Environnement Automate 4.0 Siemens Environnement de mise en situation de l industrie du futur

Transcription

1 Environnement Automate 4.0 Siemens Environnement de mise en situation de l industrie du futur Descriptif du support pédagogique L Environnement Automatisé EAxx est un système didactique mettant en œuvre différentes technologies de l industrie actuelle et à venir autour d une platine automate adaptée. Il est composé d une platine automate, d options technologiques indépendantes (faisant office de capteurs et d actionneurs du système) et d une partie opérative modulable. Ce système didactique est destiné principalement aux activités de développement/programmation avancées et de conception mais offre une large palette d activités de mise œuvre des techniques récentes de l industrie. L Environnement Automatisé EAxx toutes options offre une application de contrôle de conformité des produits de la ligne ERMAFLEX. La platine automate EA10 est un coffret d automate siemens S Cette platine est conçue pour l étude de la programmation des automates et la réalisation de programmes en langages spécifiques. Ce coffret ergonomique présente en face avant le rack automate avec une interface de raccordement rapide sur fiches double-puits (fiches bananes) des entrées/sorties de l automate, et en face arrière un accès au composants du coffret et aux borniers pour un câblage en situation réelle. Un écran tactile (IHM) permet de simuler des actionneurs ou d apporter un aspect visuel au fonctionnement. Bac Pro MELEC, Bac Pro MEI, Bac Pro PLP, BTS Electrotechnique, BTS CRSA, BTS MI THÉMATIQUES ABORDÉES Maintenance Industrielle, Pilotage de Production, Conception de Systèmes Pluri-technologiques, Electrotechnique et Automatique, Automatisme & Pilotage, Pneumatique, Identification, Conception et Développement. Options technologiques indépendantes : Capteur de vision, Contrôle pondéral, Traçabilité RFID, Usine numérique, Variateur communicant en Profinet, Ensemble pneumatique. Chaque élément de l environnement propose des solutions techniques récentes de l industrie au niveau de leur connectique, du choix de leurs composants et de leur communication Points forts Système industriel avec des technologies modernes (contrôle par vision, contrôle pondéral, traçabilité, usine numérique ) Sélection de matériels permettant une approche complète des différents types de technologies, configurations et outils Activités d amélioration Système exploitable dans les filières de l électrotechnique, de l automatismes, de la maintenance industrielle, et de la conduite, pilotage des systèmes automatisés Livré avec les logiciels de programmation TIA Portal et WinCC pour la programmation de l automate programmable industriel et du terminal de dialogue Evolution possible vers une mini-ligne de production avec supervision industrielle Raccordement sur bornier de câblage à l arrière du coffret Mise en œuvre de parties opératives adaptées Réservation prévue pour une liberté de développement et de câblage Possibilité de raccordement rapide d interface simple pour se focaliser sur la programmation Dossier pédagogique avec fiches procédures et tutoriaux fournis Références EA10 : Platine Automate / Serveur Web Siemens S EA11 : Option Carte E/S ANA supplémentaire pour API S EA12 : Option Pupitre (IHM) Siemens KTP700 EA13 : Option RFID Siemens EA14 : Option Contrôle pondéral EA15 : Usine numérique (Logiciel NX MCD de conception, programmation et simulation par maquette numérique) EA50 : Variateur Communicant EA00 : Partie opérative Convoyeur EA02 : Option vision industrielle EA03 : Distribution & Actionneurs électropneumatiques UC13 : Supervision industrielle Des compléments, déclinaisons et sous-systèmes sont en cours de développement, nous consulter

2 Généralités L Environnement Automatisé est principalement constitué de : Un coffret automate en plasturgie avec un rack automate et une interface homme / machine en face avant (option), Options technologiques munies de connectique et support adapté à une utilisation indépendante ou à l intégration sur la partie opérative : Capteur de vision, Peson numérique, Traçabilité RFID, Variateur communicant en Profinet, Ensemble pneumatique, Une partie opérative «Convoyeur» avec rails de fixation pour les options technologiques Ces produits sont accompagnés d un dossier technique et pédagogique sous format numérique comprenant : Site HTML avec les activités, projets, corrigés et ressources Programmes, Schémas : fonctionnels, électrique, pneumatique Fiche technique, notice d utilisation, procédures de paramétrage Documentation constructeur des composants 1 automate programmable Siemens S communicant 14E/10S TOR + 2E/1S ANA 1 Module entrées/sorties supplémentaire 8E/8S TOR 1 alimentation 24 VDC / 10 A 1 Switch Des protections électriques Un écran tactile d interface opérateur Siemens KTP700 (en option) Interface de raccordement rapide sur fiches double-puits (fiches «bananes») Bornier de raccordement classique Bornier de raccordement enfichable Interface Homme Machine KTP 700 Platine Automate EA10 Usine Numérique (EA15) Automate Programmable Industriel S NX MCD (Mechatronics Concept Designer) est une nouvelle solution pour la conception de produits mécatroniques de Siemens PLM. Le logiciel permet de réaliser la modélisation 3D et le prototypage virtuel avant la mise en service réelle de la machine ou de l'installation automatisée. Ce logiciel propose de nouvelles options (import/export notamment) amenant à des simulations très proches de la réalité. La sortie de MCD peut être utilisée directement par de multiples disciplines pour des travaux de conceptions détaillées : Conception Mécanique Parce que la conception mécanique de MCD est basée sur la plateforme CAO NX, MCD fournit toutes les fonctionnalités de conception mécanique nécessaires pour les CAO sophistiquées du marché. MCD exporte et importe également les données du modèle 3D vers de nombreux outils de CAO, tels que Catia, Pro / Engineer, SolidWorks, et le format de données neutre JT. Conception Electrique Avec MCD vous développez une liste de capteurs et activateurs qui peut être exportée en format HTML ou Excel. L électricien peut ensuite utiliser ces informations pour sélectionner les composants les plus appropriés. Conception Automatisme MCD prend en charge le développement de logiciels d Automatisme en fournissant des séquences d opérations. Les séquences opératoires de type diagramme de Gantt peuvent être exportées au format XML, reposant sur le standard PLC open, définissant le comportement de la séquence. Moyen largement utilisé par les outils d ingénierie d automatisation pour le développement du code de l automate (OPC). La norme est publiée par l organisation AutomationML. Logiciel MCD sur base NX Simatic NET regroupant l OPC Scout 2

