Pneumatique Initiation

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1 Pneumatique Initiation Livre d exercices TP 0 Avec CD-ROM A B Z Z V V4 V 4 4 V 5 S B S Festo Didactic fr

2 Utilisation conforme Le système de formation de Festo Didactic est exclusivement destiné à la formation initiale et continue dans le domaine de l automatisation et de la technique. Il incombe à l établissement de formation et/ou aux formateurs de faire respecter par les étudiants les consignes de sécurité décrites dans le présent livre d exercices. Festo Didactic décline par conséquent toute responsabilité pour les dommages causés aux étudiants, à l établissement de formation et/ou à des tiers du fait de l utilisation de ce jeu d équipement en dehors du contexte d une pure formation, à moins que ces dommages ne soient imputables à une faute intentionnelle ou à une négligence grossière de Festo Didactic. Référence : Édition : 0/0 Auteurs : W. Haring, M. Metzger, R.-C. Weber Rédaction : Frank Ebel Graphisme : Doris Schwarzenberger Mise en page : /009 Festo Didactic GmbH & Co. KG, 7770 Denkendorf, Allemand, 0 Internet : did@de.festo.com L'acheteur obtient un droit d'utilisation simple, non exclusif, non limité dans le temps et restreint géographiquement au site /siège de l'acheteur comme suit. L'acheteur est autorisé à utiliser les contenus de l'ouvrage pour la formation continue du personnel du site et à utiliser aussi des éléments du contenu pour la réalisation de son propre matériel de formation continue du personnel de son site, à condition d'en mentionner la source, et à les dupliquer pour la formation continue sur le site. Pour les écoles/universités et centres de formation, ce droit d'utilisation englobe l'utilisation durant les cours par les élèves, stagiaires et étudiants du site. En est exlcu dans tous les cas le droit de publication ainsi que de chargement et d'utilisation sur intranet ou Internet ou sur plateformes LMS et bases de données telles que Moodle qui permettent à un grand nombre d'utilisateurs d'y accéder en dehors du site de l'acheteur. Tous les autres droits de transmission, de reproduction, de duplication, d'édition, de traduction, de microfilmage ainsi que le transfert, le stockage et le traitement intégral ou partiel sur des systèmes électroniques présupposent l'accord préalable de Festo Didactic GmbH & Co. KG.

3 Table des matières Avant-propos V Introduction VII Ensemble «Technologies» pour la pneumatique (TP00) X Objectifs pédagogiques du niveau «Initiation» (TP0) XI Correspondance entre objectifs pédagogiques et travaux pratiques XII Jeu d équipement du niveau «Initiation» (TP0) XIV Correspondance entre équipements et travaux pratiques XVIII Aides méthodologiques à l intention du formateur XIX Structure méthodologique des exercices XIX Désignation des équipements XX Contenu du CD-ROM XX Jeu d équipement du niveau «Perfectionnement» (TP0) XXII Objectifs pédagogiques du niveau «Perfectionnement» (TP0) XXIII Corrigés Exercice : Pressurage de fromages Exercice : Ouverture d un silo à aliments pour animaux 9 Exercice : Bridage de planches sur un dispositif de sciage 5 Exercice 4 : Tri de paquets Exercice 5 : Arrêt de bouteilles de lait Exercice 6 : Ouverture et fermeture d une vanne de tuyauterie 7 Exercice 7 : Isolement par fermeture rapide 45 Exercice 8 : Actionnement d un dispositif d isolement 5 Exercice 9 : Extension de la commande de pressurage de fromages 59 Exercice 0 : Bridage d une pièce 65 Exercice : Chargement de paniers grillagés 7 Exercice : Commande d une porte coulissante 79 Exercice : Amenage de panneaux de bois 87 Exercice 4 : Compactage de boîtes de boisson 9 Exercice 5 : Emballage de brochures 99 Exercice 6 : Montage d étriers de verrouillage 05 Exercice 7 : Étiquetage de seaux de peinture Exercice 8 : Nettoyage de pièces 7 Exercice 9 : Pose de de plaque signalétiques Festo Didactic GmbH & Co. KG III

4 IV Festo Didactic GmbH & Co. KG 54507

5 Avant-propos Le système de formation «Automatisation et Technique» de Festo Didactic part de différents niveaux d accès à la formation et objectifs professionnels. C est dans cette optique que sont structurés les ensembles de formation : Les ensembles «Initiation» dispensent des connaissances de base, indépendamment de toute technologie. Les ensembles «Technologies» abordent les grands thèmes de la commande et de la régulation. Les ensembles «Fonctions» expliquent les fonctions de base des systèmes automatisés. Les ensembles «Applications» permettent une formation initiale et continue axée sur les réalités de l entreprise. Les ensembles «Technologies» se penchent sur les technologies de la pneumatique, de l'électropneumatique, des automates programmables industriels (API), de l automatisation par microordinateur, de l hydraulique, de l électrohydraulique, de l hydraulique proportionnelle, des capteurs, des actionneurs électriques et des applications (manipulation). Festo Didactic GmbH & Co. KG V

