LES SCIENCES DE L INGENIEUR

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1 LES SCIENCES DE L INGENIEUR Support : Barrière de parking Terminale BUT DE LA SEANCE : Analyser le protocole de communication MODBUS et étudier la modulation de l énergie et ses conséquences sur le système avec un variateur de vitesse MISE EN SITUATION Prérequis CENTRES D INTERETS Mise en service de la barrière Analyser le besoin Analyse fonctionnelle Machine asynchrone triphasée Analyser le produit Alimenter Distribuer Durée L énergie Convertir 2 heures Transmettre, adapter Condition de réalisation Protéger poste de mesures poste de simulation Acquérir poste partie opérative L information Traiter poste de recherche Communiquer Matériel et/ou documentation spécifique documents constructeurs Système Decma-Park avec borne Tini et PC Un produit pluritechnique Logiciel maintenance Netpark Logicile supervixion Netpark Projet Pluritechnique Encadré Représenter Schématiser

2 I- ETUDE DE LA LIAISON MODBUS Le réseau MODBUS est le type de liaison utilisé sur la barrière pour communiquer avec le variateur de vitesse et avec le transmetteur de capteur d effort 1.1- Préparation Démarrer l ordinateur et lancer l application Superviseur Mettre la barrière sous tension et vérifier que la borne apparaît dans l application Superviseur Vérifier le bon fonctionnement de la barrière en appuyant sur alarme dans l application Superviseur A l aide de la documentation technique du variateur de vitesse, relever le réglage des paramètres HSP, ACC et DEC de l ALTIVAR Lancer l application Maintenance NETPARK, une fenêtre comme ci-dessous apparaît :

3 Dans la fenêtre «Communication avec l esclave», sélectionner le port série (COM1 ou COM2) où est relié le cordon, puis tester. La fenêtre doit apparaître comme ci-dessous : Le fait que la communication ne s établit pas avec l amplificateur d instrumentation ne change rien à la poursuite de ce TP Cliquer sur l onglet «Mode Expert», la fenêtre suivante apparaît : Zone de configuration de la trame de communication Fenêtre d information sur le variateur de vitesse Aperçu de la trame de communication 1.2- Etude de la trame de communication La trame de communication comporte 8 mots AC 0A MOT 1 MOT 2 MOT 3 MOT 4 MOT 5 MOT 6 MOT 7 MOT 8 Les mots 7 et 8 servent à contrôler la qualité de la transmission (un peu comme le bit de parité dans une communication de type RS232) Nous allons observer l influence de la configuration sur les mots 1 à 6 en demandant de lire la valeur de HSP.

4 Exemple de réponse : Dans la zone de configuration, modifier le numéro de l esclave. Observer la trame et relever le mot sur lequel ce paramètre intervient. Choisir le numéro d esclave n Dans la zone de configuration, modifier le code de la fonction. Observer la trame et relever le mot sur lequel ce paramètre intervient. Choisir lecture de n mots Dans la zone de configuration, modifier l adresse de base. Observer la trame et relever les mots sur lesquels ce paramètre intervient Dans la fenêtre d information sur le variateur, rechercher l adresse de base (valeur décimale qui se trouve après le W) qui correspond au paramètre HSP. Régler l adresse de base à cette valeur. Relever les mots qui ont été modifiés En quelle base est exprimée la trame? A l aide de la calculatrice de Windows, effectuer la conversion et comparer à la valeur de l adresse de base Dans la zone de configuration, modifier le nombre de mots à lire. Observer la trame et relever les mots sur lesquels ce paramètre intervient. Choisir 1 mot à lire Envoyer la trame et relever la réponse F0 89 F3 MOT 1 MOT 2 MOT 3 MOT 4 MOT 5 MOT 6 MOT 7 Nombre de mots lus Réponse à la requête Contrôle de transmission (CRC) Relever la réponse à la requête. Convertir la réponse en décimal. Comparer à la valeur de HSP relevée à la question En quelle unité est exprimée cette valeur? En négligeant le glissement du moteur, si HSP est réglé à 50 Hz, le moteur tourne à 1500 trs/mn À quelle valeur doit être réglé HSP pour obtenir une vitesse angulaire de 900 trs/mn? En utilisant le code de fonction 06 (écriture d un mot), modifier HSP. Relever la trame envoyée Dans la fenêtre d information sur le variateur, rechercher les adresses de base correspondant aux paramètres ACC et DEC En utilisant le code de fonction 06 (écriture d un mot), régler ACC et DEC à 1,5 s (ATTENTION aux unités). Relever les trames envoyées En utilisant le code de fonction 03 (lecture de n mots), vérifier que les paramètres HSP, ACC et DEC ont été correctement modifiés.

