Transcript tp2èmeannée2èmesérie

TP Numéro 1 GRAFCET
Durée : 2 heures
Les Grafcets présentés ci-dessous sont issus du rapport de projet technique de Nathalie
Fichou (promotion 2010-2012).
Les seuils sur la demande d’aération seront remplacés par des variables d’entrée logique
(exemple : demande aération >25% sera noté par exemple %I1.0).
1°) Proposer une table d’affectation d’entrées/sorties
2°) Effectuer l’implantation sur automate micro du programme suivant puis simuler
3°) Par souci d’usure répartie des moteurs d’entrainement des turbines , on réalise une permutation
dans le fonctionnement.
Programmer puis simuler le programme de la page suivante.
TP Numéro2 : Electrotechnique
Durée : 2 heures
On souhaite dans cette manipulation comparer le démarrage par motovariateur et par
démarrage direct. Le moteur ne sera pas chargé. Les relevés seront réalisés à l’oscilloscope.
Démarrage direct ! le moteur asynchrone est alimenté en démarrage direct par l’intermédiaire
du transformateur triphasé délivrant une tension composée de 230 Vac.
Démarrage par motovariateur : le motovariateur utilisé est alimenté par le réseau monophasé
230 Vac et délivre une tension alternative triphasé suivant le principe indiqué ci-dessous.
Principe du variateur à modulation de largeur d’impulsion
1
2
3
Réseau
U
Monophasé
V
M
Ou
W
3