6 La structure modulaire du système de formation permet de réaliser des applications allant au-delà des limites des différents ensembles. Par exemple, il est possible de commander par API des actionneurs pneumatiques, hydrauliques et/ou électriques. Tous les ensembles de formation ont une structure identique : Matériel Didacticiel Logiciel Séminaires Le matériel est constitué de composants industriels et installations adaptés à une approche didactique. L approche didactique et méthodologique des supports est calquée sur la composition du matériel de formation. Les supports comprennent : des manuels de cours (avec exercices et exemples), des livres d exercices (avec travaux pratiques, compléments et corrigés), des jeux de transparents et vidéos (permettant de rendre l enseignement plus vivant). Les documents de travail du TP 0 se composent d'un recueil de travaux pratiques et d'un livre d'exercices. Le recueil de travaux pratiques est constitué d'un jeu de fiches de travaux pratiques prêtes à l'emploi se rapportant à chacun des 9 exercices. Le livre d'exercices contient le corrigé de chaque fiche, les fiches de travaux pratiques et un CD-ROM. Le recueil de travaux pratiques est un "consommable" qui peut être acquis séparément. La mise à disposition de recueils de travaux pratiques pour les étudiants ne pose ainsi aucun problème. Les fiches de données des composants matériels sont mises à disposition avec l'ensemble de formation et sur le CD-ROM. Les supports destinés aux formateurs et aux étudiants sont disponibles en plusieurs langues. Ils sont conçus pour l enseignement, mais se prêtent aussi à l autoformation. Le logiciel fourni comprend des didacticiels et un environnement de programmation d automates. Un large éventail de séminaires consacrés aux contenus des ensembles «Technologies» complète l offre de formation initiale et continue. VI Festo Didactic GmbH & Co. KG 54507

7 Introduction Le présent livre d exercices fait partie du système de formation «Automatisation et Technique» de la société Festo Didactic GmbH & Co. KG. Ce système constitue une solide base de formation initiale et continue axée sur la pratique. L ensemble «Technologies» TP00 est exclusivement consacré aux commandes pneumatiques. Le niveau «Initiation» TP0 convient à la formation de base aux commandes pneumatiques. Il dispense des connaissances sur les bases physiques de la pneumatique ainsi que sur le fonctionnement et l utilisation d équipements pneumatiques. Le jeu d équipement permet de réaliser des commandes pneumatiques simples. Le niveau «Perfectionnement» TP0 est axé sur l approfondissement des connaissances en commande pneumatique. Le jeu d équipement permettent de réaliser des circuits combinatoires complexes associant signaux d entrée/sortie ainsi que des commandes constituées de modules de séquenceur. La réalisation des commandes suppose de disposer d un poste de travail bien stable doté d une plaque profilée Festo Didactic. La plaque profilée comporte 4 rainures en T parallèles espacées de 50 mm. L alimentation en air comprimé peut être assurée par un compresseur mobile insonorisé (0 V, 800 kpa = 8 bar maximum). La pression de travail ne doit pas dépasser p = 600 kpa = 6 bar. Une sécurité de fonctionnement optimale s obtient en utilisant la commande sans lubrification à une pression de travail de p = 500 kpa = 5 bar. Le jeu d équipement du niveau «Initiation» TP0 permet de réaliser les commandes complètes des 9 travaux pratiques. Les bases théoriques nécessaires à la compréhension de ces travaux pratiques sont données dans le manuel de cours Pneumatique, Initiation (sous les diagrammes). Des fiches techniques des différents équipements (vérins, distributeurs, appareils de mesure, etc.) sont en outre disponibles. Festo Didactic GmbH & Co. KG VII

8 Instructions et consignes de sécurité Généralités Les étudiants ne doivent travailler sur les commandes que sous la surveillance d une formatrice ou d un formateur. Respectez les indications données dans les fiches techniques des différents composants, en particulier toutes les consignes de sécurité! Partie mécanique Montez solidement tous les composants sur la plaque profilée. Les capteurs de fin de course ne doivent jamais être actionnés de face. Procédure à suivre lors de la recherche d erreurs! Utilisez un outil, un tournevis p. ex. pour actionner les capteurs. Ne mettez les doigts dans le montage que quand il est arrêté. Partie électrique N établissez et ne coupez les connexions électriques qu en l absence de tension! N utilisez que des câbles dotés de connecteurs de sécurité pour réaliser les liaisons électriques. N utilisez que des très basses tensions de 4 V DC maximum. Partie pneumatique Ne dépassez pas la pression maximale admissible de 600 kpa (6 bar). N appliquez l air comprimé qu après avoir branché et bloqué tous les tuyaux. Ne débranchez pas de tuyaux sous pression. Risque de blessure à la mise sous pression! Des vérins peuvent être mis en mouvement intempestivement. Risque d'accidents dûs au débranchement intempestif de tuyaux! Prévoyez des liaisons par tuyau aussi courtes que possibles. Portez des lunettes de protection. Lorsqu'un tuyau se détache : Coupez immédiatement l'alimentation en air comprimé. Réalisation des circuits pneumatiques : Reliez les appareils avec des tuyaux en plastique d'un diamètre extérieur de 4 mm ou de 6 mm. Enfichez ensuite le tuyau jusqu'en butée sur le raccord. Avant de procéder au démontage, coupez l alimentation en air comprimé. Réalisation des circuits pneumatiques : Appuyez sur la bague de déverrouillage bleue pour débrancher un tuyau. VIII Festo Didactic GmbH & Co. KG 54507

