaines techniqueslectrotechnique, informatique, hydraulique et surtout dans le domaine de lautomatisation des engins de levage.

A travers ce stage nous avons pu approfondis dans notre formation par un projet de rnovation automatis dune grue 6T qui t propos par le bureau dtude de Marsa Maroc.

PRESENTATION DE LENTREPRISE

Aperu sur les ports

IntroductionDe nos jours, le secteur portuaire revt une importance capitale. En effet, le fait que prs de 98% des changes du Maroc avec lextrieur se font par voie maritime nest pas que pur hasard. Ceci est d en grande partie ses 26 ports implants sur ses ctes, notamment les 11 ouverts au commerce international. Des ports considrs, juste titre, comme tant les poumons de lconomie Marocaine. A ct de leur forte contribution la promotion et au dveloppement de leurs rgions respectives, ces ports ont permis en 2003 le traitement dun volume de 57 millions de tonnes de marchandise. Un volume qui sera, sans doute, consolid avec la construction du nouveau port de TANGER MED qui traitera, lui seul en phase finale, un trafic global de plus de 20 millions de tonnes par an.

Historique

Lexploitation commerciale des principaux ports fut confie un tablissement public caractre industriel et commercial: loffice dexploitation des ports (ODEP) qui remplaa la RAPC en 1985 dont il reprit les moyens. Aucune place ne fut priori rserve au secteur priv, mais la cration de lODEP se devait de respecter les droits des entreprises prives existantes.Ainsi, la nouvelle politique portuaire fait-elle une distinction logique entreles actes de puissance public qui restent confis ladministration de lEtat et les actes de commerce et dindustrie que lEtat fait exercer par un organisme public dot dun statut appropri, tout en rservant la possibilit den confier certains des entreprises prives.De ce fait, lODEP est ni une administration centrale parallle, ni une entit centralise, mais au contraire une entreprise implante sur le littoral exerant son activit de faon industrielle et commerciale. Elle a pour but lamlioration de la qualit des services et des prestations, la stimulation de la croissance ainsi que le dveloppement des activits conomiques.

Cration de MARSA MAROCAprs avoir port le nom dOdep (Office dexploitation des ports), elle est devenue Sodep (Socit dexploitation des ports). Maintenant, elle est divis en deux partie ANP (agence nationale des ports) et Marsa Maroc (socit anonyme)

* les raisons de la reforme

Contraintes exognes:Libralisation des changes commerciaux (conventions de libre change avec UE, USA, Turquie et pays Arabes et adhsion du Maroc lOMC)

Contraintes endognes:

Operateurs plus exigeants sur la qualit des services et sur la vrit des prixIntrt du priv dans la gestion du service publicEvolutions technologiques rapides qui ncessitent de adaptations systmatiques et en temps rel Contraintes propres au secteur:Interfrence dans les missions des diffrentes entits concernes du ministre Manque dhomognit entre les ports Pas de perspectives de dveloppement du secteur dans le cadre de son organisation actuelle Manque de visibilits stratgique pour le secteur consquence de lorganisation actuelle

Incompatibilit avec:

Les exigences de louverture conomique, les engagements des pouvoir publics Les exigences de la mise niveau et de la comptitivit de lconomie Les exigences pour une ouverture du secteur de nouveaux oprateurs Les exigences pour la prparation la confrontation de la concurrence notamment celle du port de Tanger Med La volont dencouragement de linvestissement priv dans la ralisation la gestion et lexploitation des infrastructures portuaires La volont de renforcement de la concurrence

*Les objectifs de la rforme:Elle vise: Lactualisation et la mise niveau de larsenal juridique La clarification des rles et des missions des diffrents intervenants publics et privs Lassainissement de la situation juridique des intervenants dans le secteur La mise en place dun cadre rglementaire claire et transparent pour loctroi et lexercice de toute activit portuaire La cration dun environnement propre encourageant et attractif pour linvestissement priv Le maintien et la prennit des quilibres financiers du secteur pour assurer son dveloppement La dfinition des modes de gestion et dexploitation des ports

Missions de MARSA MAROC:

La mission principale de MARSA MAROC est le traitement, dans les meilleures conditions de dlai, de cot et de scurit, de lensemble des navires et des marchandises transitant par les ports Marocains.Depuis lannonce de lescale dun navire, jusqu la livraison de la marchandise son propritaire, divers services sont rendus par MARSA MAROC :

- Un service daide la navigation (VTS au Port de Casablanca). - Le pilotage, le remorquage, le lamanage et lavitaillement des navires; - La manutention et lentreposage des marchandises; - Un systme dinformation permanent.

Outre sa mission dexploitant portuaire, MARSA MAROC est aussi charg de :

- La maintenance des infrastructures portuaires autres que les ouvrages de Protection et les chenaux daccs.

- La gestion du domaine public.

- La gestion des gares maritimes.

- La gestion des cales de halages, des formes de radoub et des cales sches.

- La gestion des halles aux poissons de Mohammedia, Casablanca, Safi et Agadir.Par ailleurs, MARSA MAROC assure, pour le compte de lEtat et sous son contrle, les missions de Police Portuaire.

Organigramme gnral de MARSA MAROC

ODEP

Agence comptableCapitainerie

DEPC

ENTITES OPERATIONNELLESENTITES FONCTIONNELLES

Dpartement des terminaux rouliers et conteneursDpartement marketing Et prvisions

Dpartement des terminaux polyvalents de manutentionDpartement financier et comptable

Dpartement information De gestion et informatiqueDpartement infrastructures

Dpartement outillage

Dpartement des ressources humaines

Division scurit

Dpartement dapprovisionnement et tudes

Division zone chantier naval

Division juridique

Fiche Signaltique

Dnomination socialeSocit dExploitation des Ports oprant sous le nom de marque Marsa Maroc

Objet socialLexploitation des activits commerciales portuaires et la gestion des ports

Date de cration1er Dcembre 2006

Forme juridiqueSocit Anonyme directoire et conseil de surveillance (Elle est rgie par la loi n17-95 sur les socits anonymes et la loi 15-02 relative aux ports)

Nombre de ports(ou Marsa Maroc opre)9 ports

PortsNador, Al Hoceima, Tanger, Mohammedia, Casablanca, Jorf-Asfar, Safi, Agadir, Layoune, Dakhla.

description de lexistante

I- Prsentation: Dans une ville grande comme Casablanca o lactivit maritime se trouve en pleine expansion, il est important quelle soit dote dun port qui rpond aux exigences des importateurs, exportateurs et hommes daffaires pour dvelopper et faciliter leurs activits. Dans ce cadre, MARSA MAROC a ralis que le secret de la russite est dans la rnovation de ses grues. Pour cela, MARSA MAROC a commenc la rnovation lectrique des grues qui prserve encore leur fiabilit mcanique. La rnovation a touch surtout les grues type TAKRAFT et essentiellement le mcanisme levage et de la flche.