Module de
puissance

Module de
commande
triphasé
Commande des composants de
puissance
Microprocesseur
4
 CONVERTISSEUR ALTERNATIF CONTINU
[REDRESSEUR]
La tension alternative monophasée ou triphasée de réseau est convertie en tension continue
par l’intermédiaire du pont redresseur
 CONDENSATEUR DE FILTRAGE
Permet un lissage du courant, donc transforme un courant fortement ondulé en courant
faiblement ondulé se rapprochant du courant continu.
 CONVERTISSEUR CONTINU / ALTERNATIF
[ONDULEUR]
Fournit à partir d’une tension continue une tension alternative à fréquence variable.
 Carte de Contrôle : Commande des composants de puissance, gestion des modes de
fonctionnement.
1°) Déterminer le couplage du moteur lors du démarrage direct sur le réseau issu du
transformateur triphasé, justifier.
2°) Coupler et câbler le moteur sur le transformateur triphasé.
3°) Câbler le transformateur triphasé sur le réseau de la salle d’électrotechnique.
4°) Placer les appareils de mesure nécessaires à l’enregistrement de la vitesse et du courant
par fil de ligne en démarrage direct .
5°) Faire vérifier par l’enseignant.
6°) Relever le courant par fil de ligne et la vitesse de rotation en régime permanent.
7°) Relever le courant par fil de ligne et la vitesse de rotation lors du démarrage.
8°) On souhaite maintenant démarrer par l’intermédiaire du motovariateur. Relever la plaque
signalétique du motovariateur dont le principe est à nouveau rappelé ci-dessous.
9°) Retirer le transformateur, modifier votre câblage en insérant le motovariateur. Justifier le
couplage adopté pour le moteur.
10°) Relever le courant par fil de ligne et la vitesse de rotation lors du démarrage du moteur
(fréquence en régime permanent : 50 Hz)
11°) Comparer les relevés obtenus lors des deux essais (régime transitoire et régime
permanent).
TP Numéro3 : Régulation
Durée : 2 heures
On travailler sur la structure de régulation de pression équipé d’un capteur de pression
0-10bars pleine échelle 400-1200 mm et délivrant un courant 4/20 mA.
Le point de fonctionnement est de 2,5 bars.
1°) Mettre en fonctionnement la structure de régulation de pression
2°) Mettre en fonctionnement le logiciel labpro permettant d’enregistrer le signal d’ouverture
de vanne et de mesure de pression
3°) En jouant sur l’ouverture de vanne, déterminer la pression minimale et la pression
maximale dans la canalisation en bars et la valeur de la tension minimale et maximale image
de cette pression minimale et maximale lorsque la pompe est en fonctionnement.
HYPOTHESE : on considérera que la pression minimale (tension minimale) mesurée
correspond à 0% et la pression maximale (tension maximale) correspond à 100%
4°) Vérifier que pour une pression de 2,5 bars, la valeur de tension obtenue est correcte.
5°) Se placer à la pression de 2,5 bars et réaliser un échelon de commande de 20 %
d’ouverture de vanne. Effectuer deux impressions de l’essai. La première impression
permettra de simultanément visualiser le signal d’ouverture de vanne et le signal de mesure.
La deuxième impression permettra de zoomer le signal de mesure.
6°) Exploiter vos deux tracés de manière à identifier le procédé selon la méthode de Bröida.
Pour la formule du gain statique ∆M et ∆S doivent être exprimés en %.
Vous indiquerez clairement sur votre tracé et/ou sur votre compte-rendu les valeurs de Gs, t1,
t2 et Tn.
7°) On suppose que les réglages du régulateur sont de type PI. Calculer les réglages de votre
régulateur.
8°) Tester par un essai expérimental les réglages obtenus autour du point de fonctionnement
2,5 bars.Imprimer votre essai
9°) Valider vos réglages en terme de rapidité et précision.
TP Numéro 4 GRAFCET
Durée : 2 heures
Les Grafcets présentés ci-dessous sont issus de l’étude de cas de BTS Métiers de l’eau
session 2000.
Deux pompes de forage sont asservies au niveau d’un réservoir de 1800m3. Le débit
de sortie du réservoir est toujours inférieur au débit d’une pompe. Ce réservoir dispose
actuellement de 3 poires de niveaux (NB, NTB et NH) correspondant au niveau Bas, au
niveau très Bas et au niveau haut. La gestion de l’installation est géré par 3 grafcets G0, G10
et G20
Les 2 forages sont équipés de 2 capteurs et de 1 pompe chacun :
-
Forage1 : NBF1 (niveau bas forage 1) et NHF1 (niveau haut forage 1) ; pompe P1
Forage2 : NBF2 (niveau bas forage 2) et NHF2 (niveau haut forage 2) ; pompe P2
Description du fonctionnement : le fonctionnement automatique de l’ensemble est lié au
niveau de l’eau dans le réservoir. Le remplissage du réservoir s’effectue de la façon suivante :
-
Niveau de l’eau supérieur à NH : pas de pompe en service.
Niveau de l’eau entre NH et NB : pompe P1 ou P2 en permutation
Niveau de l’eau inférieur à NB : pompe P1 et P2 en service.
Grafcet G0 de défaut par manque d’eau
Grafcet G10 de forage1
Grafcet G20 de forage 2
1°) Proposer une table d’affectation d’entrées/sorties
2°) Effectuer l’implantation sur automateTSX 47-20 des grafcets G0, G10 et G20 puis simuler
3°) Expliquer le type de poire de niveau utilisé pour les l’ensemble des poires de niveau.
4°) On souhaite ajouter une pompe de secours P3 en cas de dysfonctionnement de la pompe
P1 ou de la pompe P2. Modifier votre programmation. Simuler.
Remarque : la pompe P3 est la seule à fonctionner si les deux pompes P1 et P2 sont en
dysfonctionnement (cas rare).
TP Numéro 5 : Electrotechnique
Durée : 2 heures
On souhaite étudier le rendement d’un motovariateur alimentant un moteur en différents
points de fonctionnement. On utilisera le moteur équipé du frein à courant de Foucault
(balance).
Essai avec moteur à vide :
1°) Relever la plaque signalétique du motovariateur. Câbler le motovariateur sur le réseau de
la salle d’Electrotechnique et sur le moteur, justifier.
2°) Relever la plaque signalétique du moteur. Coupler les enroulements du moteur, justifier.
3°) Placer un wattmètre monophasé en entrée du motovariateur et un wattmètre triphasé en
entrée du moteur.
4°) En vous aidant de la documentation du motovariateur, déterminer la valeur du paramètre 1
et du paramètre 2 pour obtenir une vitesse minimale de 0 tr/min et une vitesse maximum de
1800 tr/min.
5°) Mettre sous tension, régler les paramètres après vérification par l’enseignant.
6°) Réaliser un relevé des wattmètres et de la vitesse réel de rotation pour des vitesses de
consigne variant de 100 à 1800 tr/min (écart de 100 tr/min entre chaque mesure)
7°) Effectuer le tracé du rendement du motovariateur et de la vitesse réelle en fonction de la
vitesse de consigne. Interpréter.
Essai en charge :
8°) Câbler l’alimentation de la charge du moteur. Mettre sous tension en présence de
l’examinateur .
9°) Se placer au point nominal, en imposant une consigne de vitesse de 1500 tr/min puis en
chargeant le moteur (équilibrer la balance avec une masse de 500grammes à 40cm de l’axe)
Rappel : Couple Nominal = 2N.m soit 0,4m 5N et 5N=0,5kg
Affiner la vitesse de consigne si nécessaire de manière à avoir une vitesse nominale de 1440
tr/min pour un couple de 2N.m
10°) Sans modifier la vitesse de consigne réglée précédemment, réaliser un relevé des
wattmètres et de la vitesse réel de rotation pour un couple de 1Nm ;1,2N.m ;… ;2,4N.m
11°) Effectuer le tracé du rendement du motovariateur et de la vitesse réel en fonction du
couple. Interpréter.
TP Numéro 6 : Electrotechnique
Durée : 2 heures
On souhaite dans cette manipulation câbler le démarrage direct 1 sens de rotation
représenté ci-dessous
Schéma de puissance
Schéma de commande
Représentation simplifié
1°) Déterminer le couplage des enroulements du moteur lors d’un démarrage direct sur le
réseau de la salle d’électrotechnique
2°) Donner le nom et la fonction des éléments Q1, KM1 F1, S1 et S2
3°) En vous aidant de la documentation mise à disposition, sélectionner les éléments Q1,
KM1, F1 et indiquer les numéros des bornes de chacun des éléments sur le schéma de
commande du document réponse.
4°) Câbler le schéma de commande et de puissance. Faire vérifier puis tester.
5°) Décrire sur votre compte-rendu le fonctionnement du montage, en particulier utiliser les
termes bobine, contact, pole de puissance, auto-maintien.
6°) Ajouter sur le document deux voyants l’un de présence tension, l’un de fonctionnement
moteur.
7°) Câbler, faire vérifier puis tester.
8°) On souhaite maintenant inverser le sens de rotation du moteur M1
Remarque : l’accrochage mécanique n’est pas disponible en salle d’ET
Câbler, faire vérifier puis tester.
DOCUMENT REPONSE