INSTITUT SUPERIEUR DE TECHNOLOGIE D AFRIQUE CENTRALE

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1 INSTITUT SUPERIEUR DE TECHNOLOGIE D AFRIQUE CENTRALE CONCOURS D ENTREE 2 ND CYCLE MAI 203 EPREUVE DE SPECIALITE GENIE ELECTRIQUE ET AUTOMATISME Nombre de pages : 26 Durée : 4Heures Calculatrice : Autorisée Documents : interdits SUJET A RENDRE A LA FIN DE l'epreuve COMMENCEZ par inscrire vos noms et prénoms, le centre de passage de l examen et le numéro de votre place sur chaque copie que vous rendrez. Les surveillants ont pour consigne d exclure du concours tout candidat qui tente de vouloir copier sur un de ses voisins, d accéder à des documents quels qu ils soient, ou d écrire avant le signal de départ ou après le signal de fin de l épreuve Consignes Particulières : une attention particulière doit être portée à la présentation et à l orthographe NOUVELLE MACHINE DE TEINTURE POUR COULEURS SOMBRES L étude portera : - sur l étude de la modification d une machine de teinture ; - sur son raccordement à l installation électrique existante ; - sur l installation d une alarme anti-intrusion et de l éclairage de sécurité dans les locaux administratifs. Partie A : Distribution électrique : avant l installation de la machine rénovée et des futures machines de teinture pour couleurs sombres, vous êtes chargé de vérifier si la distribution électrique actuelle convient. Partie B : Motorisation des rouleaux : la rénovation de la machine impose le remplacement des moteurs. Vous êtes chargés de vérifier la compatibilité de ces équipements avec les nouvelles contraintes de productivité. Partie C : Variation de vitesse des rouleaux : vous êtes chargés de choisir des variateurs communicants qui devront être intégrés dans un système de supervision. Partie D : Communication : vous êtes chargés de choisir les matériels nécessaires à la mise en œuvre de la communication des variateurs, et de préparer la configuration des éléments du réseau du communication. Partie E : Eclairage de sécurité et alarme anti-intrusion : - vous devez implanter un système d éclairage de sécurité qui permettra l évacuation sûre et rapide en cas de défaillance de l éclairage normal ; - vous devez aussi étudier l installation d une alarme anti-intrusion. Partie F : Régulation de température et détection : - vous devez étudier le système de régulation de température des différents bains ; - vous devez choisir le codeur permettant de mesurer la longueur de dentelle produite ; - vous devez choisir un système permettant de détecter un défaut d enroulement sur le système de traction de dentelle. Page / 26

2 CONCOURS IST-AC 2 ND CYCLE EPREUVE DE SPECIALITE DU GENIE ELECTRIQUE MAI 203 PARTIE A : DISTRIBUTION ELECTRIQUE A - Alimentation terminale On utilise la distribution électrique existante. Vous devez prévoir le raccordement et les répartitions des futures machines sur les départs libres de l armoire secondaire, puis vérifier et modifier si nécessaire les réglages de Q8 et Q9. A - En fonctionnement équilibré, calculer l intensité absorbée par la machine à puissance nominale. Expression littérale Calcul et résultat A2 - Combien de machines, au maximum pourra-t-on installer en aval de chaque disjoncteur Q8 ou Q9? Calibre de Q8 ou Q9 Calculs Résultat Nombre de machines A3 - Réglage des disjoncteurs Q8 et Q9. Préciser les réglages des déclencheurs STR22SE des disjoncteurs Q8 et Q9.La protection Court Retard sera réglée sur 2. Calcul de l intensité à contrôler Valeur retenue du tableau Réglage de Ir Réglage de Io Réglage de Im A4 - Les câbles des départs de Q8 et Q9 peuvent-ils être conservés pour l alimentation des futures machines? Lettre de sélection Isolant du câble Nombre de conducteurs chargés Calcul de Iz Section des conducteurs Valeur de l intensité du tableau Justification : Page 2 / 26

3 CONCOURS IST-AC 2 ND CYCLE EPREUVE DE SPECIALITE DU GENIE ELECTRIQUE MAI 203 A2 - Distribution BT Poste B. On va contrôler sur cette partie, la qualité de la protection des personnes et de la continuité de service de l installation existante. A2 - Compléter le tableau suivant. Type de raccordement au réseau Justification Raccordement usine Avantage principal du type de raccordement utilisé pour l usine. A22 - Quel est le schéma de liaison à la terre utilisé sur le poste B? Schéma de liaison Justification A23 - Rappeler les conséquences en cas de défaut. Citer le principal avantage de ce type de liaison à la terre. Type de défaut Conséquences Premier défaut : défaut d isolement entre la phase et la masse. Deuxième défaut entre une autre phase et la masse. Avantage : Page 3 / 26

4 CONCOURS IST-AC 2 ND CYCLE EPREUVE DE SPECIALITE DU GENIE ELECTRIQUE MAI 203 Vérifier si la protection des personnes est assurée au niveau de la machine de teinture, au deuxième défaut en calculant la longueur maximale du câble du circuit terminal. Formule littérale Application numérique Résultat OUI / NON Justification A24 - Rechercher les informations concernant le transformateur T2. Transfo T2 Puissance apparente en kva Valeurs Couplage des enroulements primaire Couplage des enroulements du secondaire Neutre du secondaire sorti Indice horaire Tension primaire Tension secondaire Courant nominal secondaire Page 4 / 26

