l'EPREUVE - ucac-icam.com€¦ · - sur l’installation d’une alarme anti-intrusion et de l’éclairage de sécurité dans les locaux administratifs. Partie A : ... Variation

INSTITUT SUPERIEUR DE TECHNOLOGIE D’AFRIQUE CENTRALE

CONCOURS D’ENTREE 2ND CYCLE – MAI 2013

EPREUVE DE SPECIALITE GENIE ELECTRIQUE ET AUTOMATISME

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Nombre de pages : 26Durée : 4HeuresCalculatrice : AutoriséeDocuments : interdits

COMMENCEZ par inscrire vos noms et prénoms, le centre de passage de l’examen et le numéro de votre place sur chaquecopie que vous rendrez.Les surveillants ont pour consigne d’exclure du concours tout candidat qui tente de vouloir copier sur un de ses voisins,d’accéder à des documents quels qu’ils soient, ou d’écrire avant le signal de départ ou après le signal de fin de l’épreuve

Consignes Particulières : une attention particulière doit être portée à la présentation et à l’orthographe

NOUVELLE MACHINE DE TEINTURE POUR COULEURS SOMBRES

L’étude portera :- sur l’étude de la modification d’une machine de teinture ;- sur son raccordement à l’installation électrique existante ;- sur l’installation d’une alarme anti-intrusion et de l’éclairage de sécurité dans les locaux

administratifs.

Partie A : Distribution électrique : avant l’installation de la machine rénovée et des futures machinesde teinture pour couleurs sombres, vous êtes chargé de vérifier si la distribution électrique actuelleconvient.

Partie B : Motorisation des rouleaux : la rénovation de la machine impose le remplacement desmoteurs. Vous êtes chargés de vérifier la compatibilité de ces équipements avec les nouvellescontraintes de productivité.

Partie C : Variation de vitesse des rouleaux : vous êtes chargés de choisir des variateurscommunicants qui devront être intégrés dans un système de supervision.

Partie D : Communication : vous êtes chargés de choisir les matériels nécessaires à la mise enœuvre de la communication des variateurs, et de préparer la configuration des éléments du réseau ducommunication.

Partie E : Eclairage de sécurité et alarme anti-intrusion :- vous devez implanter un système d’éclairage de sécurité qui permettra l’évacuation sûre et rapide

en cas de défaillance de l’éclairage normal ;- vous devez aussi étudier l’installation d’une alarme anti-intrusion.

Partie F : Régulation de température et détection :- vous devez étudier le système de régulation de température des différents bains ;- vous devez choisir le codeur permettant de mesurer la longueur de dentelle produite ;- vous devez choisir un système permettant de détecter un défaut d’enroulement sur le système de

traction de dentelle.

SUJET A RENDRE A LA FIN DEl'EPREUVE




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administratifs.













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administratifs.










CONCOURS IST-AC 2ND CYCLE EPREUVE DE SPECIALITE DU GENIE ELECTRIQUE MAI 2013

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PARTIE A : DISTRIBUTION ELECTRIQUE

A1 - Alimentation terminale

On utilise la distribution électrique existante. Vous devez prévoir le raccordement et lesrépartitions des futures machines sur les départs libres de l’armoire secondaire, puis vérifier etmodifier si nécessaire les réglages de Q18 et Q19.

A11 - En fonctionnement équilibré, calculer l’intensité absorbée par la machine à puissancenominale.

Expression littérale Calcul et résultat

A12 - Combien de machines, au maximum pourra-t-on installer en aval de chaque disjoncteurQ18 ou Q19 ?

Calibre de Q18 ou Q19 Calculs Résultat Nombre de machines

A13 - Réglage des disjoncteurs Q18 et Q19. Préciser les réglages des déclencheurs STR22SEdes disjoncteurs Q18 et Q19.La protection Court Retard sera réglée sur 2.

Calcul de l’intensitéà contrôler

Valeur retenuedu tableau Réglage de Ir Réglage de Io Réglage de Im

A14 - Les câbles des départs de Q18 et Q19 peuvent-ils être conservés pour l’alimentation desfutures machines ?

Lettre desélection

Isolant ducâble

Nombre deconducteurs

chargés

Calcul deIz Section des

conducteurs

Valeur del’intensité du

tableau

Justification :


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Lettre desélection

Isolant ducâble


chargés


conducteurs


tableau

Justification :


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Lettre desélection

Isolant ducâble


chargés


conducteurs


tableau

Justification :


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A2 - Distribution BT Poste B .

On va contrôler sur cette partie, la qualité de la protection des personnes et de la continuité deservice de l’installation existante.

A21 - Compléter le tableau suivant.

Type de raccordement auréseau Justification

Raccordement usine

Avantage principal du typede raccordement utilisépour l’usine.

A22 - Quel est le schéma de liaison à la terre utilisé sur le poste B?

Schéma de liaison Justification

A23 - Rappeler les conséquences en cas de défaut. Citer le principal avantage de ce type deliaison à la terre.

Type de défaut Conséquences

Premier défaut : défaut d’isolemententre la phase 1 et la masse.

Deuxième défaut entre une autrephase et la masse.

Avantage :


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Raccordement usine








Avantage :


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Raccordement usine








Avantage :


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Vérifier si la protection des personnes est assurée au niveau de la machine de teinture, audeuxième défaut en calculant la longueur maximale du câble du circuit terminal.

Formule littérale Application numérique Résultat

OUI / NON Justification

A24 - Rechercher les informations concernant le transformateur T2.

Transfo T2 Valeurs

Puissance apparente en kVA

Couplage des enroulements primaire

Couplage des enroulements du secondaire

Neutre du secondaire sorti

Indice horaire

Tension primaire

Tension secondaire

Courant nominal secondaire


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Transfo T2 Valeurs





Indice horaire

Tension primaire

Tension secondaire



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Transfo T2 Valeurs





Indice horaire

Tension primaire

Tension secondaire



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A25 - Vérifiez le pouvoir de coupure du disjoncteur Q4 et conclure.

Icc au secondaire Pdc de Q4

Conclusion :Q4les courants de court-circuit.

A26 - Vérifiez le pouvoir de coupure des disjoncteurs Q18, Q20.