CAHIER DE CHARGE Objet: Etude de la rnovation des installations lectriques des grues de marque TAKRAFT de capacit 6 Tonnes.Etude dtat des lieux:**Description du systme existant:Grue TAKRAFT cest une grue sur rail comportant quatre mcanismes comme toute grue portuaire. Qui sont dotes dune technique de contrle et de commande base sur des asservissements cbls et des commandes par relais.Ces mcanismes sont: _ Levage _ flche _ Rotation _ TranslationNotre projet sera limit ltude de deux mcanismes levage et la flche

La composition des systmes existants est comme suite:

Systme de levage-Un moteur a rotor bobin pour l entrainement de levage.-Un ensemble de groupe de rsistance rotorique pour la variation de vitesse-Un redresseur dexcitation pour injection de courant de Foucault-Un ensemble de contacteurs de puissance Principe de systme de variation de vitesse de la flche est identique celui de levage.

Travail demand: La grue TAKFAR 6T est bas sur une technique ancienne et a cause densemble dinconvnients majeurs solution trs encombrante/ cblage trs lourde / dpannage trs lourde Nous vous proposons de: 1: Etude de la grue avant la rnovation 2: partie dautomatisation Remplacer le systme cbl par un systme automatis Construire un GRAFCET partir dun schma lectrique Convertie GRAFCET en LADDDER Programmation avec STEP 7 Test et validation de programme 3: partie variation de vitesseRemplacer la variation de vitesse par llimination des rsistances rotoriques par un moteur a courant continutudi et dimensionne selon la chaine cinmatique de la grue tout en garantissant le maintien des caractristique original de la grue. Les moteurs seront pilots par des variateurs de vitesse numrique microprocesseurs type SIMOREG DC MASTER de Siemens 4: partie dtude technico-conomique

DESCRIPTION GENERALE DE LA GRUE:

La grue TAKRAFT est une grue pivotante mobile sur pont roulant porte variable tige conductrice en exploitation lectrique, alimente par un courant triphas sont domaine dapplication est la transbordant des colis de dtail par crochets ainsi que transbordement des matires en vrac par benne prenante moteur. Pour garder lquilibre de la machine le concepteur a prvu un contrepoids.Il, il existe deux types de grues TAKRAFT qui ont le mme mcanisme sauf quelques diffrences:

1-TAKRAFT 6T/22 2-TAKRAFT 10T/25m

Pour nous on se limitera pour la grue de 6T

MECANISME DES DIFFERENTS MOUVEMENTS DE LA GRUE:

Mcanisme de rotation: Cest un mouvement de 360 pour la partie mobile de la grue via la partie fixe. Elle est constitue dun systme dengrenage, un pignon dattaque pour la partie mobile, une couronne dente pour la partie fixe, un pivot (corps bagues) pour transmettre de lnergie lectrique de la partie fixe vers la partie mobile. Mcanisme de translation: Grues sur rails La translation se fait sur des rails parallles avec le quai

Mcanisme de levage: Cest le mouvement principal de la grue qui permet de soulever des charges .Il est compos dun moteur triphas asynchrone tourne une vitesse est accouple un rducteur de vitesse, ce systme fait tourner un tambour cbles.ces derniers senroulent et se mettent alors soulever les charges. Les charges ne devant pas dpasser la limite. Un systme de protection de surcharges fait aussi parti du systme de ce mcanisme.

Mcanisme de Flche: Cest le mouvement qui permet de matriser la porte de la charge

Les diffrents moteurs interviennent dans le fonctionnement de la grue TAKRAFT 6T

DsignationType de moteur et caractristique techniqueNbr de Moteur pour la grue 6T

Levage entranementet freinageMoteur asynchrone bague collectrice3~380/220 V 80/90 kW 2

RotationentranementMoteur asynchrone bague3~380/220 V 22/20/16kw 2

Flche et translationMoteur asynchrone bague collectrice3~380/220 V 17.5/15/13 kW 1

Translation entranement Moteur asynchrone bague collectrice3~380/220 V 5.5 kW2

Releveur Frein levage 6TMoteur lectro -hydraulique Cage3~380V 0.4 kW 0.5 kW 1

rotation 6TMoteur lectro -hydraulique Cage3~380V 0.4 kW 0.5 kW 1

Releveur Frein flche ettranslationMoteur lectro -hydraulique Cage3~380V 100 kW 2-2

Notre projet sera limit sur le mcanisme de levage et de la flche Mcanisme de levagePartie mcaniquePour le levage entrainement et freinage en a deux moteur asynchrone bague collectrice (3~380/220 V 80/90 kw)Pour le releveur frein levage en a un moteur (3~380V 0.4 kW 0.5 kW ) Partie lectriqueUn redresseur dexcitation pour injection de courant de FoucaultUn ensemble de contacteurs de puissanceUn ensemble de groupe de rsistances rotoriques pour la variation de vitessePartie fonctionnementIl est command par un combinateur cinq plots dans la cabine grutier qui grce a ses cames et Switch excite un inverseur C1_C2 respectivement la monte et la descente en plus de linsertion et llimination des rsistances rotoriques pour le moteur dentrainement et celui de freinage.Le droulement de fonctionnement de ce mcanisme est mentionn dans le schma lectrique (voir annexe: schma 1)Mcanisme de flchePartie mcaniquePour la flche un Moteur asynchrone bague collectrice (3~380/220 V 17.5/15/13 kW)Pour les releveur frein flche en a deux moteur lectro -hydraulique Cage (3~380V 100 kW)Partie lectriqueUn redresseur dexcitation pour injection de courant de FoucaultUn ensemble de contacteurs de puissanceUn ensemble de groupe de rsistances rotoriques pour la variation de vitessePartie fonctionnementIl est command par un combinateur cinq plots dans la cabine grutier qui grce a ses cames et Switch excite un inverseur C1_C2 respectivement au matage et le dmatage en plus de linsertion et llimination des rsistances rotoriques pour le moteur dentrainement et celui de freinage.Le droulement de fonctionnement de ce mcanisme est mentionn dans le schma lectrique (voir annexe: schma 1)1. Protection de la machine: Mcanisme de levage et flches:La rnovation de ce mcanisme doit obligatoirement respect les scurits et les protections ci-dessous: surcharge (limiteur de surcharge)Cest un dispositif capteur de pression qui dlivre un signal lectrique proportionnellement la charge une carte lectronique avec affichage de la charge, la sortie relais de la carte sera exploite pour la commande ou une autre pour la visualisation de la surcharge. Anti draillement (cble acier)En cas de draillement du cble acier au niveau du treuil (tambour) le mou de cble entraine ltablissement dun circuit de 24v lorsque le cble touche une des barres en acier situs en haut et en bas du treuil et par suite linterruption de la commande du mcanisme.

lanmomtre (protection contre le vent)Lors dun vent fort ce dispositif doit nous avertir avec une 1re alarme 64 km/h et doit interrompre la commande du mcanisme 70km/h. protection thermique Cest un relais thermistance qui protge le bobinage du moteur contre les chauffements excessifs via la sonde de temprature (thermistance) loge dans le bobinage du moteur. fin de courses de coupure haute et basseCest un scurit qui limite la hauteur de laccessoire de manutention en haut pour viter que ce dernier abime la poulie en bec de flche et en bas pour viter larrachement du cble acier au niveau du treuil. pr fin de courses de ralentissement Ce sont deux fins de courses: un haut et un bas qui sen actionnent attaquent une entre dAPI qui dclenche la vitesse rduite au variateur