5 CONCOURS IST-AC 2 ND CYCLE EPREUVE DE SPECIALITE DU GENIE ELECTRIQUE MAI 203 A25 - Vérifiez le pouvoir de coupure du disjoncteur Q4 et conclure. Icc au secondaire Pdc de Q4 Conclusion : Q4les courants de court-circuit. A26 - Vérifiez le pouvoir de coupure des disjoncteurs Q8, Q20. ICC présumé au niveau de l armoire secondaire Disjoncteur Type de Pouvoir de disjoncteur coupure Conclusion Q8 Convient? OUI NON Q20 Convient? OUI NON A3 - Alimentation individuelle de chaque machine de teinture sombre La machine doit être protégée à son origine par un disjoncteur différentiel haute sensibilité de type AC. Les moteurs étant commandés par des variateurs, on utilisera une protection d usage général. Déterminer les caractéristiques et la référence de ce disjoncteur type C60L. On prendra un courant absorbé de 24A. A3 - Choisir les caractéristiques et références du disjoncteur C60 et du DDR à associer. Critères Résultat Justification Calibre Courbe PDC Nombre de pôles Référence Bloc Vigi Page 5 / 26

6 CONCOURS IST-AC 2 ND CYCLE EPREUVE DE SPECIALITE DU GENIE ELECTRIQUE MAI 203 PARTIE B : MOTORISATION DES ROULEAUX Les moteurs d entrainement des rouleaux des différents bacs doivent être remplacés, mais les réducteurs sont conservés. B- Calculer la vitesse angulaire, correspondant à la vitesse maximale des rouleaux d entrainement de la dentelle ω 2. Vitesse angulaire ω 2 en rad/s Expression littérale Calcul et résultat B2 - Calculer la vitesse angulaire ω en sortie du moteur. Vitesse angulaire ω en rad/s Expression littérale Calcul et résultat B3 - Calculer la vitesse de rotation n en sortie du moteur en tr/mn. Expression littérale Vitesse n en tr/mn Calcul et résultat B4 - Calculer le couple résistant nominal T. Expression littérale Calcul et résultat Page 6 / 26

7 CONCOURS IST-AC 2 ND CYCLE EPREUVE DE SPECIALITE DU GENIE ELECTRIQUE MAI 203 B5 - Indiquer la puissance normalisée et la référence du moteur qui conviendront pour l entrainement des rouleaux des différents bacs. A partir de cette question on prendra : T = 3,8 N.m et n = 435tr/mn. Couple moteur : Puissance normalisée du moteur : Référence moteur : 3,8 N.m B6 - Le moteur nécessite une fixation à brides, à trous lisses, sortie arbre horizontal pour le montage sur le réducteur à pattes de fixation. Indiquer le code de la position de montage selon la norme CEI B7 - Indiquer la désignation complète du moteur. B8 - Vérifier et justifier la possibilité d associer ce moteur aux réducteurs Compabloc 2000 existants sur la machine. Association possible : Justification : Oui Non Page 7 / 26

8 CONCOURS IST-AC 2 ND CYCLE EPREUVE DE SPECIALITE DU GENIE ELECTRIQUE MAI 203 PARTIE C : VARIATION DE VITESSE DES ROULEAUX D ENTRAINEMENT C - Compléter la référence du variateur ATV32 à associer aux moteurs. A partir de cette question le moteur retenu a une puissance de 0,75kW. - ATV32 C2 - Tracer sur la caractéristique T = f (f), le couple résistant de 3,8 N.m. Tn Couple nominal moteur 4,9 N.m Plage de fonctionnement du moteur C3 - Justifier le choix du moteur moto-ventilé pour cette machine. C4 - Indiquer d après la courbe la fréquence maximale d utilisation du moteur. C5 - Justifier le choix de la protection du variateur. Le constructeur préconise un disjoncteur GV2L au variateur. Type de disjoncteur : Magnétothermique Magnétiques. Protection assurée : Protection Moteur Protection Variateur C6 - Déterminer la référence complète du disjoncteur de protection de la ventilation du moteur, et préciser le réglage. I nominale moteur : Référence disjoncteur : Réglage : Page 8 / 26

9 CONCOURS IST-AC 2 ND CYCLE EPREUVE DE SPECIALITE DU GENIE ELECTRIQUE MAI 203 C7 - Compléter le schéma de câblage (puissance et commande) du variateur et du motoventilateur associé. L L2 7/L4 8/T4 5/L3 6/T3 L3 3/L2 4/T2 N PE /L 2/T KML 24V ~ X X2 L L2 ATV32 ATV32H M RA RC RB R2A U V W P0 PA PB R2C LI AO LI2 COM LI3 AI LI4 +0 LI5 AI2 LI6 +24 X7 X8 X9 X0 X X2 X3 U V W L N M 3 ~ M MOTEUR ROULEAUX M- M ~ VENTILATEUR MOTEUR Page 9 / 26