ICC présumé au niveau del’armoire secondaire

Disjoncteur Type dedisjoncteur

Pouvoir decoupure Conclusion

Q18 Convient ? OUI NON


A3 - Alimentation individuelle de chaque machine de teinture sombre

La machine doit être protégée à son origine par un disjoncteur différentiel haute sensibilité detype AC.Les moteurs étant commandés par des variateurs, on utilisera une protection d’usage général.Déterminer les caractéristiques et la référence de ce disjoncteur type C60L. On prendra uncourant absorbé de 24A.

A31 - Choisir les caractéristiques et références du disjoncteur C60 et du DDR à associer.

Critères Résultat Justification

Calibre

Courbe

PDC

Nombre de pôles

Référence

Bloc Vigi


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Calibre

Courbe

PDC

Nombre de pôles

Référence

Bloc Vigi


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Calibre

Courbe

PDC

Nombre de pôles

Référence

Bloc Vigi


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PARTIE B : MOTORISATION DES ROULEAUX

Les moteurs d’entrainement des rouleaux des différents bacs doivent être remplacés, mais lesréducteurs sont conservés.

B1- Calculer la vitesse angulaire, correspondant à la vitesse maximale des rouleauxd’entrainement de la dentelle ω2.

Vitesse angulaire ω2 en rad/sExpression littérale Calcul et résultat

B2 - Calculer la vitesse angulaire ω1 en sortie du moteur.


B3 - Calculer la vitesse de rotation n1 en sortie du moteur en tr/mn.

Vitesse n1 en tr/mnExpression littérale Calcul et résultat

B4 - Calculer le couple résistant nominal T1.



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B5 - Indiquer la puissance normalisée et la référence du moteur qui conviendront pourl’entrainement des rouleaux des différents bacs.A partir de cette question on prendra : T1 = 3,8 N.m et n1 = 1435tr/mn.

Couple moteur : Puissance normalisée du moteur : Référence moteur :

3,8 N.m

B6 - Le moteur nécessite une fixation à brides, à trous lisses, sortie arbre horizontal pour lemontage sur le réducteur à pattes de fixation.Indiquer le code de la position de montage selon la norme CEI 34-7.

B7 - Indiquer la désignation complète du moteur.

B8 - Vérifier et justifier la possibilité d’associer ce moteur aux réducteurs Compabloc 2000existants sur la machine.

Association possible : Justification :

Oui

Non


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3,8 N.m





Oui

Non


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3,8 N.m





Oui

Non


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PARTIE C : VARIATION DE VITESSE DES ROULEAUX D’ENTRAINEMENT

C1 - Compléter la référence du variateur ATV312 à associer aux moteurs.A partir de cette question le moteur retenu a une puissance de 0,75kW.

- ATV312

C2 - Tracer sur la caractéristique T = f (f), le couple résistant de 3,8 N.m.

C3 - Justifier le choix du moteur moto-ventilé pour cette machine.

C4 - Indiquer d’après la courbe la fréquence maximale d’utilisation du moteur.

C5 - Justifier le choix de la protection du variateur. Le constructeur préconise un disjoncteurGV2L au variateur.

Type de disjoncteur : Magnétothermique Magnétiques.

Protection assurée : Protection Moteur Protection Variateur

C6 - Déterminer la référence complète du disjoncteur de protection de la ventilation du moteur,et préciser le réglage.

I nominale moteur : Référence disjoncteur : Réglage :

Tn

Couple nominalmoteur 4,9 N.m

Plage de fonctionnement du moteur


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- ATV312









Tn




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- ATV312









Tn




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C7 - Compléter le schéma de câblage (puissance et commande) du variateur et du moto-ventilateur associé.

M1M3 ~

U V W

X8 X9 X10X7 X11 X12 X13

KML

5/L3 6/T3

3/L2

1/L1 2/T1

4/T2

7/L4 8/T4

M1-1 M1 ~

L N

X1

X2

5

6

31

2 4

5

6

31

2 4

L1 L2

U V W PA PB

AO1

COM

AI1

+10

AI2

R1A

R1C

R1B

R2A

R2C LI

1

LI2

LI3

LI4 +24

LI5

LI6

P0

PE

N

L1

L2

L3

VENTILATEUR MOTEUR 1MOTEUR ROULEAUX 1

24V ~

ATV312H M1ATV312


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M1M3 ~

U V W

X8 X9 X10X7 X11 X12 X13

KML

5/L3 6/T3

3/L2

1/L1 2/T1

4/T2

7/L4 8/T4

M1-1 M1 ~

L N

X1

X2

5

6

31

2 4

5

6

31

2 4

L1 L2

U V W PA PB

AO1

COM

AI1

+10

AI2

R1A

R1C

R1B

R2A

R2C LI

1

LI2

LI3

LI4 +24

LI5

LI6

P0

PE

N

L1

L2

L3


24V ~

ATV312H M1ATV312


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M1M3 ~

U V W

X8 X9 X10X7 X11 X12 X13

KML

5/L3 6/T3

3/L2

1/L1 2/T1

4/T2

7/L4 8/T4

M1-1 M1 ~

L N

X1

X2

5

6

31

2 4

5

6

31

2 4

L1 L2

U V W PA PB

AO1

COM

AI1

+10

AI2

R1A

R1C

R1B

R2A

R2C LI

1

LI2

LI3

LI4 +24

LI5

LI6

P0

PE

N

L1

L2

L3


24V ~

ATV312H M1ATV312


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C8 - Rechercher la vitesse nominale du moteur, correspondant à une vitesse de production de20 m/mn.

Vitesse nominale :

C9 - Déterminer la plage de fréquence des variateurs.

Vitesse linéaire (m/mn) Vitesse moteur (tr/mn) Fréquence :

20 m/mn 50 Hz2 m/mn

C10 - Il est possible d’augmenter la productivité en augmentant la vitesse de la machine.Déterminer la vitesse linéaire maximale possible.

Calcul : Résultat :


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Vitesse nominale :



20 m/mn 50 Hz2 m/mn




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Vitesse nominale :



20 m/mn 50 Hz2 m/mn




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PARTIE D : COMMUNICATION

Vous devez identifier les différents réseaux, choisir les matériels nécessaires à la mise enœuvre des réseaux de communication et effectuer les configurations nécessaires.