9 Les plaques-support des appareils sont dotées de la variante de fixation A, B ou C : Variante A, fixation par enclipsage Équipements légers ne supportant pas de charge (p. ex. distributeurs). Enclipsez simplement les équipements dans la rainure de la plaque profilée. Désolidarisation des appareils par actionnement du levier bleu. Variante B, fixation par rotation Équipements pouvant supporter des charges moyennes (p. ex. actionneurs). Ces équipements se fixent sur la plaque profilée par vis à tête rectangulaire. La fixation ou désolidarisation s effectue par l intermédiaire de l écrou-poignée. Variante C, fixation par vissage Pour équipements supportant de lourdes charges ou rarement désolidarisés de la plaque profilée (p. ex. distributeur de mise en circuit avec filtre-manodétendeur. Les éléments se fixent par vis à tête cylindrique et écrou en T. Conformez-vous aux indications des fiches techniques des différents équipements. Un chronomètre est nécessaire pour évaluer les commandes réalisées. Le chronomètre permet de : de régler les limiteurs de débit unidirectionnels de sorte que le temps de course soit conforme à la consigne, régler les temporisateurs. Festo Didactic GmbH & Co. KG IX

10 Ensemble «Technologies» pour la pneumatique (TP00) L ensemble «Technologies» TP00 se compose d une multitude de moyens de formation ainsi que de séminaires. Cet ensemble a exclusivement pour objet les commandes pneumatiques. Certains éléments de l ensemble «Technologies» TP00 peuvent également faire partie d autres ensembles. Principaux éléments du TP00 Poste de travail bien stable avec plaque profilée Festo Didactic Compresseur (0 V, 0,55 kw, 800 kpa = 8 bar maximum) Jeux d équipement ou composants (p. ex. vérins, distributeurs, compteurs à présélection, modules de séquenceur, éléments logiques, capteurs de proximité pneumatiques) Moyens pédagogiques optionnels (p. ex. voyants, distributeur 5/, charge en traction/poussée) Modèles pratiques Équipements complets de laboratoire Documents de formation Manuels de cours Livres d exercices Supports optionnels Initiation TP0 Bases de la commande pneumatique Maintenance des équipements pneumatiques Pneumatique / Electropneumatique Initiation TP0 Perfectionnement TP0 Jeux de transparents Symboles magnétiques, trace-symboles Logiciel de simulation FluidSIM Pneumatique WBT Pneumatique Jeu de modèles en coupe avec mallette de rangement Séminaires P00 P P P-OP P-NEU IW-PEP P-AL P-AZUBI Connaissances de base en pneumatique pour conducteurs de machine Initiation à la pneumatique et à l électropneumatique Entretien et dépannage d installations pneumatiques et électropneumatiques La traque au gaspillage mise en oeuvre rentable de la pneumatique Remise à niveau en pneumatique Entretien et maintenance en automatisation Commandes pneumatiques et électropneumatiques Pneumatique pour la formation professionnelle Pneumatique et électropneumatique pour la formation professionnelle Pour les lieux, dates et prix, veuillez consulter la version à jour du programme des séminaires. Vous trouverez d autres moyens de formation dans nos catalogues et sur Internet. Le système de formation «Automatisation et Technique» fait régulièrement l objet de mises à jour et extensions. Les jeux de transparents, films, CD-ROM et DVD ainsi que les différents ouvrages sont proposés en plusieurs langues. X Festo Didactic GmbH & Co. KG 54507

11 Objectifs pédagogiques du niveau «Initiation» (TP0) Connaître la structure et le mode de fonctionnement d un vérin à simple effet. Connaître la structure et le mode de fonctionnement d un distributeur /. Savoir distinguer et esquisser les modes de commande de distributeurs. Savoir expliquer et réaliser une commande directe. Savoir analyser et évaluer des circuits. Connaître la structure et le mode de fonctionnement d un vérin à double effet. Connaître la structure et le mode de fonctionnement d un distributeur 5/. Savoir expliquer et réaliser une commande indirecte. Connaître le mode de fonctionnement d un distributeur 5/ à commande pneumatique. Connaître la différence entre un capteur et un élément logique. Savoir mesurer la pression sur des commandes pneumatiques. Savoir distinguer les modes de limitation de débit et les mettre en oeuvre en fonction des spécifications Savoir régler les vitesses d avance et de recul de vérins. Connaître un type de mémorisation des signaux dans les commandes pneumatiques. Savoir expliquer et réaliser des fonctions logiques ET/OU/NEGATION Savoir expliquer et réaliser des circuits d'automaintien. Connaître une possibilité de détecter les fins de course de vérins. Savoir combiner des fonctions logiques. Connaître la structure et le mode de fonctionnement de capteurs de proximité magnétiques. Savoir distinguer les distributeurs 5/, les sélectionner et les mettre en oeuvre en fonction des spécifications. Savoir perfectionner des circuits existants. Connaître la structure et le mode de fonctionnement d une soupape de séquence. Savoir réaliser des commandes dépendant de la pression. Connaître la structure et le mode de fonctionnement d un détendeur. Savoir analyser des circuits existants et les optimiser en fonction des spécifications. Connaître la structure et le mode de fonctionnement d un temporisateur. Savoir réaliser des circuits à mouvements oscillants. Savoir mettre en oeuvre des temporisateurs en fonction de contraintes définies. Savoir analyser et réaliser des circuits à deux vérins. Festo Didactic GmbH & Co. KG XI