10 CONCOURS IST-AC 2 ND CYCLE EPREUVE DE SPECIALITE DU GENIE ELECTRIQUE MAI 203 C8 - Rechercher la vitesse nominale du moteur, correspondant à une vitesse de production de 20 m/mn. Vitesse nominale : C9 - Déterminer la plage de fréquence des variateurs. Vitesse linéaire (m/mn) Vitesse moteur (tr/mn) Fréquence : 20 m/mn 50 Hz 2 m/mn C0 - Il est possible d augmenter la productivité en augmentant la vitesse de la machine. Déterminer la vitesse linéaire maximale possible. Calcul : Résultat : Page 0 / 26

11 CONCOURS IST-AC 2 ND CYCLE EPREUVE DE SPECIALITE DU GENIE ELECTRIQUE MAI 203 PARTIE D : COMMUNICATION Vous devez identifier les différents réseaux, choisir les matériels nécessaires à la mise en œuvre des réseaux de communication et effectuer les configurations nécessaires. Dossier Technique et Ressources DTR 8, DTR 20, DTR 23 et DTR 24. Communication automate-variateurs de vitesse. D - Rechercher les protocoles de communication présents en standard sur les variateurs ATV 32, et préciser le type de connecteur. Protocoles de communication Type de connecteur présent sur ATV 32 D2 - Le TSX 37 sera équipé d une carte PCMCIA référence TSXSCP4. Déterminer le type de module et les protocoles de communication. Type de module Protocoles de communication D3 - Indiquer le protocole de communication à retenir pour la communication entre les variateurs et l automate. Protocole de communication retenu : D4 - Indiquer les références des accessoires permettant le raccordement des variateurs à la carte PCMCIA de l automate (la carte PCMCIA est déjà équipée d un câble de raccordement avec connecteur RJ45). Nom : Référence : Répartiteur Modbus 0 connecteurs Cordon pour liaison séries Modbus avec 2 RJ45 0,3 m Cordon pour liaison séries Modbus avec 2 RJ45 m Page / 26

12 CONCOURS IST-AC 2 ND CYCLE EPREUVE DE SPECIALITE DU GENIE ELECTRIQUE MAI 203 D5 - Configurer les paramètres de la liaison RS 485 (menu COM de l'atv3). Préciser les codes et les paramètres de communication à modifier pour le variateur du moteur. Description Paramètre Réglage usine Nouveau réglage si nécessaire Adresse Vitesse Format communication D6 - Donner le nom des éléments du réseau du synoptique de la page suivante. A B D7 - Préciser la topologie de cette partie de l installation communicante. Réseau de type étoile Réseau de type Bus D8 - Quel est le rôle de l adresse IP et du masque de sous réseau? Adresse Masque de sous réseau D9 - Le raccordement de l automate TSX37 nécessite un module de communication (avec page Web utilisateur) pour être relié au réseau Ethernet. Donner la référence de ce module. Module de communication pour TSX3722 D0 - Compléter sur le synoptique de la feuille suivante: - les protocoles de communication utilisés ; - les adresses IP ; - les masques de sous réseau des éléments communicants. Page 2 / 26

13 CONCOURS IST-AC 2 ND CYCLE EPREUVE DE SPECIALITE DU GENIE ELECTRIQUE MAI 203 Réseau de l entreprise Machine de teinture continue PC supervision PC machine Adresse IP Masque de sous réseau Adresse IP Masque de sous réseau A B Terminal XBT Adresse IP Masque de sous réseau Protocole de Communication : Protocole de Communication : ETZ TSX TSXSCP4 Répartiteur Protocole de Communication : VM VM2 VM3 VM4 VM5 VM6 VM7 Page 3 / 26

14 CONCOURS IST-AC 2 ND CYCLE EPREUVE DE SPECIALITE DU GENIE ELECTRIQUE MAI 203 Partie E : Positionnement et raccordement de l éclairage de sécurité et de l alarme antiintrusion. Dossier Technique et Ressources DTR 9, DTR 25 à DTR 30. E - Implanter les blocs autonomes d éclairage de sécurité d évacuation sur le plan suivant, en utilisant les symboles proposés. Plan architectural Symboles à utiliser SIA- CLB Détecteur 2 TSB Archives Détecteur 0 Issue de secours S 2 S 3 Luminaire Salle de supervision S Sortie Secours Sortie Luminaire 2 Détecteur 7 Salle de réunion Détecteur 8 Bureau du DRH IB8 N 02 SIA-2 5,5 Toilette aire ess Trésorerie Issue de LIssue de secours s Détecteur 2 IB8 N 3 Détecteur 3 Hall CLB 2 Détecteur 4 Toilette 2 Secrétariat 8 m Entrée du bâtiment SEA Luminaire 2 Page 4 / 26

15 CONCOURS IST-AC 2 ND CYCLE EPREUVE DE SPECIALITE DU GENIE ELECTRIQUE MAI 203 E2 - Compléter le schéma ci dessous concernant l éclairage normal et l éclairage d évacuation de la salle de supervision. L installation sera protégée par un D.D.R Q0 de 30mA. Les disjoncteurs Q et Q2 protègerons respectivement l éclairage normal et le bloc de télécommande. L éclairage de sécurité devra être alimenté avec un bloc «Télécommande». Alimentation Tableau électrique N N N Q0 Q C6 Q2 C2 N 2 N 2 N 2 A Télérupteur 0 A2 2 N Ph Bloc Télécommande A- B+ Ph N PE Rangée Luminaires 4 x 8 W A- B+ N B.A.E.S Ph A- B+ N B.A.E.S Ph Ph N PE Rangée Luminaires 4 x 8 W S S2 S3 Page 5 / 26

