ProjetAutomatisme

Présentation du projet

vue d'ensemble de la machine

Objectif : Restauration et décentralisation du traitement des informations d’une ancienne machine de transfert “Vachette”

L’objectif de notre projet était de remettre en état une ancienne machine de chaîne d'automatisme de la marque "Vachette", et de décentraliser le traitements des différentes informations qui étaient initialement reçues et traitées par un seul automate. A l'origine, Cette machine était supposément prévu pour de la serrurerie, avec un poste centrale automatique et trois postes manuels (voir photo)

le convoyeur auto et ses 3 postes manuels

Cependant, la machine a été modifié afin de convenir à une utilisation plus éducative, afin que des étudiants puissent réaliser leur projet.Toute la machinerie a été retiré, à l'exception des postes et leur différents capteurs/actionneurs.

Le but de notre projet était donc de créer plusieurs cartes électroniques qui traiteront les informations des capteurs et actionneurs situés sur les différents postes, et éventuellement ces cartes devront communiquer entre elles les différentes informations pour une éventuelle automatisation de la machine.
Durant notre période de projet, nous avons réalisé les cartes électroniques ainsi que le réseau qui permet la communication entre les cartes et également l'usage manuel des différents actionneurs grâce à une interface graphique. Et c'est à travers cette page que nous allons vous expliquer les différentes grandes étapes qui nous a emmenés à la finalité qu'on a atteint:
Contrôler manuellement les moteurs du convoyeur principal,du poste manuel 3, ainsi que certains actionneurs depuis l'interface graphique

Un système de carte électroniques alimentés par des cartes nanoPI et tout le système géré à distance, en réseau grâce à "MQTT" et Node-RED, par une raspberryPI avec interface graphique. Sur cette page nous allons expliquer comment nous avons réalisés les cartes et comment nous avons mis en place le réseau capable de faire fonctionner la machine.

Etudes préliminaires

Avant de commencer concrètement le projet, la 1ère étape était de comprendre comment fonctionnait les différentes parties qui nous permettront de faire fonctionner le convoyeur via les cartes électroniques.

étude sur les capteurs

Ce sont les composants qui permettront de comprendre les actions que l'on devra réaliser avec les capteurs. Ils nous permettront de savoir où seront placés les différentes palettes sur le convoyeur principale ainsi que les postes.

capteur indcutif pour détection palette

capteur indcutif pour détection passage palette

les capteurs sont des capteurs dit inductifs, c'est à dire qu'ils produisent un champ magnétique qui permet de détecter toute objet conducteur à leur proximité(ce qui tombe bien car la palette est composé de métaux conducteur). Les capteurs se comportent comme des interrupteurs. Étant alimenté en 24V:
- lorsqu'il n'y a pas d'objet conducteur à proximité => 0V
- lorsqu'il y a un objet conducteur à proximité => 24V

Le but sera donc d'utiliser cette particularité et l'accommoder à une commande électronique.

solution technique

Le composant permettant de réaliser une connexion entre le capteur 24V et la carte électronique dont les broches peuvent recevoir une tension maximum de 3,3V est un optocoupleur.

optocoupleur

L'optocoupleur est un composant électronique permettant de réaliser une isolation galvanique entre les deux tensions. Elle fonctionne de cette manière :
- Du côté gauche du schéma, il y'aura la tension +24V
- Du côté droit la tension +3,3V apporté par la NanoPi pour ses broches
- Lorsque le capteur est fermé, à l'interieur de l'optocoupleur, il y a une led qui éclaire un phototransistor qui permet au côté droit de l'optocoupleur de laisser passer la tension de +3,3V de la nanoPi.
Pour ce projet on utilisera l'optocoupleur de référence SFH620A

test réalisable

Matériel :

- carte arduino
- platine d'essai
- résistance de 100k
- résistance de 15k
- résistance de 1k
- résistance de 300 Ohms
- 1 led
- optocoupleur SFH620A
- 1 capteur inductif (présent dans la salle de la machine, avec 3 câbles à nu : 1 bleu, 1 marron et 1 noir)
- 1 alimentaion 24V pour alimenter le capteur inductif

Schéma:

schéma test capteur

Intitulé:

Il suffit tout simplement de coder un test permettant d'observer l'état du capteur, d'où la LED qui va servir de voyant lumineux pour prouver qu'il est possible d'établir une connexion entre le capteur de la machine et une carte électronique.

NE PAS OUBLIER DE RELIER LA MASSE DE LA CARTE ARDUINO AVEC CELLE DU GÉNÉRATEUR POUR ÉTABLIR UNE MASSE COMMUNE.
Ce même principe sera utilisé pour la conception des cartes électroniques.