Les grues Takraf 6T sont dotes dune technique de contrle et de commande base sur des asservissements cbls, et des commandes par relais. Cette technique ancienne a t abandonne par tous les constructeurs de machine.En effet, la technique des relais a un ensemble dinconvnients majeurs, savoir: Solution trs encombrante Cblage trs lourde Dpannage trs difficile Interface homme-machine trs limitePar contre, la nouvelle solution que nous vous proposons, est base sur un systme de contrle et de commande intelligent dot dun ensemble doutils matriels et logiciel ddis la conception et au diagnostic. Cette solution est caractrise par: Grand souplesse: grce sa modularit Convivialit: grce ses outils de dveloppement, de supervision et de diagnostic Durabilit: grce sa gnration toute nouvelle.La solution propose est un systme dautomatisation SIMATIC S7 compos de: Un automate S7300 Un rseau de communication industriel type Profibus DP Un ensemble de module dentres/ sorties TOP et analogique Un variateur de vitesse de type Simoreg DC Master

solution propose et realisation des travaux

dans lapproche que nous vous proposons , nous avons adopt pour le levage et la flche une technique moderne.Celle-ci est base sur des moteurs a courant continu de nouvelle gnration, conus spcialement pour la manutention portuaire.les moteurs seront pilots par des variateurs de vitesse numriques microprocesseur type SIMOREG DC MASTER de siemens , quipes de fonction technologiques spcifiques pour le contrle de ltat de la charge des engins de levage .SCHEMA ELECTRIQUE DE LA GRUE:

1. Introduction

Suite a ltude lectrique de la nouvelle rnovation le schma excisant t compltement modifi en respectant tous les anciennes scurits et en se basant sur les nouveaux lments essentielles de lentrainement (variateur de vitesse, moteur a courant continu) et de lautomatisme (automate programmable) et les lments de protections dappairage lectrique2. Schma lectrique de translation de la GRUE: (Voir annexe II)

GRAFCET DE LA GRUE:

1. Introduction

Daprs ltude approfondie de lancienne installation de circuit lectrique de levage et la flche Nous avons constat un GRAFCET de fonctionnement des deux mouvements.

1. GRAFCET de la GRUE: (Voir annexe 2)

CHOIX DU MATERIELS DAUTOMATISMES:

Le choix du matriel dautomatisme est bas sur plusieurs critres qui sont: Les installations et les quipements sont quips par des automates de la famille Siemens. La standardisation des pices de rechange La facilit de la maintenance Disponibilit leve des machines et des quipements grce des fonctions de diagnostic performantes. Economies de temps et de cots de montage grce une automatisation dcentralise. Service aprs vente SIMATIC prsents dans le monde entier (190 pays).

1. Identification des E/S de la machine

AdresseSymboleDescription

Les sorties

AUTOMATES PROGRAMMABLES:Lautomate programmable industriel S7-300 est compos de plusieurs modules assembl sur un profil support. De gauche droite nous apercevons1/ le module dalimentation qui transforme lalimentation alternative du secteur en courant continue 24V2/ le module dunit centrale (ou la CPU) qui excute le programme utilisateur3/ quatre modules dentres et de sorties qui donnent la possibilit de tester le programme utilisateur durant la mise en service et en cours de fonctionnement La configuration du logiciel dpend essentiellement de larchitecture physique du matriel utilis. En effet, il suffit tout simplement de choisir des modules sur un catalogue selon leurs rfrences et de les reporter dans le tableau de configuration lendroit correspondant leur emplacement.Step 7 est un logiciel de programmation ralis par la societe Siemens pour les systemes Simatic S7Step 7 offre toutes les fonctionnalits ncessaires pour configurer,paramtrer , programmer et tester

Variateur de vitesse

Le variateur de vitesse devient lun des composants essentiels dans tous les systmes dautomatisation modernes. Il commande le moteur pour faire varier sa vitesse de manire continue jusqu sa vitesse nominale. La valeur de la vitesse peut tre proportionnelle un signal analogique fourni par, soit un potentiomtre, soit une source dalimentation externe. Des vitesses pr-slectionnes peuvent tre galement exploites Lensemble variateur + moteur standard remplace avantageusement un moteur bi-vitesse et sa squence lectromcanique. Les autres avantages sont nombreux: rduction des courants de dmarrage, limitation des usures mcaniques, souplesse de lentranement, possibilit de tourner des vitesses suprieures la vitesse nominale, conomie dnergie Dans le march on trouve plusieurs constructeur de variateur de vitesse ALLEN BRADLLEY, Schneider Electric, mais le constructeur SIEMENS sempare du march marocain et mondial2 / Description:

a- Domaine dapplication:

Les variateurs SIMOREG DC MASTER de la srie 6RA70 sont des appareils compacts entirement numriques, entre triphase, destins lalimentation des circuits dinduit et dexcitation de moteurs courant continu avec des courants dinduit assigns de 15 A 2200 A. La mise en parallle de variateurs compacts permet dobtenir des courants jusqu 12000 A. Le circuit dexcitation peut tre aliment avec un courant jusqu 85 A (chelonnement fonction du courant dinduit assign).

b- Constitution:

Les variateurs SIMOREG DC MASTER de la srie 6RA70 se distinguent par leur extrme compacit. Allie la modularit, cette compacit garantit une excellente maintenabilit par suite de la bonne accessibilit des composants. Le botier lectronique contient llectronique de base ainsi que les cartes additionnelles ventuelles. Tous les variateurs SIMOREG DC MASTER sont quips dun panneau de commande PMU implant dans la porte. Le PMU comporte un affichage 7 segments cinq chiffres, trois diodes lectroluminescentes pour la signalisation dtat ainsi que trois touches pour le paramtrage. Il porte en outre le connecteur X300 de linterface USS la norme RS232 ou RS485. Toutes les adaptations ainsi que les rglages et affichages de mesure ncessaires la mise en service sont ralisables sur le PMU. Le pupitre oprateur optionnel OP1S peut tre mont soit dans la porte du variateur soit tre dport, par exemple au niveau de la porte de larmoire. LOP1S peut tre raccord par un cble de cinq mtres. En prvoyant une alimentation 5 V spare, on peut aller jusqu une longueur de cble de 200 mtres. La liaison entre OP1S et SIMOREG est tablie par le connecteur X300. Lutilisation de lOP1S constitue une alternative conomique aux instruments monts sur armoire pour lindication des grandeurs de mesure physiques. LOP1S comporte un cran LCD de 4 lignes de 16 caractres assurant un affichage en clair de la dsignation des paramtres, avec possibilit de choix entre lallemand, langlais, le franais, lespagnol et litalien. LOP1S peut assurer la mmorisation de jeux de paramtres, ce qui permet un paramtrage facile dune srie de variateurs par tlchargement. Le variateur peut galement tre paramtr travers linterface srie du variateur de base, partir dun PC normal dot du logiciel appropri. Cette interface pour PC sert la mise en service, la maintenance larrt ainsi quau diagnostic en service et fait donc office dinterface de maintenance. Cest galement travers cette interface que peut seffectuer le chargement du logiciel de variateur qui est stock dans une mmoire flash. Dans le cas des variateurs mono quadrants, lalimentation de linduit seffectue par un pont triphas tout thyristors B6C, et dans le cas des variateurs 4 quadrants, par deux ponts triphass tout thyristors en montage antiparallle sans courant de circulation (B6)A(B6)C. Le circuit dexcitation est aliment par un pont monophas mixte deux pulses B2HZ. Les frquences des tensions rseau pour linduit et lexcitation peuvent tre diffrentes (entre 45 et 65 Hz). Lordre des phases du circuit dalimentation de linduit est indiffrent. Sur les variateurs de courant continu assign 15 A 850 A (1200 A pour tension dalimentation 400 V), la partie puissance des circuits dinduit et dexcitation est ralise base de modules thyristors isols lectriquement : les radiateurs ne sont donc pas ports au potentiel. Dans les variateurs de courant continu assign suprieur, la partie puissance pour le circuit dinduit est ralise avec des thyristors type disque sur radiateurs (modules thyristors) ports au potentiel. Le botier et les couvre-bornes procurent la protection contre les contacts accidentels lors des interventions proximit du variateur. Toutes les bornes sont accessibles de lavant.