Dossier Technique et Ressources DTR 8, DTR 20, DTR 23 et DTR 24.

Communication automate-variateurs de vitesse.

D1 - Rechercher les protocoles de communication présents en standard sur les variateursATV 312, et préciser le type de connecteur.

Protocoles de communication Type de connecteur présent sur ATV312

D2 - Le TSX 37 sera équipé d’une carte PCMCIA référence TSXSCP114. Déterminer le type demodule et les protocoles de communication.

Type de module Protocoles de communication

D3 - Indiquer le protocole de communication à retenir pour la communication entre les variateurset l’automate.

Protocole de communication retenu :

D4 - Indiquer les références des accessoires permettant le raccordement des variateurs à lacarte PCMCIA de l’automate (la carte PCMCIA est déjà équipée d’un câble de raccordementavec connecteur RJ45).

Nom : Référence :Répartiteur Modbus 10 connecteurs

Cordon pour liaison séries Modbus avec 2 RJ45 0,3 m

Cordon pour liaison séries Modbus avec 2 RJ45 1 m

/ 3


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/ 3


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/ 3


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D5 - Configurer les paramètres de la liaison RS 485 (menu COM de l'ATV31). Préciser lescodes et les paramètres de communication à modifier pour le variateur du moteur 1.

Description Paramètre Réglage usine Nouveau réglage si nécessaireAdresseVitesseFormat communication

D6 - Donner le nom des éléments du réseau du synoptique de la page suivante.

A B

D7 - Préciser la topologie de cette partie de l’installation communicante. Réseau de type étoile Réseau de type Bus

D8 - Quel est le rôle de l’adresse IP et du masque de sous réseau ?

Adresse

Masque de sous réseau

D9 - Le raccordement de l’automate TSX37 nécessite un module de communication (avec pageWeb utilisateur) pour être relié au réseau Ethernet. Donner la référence de ce module.

Module de communication pour TSX3722

D10 - Compléter sur le synoptique de la feuille suivante:

- les protocoles de communication utilisés ;- les adresses IP ;- les masques de sous réseau des éléments communicants.


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A B



Adresse







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A B



Adresse







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Adresse IP

Masque desous réseau

Protocole de Communication :

Adresse IP


PC machine

Adresse IP


TerminalXBT

PC supervision192.168.10.200

Machine de teinture continueRéseau de l’entreprise

A B

TSX3722+

TSXSCP114

VM1 VM2 VM3 VM4 VM5 VM6 VM7


Répartiteur

ETZ



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Adresse IP



Adresse IP


PC machine

Adresse IP


TerminalXBT



A B

TSX3722+

TSXSCP114



Répartiteur

ETZ



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Adresse IP



Adresse IP


PC machine

Adresse IP


TerminalXBT



A B

TSX3722+

TSXSCP114



Répartiteur

ETZ



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Partie E : Positionnement et raccordement de l‘éclairage de sécurité et de l’alarme anti-intrusion. Dossier Technique et Ressources DTR 9, DTR 25 à DTR 30.

E1 - Implanter les blocs autonomes d’éclairage de sécurité d’évacuation sur le plan suivant, enutilisant les symboles proposés.

Plan architectural Symboles à utiliser

Sortie

Issue desecours

SortieSecours

TrésorerieIssue deLIssue desecours

s

Salle de réunion

Toiletteaire 1eSS 1

Toilette2

S 1

S 2

S 3

Luminaire 1

Luminaire 2

Salle de supervision

Archives

Bureau du DRH

Secrétariat

15,5

8 mHall

IB8 N°02

Détecteur 4

Détecteur 7

Détecteur 8

Détecteur 10Détecteur 12

Détecteur 13IB8 N° 3

CLB 1

CLB 2

SIA-1

SIA-2

TSB

Détecteur 2

SEAEntrée du bâtiment

Luminaire 2


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Sortie

Issue desecours

SortieSecours


s

Salle de réunion

Toiletteaire 1eSS 1

Toilette2

S 1

S 2

S 3

Luminaire 1

Luminaire 2


Archives

Bureau du DRH

Secrétariat

15,5

8 mHall

IB8 N°02

Détecteur 4

Détecteur 7

Détecteur 8



CLB 1

CLB 2

SIA-1

SIA-2

TSB

Détecteur 2


Luminaire 2


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Sortie

Issue desecours

SortieSecours


s

Salle de réunion

Toiletteaire 1eSS 1

Toilette2

S 1

S 2

S 3

Luminaire 1

Luminaire 2


Archives

Bureau du DRH

Secrétariat

15,5

8 mHall

IB8 N°02

Détecteur 4

Détecteur 7

Détecteur 8



CLB 1

CLB 2

SIA-1

SIA-2

TSB

Détecteur 2


Luminaire 2


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E2 - Compléter le schéma ci dessous concernant l’éclairage normal et l’éclairage d’évacuationde la salle de supervision.

L’installation sera protégée par un D.D.R Q0 de 30mA. Les disjoncteurs Q1 et Q2 protègeronsrespectivement l’éclairage normal et le bloc de télécommande. L’éclairage de sécurité devra êtrealimenté avec un bloc « Télécommande ».

Q0

1NN 2

B.A.E.S

PhNB+A-

B.A.E.S

PhNB+A-

S1

S2

S3

Q2

1NN 2

Q1

1NN 2

Rangée Luminaires4 x 18 W

Ph

N

PE


Ph

N

PE

Télécommande

A- B+

N Ph

Télérupteur

1

0

A1 1

2A2

Tableau électrique

Alimentation

C16 C2

Bloc


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Q0

1NN 2

B.A.E.S

PhNB+A-

B.A.E.S

PhNB+A-

S1

S2

S3

Q2

1NN 2

Q1

1NN 2


Ph

N

PE


Ph

N

PE

Télécommande

A- B+

N Ph

Télérupteur

1

0

A1 1

2A2

Tableau électrique

Alimentation

C16 C2

Bloc


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Q0

1NN 2

B.A.E.S

PhNB+A-

B.A.E.S

PhNB+A-

S1

S2

S3

Q2

1NN 2

Q1

1NN 2


Ph

N

PE


Ph

N

PE

Télécommande

A- B+

N Ph

Télérupteur

1

0

A1 1

2A2

Tableau électrique

Alimentation

C16 C2

Bloc


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ETUDE DE L’ALARME

E3 - Que doit-on raccorder sur les entrées de la centrale ?