16 CONCOURS IST-AC 2 ND CYCLE EPREUVE DE SPECIALITE DU GENIE ELECTRIQUE MAI 203 ETUDE DE L ALARME E3 - Que doit-on raccorder sur les entrées de la centrale? E4 - Quel est le nombre total d entrées nécessaires pour la centrale? E5 - Choisir la référence en fonction du nombre d entrées nécessaires? Modèle de l alarme Code Justification E6 - Donner la désignation, le nom et le nombre d éléments à utiliser pour raccorder les détecteurs 2, 4, 7, 8,3 et les sirènes? Désignation Nom Nombre E7 - Sur quelles bornes de la centrale doit-on relier l interface «IB8»? E8 - Quel est le nombre de clavier utilisé? E9 - Justifier le choix de plusieurs claviers pour une même centrale d alarme? E0 - Compléter le schéma unifilaire de la page suivante. Page 6 / 26

17 CONCOURS IST-AC 2 ND CYCLE EPREUVE DE SPECIALITE DU GENIE ELECTRIQUE MAI 203 L N PE Carte alimentation Centrale d alarme Carte mère 00 IB8 Roue codeuse Entrés Sorties A B + - IB8 AL Roue codeuse Sortie A B Clavier Détecteur 8 SIA- + - Roue codeuse Détecteur 0 Détecteur 2 SIA-2 A B + - IB8 N 2 Roue codeuse Sortie Détecteur 7 Détecteur 3 A B + - IB8 N 3 Roue codeuse Sortie Détecteur 4 A Clavier 2 B Détecteur 2 R=680 0hms + - Roue codeuse Page 7 / 26

18 CONCOURS IST-AC 2 ND CYCLE EPREUVE DE SPECIALITE DU GENIE ELECTRIQUE MAI 203 Configuration de l alarme : vous devez configurer l alarme suivant le cahier des charges. E - Préciser sur le schéma page précédente, le réglage de la roue codeuse de chaque interface. E2 - Dans le but de configurer la centrale, compléter le tableau ci-dessous afin de donner l adresse de chaque détecteur de la centrale qui sera programmée à l aide des claviers Bus. Détecteur N 2 N 4 N 7 N 8 N 0 N 2 N 3 Adresse IB8 Entrée du détecteur Adresse du détecteur E3 - Quels sont les types de câbles utilisés pour le raccordement des détecteurs filaires et du bus? Type de câble Marque Référence câble Détecteur filaire Bus E4 - Quel est le type de liaison entre les éléments du Bus? E5 - Le fonctionnement de l alarme est-il assuré en cas de coupure réseau? Justifier. E6 - Calculer la consommation électrique total de l alarme en veille. Page 8 / 26

19 CONCOURS IST-AC 2 ND CYCLE EPREUVE DE SPECIALITE DU GENIE ELECTRIQUE MAI 203 Désignation Quantité Consommation unitaire Centrale Consommation totale Détecteur IRP 25 Détecteur IRP 36 L Clavier Bus Interface entrées/ sortie (IB8) Total E7 - Déterminer la durée d autonomie de la centrale en cas de coupure du réseau. Formule : Calcul et résultat : E8 - La centrale d alarme TSB 60 répond-elle aux exigences du cahier des charges en termes d autonomie? Réponse Justification Page 9 / 26

20 CONCOURS IST-AC 2 ND CYCLE EPREUVE DE SPECIALITE DU GENIE ELECTRIQUE MAI 203 PARTIE F : AMELIORATION DE LA REGULATION DE TEMPERATURE DES BACS F - Enoncer le principe de fonctionnement des sondes TP8 retenues pour la régulation de température. F2 - Vérifier la compatibilité de cette sonde avec le régulateur de température imposé par le cahier des charges. F3 - Déterminer la référence des nouvelles sondes à partir du cahier des charges. - TP8 F4 - Afin d établir la gamme de maintenance des sondes de température qui devront être contrôlées et étalonnées fréquemment, déterminer les valeurs de résistance de ces sondes pour les différents bains. Bain de teinture : Bains de rinçage : F5 - Déterminer la référence complète du régulateur à associé à la sonde TP8 et au servomoteur de la vanne de vapeur. - PA60 0 A A0 F6 - Indiquer le paramètre du régulateur qui permet la sélection du type d entrée utilisé pour la machine. Donner sa valeur. Paramètre Valeur par défaut Nouvelle valeur F7 - Le régulateur pilote la vanne de vapeur motorisée. Déterminer le type de signal de commande le mieux adapté. 0-0V 4-20 ma 0-20mA Page 20 / 26

21 CONCOURS IST-AC 2 ND CYCLE EPREUVE DE SPECIALITE DU GENIE ELECTRIQUE MAI 203 F8 - Compléter le réglage du sélecteur de fonction du servomoteur et justifier les réglages sachant que : - l ouverture de la vanne doit se produire lorsque la broche se déplace vers le bas ; - l ouverture ou la fermeture de la vanne devra être proportionnelle à la commande du régulateur (détection de la coupure des fils) ; - la vanne à une caractéristique logarithmique. Switch Justification ON OFF Page 2 / 26