Le refroidissement de la partie puissance est surveill par des sondes de temprature.

Avant tout nous avons examin la plaque signaltique qui se trouve sur la face avant de notre variateur et on a releve toutes les informations quil contient. c-Plaque signaltique du variateur:

d - Informations tires de la plaque signaltique (Voir Annexe):

SIMOREG DC MASTERRfrences : 6RA7025-6DV62-0Courant nominal induit: 60 ATension de raccordement induit: 400 VCourant nominal excitation: 10 ATension de raccordement excitation: 400 V

e - Fonctionnement:

Toutes les fonctions de rgulation, de commande et de communication sont assures par deux puissants microprocesseurs. Les fonctions de rgulation sont ralises dans le logiciel sous la forme de blocs de programmes interconnects par des paramtres.Les courants continus assigns (courants continus en service continu) indiqus sur la plaque signaltique des variateurs pour la classe de charge peuvent tre dpasss de 50 %, la dure de la surcharge tant fonction de lappareil considr. Le courant indiqu sur la plaque signaltique pour la classe de charge peut tre dpass de 50 % pendant 60 s sur un cycle de 300 s. Le microprocesseur procde de faon cyclique au calcul de la valeur I2t momentane de la partie puissance de manire empcher que le fonctionnement en surcharge ne conduise une dgradation des thyristors.Les variateurs sadaptent automatiquement la frquence du rseau entre 45 et 65 Hz (les circuits dinduit et dexcitation sont indpendants).

3/ Etude de la structure interne du variateur:

Armoire avec un variateur SIMOREG DC-MASTER

Partie puissance et rgulation:Type de borne: X171 X175 Bornes enfichable (bornes vis) Capacit maximale 1.5 mm2

XR, XS, XT Bornier enfichable MSTB2,5 Capacit maximale 2,5 mm2 Entres analogiques entres de consigne, tension de rfrence (voir feuille G113)

Entres analogiques - entres de mesure de vitesse, gnrateur tachy.(Voir feuille G113)Carte C98043-A7002 ou A7003 Power Interface

Arrt de scurit (E-STOP) (voir, feuille G117)

Carte C98043-A7002 ou A7003 Power Interface

Entres TOR (voir, feuille G110)

Carte C98043-A7001 CUD1

Sorties TOR (voir, feuille G112)

Carte C98043-A7001 CUD1

D - Paramtrage du variateur de vitesse sans moteur:

Pour des raisons de scurit, on a choisit dalimenter que la partie lectronique, et de ne pas alimenter la partie puissance (cette partie est sous une tension dangereuse ) c--d travailler sans moteur. Lalimentation de llectronique (PMU allum) a pour but de nous familiariser avec le paramtrage du variateur.

1 / Panneaux de commande:

Le variateur est quip dun panneau de commande intgr (PMU). En option, il est possible dquiper le variateur avec un pupitre oprateur (OP1S).

Pupitre de commande (PMU Parameterization Unit):

Le panneau de commande se trouve sur la porte du variateur. Il comprend un afficheur 7 segments 5 chiffres, 3 diodes lectroluminescentes daffichage dtat et 3 touches de paramtrage.

Il permet de raliser tous les rglages et adaptations ncessaires la mise en service. Touche P

Commutation entre numros de paramtres (mode Paramtres), valeurs de paramtres (mode Valeurs) et numros dindices dans le cas des paramtres indexs (mode Indexage).Acquittement des signalisations de dfaut.Touches P et Incrmentation pour placer une signalisation de dfaut ou dalarme en arrire plan.Touches P et Dcrmentation pour rappeler sur laffichage du PMU une signalisation de dfaut ou dalarme qui se trouve en arrire plan.

Touche INCREMENTATION ()

Incrmentation du numro de paramtre en mode Paramtres. Cette touche permet galement, lorsque le plus grand paramtre se trouve slectionn, de passer au plus petit numro de paramtre (le plus grand numro est donc le voisin direct du plus petit).Augmentation de la valeur du paramtre slectionn en mode Valeurs.Incrmentation de lindex en mode indexage (pour paramtres indexs)Augmentation de la rapidit de dcrmentation des valeurs initialise par la touche de DECREMENTATION en appuyant simultanment sur cette touche.

Touche DECREMENTATION ()

Dcrmentation du numro de paramtre en mode Paramtres. Cette touche permet galement, lorsque le plus petit paramtre se trouve slectionn, de passer au plus grand numro de paramtre (le plus grand numro est donc le voisin direct du plus petit).Diminution de la valeur du paramtre slectionn en mode Valeurs de paramtres.Diminution de lindex en mode indexage (pour paramtres indexs)Augmentation de la rapidit dincrmentation des valeurs initialises par la touche dINCREMENTATION en appuyant simultanment sur cette touche.

Fonction des diodes lectroluminescentes:

Fonctionnement (Run) Diode lectroluminescente verte LED allume Etat Sens de couple actif (MI, MII, M0). (Voir Annexe sous r000) Prt au fonctionnement (Ready) Diode lectroluminescente jaune LED allume Etat Prt lenclenchement (o1.. o7). (Voir Annexe sous r000) Dfaut (Fault) Diode lectroluminescente rouge LED allume Etat Prsence dune signalisation de dfaut (o11) (Voir Annexe sous r000 et chapitre 10, Dfauts et alarmes) LED clignote Prsence dune signalisation dalarme.

2 / Marche suivre pour le paramtrage:

Paramtrer consiste se servir du panneau de commande ou du pupitre oprateur pour modifier certaines valeurs de rglage (paramtres), pour activer des fonctions du variateur et afficher certaines grandeurs de mesure. Les paramtres du variateur de base sont introduits par les lettres P, r, U ou n et ceux dune carte optionnelle par les lettres H, d, L ou c. Sur le PMU, il apparat dabord les paramtres du variateur de base suivis des paramtres de la carte technologique (si prsent). Suivant la valeur du paramtre P052, une partie seulement des numros de paramtres (Liste des paramtres) est affiche.

a - Types de paramtres:

Les paramtres dobservation r, n: Permettent dafficher la valeur de certaines grandeurs caractristiques du variateur, p. ex. la consigne principale, la tension dinduit, lcart de rgulation du rgulateur de vitesse etc. Ces paramtres ne peuvent qutre lus ; il est impossible de modifierleur valeur par paramtrage.