E4 - Quel est le nombre total d’entrées nécessaires pour la centrale ?

E5 - Choisir la référence en fonction du nombre d’entrées nécessaires ?

Modèle de l’alarme Code Justification

E6 - Donner la désignation, le nom et le nombre d’éléments à utiliser pour raccorder lesdétecteurs 2, 4, 7, 8,13 et les sirènes ?

Désignation Nom Nombre

E7 - Sur quelles bornes de la centrale doit-on relier l’interface « IB8 »?

E8 - Quel est le nombre de clavier utilisé ?

E9 - Justifier le choix de plusieurs claviers pour une même centrale d’alarme ?

E10 - Compléter le schéma unifilaire de la page suivante.


Page 16 / 26

ETUDE DE L’ALARME












Page 16 / 26

ETUDE DE L’ALARME












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Centrale d’alarmeCarte

alimentation

LN

PE

Carte mère

Entrés Sorties

Détecteur 12

Détecteur 10

SIA-1

3 4 5 61 21 2 3 4 5 6 7 8 9 10

11

12

IB8 ALA

B

+

-

…1……

Roue codeuse

1

2

3

4

5

6

7

8

1 2 3 4Sortie

Détecteur 13

Détecteur 4

Détecteur 2

R=680 0hms

00

Roue codeuse

IB8

Détecteur 8

Détecteur 7

IB8 N°2A

B

+

-Roue codeuse

1

2

3

4

5

6

7

8

1 2 3 4SortieSIA-2

1

Clavier 1A

B

+

-

……

Rouecodeuse

IB8 N°3A

B

+

-Roue codeuse

1

2

3

4

5

6

7

8

1 2 3 4Sortie

Clavier 2A

B

+

-Roue

codeuse


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alimentation

LN

PE

Carte mère

Entrés Sorties

Détecteur 12

Détecteur 10

SIA-1

3 4 5 61 21 2 3 4 5 6 7 8 9 10

11

12

IB8 ALA

B

+

-

…1……

Roue codeuse

1

2

3

4

5

6

7

8

1 2 3 4Sortie

Détecteur 13

Détecteur 4

Détecteur 2

R=680 0hms

00

Roue codeuse

IB8

Détecteur 8

Détecteur 7

IB8 N°2A

B

+

-Roue codeuse

1

2

3

4

5

6

7

8

1 2 3 4SortieSIA-2

1

Clavier 1A

B

+

-

……

Rouecodeuse

IB8 N°3A

B

+

-Roue codeuse

1

2

3

4

5

6

7

8

1 2 3 4Sortie

Clavier 2A

B

+

-Roue

codeuse


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alimentation

LN

PE

Carte mère

Entrés Sorties

Détecteur 12

Détecteur 10

SIA-1

3 4 5 61 21 2 3 4 5 6 7 8 9 10

11

12

IB8 ALA

B

+

-

…1……

Roue codeuse

1

2

3

4

5

6

7

8

1 2 3 4Sortie

Détecteur 13

Détecteur 4

Détecteur 2

R=680 0hms

00

Roue codeuse

IB8

Détecteur 8

Détecteur 7

IB8 N°2A

B

+

-Roue codeuse

1

2

3

4

5

6

7

8

1 2 3 4SortieSIA-2

1

Clavier 1A

B

+

-

……

Rouecodeuse

IB8 N°3A

B

+

-Roue codeuse

1

2

3

4

5

6

7

8

1 2 3 4Sortie

Clavier 2A

B

+

-Roue

codeuse


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Configuration de l’alarme : vous devez configurer l’alarme suivant le cahier des charges.

E11 - Préciser sur le schéma page précédente, le réglage de la roue codeuse de chaqueinterface.

E12 - Dans le but de configurer la centrale, compléter le tableau ci-dessous afin de donnerl’adresse de chaque détecteur de la centrale qui sera programmée à l’aide des claviers Bus.

E13 - Quels sont les types de câbles utilisés pour le raccordement des détecteurs filaires et dubus ?

Type de câble Marque Référence câble

Détecteur filaire

Bus

E14 - Quel est le type de liaison entre les éléments du Bus ?

E15 - Le fonctionnement de l’alarme est-il assuré en cas de coupure réseau ? Justifier.

E16 - Calculer la consommation électrique total de l’alarme en veille.

Détecteur N°2 N°4 N°7 N°8 N°10 N°12 N°13Adresse IB8

Entrée du détecteur

Adresse du détecteur


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Détecteur filaire

Bus








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Détecteur filaire

Bus








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E17 - Déterminer la durée d’autonomie de la centrale en cas de coupure du réseau.

Formule : Calcul et résultat :

E18 - La centrale d’alarme TSB 60 répond-elle aux exigences du cahier des charges en termesd’autonomie ?

Réponse Justification

Désignation Quantité Consommation unitaire Consommationtotale

Centrale

Détecteur IRP 125

Détecteur IRP 36 L

Clavier Bus

Interface entrées/ sortie (IB8)

Total


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Centrale

Détecteur IRP 125

Détecteur IRP 36 L

Clavier Bus


Total


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Centrale

Détecteur IRP 125

Détecteur IRP 36 L

Clavier Bus


Total


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PARTIE F1 : AMELIORATION DE LA REGULATION DE TEMPERATURE DES BACS

F11 - Enoncer le principe de fonctionnement des sondes TP81 retenues pour la régulation detempérature.

F12 - Vérifier la compatibilité de cette sonde avec le régulateur de température imposé par lecahier des charges.

F13 - Déterminer la référence des nouvelles sondes à partir du cahier des charges.

F14 - Afin d’établir la gamme de maintenance des sondes de température qui devront êtrecontrôlées et étalonnées fréquemment, déterminer les valeurs de résistance de ces sondespour les différents bains.

Bain de teinture : Bains de rinçage :

F15 - Déterminer la référence complète du régulateur à associé à la sonde TP81 et auservomoteur de la vanne de vapeur.