22 CONCOURS IST-AC 2 ND CYCLE EPREUVE DE SPECIALITE DU GENIE ELECTRIQUE MAI 203 F9 - Proposer le schéma de raccordement de la nouvelle régulation. 230 V~ L3 N PE 24 V~ 0 V Q4 -Q SN M REGULATEUR BAUMER REG SP Y 3 X VANNE2 DANFOS VAPEUR PT00-2 Page 22 / 26

23 CONCOURS IST-AC 2 ND CYCLE EPREUVE DE SPECIALITE DU GENIE ELECTRIQUE MAI 203 PARTIE F2 : MESURE DE LA LONGUEUR DE DENTELLE F2 - Déterminer la résolution minimum (nombre de points) du codeur pour obtenir une précision de mm. Formule : Calcul et résultat : F22 - Déterminer la référence du codeur. Référence du codeur - DHM5 // 9 // F23 - Justifier le choix de la résolution retenue. Calcul de la précision : Validation du choix : Justification : OUI NON F24 - Vérifier la compatibilité de la tension d alimentation du codeur avec l entrée automate. Tensions disponibles en sortie de l interface de comptage Tension d alimentation du codeur Compatibilité OUI NON F25 - Calculer la fréquence du signal du codeur pour une vitesse maximale de rotation de, tr/s du rouleau d entraînement. Formule : Calcul et résultat : F26 - Vérifier la compatibilité pour la fréquence. Sortie codeur Entrée comptage API Compatibilité OUI NON Page 23 / 26

24 CONCOURS IST-AC 2 ND CYCLE EPREUVE DE SPECIALITE DU GENIE ELECTRIQUE MAI 203 F27 - Proposer le schéma de raccordement du codeur au connecteur SUB-D 5 points du TSX372 sachant que seule la voie A (signal A et A /) sera utilisée. Le codeur sera alimenté en 5Vcc (connectique G3). GN PK YE BU GY RD BN WH C2 C CODEUR CNT TSX37220 Page 24 / 26

25 CONCOURS IST-AC 2 ND CYCLE EPREUVE DE SPECIALITE DU GENIE ELECTRIQUE MAI 203 PARTIE F3 : DETECTION DE L ENROULEUR DE LA DENTELLE AUTOUR DES ROULEAUX F3 - Justifier le choix d un capteur fonction NC (à Ouverture). F32 - Déterminer le type de capteur adapté à cette détection. Type de capteur : F33 - À partir du schéma des entrées de l API (feuille suivante), justifier le choix du type NPN ou PNP. F34 - A partir du cahier des charges, effectuer le choix du détecteur et justifier ce choix. Critères de choix : Référence : Page 25 / 26

26 CONCOURS IST-AC 2 ND CYCLE EPREUVE DE SPECIALITE DU GENIE ELECTRIQUE MAI 203 F35 - Proposer le schéma de raccordement du détecteur D sur l entrée 0 de la carte TSX DMZ 28DR de l API. ( 4- P) V Entrées ( 8- A) 0 INITIALISATION CONTROLETIRAGE ARRET MARCHE ARRETD'URGENCE ALARMECHAMBREVAPEUR ALARMET TEINTURE ALARMET BACS RINCAGE SECURITEENROULEMENT 3 4 INIT 2 AT 3 4 VAP MA ATU4 ATU3 ATU2 AL-TE AL-R AL-R2 AL-R3 BK BN BU 9 CT CT3 2 ATU AL-R E TSXDMZ28DR D ( 4- P) 0V 4 0V ( 8- A) Page 26 / 26

27 DOSSIER TECHNIQUE Présentation générale de SA FONTANILLE : Cette société, produit de la dentelle pour l industrie du luxe. Machine de teinture continue. La teinture des dentelles pour les couleurs foncées était jusqu à présent réalisée de manière assez artisanale. Ce procédé assurait une excellente qualité, mais n est aujourd hui que peu rentable. La société SA FONTANILLE a décidé de modifier et de rénover une machine de teinture continue pour couleurs claires, afin de l adapter à l élaboration de dentelle de couleur foncée. La réalisation et la mise au point de ce prototype permettra la réalisation de plusieurs machines qui seront installées dans un atelier inoccupé, en fonction des besoins de production. Plan de masse de l entreprise : C2 C3 Machine rénovée Atelier prévu pour l implantation des futures machines rénovées. Locaux administratifs Zone de stockage Atelier de production Armoire secondaire Atelier de production 2 Zone de stockage 2 C Atelier de production 3 Zone de transfert Poste B Vers poste de livraison TGBT T2 Vers Poste C Page / 39

28 Vue d ensemble de la Machine de teinture continue Partie F3 : étude du dispositif de détection de l enroulement de la dentelle sur les rouleaux du bac d apprêt. Partie B et C : motorisation des rouleaux des bacs de M à M7. Partie F : étude de la régulation de température des bacs de teinture et de rinçage. Partie F2 : étude de la mesure de dentelle en sortie du bac d apprêt. M Dentelle non teintée M3 M4 M5 M6 M8 M7 Dentelle teintée M2 Tambour de chauffage Bac de teinture Chambre de vaporisation 3 Bacs de rinçage Page 2 / 39 Bac de fixation Bac d apprêt