Les paramtres de rglage P, U: Permettent dafficher et de modifier par paramtrage la valeur numrique des grandeurs caractristiques du variateur, p. ex. le courant assign du moteur, la constante de temps thermique du moteur, le gain proportionnel du rgulateur de vitesse etc.

Les paramtres indexs i: Sont utiliss pour afficher et modifier simultanment plusieurs des valeurs correspondant un mme numro de paramtre.

b - Paramtrage au panneau de commande:

Aprs application de la tension dalimentation de llectronique, le panneau de commande PMU se trouve en mode visualisation dtat dans lequel il signale ltat actuel du SIMOREG 6RA70 ( o7.0) .Les tats du variateur sont dcrits sous le paramtre r000,

1. Pour passer de la visualisation dtat (par ex. o7.0) au mode Paramtres, on appuie sur la touche P ; on pourra ensuite slectionner les diffrents paramtres au moyen des touches dincrmentation et de dcrmentation.2. Lorsquon se trouve en mode Paramtres, lappui sur la touche P permet daccder au mode Indexage dans lequel on pourra slectionner les diffrents indices du paramtre considr au moyen des touches dincrmentation et de dcrmentation.Pour des paramtres non indexs, laction sur la touche P fait accder directement au mode Valeurs des paramtres.3. A partir du mode Indexage, on parvient dans le mode Valeurs en appuyant sur la touche P.4. on pourra modifier la valeur du paramtre laide des touches dincrmentation et de dcrmentation5. Dcalage manuelSi les cinq chiffres disponibles ne sont pas suffisants pour reprsenter une valeur de paramtre, la prsence dautres chiffres gauche ou droite de la portion de cinq chiffres affichs (voir fig) est signale par le clignotement du chiffre de gauche ou de droite. Lenfoncement simultan des touches P et DECREMENTATION ou P et INCREMENTATION permet de dplacer la fentre daffichage sur la valeur du paramtre. Pour le dcalage manuel, il apparat brivement la position du chiffre de droite dans la valeur complte du paramtre. Fig. Dcalage de laffichage du PMU pour des valeurs de paramtres de plusde cinq chiffres.

6. Pour retourner au mode Paramtres partir du mode Valeurs, On appuyer sur la touche P.

Les tableaux donnent une vue densemble des affichages possibles sur le PMU : Tableau 1 Affichage de paramtres dobservation et de rglage sur le PMU

Tableau 2 Signalisations dtat sur le PMU

NOTA: Les valeurs de paramtres ne peuvent tre modifies que moyennant certaines conditions:- Le paramtre-cl P051 (p. ex. 40) permet de rgler lhabilitation daccs aux paramtres .- Le variateur se trouve dans ltat de fonctionnement requis. Les paramtres dits offline ne peuvent par exemple pas tre modifis quant le variateur se trouve dans ltat Fonctionnement (Online). Il faut dans un tel cas passer dans un tat de fonctionnement o1.0 (Prt au fonctionnement). La valeur des paramtres daffichage ne peut pas tre modifie. Ex: o 7. 0

r 000 V N M: Valeur Non Modifiable V M: Valeur Modifiable

V N M r 008

i 001 V M P 042

i 002 V M

P 134 V M i 001

i 004 V M

u 005 V M i 001

i 002 V M

n 748V N M i 001

i 016V N M

n 999V N M i 001

iV N M

E - Cblage variateur moteur:

Avant le cblage variateur moteur, il faut calculer les inductances et les fusibles ncessaires pour la protection du variateur ainsi que le moteur.

Disposition des inductances et fusible

1 / Inductances de commutation:

Pour le choix des inductances de commutation, voir le catalogue DA93.1.L'impdance du rseau y compris l'inductance de commutation doit correspondre une valeur entre 4 % et 10 % de la tension de court-circuit. Les inductances de commutation peuvent servir limiter la raction sur le rseau des creux de tension de commutation (rglementation locale).

2 / Fusibles:

Caractristiques techniques, donnes de configuration, voir plans dencombrement au catalogue DA94.1.Pour raliser une protection des appareils conforme UL, il faut prendre obligatoirement des fusibles UL-listed ou UL-recognized.

2.1 - Fusibles prconiss pour le circuit dexcitation:

Daprs la Plaque Signaltique, Notre variateur travaille avec un courant continu assign de 60A et un courant dexcitation Max.admissible 10A.

Donc, pour le circuit dexcitation on a besoin de deux fusibles de N de rf 5SD420de SIEMENS.

2.2 Fusibles pour le circuit dinduit:

Daprs la Plaque Signaltique, La rfrence de notre variateur est 6RA7025-6DV62. Donc, pour le circuit dinduit on a besoin de trois fusibles de phase N de rf 3NE1817-0 de SIEMENS.

NOTA: On a pas besoin des fusibles pour lalimentation de la carte C98043-A7002 / A7003 parce que ils sont dj intgrs lintrieur de la carte.

3 / Cblage:

Aprs lidentification des fusibles et des inductances : Identification des cbles; Inspection des cbles..; Vissage des inductances; Vissage des fusibles; Vissage des cbles ou moteur; Vissage des cble ou variateur (Excitation, Induit); Vissage de lalimentation pour llectronique; Vissage lalimentation pour la puissance; Sassurer que les cble sont loin les unes des autres; Vrification du montage

F - Paramtrage du variateur de vitesse cbl au moteur:

Pour le Paramtrage, on a configur notre variateur suivement:

1 / Autorisation daccs:

Paramtre-cl: P051= 40 paramtre modifiable. Slection des paramtres afficher: P052 = 3 visualisation de tous les paramtres.

2 / Adaptation des courants assigns du variateurou dclassement:

Le courant continu assign d'induit du variateur doit tre adapt au niveau du paramtre P076.001 (en %) ou du paramtre P067 si :

48 / 60 = 0.8 > 0.5, Donc on va paramtrais au niveau du paramtre P076.001 (en %) Donc on va prendre P076.001= 80%.

Il y a lieu de procder une adaptation du courant continu assign dexcitation en rglant le paramtre P076.002 (en %) quand :

I( courant dexcitation max.)=3.15A I(excitation - variateur du assign continu courant)=10A

10 100 3.15 Y Y = 3.15 / 10 = 31.5 % Mais pour le paramtre P076.002 le standard 20% et 33.3%, on choisie 20%. P076.002 =20%.

3 / Adaptation la tension dentre relle du variateur:

P078.001 = 400 tension de raccordement du circuit dinduit (en volts)P078.002 = 400 tension de raccordement du circuit dexcitation (en volts)

4 / Entre des caractristiques du moteur:

Les paramtres suivants sont renseigns avec les caractristiques releves sur la plaque signaltique du moteur :P100 = 47.5 Courant dinduit assign (en ampres)P101 = 380 Tension dinduit assign (en volts)P102 = 3.15 Courant dexcitation assign (en ampres)P104 = 1450 Vitesse de rotation n1 (en tr/min) P105 = 47.5 Courant d'induit I1 (en ampres) P106 = 1670 Vitesse de rotation n2 (en tr/min) P107 . . . Courant d'induit I2 (en ampres) P108 . . . Vitesse de rotation maximale en service n3 (en tr/min) P109 . . . 1 = limitation de courant dpendant de la vitesseP114 . . . Constante de temps moteur (en minutes) Toutes ces valeurs des paramtres sont donnes par dfaut par le variateur, avec la possibilit de les modifier.