F16 - Indiquer le paramètre du régulateur qui permet la sélection du type d’entrée utilisé pour lamachine. Donner sa valeur.

Paramètre Valeur par défaut Nouvelle valeur

F17 - Le régulateur pilote la vanne de vapeur motorisée. Déterminer le type de signal decommande le mieux adapté.

0-10V 4-20 mA 0-20mA

- TP81

- PA610 0 A A01


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0-10V 4-20 mA 0-20mA

- TP81

- PA610 0 A A01


Page 20 / 26











0-10V 4-20 mA 0-20mA

- TP81

- PA610 0 A A01


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F18 - Compléter le réglage du sélecteur de fonction du servomoteur et justifier les réglagessachant que :

- l’ouverture de la vanne doit se produire lorsque la broche se déplace vers le bas ;- l’ouverture ou la fermeture de la vanne devra être proportionnelle à la commande du régulateur(détection de la coupure des fils) ;- la vanne à une caractéristique logarithmique.

Switch Justification

1

2

3

6

7

1 2 3 4 5 6 7 8 9

ON

OFF


Page 21 / 26




1

2

3

6

7

1 2 3 4 5 6 7 8 9

ON

OFF


Page 21 / 26




1

2

3

6

7

1 2 3 4 5 6 7 8 9

ON

OFF


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F19 - Proposer le schéma de raccordement de la nouvelle régulation.

PT100-2

VANNE 2DANFOS

VAPEUR

MSN

SP

Y

3

X

1REG2

REGULATEURBAUMER

718

12

34

14151617 5

13

68 9 10

11 12

-Q15

312 4

-Q14

312 4

L31N1

PE

68

230 V ~

24 V ~

0 V


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PT100-2

VANNE 2DANFOS

VAPEUR

MSN

SP

Y

3

X

1REG2

REGULATEURBAUMER

718

12

34

14151617 5

13

68 9 10

11 12

-Q15

312 4

-Q14

312 4

L31N1

PE

68

230 V ~

24 V ~

0 V


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PT100-2

VANNE 2DANFOS

VAPEUR

MSN

SP

Y

3

X

1REG2

REGULATEURBAUMER

718

12

34

14151617 5

13

68 9 10

11 12

-Q15

312 4

-Q14

312 4

L31N1

PE

68

230 V ~

24 V ~

0 V


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PARTIE F2 : MESURE DE LA LONGUEUR DE DENTELLE

F21 - Déterminer la résolution minimum (nombre de points) du codeur pour obtenir uneprécision de 1 mm.


F22 - Déterminer la référence du codeur.

Référence du codeur - DHM5 // 9 //

F23 - Justifier le choix de la résolution retenue.

Calcul de la précision :

Validation du choix : Justification :

OUI

NON

F24 - Vérifier la compatibilité de la tension d’alimentation du codeur avec l’entrée automate.

Tensions disponibles ensortie de l’interface de comptage

Tension d’alimentationdu codeur Compatibilité

OUI NON

F25 - Calculer la fréquence du signal du codeur pour une vitesse maximale de rotation de1,1 tr/s du rouleau d’entraînement.


F26 - Vérifier la compatibilité pour la fréquence.

Sortie codeur Entrée comptage API Compatibilité

OUI NON


Page 23 / 26









OUI

NON




OUI NON





OUI NON


Page 23 / 26









OUI

NON




OUI NON





OUI NON


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F27 - Proposer le schéma de raccordement du codeur au connecteur SUB-D 15 points duTSX372 sachant que seule la voie A (signal A et A /) sera utilisée. Le codeur sera alimenté en5Vcc (connectique G3).

CNT1TSX3722101

2

3

4

5

6

7

8

19

10

11

12

13

14

15

C2CODEUR

PK

WHBN

GYRD

YEBU

GN

C1


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CNT1TSX3722101

2

3

4

5

6

7

8

19

10

11

12

13

14

15

C2CODEUR

PK

WHBN

GYRD

YEBU

GN

C1


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CNT1TSX3722101

2

3

4

5

6

7

8

19

10

11

12

13

14

15

C2CODEUR

PK

WHBN

GYRD

YEBU

GN

C1


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PARTIE F3 : DETECTION DE L’ENROULEUR DE LA DENTELLE AUTOUR DES ROULEAUX

F31 - Justifier le choix d’un capteur fonction NC (à Ouverture).

F32 - Déterminer le type de capteur adapté à cette détection.

F33 - À partir du schéma des entrées de l’API (feuille suivante), justifier le choix du type NPN ouPNP.

F34 - A partir du cahier des charges, effectuer le choix du détecteur et justifier ce choix.

Critères de choix :

Référence :

Type de capteur :


Page 25 / 26







Référence :

Type de capteur :


Page 25 / 26







Référence :

Type de capteur :


Page 26 / 26

F35 - Proposer le schéma de raccordement du détecteur D1 sur l’entrée 10 de la carte TSXDMZ 28DR de l’API.

E1TS

XDMZ

28DR

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

Entrées1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

CT13CT1

AT1 2

MA3 4

INIT3 4

ATU11 2

ATU21 2

ATU31 2

ATU41 2

VAP

AL-TE

AL-R4AL-R3AL-R2AL-R1

D1

BUBNBK

19

45

46

4

6

( 18 - A )( 14 - P )

( 18 - A )( 14 - P )

ALARME T° TEINTURE

ARRET D'URGENCE

MARCHE

ARRET

INITIALISATION

CONTROLE TIRAGE

ALARME CHAMBRE VAPEUR

ALARME T° BACS RINCAGE

0 V0 V

SECURITE ENROULEMENT

+ 24V


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E1TS

XDMZ

28DR

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

Entrées1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

CT13CT1

AT1 2

MA3 4

INIT3 4

ATU11 2

ATU21 2

ATU31 2

ATU41 2

VAP

AL-TE


D1

BUBNBK

19

45

46

4

6

( 18 - A )( 14 - P )

( 18 - A )( 14 - P )

ALARME T° TEINTURE

ARRET D'URGENCE

MARCHE

ARRET

INITIALISATION

CONTROLE TIRAGE



0 V0 V


+ 24V


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E1TS

XDMZ

28DR

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

Entrées1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

CT13CT1

AT1 2

MA3 4

INIT3 4

ATU11 2

ATU21 2

ATU31 2

ATU41 2

VAP

AL-TE


D1

BUBNBK

19

45

46

4

6

( 18 - A )( 14 - P )

( 18 - A )( 14 - P )

ALARME T° TEINTURE

ARRET D'URGENCE

MARCHE

ARRET

INITIALISATION

CONTROLE TIRAGE



0 V0 V


+ 24V

Page 1 / 39

DOSSIER TECHNIQUEPrésentation générale de SA FONTANILLE :

Cette société, produit de la dentelle pour l’industrie du luxe.