5 II- ETUDE DE LA MODULATION D ENERGIE L altivar 28 permet d effectuer une variation de vitesse par MLI (Modulation de largeur d impulsion). Cette MLI permettra une variation de la fréquence et de la valeur efficace de la tension triphasée d alimentation du moteur Dans cette partie, nous allons visualiser la tension entre phase (U) et le courant (I) dans une phase pour deux réglages de HSP A l aide d un oscilloscope à mémoire, proposez un montage pour visualiser la tension (U=f(t)) et le courant (I=f(t)). Donner les appareils nécessaires pour visualiser ces deux signaux sur l oscilloscope mis à votre disposition Effectuer une première mesure à HSP=50Hz (mot W250) puis une deuxième mesure à 30Hz. Mode opératoire : Les réglages des pentes d accélération et de décélération seront mises à 0 (ACC : mot W252 ; DEC : mot W253) Vous actionnerez l alarme pour faire monter la barrière ou la descendre et vous déclencherez l acquisition au moment de la montée. La base de temps de réglage de l oscilloscope doit permettre la visualisation d une période du signal (50 Hz : 20ms ; 30 Hz : 33ms) Imprimer et analyser les courbes en les annotant; Indiquer impérativement la valeur maximale de la tension, la période de la tension et du courant ainsi que la fréquence Commenter la forme de la tension et du courant ainsi que le déphasage entre U et I Nous allons maintenant étudier les effets des réglages de la rampe d accélération et de décélération sur le fonctionnement de la barrière ère essai : HSP à 30 Hz, ACC à 2s (valeur 20 dans le mot W252) DEC à 3s (valeur 30 dans le mot W253) Observer le fonctionnement (en particulier, les vibrations) de la barrière lors de la montée et de la descente pendant les phases de démarrage et d arrêt. Commenter. Effectuer un deuxième cycle d alarme (montée et descente). Que se passe t-il? La barrière repart-elle dans le bon sens?

6 ème essai : HSP à 30 Hz, ACC à 2s (valeur 20 dans le mot W252) DEC à 12s (valeur 120 dans le mot W253) Effectuer un cycle d alarme. Que se passe t-il? Des capteurs de position permettent de signaler la position haute (fdch) et basse (fdcb) de la barrière. Ces deux capteurs possèdent chacun 1 contact NO (normalement ouvert) et 1 contact NF (normalement fermé). Les contacts NO servent à signaler à l unité de commande que la barrière est arrivée à la position désirée. a) Repérer les contacts NF de fdch et fdcb dans le folio 03 de la documentation technique. b) En fonction des essais précédents et de la documentation sur le variateur (px/x), expliquer ce qui se passe réellement lors de l arrivée de la barrière au niveau haut ou bas. Nota : Nous sommes en commande 2 fils Conclusion : le réglage de la décélération a-t-elle une importance sur le positionnement de la barrière au niveau haut et bas? Sur la mécanique?. Expliquer.

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9 ALTIVAR 28 TELEMECANIQUE Commande 2 fils : Fonction : La marche (avant ou arrière) et l arrêt sont commandés par la même logique, c est l état 1 (marche) ou 0 (arrêt) qui est pris en compte. La rampe de décélération sera enclenchée après l arrêt demandé. LI1 : sens avant LI2 : sens arrière ATV-28 24V LI1 LI2 Contact ouvert : arrêt, début décélération Contact fermé : marche avant, début accélération Commande 3 fils : Fonction : Pour la commande à 3 fils, la marche (avant ou arrière) et l arrêt sont commandés par deux entrées logiques différentes. LI1 est toujours affectée à l'arrêt, ce qui est obtenu en ouvrant LI1 (sa mise à l'état 0). Une impulsion de l'entrée marche est sauvegardée jusqu'à l'ouverture de l'entrée d'arrêt. À chaque mise sous tension ou réinitialisation du variateur, le moteur ne fonctionne qu'après une remise à zéro des entrées Avant, Arrière et Injection cc.