12 Correspondance entre objectifs pédagogiques et travaux pratiques Objectif pédagogique Exercice Connaître la structure et le mode de fonctionnement d un vérin à simple effet. Connaître la structure et le mode de fonctionnement d un distributeur /. Savoir distinguer et esquisser les modes de commande de distributeurs. Savoir expliquer et réaliser une commande directe. Savoir analyser et évaluer des circuits. Connaître la structure et le mode de fonctionnement d un vérin à double effet. Connaître la structure et le mode de fonctionnement d un distributeur 5/. Savoir expliquer et réaliser une commande indirecte. Connaître la différence entre un capteur et un élément logique. Savoir mesurer la pression sur des commandes pneumatiques. Savoir distinguer les modes de limitation de débit et les mettre en oeuvre en fonction des spécifications Savoir régler les vitesses d avance et de recul de vérins. XII Festo Didactic GmbH & Co. KG 54507

13 Exercice Objectif pédagogique Connaître un type de mémorisation des signaux dans les commandes pneumatiques. Savoir expliquer et réaliser des fonctions logiques ET/OU/NEGATION Savoir expliquer et réaliser des circuits d'automaintien. Connaître une possibilité de détecter les fins de course de vérins. Savoir combiner des fonctions logiques. Connaître la structure et le mode de fonctionnement de capteurs de proximité magnétiques. Savoir distinguer les distributeurs 5/, les sélectionner et les mettre en oeuvre en fonction des spécifications. Savoir perfectionner des circuits existants. Connaître la structure et le mode de fonctionnement d une soupape de séquence. Savoir réaliser des commandes dépendant de la pression. Connaître la structure et le mode de fonctionnement d un détendeur. Connaître la structure et le mode de fonctionnement d un temporisateur. Savoir réaliser des circuits à mouvements oscillants. Savoir mettre en oeuvre des temporisateurs en fonction de contraintes définies. Savoir analyser et réaliser des circuits à deux vérins. Festo Didactic GmbH & Co. KG XIII

14 Jeu d équipement du niveau «Initiation» (TP0) Ce jeu d équipement est conçu en vue de la formation de base aux commandes pneumatiques. Il contient tous les éléments nécessaires à l acquisition des compétences définies par les objectifs pédagogiques fixés et peut être complété à loisir par d autres jeux. La réalisation de commandes opérationnelles exige en outre la plaque profilée, une source d air comprimé. Jeu d équipement du niveau «Initiation» (TP0) Quantité Dénomination Référence Distributeur / à galet, normalement fermé 5866 Distributeur / avec bouton-poussoir, normalement ouvert 586 Distributeur / avec bouton-poussoir, normalement fermé 5860 Distributeur / avec sélecteur, normalement fermé 586 Distributeur /, à commande pneumatique unilatérale 5760 Distributeur 5/, bistable, à commande pneumatique bilatérale 5760 Distributeur 5/ avec sélecteur 586 Distributeur 5/, à commande pneumatique unilatérale Vérin à double effet 5888 Limiteur de débit unidirectionnel 9967 Manomètre 5865 Manodétendeur avec manomètre Soupape de séquence 5884 Vérin à simple effet 5887 Distributeur de mise en circuit avec filtre-détendeur Tuyau en plastique 4 x 0,75, argenté 0 m 5496 Capteur de proximité, pneumatique, avec fixation sur vérin Temporisateur pneumatique, normalement fermé Soupape d échappement rapide Union mâle 55 0 Raccord en T 58 Bloc de distribution 5896 Sélecteur de circuit (OU) 5977 Sélecteur à deux entrées (ET) XIV Festo Didactic GmbH & Co. KG 54507

15 Symboles du jeu d'équipement Dénomination Symbole Distributeur / avec bouton-poussoir, fermé au repos Distributeur / avec bouton-poussoir, ouvert au repos Distributeur 5/ avec sélecteur 4 5 Distributeur / avec sélecteur Manomètre Distributeur / à galet, normalement fermé Capteur de proximité pneumatique Distributeur /, à commande pneumatique unilatérale Distributeur 5/, à commande pneumatique unilatérale Distributeur 5/, bistable, à commande pneumatique bilatérale Festo Didactic GmbH & Co. KG XV

16 Dénomination Symbole Sélecteur de circuit Sélecteur à deux entrées Temporisateur pneumatique, normalement fermé t Soupape d échappement rapide Limiteur de débit unidirectionnel Soupape de séquence Vérin à simple effet Vérin à double effet XVI Festo Didactic GmbH & Co. KG 54507

17 Dénomination Symbole Distributeur de mise en circuit avec filtre-détendeur Manodétendeur avec manomètre Bloc de distribution Éléments de raccordement Festo Didactic GmbH & Co. KG XVII

18 Correspondance entre équipements et travaux pratiques Appareil Exercice Vérin, simple effet Vérin, double effet Limiteur de débit unidirectionnel Soupape d échappement rapide Manomètre Distributeur / avec bouton-poussoir, fermé au repos Distributeur / avec bouton-poussoir, ouvert au repos Distributeur / avec sélecteur, fermé au repos Distributeur / à galet, fermé au repos Capteur de proximité pneumatique Distributeur pneumatique / Distributeur pneumatique /, bistable Distributeur 5/, sélecteur Distributeur pneumatique 5/ Distributeur pneumatique 5/, bistable Sélecteur de circuit Sélecteur à deux entrées Soupape de séquence Détendeur avec manomètre Temporisateur, fermé au repos Bloc de distribution Distributeur de mise en circuit avec filtre-détendeur XVIII Festo Didactic GmbH & Co. KG 54507