Machine de teinture continue.

La teinture des dentelles pour les couleurs foncées était jusqu’à présent réalisée de manière assez artisanale.Ce procédé assurait une excellente qualité, mais n’est aujourd’hui que peu rentable.

La société SA FONTANILLE a décidé de modifier et de rénover une machine de teinture continue pourcouleurs claires, afin de l’adapter à l’élaboration de dentelle de couleur foncée.

La réalisation et la mise au point de ce prototype permettra la réalisation de plusieurs machines qui serontinstallées dans un atelier inoccupé, en fonction des besoins de production.

Plan de masse de l’entreprise :

C1

C2 C3

Locauxadministratifs

Poste B

Armoiresecondaire

TGBT T2

VersPoste C

Versposte delivraison

Atelier prévu pourl’implantation des futuresmachines rénovées.

Atelier de production 1



Zone destockage 1

Zone de transfert

Machine rénovée

Zone destockage 2

Page 2 / 39

Vue d’ensemble de la Machine de teinture continue

Dentelle nonteintée

3 Bacs de rinçage Bac de fixation Bac d’apprêt

Dentelleteintée

M1

M 2

M3 M6

M8

M7M4 M5

Tambour de chauffageBac de teinture Chambre de vaporisation

Partie F2 : étude de lamesure de dentelle ensortie du bac d’apprêt.

Partie B et C : motorisationdes rouleaux des bacs de M1à M7.

Partie F1 : étude de larégulation de températuredes bacs de teinture etde rinçage.

Partie F3 : étude dudispositif de détectionde l’enroulement de ladentelle sur les rouleauxdu bac d’apprêt.

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T1

630 kVA

20Kv/400v

T3630 kVA20Kv/400v

630KVA20Kv/400v

T5

1000 A

1000 A1000 A1000 A

1000A

armoire BTD31

TGBTT2

armoire BTD39

armoire BT

D32

T10

1000 A

IM1 IM2 IM3

IM22 IM21

IM28 IM27IM35 IM36

IM11 IM10PM1

3F43

PM2

3F43

PM4

3F43

PM3

3F43

PM5

3F43

PM6

3F43

DM23

EDF 1 EDF 2Vers

gar

dien

Vers

Hab

itatio

ns

Poste B

Poste C

Poste de livraison

Poste D

Comptage

T2Q4

Alimentation HTA

T2630kVA20kV/400VDyn11

630A

Page 4 / 39

Q4

Q8 Q9 Q10 Q11 Q12 Q13

Depuis poste B

Q1

Forc

e vis

itage

arm

oire

sec

onda

ire

arm

oire

tiss

age

arm

oire

rach

el

arm

oire

cro

chet

arm

oire

con

ditio

nnem

ent

4 x

240²

C1001N4P 3D630A

NS400N4P 4D360A1A 60ms

NS180N4P 4D180A

NS180N4P 4D180A

NS250N4P 4D250A

NS180N4P 4D180A

NS250N4P 4D250A

TGBT TRANSFO T2

Q1INS 400

4P400A

Q18NS160N

160A300 mA

Q19NS160N

160A300 mA

Q20NS100N

100A300 mA

Q21C60H

32A30 mA

Q22C60H

20A30 mA

Q23C60H

20A300 mA

Q24C60H

10A30 mA

Q25C60H

10A30 mA

Q26C60H

10A30 mA

Q27C60H

10A30 mA

1-3

2-4

Depuis TGBT TRANSFO F2

5G35

²

5G35

²

5G35

²

5G6²

5G6²

5G2,

5²

5G2,

5²

5G2,

5²

5G2,

5²

Libre

Libre

Libre

CELL

OPNA

NEUS

E 1

Arm

oire

CHAU

FFER

IE

pom

pe re

levag

e

porte

aut

o

Bobin

e M

X

Chau

ffe e

au

Armoire SECONDAIRE

TGBT T2

Depuis TGBT T2

Page 5 / 39

Sorties TOR TSX37 de la machine de teinture continueE1

TSXD

MZ 28

DR

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

Sorties

C0

C1

C2

C3

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

KML

A1 A2

KA1

A1 A2

H2X1 X2

H1X1 X2

KA-AV1

A1 A2

KA-AR1

A1 A2

KA-AV2

A1 A2

KA-AR2

A1 A2

L1

N

L111

L112

10

12

10

33

34

35

36

1212

( 07 - A )

( 07 - A )

( 03 - P )

( 03 - P )

( 03 - P )

( 05 - P )

( 05 - P )

( 08 - B )

( 08 - B )

Marche Avant

Chauffe vapeur

Contacteur ligneMise en énergie

Défaut

Réarmement

24V~

230 V~

Marche Arrière

230 V~ 230 V~

24V~

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PARTIE A : DISTRIBUTION HT ET BT

Caractéristiques de la machine : Alimentation : 3p + N + PETension : 230V/400V, 50HzPuissance : S = 15kVAIP 44

Caractéristiques des câbles de l’installation existante :

Liaison Câble Cuivre Longueur Mode de pose

TGBT T2 vers Armoiresecondaire C1 U1000R2V 4 x 240 115 m Sous caniveaux avec un autre circuit et à

une température de 30°C

Libres Q18 & Q19 C2 C3 U1000R2V 5G50 125 mSeul sur chemin de câble perforé.