5 / Entrer les donnes pour la saisie de la vitesse:

Le variateur nous donne la possibilit soit:

Fonctionnement avec gnratrice tachymtrique P083 = 1 Fonctionnement avec gnrateur dimpulsions P083 = 2

Pour nous, on va travailler avec le gnrateur dimpulsions.

Pour notre variateur SIMOREG DC MASTER de SIEMENS on ne peut que choisir un gnrateur dimpulsion figurant sur son catalogue. P083 = 2 : La mesure de vitesse est fournie par le gnrateur dimpulsions.

P140 Slection du type de gnrateur dimpulsions 0 Pas de GI / fonction Saisie de vitesse par GI non slectionne 1 Gnrateur dimpulsions type 1 2 Gnrateur dimpulsions type 1a 3 Gnrateur dimpulsions type 2 4 Gnrateur dimpulsions type 3

Pour nous on choisir le Gnrateur dimpulsions type 1a (Voir Annexe)

P140 = 2

Gnrateur dimpulsions avec deux voies dphases de 90 (avec/sans top 0). LeTop 0 est converti de faon interne en un signal quivalent celui du GI de type 1.(Voir ci-dessous).

P141 = 1024 Nombre dimpulsions du gnrateur dimpulsions (en imp./tr) (Voir Annexe) Adaptation la tension de signal du gnrateur dimpulsions P142 = 1 Le gnrateur dimpulsions fournit des signaux symbole 15V

6 / Indications concernant l'excitation:

Pour le Rglage du circuit dexcitation On a quatre modes:

P082 = 0: Le circuit dexcitation interne nest pas utilis (p. ex. pour les moteurs excitation permanente) P082 =1: Le circuit dexcitation est mis sous tension au moment de la fermeture du contacteur principal (les impulsions dexcitation sont actives avec lordreMarche/Arrt) P082 = 2: Slection automatique de lexcitation larrt correspondant P257 aprs coulement du temps paramtr avec P258 et passage dans un tat de fonctionnement suprieur ou gal o7. P082 = 3: Courant dexcitation appliqu en permanence. Dans lindustrie P082 = 2 est souvent utilis, mais pour nous dans notre conditions on va prendre P082 =1.

7 / Dfinition des fonctions de base technologiques:

a - Limites de courant:

P171=100 Limite de courant de lentranement dans le sens de couple I (en % de P100) P172 =100Limite de courant de lentranement dans le sens de couple II (en % de P100)

b - Limites de couple: P180 = 300 Limite de couple 1 dans le sens de couple I (en % du couple assign du moteur) P181 = -300 Limite de couple 1 dans le sens de couple II (en % du couple assign du moteur)

c - Gnrateur de rampe:

P303 = 5 Temps de monte 1 (en secondes) P304 = 5Temps de descente 1 (en secondes)

8 / Excution des cycles doptimisation:

Lentranement se trouve dans un tat de fonctionnement o7.1

Les cycles doptimisations slectionnes au moyen du paramtre cl P051.

P051 = 25 Optimisation de la commande anticipatrice et de la rgulation de courant dinduit et dexcitation.

P051 = 26 Cycle doptimisation du rgulateur de vitesse. Auparavant, on peut choisir avec P236 le degr de dynamique de la boucle de rgulation, les petites valeurs allant dans le sens d'un rglage plus doux du rgulateur.

P051 = 27 Cycle doptimisation de la rgulation de dfluxage

P051 = 28 Cycle doptimisation pour la compensation des frottements et des moments dinertie.

P051 = 29 Cycle d'optimisation du rgulateur de vitesse d'entranements susceptible de vibrations mcaniques.

Pour nous on peut slectionner soit 25 ou 26. P051 = 25 Optimisation de la commande anticipatrice et de la rgulation de courant dinduit et dexcitation (dure env. 40 s) Le cycle d'optimisation du rgulateur de courant peut aussi s'effectuer charge mcanique accouple ; le cas chant freiner le moteur. Rglage automatique des paramtres : P110, P111, P112, P155, P156, P255, P256, P826.

P051 = 26 Cycle doptimisation du rgulateur de vitesse (dure minimale 6 s) On peut choisir avec P236 le degr de dynamique de la boucle de rgulation, les petites valeurs allant dans le sens d'un rglage plus doux du rgulateur. P236 doit tre rgl avant l'excution du cycle d'optimisation du rgulateur de vitesse et a une influence sur le rglage de P225, P226 et P228.Pour l'optimisation du rgulateur de vitesse, on accouplera si possible au moteurla charge mcanique qu'il sera appel mouvoir dans la pratique, car lesparamtres rgls dpendent du moment d'inertie mesur.Rglage automatique des paramtres P225, P226 et P228.

On a vot pour 25.

8 / Commandement du Variateur: On ne va pas utiliser le potentiomtre pour entrer la consigne principale, cest pourquoi on va visser 34 38. (Voir figure)

Ensuite, on va alimenter notre variateur (partie puissance et partie lectronique) et on va procder comme suit:

1. On a choisit lentre de la consigne 4 5, qui est le connecteur (Voir G113). 2. La recherche de lentre correspondante ce connecteur, qui est (Voir G127).3. De la carte G120, on a choisit une entre de valeur fixe P404

4. On visse 34 avec 37 pour avoir la position marche.

5. Notre potentiomtre maintenant est le paramtre P404.

Aprs le paramtrage du variateur manuellement, on le branche avec La consol de Paramtrage, Pour voir comment se fait le paramtrage, aussi vrifier les paramtres quon a entres manuellement. (Voir Annexe).

Codification du n de rfrence du variateur:

v

Quelques Paramtres:

Disposition des bornesCarte C98043-A7001 (CUD1)

Sur la carte de commande CDU1 la borne 37/X171(ordre de marche) et 13/X171 (libration des thyristors) des entres TOR du variateur arrive avec une tension de 24V qui vas dtre adapter en 5v pour quil puisse tre trait par le micro-processeur ,aprs il y a la possibilit dafficher ltat des contacts des entres TOR (Br010) aprs lordre de marche (ou bien arrt) la libration sont disponibles sur des binicteurs B0012 et le libration sur B0014 pour son affectation selon le traitement quon la choisir.Alimentation de llectroniqueType de borne : Bornier enfichable type 49capacit maximale 1,5 mm me soupleCarte C98043-A7002 ou A7003 Power Interfac

Interface srie 1 RS232 (connecteur femelle Sub-D 9 points) (G-SST1)X300Le cble de branchement doit tre blind ! Connecter le blindage la terre aux deux extrmits !

Longueur jusqu 15 m selon standard EIA RS232-Cde cble : jusqu 30 m avec charge capacitive max. 2,5 nF (cble et rcepteur)Le connecteur X300 sur le panneau PMU permet dtablir une liaison srie supplmentaire vers unautomate ou un PC. Ceci permet de piloter le variateur depuis un poste de commande central.