19 Aides méthodologiques à l intention du formateur Objectifs pédagogiques L objectif pédagogique général des présents travaux pratiques est d apprendre à concevoir systématiquement des schémas ainsi qu à réaliser pratiquement la commande sur la plaque profilée. Cette interaction directe entre théorie et pratique est le garant de progrès rapides et durables. Les objectifs pédagogiques spécifiques sont documentés dans la matrice, qui indique la correspondance entre les différents objectifs concrets et chaque travail pratique. Temps alloué Le temps nécessaire à la réalisation d un exercice dépend des connaissances préalables de l étudiant. Avec une formation d'ouvrier professionnel du travail des métaux ou de l électricité : environ semaines Avec une formation de technicien ou d'ingénieur : environ semaine Éléments du jeu d' équipement Le jeu d équipement est conçu en fonction du recueil de travaux pratiques, et inversement. Pour les 9 exercices, vous n avez besoin que d un seul jeu d équipement du niveau «Initiation» TP0. Chaque exercice du niveau «Initiation» peut être réalisé sur une seule plaque profilée. Structure méthodologique des exercices Les 9 exercices ont la même structure méthodologique. Les exercices se divisent en : Titre Objectifs pédagogiques Problème Conditions accessoires Projet Plan de situation Fiches de travail Le manuel de l'enseignant contient le corrigé de chacune des fiches des 9 exercices. Festo Didactic GmbH & Co. KG XIX

20 Désignation des équipements La désignation des éléments sur les schémas de circuits est conforme à la norme DIN ISO 9. Tous les composants d'un circuit possèdent le même repère principal. Des lettres sont attribuées en fonction du composant. Les composants existant en plusieurs exemplaires dans un circuit sont numérotés en continu. Les branches sous pression sont désignées par P et numérotées séparément en continu. Vérins : A, A, A,... Distributeurs : V, V, V, V, V, V,... Capteurs : B, B,... Entrée de signaux : S, S,... Accessoires : 0Z, 0Z, Z,... Contenu du CD-ROM Le CD-ROM fourni avec l ensemble de formation met à votre disposition des supports additionnels. Les fiches d'exercice et corrigés sont enregistrés sous forme de fichier PDF sur le CD-ROM fourni avec le manuel de l'enseignant. Le CD-ROM contient les dossiers suivants : Notices d utilisation Fiches techniques Évaluation Catalogue Festo Schémas de circuit FluidSIM Applications industrielles Présentations Informations-produits Vidéos Notices d utilisation Les notices d utilisation de différents équipements de l ensemble «Technologies» sont ici disponibles. Elles aident à mettre en service et à utiliser les équipements. Fiches techniques Les fiches techniques des équipements de l ensemble Technologies sont fournies avec le jeu d' équipement et sont disponibles sous forme de fichiers PDF. Version d'évaluation FluidSIM Une version d évaluation du progiciel FluidSIM Pneumatique est disponible sur le CD-ROM. Cette version suffit déjà à tester les commandes mises au point. XX Festo Didactic GmbH & Co. KG 54507

21 Catalogue Festo Les pages du catalogue de Festo AG & Co. KG vous sont fournies pour un certain nombre d équipements. La représentation et la description des équipements sous cette forme ont pour but de montrer comment sont présentés ces équipements dans un catalogue industriel. Vous y trouverez en outre des informations complémentaires sur les équipements. Schémas de circuit FluidSIM Ce dossier contient les schémas FluidSIM pour les 9 travaux pratiques de l ensemble «Technologies». Applications industrielles Des photos et graphiques d applications industrielles sont ici fournis. Ils permettent d illustrer un certain nombre de travaux pratiques. Les présentations de projets peuvent également être complétées par utilisation de ces illustrations. Présentations Ce dossier contient des présentations succinctes d équipements de l ensemble «Technologies». Ces présentations peuvent s utiliser, par exemple, dans les présentations de projets. Informations-produits Ce dossier met à votre disposition les informations-produits et fiches techniques de Festo AG & Co. KG pour les équipements de l ensemble «Technologies». Le but est de montrer quelles sont les informations et caractéristiques fournies pour un composant industriel. Vidéos Un certain nombre de vidéos d applications industrielles complètent les supports fournis avec l ensemble «Technologies». De courtes séquences montrent des applications en environnement réel. Festo Didactic GmbH & Co. KG XXI