Coefficient global du facteur de correctiondu mode de pose : K=0,88


Machine de teinture continue : Chaine de transfert d’énergie :

PARTIE C : VARIATION DE VITESSE DES MOTEURS D’ENTRAINEMENT DES ROULEAUX

- Contraintes imposées pour la puissance :- Alimentation des variateurs et des moto-ventilateurs dès la mise sous tension par le

contacteur de ligne général (KML) de l’installation.- Protection des variateurs par disjoncteurs magnétiques ; Q1 pour variateur du moteur

N°1...- Protection des moto-ventilateurs par disjoncteurs moteurs magnétothermiques ; Q11

pour le ventilateur du moteur N°1…

Moteur moto ventilé Réducteur Cb 2202 :K = 1/22,4η ≈ 95%

Rouleau : Diamètre = 100 mmVitesse linéaire : de 2 à 20 m/mnCouple résistant : 50 N. m(considéré comme constant)

RéducteurMoteur

Variateur

1~ 230V

1~ 230V

Ventilateur

Dentelle

Rouleau

n1

1

T1

n2

2

T2

Rouleau d’entrainement dechaque bac.

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- Contraintes imposées pour la commande des variateurs d’entraînement :- Sens de rotation commandé par les sorties TOR de l’automateTSX37.- L’entrée logique LI1 du variateur commande le sens AVANT et l’entrée LI2 le sens

arrière.- Le voyant H11 doit signaler que le variateur est en fonctionnement. Le relais R2 du

variateur est configuré à cet effet.- La consigne de vitesse sera donnée par le réseau MODBUS.

PARTIE D : COMMUNICATIONOn désire sur la nouvelle machine, superviser la production depuis le bâtiment administratif surle réseau Ethernet (TCP-IP).

- Réseau de communication variateurs de vitesse et de l’automate :- les anciens variateurs de vitesse seront remplacés par des variateurs ATV312.- l’automate TSX 37 est équipée d’une carte PCMCIA de référence TSXSCP114.- la carte de communication des variateurs est équipée d’un connecteur de type

RJ45.- les cordons de raccordement des variateurs au répartiteur seront des cordons de

brassage standards équipés du même type de connecteur aux deux extrémités.- deux longueurs (0,3 et 1m) de cordons seront nécessaires afin de connecter les

variateurs au répartiteur, avec un circuit RC en fin de ligne (connecteur RJ45).

- Paramétrage de la communication automate-variateurs :- Paramétrage de la

carte PCMCIA del’automate

- Adresses des variateurs :Variateur du : Moteur 1 Moteur 2 Moteur 3 Moteur 4 Moteur 5 Moteur 6 Moteur 7Adresse Modbus 11 12 13 14 15 16 17

- Supervision de la machine de teinture :Cette machine devra être raccordée au réseau Ethernet de classe C de l’entreprise dont

l’adresse de réseau est 192.168.10.XXXLe N° d’authentification du PC de supervision est : 200Le N° d’authentification du PC de la machine est : 211Le N° d’authentification du terminal graphique tactile XBT est : 212Le N° d’authentification de l’automate (du module de communication ETZ) est : 213

Classe d’adresse Masque de sous réseauClasse A 11111111 00000000 00000000 00000000 255.0.0.0Classe B 11111111 11111111 00000000 00000000 255.255.0.0Classe C 11111111 11111111 11111111 00000000 255.255.255.0

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PARTIE E : ALARME ANTI-INTRUSION ET ECLAIRAGE DE SECURITE

- Alarme anti-intrusion :

- Les détecteurs repérés 10 et 12, proches de la centrale, devront être raccordésrespectivement sur les entrées 2 et 4 de la carte mère. La sirène de l’atelier devraêtre raccordée sur la 2ème sortie de la carte mère. Pour cette raison on utilise l’IB8N°00 de la carte mère.

- La carte mère devra disposer de 8 entrées filaires libres afin de permettre à l‘avenirune extension de l’alarme.

- Les autres éléments dont les deux claviers, seront raccordés sur la centrale à l’aidedes deux interfaces IB8 en mode BUS.

- Interface IB8 N°02 (adresse 03) :Sur les entrées 3 et 4 seront raccordés les détecteurs 7 et 8.La sirène intérieuren°2, SIA-2 sera raccordée sur la sortie 1.

- Interface IB8 N°03 (adresse 04) :Sur les entrées 2, 4, 5 seront raccordés les détecteurs 2, 4, 13.La sirène extérieure SEA sera raccordée sur la sortie 1.

- Légende de l’alarme :

IRP 125 : Détecteur filaire volumétrique infra-rouge portée : 12 m

SEA : Sirène extérieure 120 db à 1m

SIA : Sirène intérieure 115 db à 1m

TSB : Centrale alarme

CLB : Clavier Bus

IB8 : Interface 8 entrées et 4 sorties

- Autonomie de la centrale :Sachant que les bureaux administratifs sont fermés du vendredi 18 heures au lundi 8 heures,

l’alarme devra fonctionner même avec une coupure éventuelle du réseau durant le week-end.Par conséquent, elle devra avoir une autonomie de 62 heures.

- Eclairage et éclairage de sécurité :La salle de supervision est éclairée par deux rangées de 4 tubes fluorescents alimentés par un

télérupteur commandé par trois boutons poussoirs (S1, S2 et S3).

La norme impose un système d’éclairage de sécurité. Ce dispositif d’éclairage indépendantpermet l’évacuation sûre et rapide en cas de disparition de l’éclairage normal.

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PARTIE F : REGULATION DE TEMPERATURE ET DETECTION

Sur les machines à teinture claire, la régulation TOR de température des bains(60°C pour la teinture et 40°C pour le rinçage), est assurée par un thermostat thermobulbeassocié à une électrovanne de vapeur. La précision de cette régulation n’est pas assez précisepour les teintures foncées.

- Nouvelle régulation des bains :- Régulateur de température de marque BAUMER type PA610, alimentation

230V/50Hz, 1 sortie alarme, une sortie analogique 4-20mA, et liaison série RS485.- Protection par disjoncteur du régulateur (Q14), et du servo-moteur (Q15).- Sonde de mesure de marque BAUMER type TP81, IP minimal 55, longueur de

150mm, et raccord coulissant filetage Gaz ¼ de pouce.- Vanne vapeur motorisée par servo-moteur marque DANFOS type AME25,

alimentation en 24V/50Hz, commandé par un signal 4-20mA.