Procdure de mise en service Autorisation daccsP051 . . . Paramtre-cl0 paramtre non modifiable40 paramtre modifiableP052 . . . Slection des paramtres afficher0 visualisation des paramtres qui diffrent du rglage usine3 visualisation de tous les paramtresAdaptation des courants assigns du variateurLe courant continu assign d'induit du variateur doit tre adapt au niveau du paramtreP076.001 (en %) ou du paramtre P067 si :0,5courant continu assign du variateur - induitcourant induit max. Il y a lieu de procder une adaptation du courant continu assign dexcitation en rglant leparamtre P076.002 (en %) quand :0,5courant continu assign du variateur - excitationcourant d' excitation max. Adaptation la tension dentre relle du variateurP078.001 . . . tension d'entre nominale du variateur pour l'induit (en volts)P078.002 . . . tension d'entre nominale du variateur pour l'excitation (en volts)Entre des caractristiques du moteurLes paramtres suivants doivent tre renseigns avec les caractristiques releves sur la plaquesignaltique du moteur:P106 . . . Vitesse de rotation n2 (en tr/min) voir aussi chapitre 9.16P107 . . . Courant d'induit I2 (en ampres) voir aussi chapitre 9.16P108 . . . Vitesse de rotation maximale en service n3 (en tr/min)Indications concernant l'excitationRglage du circuit dexcitationP082 = 0: Le circuit dexcitation interne nest pas utilis(p. ex. pour les moteurs excitation permanente)Dfinition des fonctions de base technologiquesLimites de courantP171 Limite de courant de lentranement dans le sens de couple I (en % de P100)P172 Limite de courant de lentranement dans le sens de couple II (en % de P100)7.2 Limites de coupleP180 Limite de couple 1 dans le sens de couple I(en % du couple assign du moteur)P181 Limite de couple 1 dans le sens de couple II(en % du couple assign du moteur)Gnrateur de rampeP303 Temps de monte 1 (en secondes)P304 Temps de descente 1 (en secondes)P305 Arrondi initial 1 (en secondes)P306 Arrondi final 1 (en secondes)Excution des cycles doptimisationSlectionnez un des cycles doptimisation suivant au moyen du paramtre cl P051.P051 = 25 Optimisation de la commande anticipatrice et de la rgulation de courant dinduit etdexcitationP051 = 26 Cycle doptimisation du rgulateur de vitesseAuparavant, on peut choisir avec P236 le degr de dynamique de la boucle dergulation, les petites valeurs allant dans le sens d'un rglage plus doux durgulateur Pendant le cycle doptimisation le variateur de vitesse fait la lecture des caractristiques du moteur pour le rgulation de courant dinduit et dexcitation et aussi la vitesse.

FC105:Traitement de la valeur analogique (consigne principale) Associer au combinateur un potentiomtre (valeur analogique) (PEW336/AI331) EN: activation de F105 IN: entre de valeur analogique PEW: oprande dadressage dentre analogique (EN) BIPOLAIRE: traitement des deux signes OUT: cration de bloc de donnes pour sauvegarder la sortie et ensuite pour laffectation lentre de la FC106 qui fait le traitement des sorties analogiques (AO).FC106:

Conclusion

Ce stage de projet de fin dtude, effectu au sein de la socit MARSA MAROC , nous a t dune trs grande utilit. En effet, il nous a permis dacqurir une exprience professionnelle dans le domaine de lautomatique. Au cours de ce travail, nous avons pu dvelopper nos connaissances acquises le long de notre cursus et appliquer ce quon a appris dans le domaine du travail et matriser des logiciels professionnels.

VARIATEUR DE VITESSE

Rgles de compatibilit lectromagntique Rgle 1Toutes les parties mtalliques de larmoire sont relier mutuellement par une grande surface decontact assurant une bonne continuit lectrique. (Pas de peinture sur peinture !) Utilisez le caschant des rondelles de contact ou gratteuses. La porte de larmoire sera relie au chssis pardes tresses de masse les plus courtes posibles (en haut, au milieu et en bas).Rgle 2Les contacteurs, relais, lectrovannes, compteurs lectromcaniques, etc. installs dans larmoireet ventuellement dans les armoires voisines sont munir de dispositifs dtouffement, parexemple, de circuits RC, de varistances ou de diodes. Le circuit touffement doit tre connectdirectement sur la bobine de lappareil.Rgle 3Lentre de cbles de signaux 1) dans larmoire devrait se faire si possible dans un mme plan.Rgle 4Torsader si possible les conducteurs non blinds d'un mme circuit (conducteur aller et conducteurretour) ou faire en sorte que la surface enferme entre les conducteurs aller et retour soit la plusfaible possible pour viter l'effet d'antenne.Rgle 5Connecter les conducteurs de rserve la masse de l'armoire (terre 2)) leurs deux extrmits. Onobtient ainsi un effet de blindage supplmentaire.Rgle 6Eviter les longueurs de cbles excdentaires. Les capacits et inductances de couplage sont ainsiminimises.Rgle 7D'une manire gnrale, le phnomne de diaphonie est attnu si les cbles cheminent proximit de la masse de l'armoire. Eviter par consquent un cblage libre l'intrieur de l'armoire,et tentez de poser le cblage au plus prs de l'enveloppe de l'armoire ou des tles de montage.Ceci vaut galement pour les cbles de rserve.Rgle 8Posez sparemment les cbles de signaux et les cbles de puissance (vitez les sections decouplage ! ). Espacement minimale 20 cm.Si une sparation spatiale des cbles du moteur et du cble du capteur n'est pas possible, le cbledu capteur devra tre soustrait l'effet de couplage par une tle de cloisonnement ou en le posantdans un conduit mtallique. La tle de cloisonnement ou le conduit mtallique seront mis la terreen plusieurs points sur leurs parcours.01.02 RaccordementSIEMENS AG 6RX1700-0AD77 6-5SIMOREG DC Master Instructions de serviceRgle 9Les blindages des cbles de signaux TOR sont mettre la terre aux deux extrmits par unegrande surface de contact assurant la continuit lectrique. En cas de dsquilibre des potentielsentre les lments de connexion des blindages aux deux extrmits, on posera paralllement auxblindages un conducteur supplmentaire d'quipotentialit de section minimale 10 mm afin derduire le courant dans le blindage. D'une manire gnrale, les blindages peuvent tre connectsen plusieurs points au chssis de l'armoire (terre 2)). A l'extrieur de l'armoire lectrique, lesblindages peuvent tre connects la terre en plusieurs points.Les blindages en feuillle prsentent des inconvnients. Compar aux blindages tresss, leur effetde blindage est au moins 5 fois plus mauvais.Rgle 10Dans le cas d'une bonne quipotentialit, le blindage des cbles de signaux analogiques peut treconnect la terre aux deux extrmits (par une grande surface assurant une bonne continuit descircuits). Les conditions d'quipotentialit sont remplies si tous les lments mtalliques sontinterconnects correctement et si tous les constituants lectroniques sont aliments partir d'unemme source.La connexion unilatrale du blindage empche la couplage capacitif de perturbations bassefrquence (par ex. ronflement 50 Hz). Dans ce cas, la connexion du blindage devrait se faire auniveau de l'armoire lectrique, le cas chant au moyen d'un fil pilote.Rgle 11Le filtre d'antiparasitage radiolectrique sera toujours plac proximit de la source prsume deperturbations. Le filtre sera fix par une grande surface sur l'enveloppe de l'armoire, sur une platinede montage en tle, etc... Les cbles d'entre et de sortie seront spars dans l'espace.Rgle 12L'utilisation de filtres d'antiparasitage radiolectrique est obligatoire pour respecter la classe devaleur limite A1. Les consommateurs supplmentaires seront branchs en amont du filtre (ctrseau).Le montage d'un filtre rseau supplmentaire dpend de l'automate utilis et de la ralisation ducblage dans le reste de l'armoire.Rgle 13Dans le cas d'une alimentation rgule en courant d'excitation, il faudra monter une inductance decommutation dans le circuit d'excitation.Rgle 14Une inductance de commutation est ncessaire dans le circuit d'induit du convertisseur.Rgle 15Dans le cas des variateurs SIMOREG, les cbles partant vers le moteur ne doivent pasobligatoirement tre blinds. Le cble d'arrive du rseau doit tre loign d'au moins 20 cm descbles partant vers le moteur (induit, excitation). Utiliser le cas chant une tle de cloisonnement.Notes :1) Par cbles de signaux on entend :des cbles de signaux TOR : cble de signaux analogiques :