22 Jeu d équipement du niveau «Perfectionnement» (TP0) Ce jeu d équipement est conçu en vue du perfectionnement de la formation aux commandes pneumatiques. Les deux jeux d équipement (TP0 et TP0) contiennent des éléments nécessaires à l acquisition des compétences définies par les objectifs pédagogiques fixés et peuvent être complétés à loisir par d autres jeux d équipement du système de formation «Automatisation et Technique». Jeu d équipement du niveau «Perfectionnement» (TP0) Quantité Dénomination Référence Distributeur / à galet escamotable, normalement fermé 5867 Distributeur / avec bouton-poussoir, normalement fermé 5860 Distributeur / avec bouton coup-de-poing (rouge), normalement ouvert Distributeur /, à commande pneumatique unilatérale 5760 Distributeur 5/, bistable, à commande pneumatique bilatérale 5760 Vérin à double effet 5888 Limiteur de débit unidirectionnel 9967 Tuyau en plastique 4 x 0,75, argenté 0 m 5496 Temporisateur pneumatique, ouvert au repos Clapet anti-retour, fonction anti-retour déverrouillable Distributeur à obturation de fuite Union mâle 55 Module de séquenceur Raccord en T 58 Compteur à présélection, pneumatique 5877 Sélecteur de circuit (OU) 5977 Sélecteur de circuit, triple (OU) 588 Sélecteur à deux entrées, triple (ET) 588 XXII Festo Didactic GmbH & Co. KG 54507

23 Objectifs pédagogiques du niveau «Perfectionnement» (TP0) Savoir identifier les fins de course dans capteur de fin de course Comprendre et savoir réaliser des circuits mémoire (bascule bistable, distributeur bistable) Savoir transformer une distributeur / et/ou 5/ Savoir évaluer, mettre en œuvre et ajuster différents capteurs Savoir expliquer le fonctionnement d'un détecteur à jet d'air Savoir décrire le fonctionnement de (modules de) séquenceurs Savoir concevoir des commandes séquentielles de base (cycle continu) Savoir réaliser des commandes séquentielles autorisant les modes AUTOMATIQUE/MANUEL, DEMARRAGE et MISE EN REFERENCE Savoir combiner des signaux en retour en une fonction OU Savoir régler et mettre au point des temporisations Savoir interrompre des temporisation par une fonction OU Savoir réaliser une commande séquentielle à pas vide ( pas) Savoir décrire et réaliser une répétition de pas variable au sein d une séquence au moyen d un compteur à présélection Savoir concevoir un circuit d entrée à automaintien, avec les fonctions AUTOMATIQUE/MANUEL, DEMARRAGE, ARRET EN FIN DE CYCLE et MISE EN REFERENCE Evaluation et réalisation de la mise en oeuvre de capteurs pour la détection de matières Savoir piloter l actionneur au moyen de deux modules de séquenceur via un sélecteur de circuit (double course du vérin) Savoir mettre en oeuvre un capteur de proximité en position intermédiaire pour inverser le mouvement du vérin Concevoir un circuit d entrée pour une commande séquentielle à air de pilotage sécurisé, possédant les fonctions DEMARRAGE, ARRET D URGENCE et MISE EN REFERENCE Savoir arrêter le vérin en position intermédiaire (positionnement) par mise sous pression bilatérale (précontrainte) Ajuster des capteurs de proximité en fins de course et en positions intermédiaires Savoir mettre en œuvre une combinaison de soupape d'échappement rapide et de détendeur avec manomètre Savoir inverser un signal de temporisateur Réaliser une commande maître en combinaison avec une commande séquentielle constituée de modules de séquenceur Festo Didactic GmbH & Co. KG XXIII

24 XXIV Festo Didactic GmbH & Co. KG 54507

25 Exercice : Pressurage de fromages Objectifs pédagogiques Lorsque vous aurez fait cet exercice, vous connaîtrez la structure et le mode de fonctionnement d un vérin à simple effet. vous saurez calculer la force du piston d'un vérin à simple effet. vous connaîtrez la structure et le mode de fonctionnement d un distributeur /, fermé au repos. vous saurez distinguer et esquisser les modes de commande de distributeurs. vous saurez expliquer et réaliser une commande directe. Problème Lors de la fabrication du fromage, des vérins pneumatiques sont utilisés pour le pressurage des fromages dans leur forme. Concevez une commande capable de réaliser cette opération. Plan de situation Fabrication de fromage Festo Didactic GmbH & Co. KG 54507

26 Exercice : Pressurage de fromages Conditions accessoires Utilisez un vérin à simple effet. Réalisez la commande pneumatique du vérin au moyen d un distributeur à commande manuelle. Projet. Décrivez le mode de fonctionnement d un vérin à simple effet.. Décrivez le mode de fonctionnement d un distributeur /, fermé au repos.. Complétez le schéma de circuit pneumatique du dispositif de pressurage. 4. Réalisez le montage. 5. Vérifiez le montage de commande. 6. Décrivez le mode de fonctionnement de la commande. 7. Établissez une nomenclature des composants Cycle. Les fromages sont déposés manuellement dans le dispositif.. L actionnement d un bouton-poussoir déclenche l avance du vérin qui presse le couvercle sur le dispositif.. Le bouton-poussoir est maintenu enfoncé jusqu à ce que l opération de pressurage soit achevée. 4. Lorsque le bouton-poussoir est relâché, le vérin recule et libère le dispositif. 5. Le fromage peut être retiré. Consigne de sécurité Veuillez limiter la pression au niveau de l unité de conditionnement à 50 kpa (,5 bar) max. pour cet exercice. Lorsqu'un tuyau se détache : Coupez immédiatement l'alimentation en air comprimé. Festo Didactic GmbH & Co. KG 54507