- Mesure de la longueur de dentelle produite.La mesure de la longueur de dentelle sera réalisée par un codeur incrémental entraîné en

rotation par le rouleau du dernier bac de rinçage. Un milieu très humide impose de déporter lecodeur. Celui-ci sera entraîné par une courroie crantée avec un rapport de 10 afin de réduire lavitesse du codeur.

- Dispositif de détection d’enroulement de la dentelle (en cas de problème).La détection de l’enroulement de la dentelle autour des rouleaux est réalisée sur les

anciennes machines par un dispositif mécanique associé à un interrupteur de position. Lesinfluences externes (présence d’eau, de vapeur, de produits chimiques et une températureélevée) nécessitent une maintenance fréquente sur ce dispositif électro-mécanique. Il faut doncchanger le type de capteur.

Rouleau

Codeur

Pignon réducteurrapport 10

Codeur de marque BEI IDEACODE type DHM5 :- IP 55,- résistance aux hautes températures,- diamètre d’axe de 10 mm,- alimentation et étage de sortie en 5VDC,- connexion par câble 8 fils de longueur 2 m et unconnecteur à sortie radiale.Le codeur sera raccordé à l’automate par le connecteurCNT1 de comptage intégré sur le TSX3722.

Supports métalliques du rouleau

Contrepoids

Fin de course

Bac d’apprêt

Rouleau desurveillance

d’enroulement

Le nouveau détecteur devra :- détecter le support métallique durouleau de surveillance d’enroulement,- de faible encombrement (court et dediamètre 8 mm)- de type 3 fils fonction NC, àraccordement par câble.- distance de détection : jusqu'à 2 mm.

Rouleau Ø 100mm

Page 11 / 39

DOSSIER RESSOURCES

Combinaisons pour réglage du STR 22SE

Page 12 / 39

Page 13 / 39

Evaluation de l’ICC présumée

Page 14 / 39

Protection des personnes :

Page 15 / 39Page 15 / 39Page 15 / 39

Page 16 / 39

Page 17 / 39

Moteur asynchrone triphasé piloté par variateur électronique LSMV

IP55 -50Hz- Classe F- Réseau 230/400V-S1

IP55 -50Hz- Classe F- Réseau 230/400V-S1

Page 18 / 39

DESIGNATION DES MOTEURS LSMV

Page 19 / 39

Page 20 / 39

Page 21 / 39

Variateur de vitesse Altivar 312 (exemples de schémas)

OPTION POUR MOTEUR LSMV

Moteur LSMV – Option ventilation forcée

HA Tension d’alimentation Consommation Indice deprotectionP (W) I (A)

LSMV 71 Monophasé 230V 20 0,20 IP55

LSMV 80 Monophasé230V ou 400V 107 0,82/0,47 IP55

LSMV 90 à 132 Monophasé230V ou 400V 100 0,75/0,43 IP55

LSMV 160 à 225 en 6PLSMV 160 à 280 en 4P

TriphaséLSMV 160 à 225 en 6PLSMV 160 à 280 en 4P

150 0,94/0,55 IP55

LSMV 250 à 315 en 6PLSMV 280M et à 315 en 4P

TriphaséLSMV 160 à 225 en 6PLSMV 160 à 280 en 4P

200 1,4/0,8 IP55

Page 22 / 39

Disjoncteurs-moteurs magnétiques Modèles GV2L

Disjoncteurs-moteurs magnétothermiques Modèles GV2M

Page 23 / 39

Configuration des paramètres de communication Modbus de l'ATV31

Paramètres Valeurs possibles Affichage sur terminal Valeur par défautAdressse : Add 1 à 247 001 à 247 1Vitesse : tbr 4800 bits/s

9600 bits/s19200 bits/s

4, 89,6

19,2

19200 bits/s

Format : tFO 8 bits de données, parité impaire, 1 bit de stop8 bits de données, parité paire, 1 bit de stop8 bits de données, pas de parité, 1 bit de stop8 bits de données, pas de parité, 2 bit de stop

8O18E18n18n2

- 8 E 1

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Batterie

Remarques :

- Les éléments doivent être raccordés surle BUS.- Il faut câbler une résistance de 680 ohmsen parallèle sur le dernier élément.- Les blindages sont reliés entre eux etraccordés uniquement à la centrale TSB.

-Carte alimentationPhNPE

IB8- 00 et IB8-01

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RACCORDEMENT ET CABLAGE

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Comparaison des différentes centrale d’alarme DELTA DORE

DESIGNATION CENTRALE D’ALARME TSB 18 TSB 60 TSB 500 TSB 532

Nombre de lignes BUS (2 fils de donnée et 2 filsalimentation)

1 1 4 4

Entrées / Sorties de la centrale 10/6 12/6 0/4 8/8Interface E/S « IB8 » avec 8 entrées et 4 sortiesadressables

1 6 63 62

Entrées/Sorties maxi 18/10 60/30 504/256 504/256Interface de télécommunication 1 1 1 1Interface imprimante 1 1 1 1Clavier BUS 16 16 32 32Batterie 6Ah 1 - - -Batterie 17 Ah placée sur interface E /S « IB8AL »placée sur la centrale

- 1 1 1

Tableau des consommations électriques :

DESIGATION Consommation

Centrale 150 mAClavier BUS 25 mAInterface E/S (IB8) 10 mADétecteur volumétrique IRP 125 3 mADétecteur volumétrique IRP 36 L 10 mATous les autres détecteurs ont une consommation négligeable 0 mASirène d’intérieur (fonctionnement 10 min) en alarme 1ASirène d’intérieur en veille 0,3 mA (négligeable)Sirène d’extérieur (fonctionnement limité : 10 min) en alarme 1,6 ASirène d’extérieur en veille 0,6 mA (négligeable)

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Choix de câble :

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Toilette

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Régulateur de température et de processRégulation 1 ou 2 sorties, sorties alarmes, sortie recopie, liaison série, Affichage LED, 4 digits, Format DINPA610 – PA612 – PA614 – PA616

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Paramètres de programmation des « Menus 1 » et « 2 »

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Commande motorisée pour vanne

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Codeur :

Nombre de points = PRPs

××1

Ps = précision souhaitée en mm,R = rapport de réduction entre le mobile et lecodeurP = rapport de conversion du mouvement derotation en mouvement de translation en mm.

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Organigramme de choix des détecteurs

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