29 Alimentation HTA PM IM IM2 IM3 DM23 IM IM0 PM2 T3 630 kva 000 A 20Kv/400v 20Kv/400v 3F43 3F43 T0 EDF EDF 2 Vers Habitations Vers gardien T 000 A 630 kva Poste de livraison Comptage Poste B Q4 PM6 630A 000A T2 T2 630kVA 630KVA 20kV/400V 20Kv/400v Dyn IM22 IM2 3F43 TGBT T2 Poste D Poste C 000 A 000 A PM5 IM28 IM27 PM3 IM36 PM4 000 A T5 3F43 armoire BT D3 IM35 3F43 armoire BT D39 Page 3 / 39 3F43 armoire BT D32

30 TGBT T2 T2 TGBT TRANSFO Depuis poste B C00N 4P 3D 630A NS250N Q0 4P 4D 250A armoire rachel Force visitage NS80N Q 4P 4D 80A NS250N 4P 4D 250A Q2 Q3 armoire conditionnement NS80N 4P 4D 80A Q9 armoire crochet NS80N 4P 4D 80A 4 x 240² armoire secondaire Q8 armoire tissage NS400N 4P 4D 360A A 60ms Q4 Q Depuis TG BTTRANSFOF2 Depuis TGBT T2 ArmoireSECONDAIRE Q INS400 4P 400A Q23 C60H 20A 300mA Page 4 / 39 5G2,5² Chauffeeau 2-4 Q27 C60H 0A 30mA 5G2,5² BobineMX Q26 C60H 0A 30mA 5G2,5² porteauto Q25 C60H 0A 30mA 5G2,5² Q24 C60H 0A 30mA pomperelevage ArmoireCHAUFFERIE CELLOPNANEUSE Libre Libre Libre -3 5G6² Q22 C60H 20A 30mA 5G6² Q2 C60H 32A 30mA 5G35² Q20 NS00N 00A 300mA 5G35² Q9 NS60N 60A 300mA 5G35² Q8 NS60N 60A 300mA

31 Sorties TOR TSX37 de la machine de teinture continue L (03-P) 230V~ (07-A) 230V~ N (03-P) (07-A) (05-P) 24V~ (05-P) KML 0 20 C A Miseenénergie Contacteur ligne A2 KA Chauffevapeur L2 A A2 KA-AV2 A A2 25 MarcheAvant KA-AV C A A2 KA-AR 35 A A2 2 C L KA-AR2 A C3 35 A2 H 33 X 0 MarcheArrière 34 Réarmement X2 H2 0 X Défaut X2 2 TSXDMZ28DR E Sorties 0 2 Page 5 / 39 (08-B) 24V~ (08-B)

32 PARTIE A : DISTRIBUTION HT ET BT Caractéristiques de la machine : Alimentation : 3p + N + PE Tension : 230V/400V, 50Hz Puissance : S = 5kVA IP 44 Caractéristiques des câbles de l installation existante : Liaison Câble Cuivre Longueur Mode de pose TGBT T2 vers Armoire secondaire C U000R2V 4 x m Sous caniveaux avec un autre circuit et à une température de 30 C Libres Q8 & Q9 C2 C3 U000R2V 5G50 25 m Seul sur chemin de câble perforé. Coefficient global du facteur de correction du mode de pose : K=0,88 PARTIE B : MOTORISATION DES ROULEAUX Machine de teinture continue : Chaine de transfert d énergie : ~ 230V ~ 230V Variateur n2 2 T2 n T Rouleau d entrainement de chaque bac. Dentelle Ventilateur Moteur Moteur moto ventilé Réducteur Réducteur Cb 2202 : K = /22,4 η 95% Rouleau Rouleau : Diamètre = 00 mm Vitesse linéaire : de 2 à 20 m/mn Couple résistant : 50 N. m (considéré comme constant) PARTIE C : VARIATION DE VITESSE DES MOTEURS D ENTRAINEMENT DES ROULEAUX - Contraintes imposées pour la puissance : - Alimentation des variateurs et des moto-ventilateurs dès la mise sous tension par le contacteur de ligne général (KML) de l installation. - Protection des variateurs par disjoncteurs magnétiques ; Q pour variateur du moteur N... - Protection des moto-ventilateurs par disjoncteurs moteurs magnétothermiques ; Q pour le ventilateur du moteur N Page 6 / 39