27 Exercice : Pressurage de fromages Structure et mode de fonctionnement d un vérin à simple effet Symbole et représentation schématique d un vérin à simple effet Comparez le symbole représenté à la représentation schématique d un vérin à simple effet. Y a-t-il concordance? Les deux représentations concordent. Décrivez la structure et le mode de fonctionnement d'un vérin à simple effet L'air comprimé s écoule dans la chambre de piston du vérin. La pression qui s y établit génère une force agissant à la surface du piston. Lorsque cette force surmonte l adhérence, le piston se déplace vers l avant. La pression dans le vérin atteint la pression de service uniquement lorsque le piston est bloqué en fin de course. Dès que cette pression chute, le ressort de rappel incorporé au vérin ramène le piston en position initiale. La force du ressort ne suffit pas pour déplacer des charges lourdes fixées à la tige de piston. Les vérins à simple effet ne fournissent donc un travail que dans un sens. Affectez à chaque composant le repère correspondant du dessin ci-dessus. Composant Désignation Corps de vérin Culasse arrière 6 Culasse avant 5 Tige de piston 8 Piston 7 Ressort de rappel Orifice d alimentation 4 Orifice d échappement Tableau des désignations de composant Festo Didactic GmbH & Co. KG 54507

28 Exercice : Pressurage de fromages Calcul de la force du piston d'une vérin à simple effet La force de piston théorique se calcule selon la formule suivante : F th = A p F th = force de piston théorique (N) A = surface de piston utile (m ) D = ( ) 4 p = pression de service (Pa) D = diamètre du vérin (m) En pratique, c est la force effective du piston F eff qui importe. Dans votre calcul, vous devez donc tenir compte de la résistance due au frottement. Dans des conditions de fonctionnement normales (plage de pression de 400 à 800 kpa (4 à 8 bar)) la force de frottement (F R ) représente environ 0% de la force de piston théorique. La force de piston effective se calcule selon la formule suivante : F eff = A p (F R + F F ) F eff = force de piston effective (N) F R = force de frottement (environ 0% de F th ) (N) F F = force du ressort de rappel (N) Calculez la force de piston effective à l avance du vérin utilisé pour une pression de service de 600 kpa (6 bar). 0,0,4 A = ( ) 4 = 0,0004 F eff = 0,9 A p F F F eff = 0,9 (0,0004) ,5 F eff = 69,56,6 = 55,96 N Nota Vous trouverez les données requises dans la fiche technique du vérin. Le vérin utilisé possède un diamètre de piston de 0 mm et une force de ressort de rappel de, 4 N. 4 Festo Didactic GmbH & Co. KG 54507

29 Exercice : Pressurage de fromages Mode de fonctionnement d un distributeur /, fermé au repos. Complétez le symbole d un distributeur /, à commande manuelle, à rappel par ressort, fermé au repos. Symbole et représentation schématique d un distributeur /, fermé au repos Décrivez le mode de fonctionnement du distributeur /. Distributeur / signifie orifices et positions de commutation. Il est représenté en position de repos. Fermé au repos signifie que l'air comprimé ne s'écoule pas à travers le distributeur. Si le bouton-poussoir est enfoncé, le distributeur libère le passage de l air qui fait avancer le piston du vérin raccordé. Festo Didactic GmbH & Co. KG

30 Exercice : Pressurage de fromages Compléter le schéma pneumatique Complétez le schéma de circuit pneumatique de la commande et inscrivez les désignations des raccords. A S 0Z 0Z Schéma pneumatique 6 Festo Didactic GmbH & Co. KG 54507

31 Exercice : Pressurage de fromages Description du cycle Réalisez la commande et décrivez son cycle. Problème En position initiale, le distributeur S est fermé. La tige de piston du vérin A est rentrée. Étape - Lorsque le bouton-poussoir du distributeur / S est enfoncé, l air comprimé s écoule dans la chambre de piston du vérin A et fait sortir la tige de piston. Étape - Dès que le bouton-poussoir est relâché, le distributeur S est mis à l'échappement et le vérin A retourne en position initiale sous l'action du ressort de rappel. Festo Didactic GmbH & Co. KG

32 Exercice : Pressurage de fromages Établissement de la nomenclature des composants La documentation complète d un projet comprend, outre le schéma, la nomenclature des composants. Établissez la nomenclature des composants en reportant les composants nécessaires et leur nombre dans le tableau ci-dessous! Quantité Dénomination Vérin, simple effet Distributeur / avec bouton-poussoir, ouvert au repos Bloc de distribution Distributeur de mise en circuit avec filtre-détendeur Source d air comprimé Nomenclature des composants 8 Festo Didactic GmbH & Co. KG 54507

33 Table des matières Travaux pratiques Exercice : Pressurage de fromages Exercice : Ouverture d un silo à aliments pour animaux 9 Exercice : Bridage de planches sur un dispositif de sciage 5 Exercice 4 : Tri de paquets Exercice 5 : Arrêt de bouteilles de lait Exercice 6 : Ouverture et fermeture d une vanne de tuyauterie 7 Exercice 7 : Isolement par fermeture rapide 45 Exercice 8 : Actionnement d un dispositif d isolement 5 Exercice 9 : Extension de la commande de pressurage de fromages 59 Exercice 0 : Bridage d une pièce 65 Exercice : Chargement de paniers grillagés 7 Exercice : Commande d une porte coulissante 79 Exercice : Amenage de panneaux de bois 87 Exercice 4 : Compactage de boîtes de boisson 9 Exercice 5 : Emballage de brochures 99 Exercice 6 : Montage d étriers de verrouillage 05 Exercice 7 : Étiquetage de seaux de peinture Exercice 8 : Nettoyage de pièces 7 Exercice 9 : Pose de de plaque signalétiques Festo Didactic GmbH & Co. KG I

