Cours:SAE Machine de transfert

SAE AII semestres S3 et S4

Présentation :

Cette SAE vous amènera à réaliser le rétrofit de la partie électrique/automatisme d'une machine industrielle. A partir d'un « cahier des charges client », vous devrez proposer une solution (pré étude) puis réaliser le câblage des différentes parties pour enfin effectuer des tests qui permettront de valider votre solution.

Organisation du travail :

Le temps à passer sur cette SAE est de 188 heures par apprenti, réparties sur 15 semaines soit un peu plus de 12,5 heures par semaine en moyenne.

L’évaluation de votre travail se fera au fur et à mesure du déroulement par des revues de projets qui seront faites avec vos enseignants.

Compétences évaluées :

Travail individuel : Autonomie / Organisation / Efficacité

Travail de groupe : Coordination / Organisation / Efficacité

Compétences techniques : mise en œuvre des connaissances / aptitude à rechercher des informations

MACHINE VACHETTE

Calendrier et Livrables :

mois de Novembre et Décembre : Pré-étude des armoires "pilotage" et "alimentation" :

proposition d'une solution répondant au cahier des charges avec choix du matériel et schéma de câblage

Livrables
Plan mécanique 2D avec localisation des capteurs, armoires, autres éléments importants de la machine... et nomenclature
Plans mécaniques 3D avec nomenclature
Plan de raccordement armoires
Plan de raccordement pneumatique
Plan de raccordement des appareils mis en réseau (câblage, adressage, masque, localisation...)
Dossier de l'armoire alimentation sur DAO (schéma + nomenclature + notices + manuel utilisateur)
Dossier des armoires de pilotage sur DAO (schéma + nomenclature + notices + manuel utilisateur)

mois de Janvier à Avril : Câblage et validation du fonctionnement des armoires
finalisation des schémas électriques des armoires,
finalisation du schéma de raccordement des armoires,
câblage des armoires et validation des différentes fonctions.

Livrables
Test des différents sous-ensembles validés
Test de la distribution pneumatique
Armoire alimentation testée
6 Armoires de pilotage testées

mois d' Avril à Juin : Câblage et validation du fonctionnement total
installation des armoires sur la machine,
raccordements électrique et pneumatique,
validation du fonctionnement de chaque sous-ensemble,
validation du fonctionnement de l'ensemble de la machine.

Livrables
Raccordement des armoires + éléments périphériques + test de fonctionnement de chaque poste
Test de fonctionnement global (tous les postes ensemble)
Rédaction d'un manuel utilisateur

Cahier des charges client

On souhaite effectuer le rétrofit des parties électrique et automatisme d'une machine de transfert industrielle. Cette machine est destinée à transporter des objets fixés sur des « navettes » qui se déplacent entre différents postes de travail en fonction d'un process de production qui peut changer en fonction des objets transportés ou des opérations qui sont réalisées sur les différents postes de travail.

Une navette est un plateau destiné à transporter des objets d’un poste de travail à un autre afin d’y subir les différentes opérations liées au process.

Le cheminement des navettes s’effectue autour d’un anneau principal duquel partent trois anneaux auxiliaires sur chacun desquels on trouve un poste de travail. Le trajet des navettes est défini en fonction des opérations à effectuer sur les objets qu’elles transportent. Des aiguillages leurs permettent de passer de l’anneau principal aux anneaux auxiliaires et inversement. Le sens de déplacement est toujours le même sur tous les segments (déplacement dans le sens antihoraire pour tous les anneaux).

Les six postes de travail correspondent à des emplacements où les navettes peuvent être immobilisées afin d’effectuer une opération manuelle ou automatique sur les objets transportés.

Les navettes sont posées sur le rail du système de transfert. Le déplacement des navettes est assuré par le frottement du tapis motorisé sur la partie inférieure de la navette (par friction). Chaque tapis correspond à un segment du parcours. On dénombre 17 segments et autant de moteurs. Chaque navette est identifiée par un code unique. Le codage est réalisé par des pions métalliques qui sont fixés sur le côté de la navette. Le décodage est effectué à l’aide de capteurs inductifs.

Travail à effectuer :

Le parcours des navettes sera découpé en six portions qui auront un fonctionnement et un matériel très similaires. Chaque portion sera contrôlée par une armoire électrique appelée par la suite « armoire de pilotage » qui permettra d'assurer le déplacement des navettes d’un poste de travail vers le poste suivant, en fonction du process. Les armoires de pilotage communiqueront entre elles pour définir la trajectoire des différentes navettes.

L'ensemble des armoires de pilotage sera alimenté par une « armoire alimentation ».

Toutes les armoires auront pour dimensions 700x500x250.

Fonctionnement de l’« armoire alimentation »

Elle sera raccordée au réseau électrique 230V / 50Hz et permettra :

alimentation des armoires de pilotage

1- D’assurer l’alimentation et la coupure en 230 VAC des six armoires de pilotage par une commande à boutons poussoirs "Marche" et "Arrêt"
2- De couper les alimentations 230VAC mais pas le 24 VDC des armoires de pilotage lors d’une action sur un des arrêts d’urgence de la machine. Cette fonction sera réalisée à partir d’un relai de sécurité.

sécurité

3- D’informer les six armoires de pilotage lorsqu’un arrêt d’urgence est demandé

4- D’informer le personnel sur l’état des alimentations par une colonne lumineuse à trois voyants :

• Un voyant orange signalera la présence de 230VAC sur les armoires de pilotage
• Un voyant vert signalera la présence de 24VDC sur les armoires de pilotage
• Un voyant rouge signalera un arrêt d’urgence
  
  

5- Un éclairage à l’intérieur de l’armoire permettra de faciliter les manœuvres ou les opérations de maintenance.
6- Une coupure générale avec consignation par cadenas sera possible depuis l’extérieur de l’armoire.
7- Une coupure du 230VAC qui alimente les armoires de pilotage avec consignation par cadenas sera possible depuis l’extérieur de l’armoire.