cble pour gnrateur d'impulsion ex. cble de consigne + 10 Vinterface srie ex. PROFIBUS-DP2) On dsigne gnralement par "terre" toutes les parties mtalliques conductrices pouvant trerelies un conducteur de protection, par exemple l'enveloppe de l'armoire, la carcasse dumoteur, les prises de terre fond de fouille,etc...

ANNEXE VI

I. UTILISATION DUN AUTOMATE SIEMENS S7:1. Le logiciel utilis: La gamme SIMATEC S7 est programmable laide du logiciel STEP7 (SIMATIC Manager version 5.4). Le gestionnaire de projets SIMATIC Manager est une interface graphique assurant le traitement en ligne/ hors ligne dobjets S7. Tels que les projets, fichiers de programmes utilisateur, blocs, stations matrielles et outils.Avec le SIMATIC Manager permet de: Grer des projets et des bibliothques. Appeler les outils STEP7. Accder en ligne au systme dautomatisation. Paramtrer des cartes mmoires (module mmoire).2. Quest-ce que STEP 7?STEP 7 est le logiciel permettant de configurer et de programmer les automates programmables SIMATIC S7-300/400.3. Comment crer un projet:3.1. Lancer le logiciel: Pour lancer le logiciel, le plus simple est de double-cliquer sur licne SIMATIC Manager.

Ou bien Sur votre ordinateur, localisez litem Programmes du menu Dmarrer puis litem SIMATIC du menu Programmes et enfin cliquez sur litem SIMATIC Manager du menu SIMATIC. La figure ci-dessous montre la structure de ces menus.

3.2. Crer un projet: La fentre du gestionnaire de projets SIMATIC s'ouvre alors. Vous pouvez accder toutes les fonctions que vous avez installes aussi bien du logiciel de base que des logiciels optionnels. Le gestionnaire de projets SIMATIC (SIMATIC Manager) constitue l'interface d'accs la configuration et la programmation. Vous pouvez :

Crer des projets. configurer et paramtrer le matriel. configurer le fonctionnement en rseau du matriel. programmer des blocs. tester et mettre en oeuvre vos programmes.

Cliquez sur Suivant.Cette seconde fentre prend la place de la fentre prcdente. Cest la premire des trois fentres de configuration du projet.

Vous devez choisir le modle du CPU de lautomate programmer. Nous utilisons le CPU315-2DP dans notre projet comme exemple dans ce cas. Le numro de rfrence est simplement le numro de catalogue de cette pice, ainsi ladresse de communication MPI doit tre fixe 2. Une fois ces oprations faites, cliquez sur Suivant: Cette troisime fentre apparat alors. Cest la deuxime fentre de configuration du projet.

Il faut choisir les blocs dorganisationnels utiliser. Pour ce premier projet, nous nutiliserons que le bloc OB1. Ce bloc contient le programme qui sera continuellement excut par lautomate. Il faut aussi choisir le langage de programmation. Lautomate nous permet de le programmer selon les trois langages suivants : LIST : en liste dtat (langage ayant lapparence de lassembleur); CONT : en langage contacts (ou diagrammes chelles); LOG : en Logigramme. Choisir le langage de programmation contacts (CONT), puis cliquer sur Suivant.Cette dernire fentre apparat alors:

Il vous suffit alors de choisir un nom pour le projet nommer le PFE_STOCKEUSEpar exemple, puis de cliquer sur Crer.

Dans le SIMATIC Manager , une fentre souvre. Le titre de cette fentre est le nom du projet, soit PFE_STOCKEUSE . 4. Structure dun projet et configuration du matriel utilis:4.1. Structure dun projet:

Ce rpertoire contient tous les sous rpertoires et fichiers configurant toutes les composantes dun projet, soit : automates, rseaux, programmes.

En cliquant sur le rpertoire PFE_STOCKEUSE vous voyez apparatre les items Station SIMATIC 300 et MPI (1) . Le premier item mne la dfinition du matriel utilis dans ce projet, le second sur la configuration du rseau utilis dans ce projet.

En cliquant sur le rpertoire Station SIMATIC 300 (ou sur litem de droiteStation SIMATIC 300), vous voyez apparatre dans lcran de droite les items Matriel et CPU.

4.2. Configuration du matriel de lautomate: En double cliquant sur Matriel , vous lancez le logiciel de configuration de matriel.La fentre suivante apparat :

Dans la fentre de configuration du matriel on voit apparatre plusieurs rgions. Dune part, la fentre de configuration qui montre la localisation des modules dans les rails de montage. En position 2, nous retrouvons le CPU de lautomate identifi par le nom CPU315-2DP . En dessous, nous retrouvons une description plus dtaille de la configuration de ces modules. Ainsi, le CPU en position 2, possde un numro de pice (Rfrence).5. Comment crire un programme pour lautomate:5.1. Structure dun projet:

En cliquant sur le rpertoire Programme S7 vous voyez apparatre les items Sources, Mnmoniques et Blocs . Le premier item mne la liste de fichiers utilisant des logiciels spcialiss pour programmer lautomate avec des langages avancs.

Cliquez sur le rpertoire Blocs (ou sur litem Blocs ). La fentre de droite devient alors:

Litem identifi OB1 est le bloc organisationnel rsultant de la cration du projet. Pour La programmation on utilise les blocs fonctionsFC. Mettre le curseur dans la zone droite de la fentre de notre projet et appuyer sur le bouton de souris droite, puis insrer un nouvel projet et cliquer sur Fonction

Enfin Le menu suivant apparat:

BIBLIOGRAPHIE:

Sites: Www.siemens.com Catalogues: Catalogues Siemens(3)

Logiciels: Simatic step 7 (version 5.3). X-RELAIS

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