34 II Festo Didactic GmbH & Co. KG 54507

35 Exercice : Pressurage de fromages Objectifs pédagogiques Lorsque vous aurez fait cet exercice, vous connaîtrez la structure et le mode de fonctionnement d un vérin à simple effet. vous saurez calculer la force du piston d'un vérin à simple effet. vous connaîtrez la structure et le mode de fonctionnement d un distributeur /, fermé au repos. vous saurez distinguer et esquisser les modes de commande de distributeurs. vous saurez expliquer et réaliser une commande directe. Problème Lors de la fabrication du fromage, des vérins pneumatiques sont utilisés pour le pressurage des fromages dans leur forme. Concevez une commande capable de réaliser cette opération. Plan de situation Fabrication de fromage Festo Didactic GmbH & Co. KG 54507

36 Exercice : Pressurage de fromages Conditions accessoires Utilisez un vérin à simple effet. Réalisez la commande pneumatique du vérin au moyen d un distributeur à commande manuelle. Projet. Décrivez le mode de fonctionnement d un vérin à simple effet.. Décrivez le mode de fonctionnement d un distributeur /, fermé au repos.. Complétez le schéma de circuit pneumatique du dispositif de pressurage. 4. Réalisez le montage. 5. Vérifiez le montage de commande. 6. Décrivez le mode de fonctionnement de la commande. 7. Établissez une nomenclature des composants Cycle. Les fromages sont déposés manuellement dans le dispositif.. L actionnement d un bouton-poussoir déclenche l avance du vérin qui presse le couvercle sur le dispositif.. Le bouton-poussoir est maintenu enfoncé jusqu à ce que l opération de pressurage soit achevée. 4. Lorsque le bouton-poussoir est relâché, le vérin recule et libère le dispositif. 5. Le fromage peut être retiré. Consigne de sécurité Veuillez limiter la pression au niveau de l unité de conditionnement à 50 kpa (,5 bar) max. pour cet exercice. Lorsqu'un tuyau se détache : Coupez immédiatement l'alimentation en air comprimé. Nom : Date : Festo Didactic GmbH & Co. KG 54507

37 Exercice : Pressurage de fromages Structure et mode de fonctionnement d un vérin à simple effet Symbole et représentation schématique d un vérin à simple effet Comparez le symbole représenté à la représentation schématique d un vérin à simple effet. Y a-t-il concordance? Décrivez la structure et le mode de fonctionnement d'un vérin à simple effet Affectez à chaque composant le repère correspondant du dessin ci-dessus. Composant Désignation Corps de vérin Culasse arrière Culasse avant Tige de piston Piston Ressort de rappel Orifice d alimentation Orifice d échappement Tableau des désignations de composant Festo Didactic GmbH & Co. KG Nom : Date :

38 Exercice : Pressurage de fromages Calcul de la force du piston d'une vérin à simple effet La force de piston théorique se calcule selon la formule suivante : F th = A p F th = force de piston théorique (N) A = surface de piston utile (m ) = D ( ) 4 p = pression de service (Pa) D = diamètre du vérin (m) En pratique, c est la force effective du piston F eff qui importe. Dans votre calcul, vous devez donc tenir compte de la résistance due au frottement. Dans des conditions de fonctionnement normales (plage de pression de 400 à 800 kpa (4 à 8 bar)) la force de frottement (F R ) représente environ 0% de la force de piston théorique. La force de piston effective se calcule selon la formule suivante : F eff = A p (F R + F F ) F eff = force de piston effective (N) F R = force de frottement (environ 0% de F th ) (N) F F = force du ressort de rappel (N) Calculez la force de piston effective à l avance du vérin utilisé pour une pression de service de 600 kpa (6 bar). Nota Vous trouverez les données requises dans la fiche technique du vérin. 4 Nom : Date : Festo Didactic GmbH & Co. KG 54507

39 Exercice : Pressurage de fromages Mode de fonctionnement d un distributeur /, fermé au repos. Complétez le symbole d un distributeur /, à commande manuelle, à rappel par ressort, fermé au repos. Symbole et représentation schématique d un distributeur /, fermé au repos Décrivez le mode de fonctionnement du distributeur /. Festo Didactic GmbH & Co. KG Nom : Date : 5

40 Exercice : Pressurage de fromages Compléter le schéma pneumatique Complétez le schéma de circuit pneumatique de la commande et inscrivez les désignations des raccords. A 0Z 0Z Schéma pneumatique 6 Nom : Date : Festo Didactic GmbH & Co. KG 54507

41 Exercice : Pressurage de fromages Description du cycle Réalisez la commande et décrivez son cycle. Festo Didactic GmbH & Co. KG Nom : Date : 7

42 Exercice : Pressurage de fromages Établissement de la nomenclature des composants La documentation complète d un projet comprend, outre le schéma, la nomenclature des composants. Établissez la nomenclature des composants en reportant les composants nécessaires et leur nombre dans le tableau ci-dessous! Quantité Dénomination Nomenclature des composants 8 Nom : Date : Festo Didactic GmbH & Co. KG 54507