3 Option Traçabilité RFID et Logistique (EA13) Cette option permet de charger des informations de traçabilité (numéro de lots, poids, date de production ) sur tags RFID associés aux flacons ou barquettes. Elle permet d aborder les procédures de traçabilité et de suivi logistique. Un système de lecture/écriture RFID Une carte de communication avec l automate Transpondeur RFID (Lecture / Ecriture) Module de communication RF120C Jauge de contrainte Carte de pesage Option Contrôle pondéral (EA14) Cette option permet de mettre en œuvre un contrôle pondéral des flacons avant conditionnement, avec éjection des flacons non conformes. Elle est principalement constituée de: Un poste de pesage avec une jauge de contrainte Une carte de pesage Siemens Siwarex (Logiciel Siwatool pour l étalonnage fourni) reliant le système de pesage à l automate Option Contrôle par vision industrielle (EA02) Cette option permet de mettre en œuvre un contrôle par vision des niveaux des produits et de la qualité des bouchages avant conditionnement, avec éjection des flacons non conformes. Un poste d analyse par vision avec capteur de vision et rétro-éclairage Capteur de vision industrielle Ensemble pneumatique (EA03) Cette option permet de piloter des actionneurs pneumatiques de manière indépendante ou associés à la partie opérative EA00. Cet ensemble est principalement constitué de : Coffret de distribution (FRL, Ilot pneumatique ) 4 Vérins simple et double effet Raccordement rapide sur fiches double-puits (Fiches «bananes») des entrés/sorties des vérins Boitier de distribution pneumatique Module de raccordement des E/S sur fiches double puits Vérin pneumatique double effet 3

4 Partie Opérative EA00 Un convoyeur motorisé à bande pour déplacer des barquettes ou des flacons Un coffret de raccordement (commande et puissance) 2 capteurs de présence photoélectriques Un vé de positionnement des produits Bac de stockage Glissière de rebutage Option Supervision industrielle (UC13) Cette option permet d obtenir sur PC les informations de fonctionnement de l Environnement Automatisé : Pilotage à distance Données de fonctionnement Nombre de produits et cadence (nombre de produits / minute) Temps de fonctionnement de la machine et les temps d arrêt Visualisation des grafcets Courbe des masses des produits pesés Activités pédagogiques L Environnement Automatisé permet de réaliser notamment les activités pédagogiques suivantes : Mise en œuvre de technologies usuelles dans l industrie Capteur de vision Contrôle pondéral avec jauge de contrainte Traçabilité RFID Usine numérique Variateur communicant en Profinet Electrotechnique Câbler un automate en situation réelle Découverte et prise en main du système (analyse fonctionnelle et étude des technologies de système) Contrôle des grandeurs électriques du système (réseau, alimentation de la puissance, des variateurs, de l automate programmable, de l interface homme machine et du circuit de commande). Réglage et paramétrage des composants de l installation Câblage de nouveaux capteurs et actionneurs Activités pédagogiques (Suite) Programmation de nouveaux cycles de l automate et de l interface Homme Machine (logiciels Tia Portal et WinnCC fourni). Diagnostic d un ou des dysfonctionnements Exploitation des outils numériques et communication Mise en œuvre d une communication Ethernet Automatismes Analyse fonctionnelle et structurelle du système Programmation des cycles de production (logiciel Tia Portal livré avec le système) Programmation des périphériques complémentaires associés (vision, traçabilité, ) Programmation de l interface homme machine (logiciel WinCC livré avec le système) Ensemble de mise en œuvre d actionneurs pneumatiques (commande, retour d informations ) Pilotage de production Pilotage de la production avec convoyeur en marche ou convoyeur à l arrêt Mise en place d une traçabilité de production Maintenance industrielle Maintenance préventive (convoyeur, actionneurs pneumatiques, ) Maintenance corrective (diagnostic de panne à l aide du logiciel TIA PORTAL livré avec le système ) Maintenance améliorative (ajout de capteurs sur le convoyeur, gestion des rebuts, contrôle avec vision, et du contrôle pondéral, traçabilité ) Construction mécanique Apprentissage de la conception 3D sous Siemens NX MCD (Mechatronics Concept Designer) Créer des modèles 3D ou des compléments à partir d une bibliothèque d objets Tester des automatismes, des schémas électriques et pneumatiques en parallèle des approvisionnements Valider des programmes automates Simuler des comportements Vérifier des performances attendues 4

5 Vue d ensemble de l Environnement Automate Présentation de l application «Contrôle de conformité» Zone de contrôle par capteur de vision Zone de contrôle par Pesage et transfert du produit Zone de stockage et conditionnement Zone de d identification Zone de rebutage Zone de regroupement des produits 561 allée Bellecour Carpentras - France - Tél (0) Fax + 33 (0) contact@erm-automatismes.com 5