33 - Contraintes imposées pour la commande des variateurs d entraînement : - Sens de rotation commandé par les sorties TOR de l automatetsx37. - L entrée logique LI du variateur commande le sens AVANT et l entrée LI2 le sens arrière. - Le voyant H doit signaler que le variateur est en fonctionnement. Le relais R2 du variateur est configuré à cet effet. - La consigne de vitesse sera donnée par le réseau MODBUS. PARTIE D : COMMUNICATION On désire sur la nouvelle machine, superviser la production depuis le bâtiment administratif sur le réseau Ethernet (TCP-IP). - Réseau de communication variateurs de vitesse et de l automate : - les anciens variateurs de vitesse seront remplacés par des variateurs ATV32. - l automate TSX 37 est équipée d une carte PCMCIA de référence TSXSCP4. - la carte de communication des variateurs est équipée d un connecteur de type RJ45. - les cordons de raccordement des variateurs au répartiteur seront des cordons de brassage standards équipés du même type de connecteur aux deux extrémités. - deux longueurs (0,3 et m) de cordons seront nécessaires afin de connecter les variateurs au répartiteur, avec un circuit RC en fin de ligne (connecteur RJ45). - Paramétrage de la communication automate-variateurs : - Paramétrage de la carte PCMCIA de l automate - Adresses des variateurs : Moteur Moteur 2 Variateur du : Adresse Modbus 2 Moteur 3 Moteur 4 Moteur 5 Moteur 6 Moteur Supervision de la machine de teinture : Cette machine devra être raccordée au réseau Ethernet de classe C de l entreprise dont l adresse de réseau est XXX Le N d authentification du PC de supervision est : 200 Le N d authentification du PC de la machine est : 2 Le N d authentification du terminal graphique tactile XBT est : 22 Le N d authentification de l automate (du module de communication ETZ) est : 23 Classe d adresse Masque de sous réseau Classe A Classe B Classe C Page 7 / 39

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35 PARTIE E : ALARME ANTI-INTRUSION ET ECLAIRAGE DE SECURITE - Alarme anti-intrusion : - Les détecteurs repérés 0 et 2, proches de la centrale, devront être raccordés respectivement sur les entrées 2 et 4 de la carte mère. La sirène de l atelier devra être raccordée sur la 2ème sortie de la carte mère. Pour cette raison on utilise l IB8 N 00 de la carte mère. - La carte mère devra disposer de 8 entrées filaires libres afin de permettre à l avenir une extension de l alarme. - Les autres éléments dont les deux claviers, seront raccordés sur la centrale à l aide des deux interfaces IB8 en mode BUS. - Interface IB8 N 02 (adresse 03) : Sur les entrées 3 et 4 seront raccordés les détecteurs 7 et 8. La sirène intérieuren 2, SIA-2 sera raccordée sur la sortie. - Interface IB8 N 03 (adresse 04) : Sur les entrées 2, 4, 5 seront raccordés les détecteurs 2, 4, 3. La sirène extérieure SEA sera raccordée sur la sortie. - Légende de l alarme : IRP 25 : Détecteur filaire volumétrique infra-rouge portée : 2 m SEA : Sirène extérieure 20 db à m SIA : Sirène intérieure 5 db à m TSB : Centrale alarme CLB : Clavier Bus IB8 : Interface 8 entrées et 4 sorties - Autonomie de la centrale : Sachant que les bureaux administratifs sont fermés du vendredi 8 heures au lundi 8 heures, l alarme devra fonctionner même avec une coupure éventuelle du réseau durant le week-end. Par conséquent, elle devra avoir une autonomie de 62 heures. - Eclairage et éclairage de sécurité : La salle de supervision est éclairée par deux rangées de 4 tubes fluorescents alimentés par un télérupteur commandé par trois boutons poussoirs (S, S2 et S3). La norme impose un système d éclairage de sécurité. Ce dispositif d éclairage indépendant permet l évacuation sûre et rapide en cas de disparition de l éclairage normal. Page 9 / 39

36 PARTIE F : REGULATION DE TEMPERATURE ET DETECTION Sur les machines à teinture claire, la régulation TOR de température des bains (60 C pour la teinture et 40 C pour le rinçage), est assurée par un thermostat thermobulbe associé à une électrovanne de vapeur. La précision de cette régulation n est pas assez précise pour les teintures foncées. - Nouvelle régulation des bains : - Régulateur de température de marque BAUMER type PA60, alimentation 230V/50Hz, sortie alarme, une sortie analogique 4-20mA, et liaison série RS Protection par disjoncteur du régulateur (Q4), et du servo-moteur (Q5). - Sonde de mesure de marque BAUMER type TP8, IP minimal 55, longueur de 50mm, et raccord coulissant filetage Gaz ¼ de pouce. - Vanne vapeur motorisée par servo-moteur marque DANFOS type AME25, alimentation en 24V/50Hz, commandé par un signal 4-20mA. - Mesure de la longueur de dentelle produite. La mesure de la longueur de dentelle sera réalisée par un codeur incrémental entraîné en rotation par le rouleau du dernier bac de rinçage. Un milieu très humide impose de déporter le codeur. Celui-ci sera entraîné par une courroie crantée avec un rapport de 0 afin de réduire la vitesse du codeur. Rouleau Ø 00mm Rouleau Codeur Pignon réducteur rapport 0 Codeur de marque BEI IDEACODE type DHM5 : - IP 55, - résistance aux hautes températures, - diamètre d axe de 0 mm, - alimentation et étage de sortie en 5VDC, - connexion par câble 8 fils de longueur 2 m et un connecteur à sortie radiale. Le codeur sera raccordé à l automate par le connecteur CNT de comptage intégré sur le TSX Dispositif de détection d enroulement de la dentelle (en cas de problème). La détection de l enroulement de la dentelle autour des rouleaux est réalisée sur les anciennes machines par un dispositif mécanique associé à un interrupteur de position. Les influences externes (présence d eau, de vapeur, de produits chimiques et une température élevée) nécessitent une maintenance fréquente sur ce dispositif électro-mécanique. Il faut donc changer le type de capteur. Le nouveau détecteur devra : - détecter le support métallique du rouleau de surveillance d enroulement, - de faible encombrement (court et de diamètre 8 mm) - de type 3 fils fonction NC, à raccordement par câble. - distance de détection : jusqu'à 2 mm. Supports métalliques du rouleau Contrepoids Fin de course Bac d apprêt Page 0 / 39 Rouleau de surveillance d enroulement