8- L'ouverture d'un panneau coulissant de cartérisation devra provoquer un arrêt complet de la machine.

Fonctionnement des « armoires de pilotage »

Les armoires de pilotage seront toutes alimentées en 230VAC et en 24VDC par une seule et même armoire appelée armoire alimentation.

Les armoires de pilotage devront permettre :

1- De commander les moteurs qui assurent le déplacement des navettes à une vitesse définie en fonction du process. La vitesse d’avance sera réglable soit à l’aide d’un potentiomètre, soit par commande numérique en utilisant le protocole Modbus RTU.

2- De contrôler les actionneurs qui permettent de définir les déplacements des navettes (avance, direction, arrêt).

3- D’échanger des informations avec les autres armoires de pilotage et une supervision afin de contrôler le process. La communication entre les automates s’effectuera via un réseau local Ethernet. La connexion au réseau Ethernet de l'IUT sera réalisée à partir de l'armoire Alimentation.

Protections / accessoires :

4- Une coupure avec consignation par cadenas des alimentations 230VAC sera possible à l’extérieur de l’armoire.

5- Une coupure avec consignation par cadenas de l’alimentation 24VDC sera possible de l’extérieur de l’armoire.

6- L’armoire sera équipée d’une prise de courant (PC) 230VAC à l’intérieur, d’une PC extérieure et d’un éclairage intérieur pour les opérations de maintenance

7- Une colonne lumineuse à trois voyants permettra d’informer le personnel sur l’état de fonctionnement :

• Un voyant signalera la présence de 230VAC
• Un voyant signalera le bon déroulement du process
• Un voyant signalera un arrêt du process ou un défaut

8- Un voyant supplémentaire, situé dans l’armoire, signalera la présence du 24V DC

Commandes / contrôle

9- Deux boutons fixés en façade de l’armoire permettront d’autoriser la mise sous tension et la mise hors tension des actionneurs

10- Une boite à boutons, déportée sur la structure de la machine, permettra d’effectuer certaines commandes (à définir) du process

Période de novembre et décembre 2025 / Travail à effectuer :

• Démontage des armoires
  
• liste du matériel disponible
  
• Repérage sur la machine : matériel pneumatique / matériel électrique
  
• Schémas électriques et pneumatiques
  
• Nomenclature du matériel nécessaire
  
• Liste du matériel à commander
  
• Implantation du matériel dans les armoires
  
• Procédures de tests (électriques) des armoires
  
• Implantation des armoires sur la machine
  
  

• Dessins des différents sous ensembles de la machine sous Vention
  

Répartition des tests pour novembre et décembre 2025

Nom	Prénom	Matériel	Opérations
BARTHOUX	FLORIAN	Disjoncteur Electronique	Mise en oeuvre + tests
DAOUDI	NOUR	Module de sécurité	Mise en oeuvre + tests
DAUTEL	BRICE	variateur ATV	Configuration du Variateur + Tests des commandes Modbus avec un client ModBus
DA MOTA	RUBEN	variateur ATV	Configuration du Variateur + Tests de commande par potentiomètre interne et externe
LERAY	JEREMY	Alimentation WAGO	Mise en oeuvre + Tests + Tests des commandes Modbus avec un client ModBus
LEROSIER	ANTOINE	Switch	Configuration pour réseau en étoile et en anneau
PERARDOT	JONATHAN	PFC200	Communication en ModBus RTU : commande de sorties à distance
SOLONENCO	ANDREI	Switch	Configuration pour réseau en étoile et en anneau
SOUPRAYEN	ANDY	PFC200	Communication en ModBus TCP : commande de sorties à distance

^{Commentaires / explications :}

Colonne « Opérations » :

Objectif : être capable de fournir à un tiers les informations permettant de mettre en œuvre le matériel dans le contexte du projet. Par la suite vous aurez le statut de « référent » sur ce matériel.

Vous devez :

• Etudier la documentation du produit
  
• Produire un schéma permettant de mettre en œuvre le produit dans le but de le tester
  
• Réaliser un banc de test
  
• Après validation du banc de test par un enseignant, tester le matériel pour valider son fonctionnement dans le contexte du projet
  
  

Période mars 2025 / Travail à effectuer :

A- Câblage des armoires, rédaction procédures de tests puis tests

B- Programmes tests

C- Commandes complémentaires si nécessaires

D- Mise à jour des schémas

Période mai à juin 2025 / Travail à effectuer :

• Mise en place des armoires
  
• Raccordements électrique et pneumatique
  
• Tests in situ zone par zone
  
• Coordination des programmes
  
• Mise à jour des schémas
  
• Rédaction des notices d'utilisation
  

Adresses IP des appareils

switch	adresses mac	adresses IP
	00:30:DE:44:2A:4A	10.98.33.128
	00:30:DE:44:29:1D	10.98.33.129
	00:30:DE:44:2A:49	10.98.33.130
	00:30:DE:44:2A:4F	10.98.33.131
	00:30:DE:44:2A:50	10.98.33.132
	00:30:DE:44:2A:4E	10.98.33.133
	L’adresse IP du switch de l’armoire 7 n’a pas encore été affectée
automates	00:30:DE:5B:60:CF	10.98.33.134
	00:30:DE:5B:5F:19	10.98.33.135
	00:30:DE:5B:5F:88	10.98.33.136
	00:30:DE:5B:5E:B9	10.98.33.137
	00:30:DE:5B:5F:7F	10.98.33.138
	00:30:DE:5B:5F:70	10.98.33.139
	00:30:DE:5B:5F:16	10.98.33.140