37 DOSSIER RESSOURCES Combinaisons pour réglage du STR 22SE Page / 39

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39 Evaluation de l ICC présumée Page 3 / 39

40 Protection des personnes : Page 4 / 39

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43 Moteur asynchrone triphasé piloté par variateur électronique LSMV IP55-50Hz- Classe F- Réseau 230/400V-S IP55-50Hz- Classe F- Réseau 230/400V-S Page 7 / 39

44 DESIGNATION DES MOTEURS LSMV Page 8 / 39

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47 Variateur de vitesse Altivar 32 (exemples de schémas) OPTION POUR MOTEUR LSMV Moteur LSMV Option ventilation forcée HA Tension d alimentation LSMV 7 Monophasé 230V LSMV 80 LSMV 90 à 32 LSMV 60 à 225 en 6P LSMV 60 à 280 en 4P LSMV 250 à 35 en 6P LSMV 280M et à 35 en 4P Monophasé 230V ou 400V Monophasé 230V ou 400V Triphasé LSMV 60 à 225 en 6P LSMV 60 à 280 en 4P Triphasé LSMV 60 à 225 en 6P LSMV 60 à 280 en 4P Page 2 / 39 Consommation P (W) I (A) Indice de protection 20 0,20 IP ,82/0,47 IP ,75/0,43 IP ,94/0,55 IP55 200,4/0,8 IP55

48 Disjoncteurs-moteurs magnétiques Modèles GV2L Disjoncteurs-moteurs magnétothermiques Page 22 / 39 Modèles GV2M

49 Configuration des paramètres de communication Modbus de l'atv3 Paramètres Adressse : Add Vitesse : tbr Format : tfo Valeurs possibles à bits/s 9600 bits/s 9200 bits/s 8 bits de données, parité impaire, bit de stop 8 bits de données, parité paire, bit de stop 8 bits de données, pas de parité, bit de stop 8 bits de données, pas de parité, 2 bit de stop Page 23 / 39 Affichage sur terminal 00 à 247 4, 8 9,6 9,2 8O 8E 8n 8n2 Valeur par défaut 9200 bits/s -8E

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52 Ph N PE Carte alimentation - IB8-00 et IB8-0 Remarques : - Les éléments doivent être raccordés sur le BUS. - Il faut câbler une résistance de 680 ohms en parallèle sur le dernier élément. - Les blindages sont reliés entre eux et raccordés uniquement à la centrale TSB. Page 26 / 39 Batterie

53 RACCORDEMENT ET CABLAGE Page 27 / 39

54 Comparaison des différentes centrale d alarme DELTA DORE DESIGNATION CENTRALE D ALARME Nombre de lignes BUS (2 fils de donnée et 2 fils alimentation) Entrées / Sorties de la centrale Interface E/S «IB8» avec 8 entrées et 4 sorties adressables Entrées/Sorties maxi Interface de télécommunication Interface imprimante Clavier BUS Batterie 6Ah Batterie 7 Ah placée sur interface E /S «IB8AL» placée sur la centrale TSB 8 TSB 60 TSB 500 TSB /6 2/6 6 0/4 63 8/8 62 8/0 6-60/ / / Tableau des consommations électriques : DESIGATION Consommation Centrale 50 ma Clavier BUS Interface E/S (IB8) Détecteur volumétrique IRP 25 Détecteur volumétrique IRP 36 L Tous les autres détecteurs ont une consommation négligeable Sirène d intérieur (fonctionnement 0 min) en alarme Sirène d intérieur en veille Sirène d extérieur (fonctionnement limité : 0 min) en alarme Sirène d extérieur en veille Page 28 / ma 0 ma 3 ma 0 ma 0 ma A 0,3 ma (négligeable),6 A 0,6 ma (négligeable)

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56 Choix de câble : Page 30 / 39

57 Toilette Page 3 / 39

58 Régulateur de température et de process Régulation ou 2 sorties, sorties alarmes, sortie recopie, liaison série, Affichage LED, 4 digits, Format DIN PA60 PA62 PA64 PA66 Page 32 / 39

59 Paramètres de programmation des «Menus» et «2» Page 33 / 39

60 Commande motorisée pour vanne Page 34 / 39

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62 Page 36 / 39

63 Codeur : Nombre de points = R P Ps Ps = précision souhaitée en mm, R = rapport de réduction entre le mobile et le codeur P = rapport de conversion du mouvement de rotation en mouvement de translation en mm. Page 37 / 39

64 Organigramme de choix des détecteurs Page 38 / 39

65 Page 39 / 39