Bases de la technique d entraînement par servomoteur

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1 Bases de la technique d entraînement par servomoteur Livre d exercices TP 1421 Avec CD-ROM Festo Didactic fr

2 Référence : Version : 04/2010 Auteurs : Frank Ebel, Markus Pany Graphiques : Markus Pany Mise en page: 09/2011, Frank Ebel, Susanne Durz Festo Didactic GmbH & Co. KG, Denkendorf, Allemand, 2013 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 Utilisation conforme IV Avant-propos V Introduction VII Instructions et consignes de sécurité VIII Ensemble de formation «Bases de la technique d'entraînement par servomoteur» (TP 1421) IX Objectifs pédagogiques X Correspondance entre objectifs pédagogiques et travaux pratiques XI Jeu d'équipement «Bases de la technique d'entraînement par servomoteur» (TP 1421) XII Correspondance entre composants et travaux pratiques XII Notes à l'intention de l'enseignant ou du formateur XIII Structure des travaux pratiques XIV Contenu du CD-ROM XV Travaux pratiques et corrigés TP 1 : Architecture d'un système à servomoteur 1 TP 2 : Configuration et mise en service d'un système à servomoteur 7 TP 3 : Régulation de vitesse d'un système à servomoteur 19 TP 4 : Mise en référence et positionnement dans un système à servomoteur 43 TP 5 : Positionnement et contrôle de séquence 57 TP 6 : Programme de déplacement avec enchaînement de blocs 73 Travaux pratiques et fiches de travail TP 1 : Architecture d'un système à servomoteur 1 TP 2 : Configuration et mise en service d'un système à servomoteur 7 TP 3 : Régulation de vitesse d'un système à servomoteur 19 TP 4 : Mise en référence et positionnement dans un système à servomoteur 43 TP 5 : Positionnement et contrôle de séquence 57 TP 6 : Programme de déplacement avec enchaînement de blocs 73 Festo Didactic GmbH & Co. KG III

4 Utilisation conforme L'ensemble de formation «Bases de la technique d'entraînement par servomoteur» ne doit s'utiliser que : pour l'usage auquel il est destiné, c'est-à-dire dans le cadre de l'enseignement et de la formation, et en parfait état sur le plan de la sécurité. Les composants de l'ensemble de formation sont construits conformément à l état de l art et aux règles techniques reconnues en matière de sécurité. Leur utilisation peut néanmoins mettre en danger la vie et la santé de l utilisateur ou de tiers ainsi qu'affecter l'intégrité des composants eux-mêmes. 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 manuel de travaux pratiques. Festo Didactic décline par conséquent toute responsabilité quant aux 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. IV Festo Didactic GmbH & Co. KG

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 qu'est structuré le système de formation : ensembles de formation axés sur les technologies ; mécatronique et automatisation d'usine ; automatisation de process et technique de régulation ; Robotino apprentissage et travaux de recherche avec des robots mobiles ; usines-écoles hybrides. Les ensembles de formation technologique se penchent sur les technologies suivantes : pneumatique, électropneumatique, hydraulique, électrohydraulique, hydraulique proportionnelle, automates programmables, capteurs, électricité et actionneurs électriques. 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. Festo Didactic GmbH & Co. KG V

6 Tous les ensembles de formation ont une structure identique : Matériel Didacticiel Logiciel Séminaires. Le matériel est constitué de composants industriels et de systèmes 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 manuels de travaux pratiques (avec compléments et corrigés), des recueils de travaux pratiques (avec informations complémentaires), des jeux de transparents et vidéos (permettant de rendre l enseignement plus vivant). Les supports destinés aux enseignants 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 ainsi que des programmes de simulation, de visualisation, de configuration, de conception et de programmation. Un large éventail de séminaires consacrés aux contenus des ensembles de formation complète l offre de formation initiale et continue. Vous avez des suggestions ou des critiques à propos de ce manuel? N'hésitez pas à nous en faire part par courriel à : did@de.festo.com Les auteurs et Festo Didactic se feront un plaisir de tenir compte de vos remarques. VI Festo Didactic GmbH & Co. KG

7 Introduction Le présent manuel de travaux pratiques 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 de formation TP 1421 aborde les bases de la technique d'entraînement par servomoteur. Il développe plus particulièrement les aspects architecture, fonctionnement, raccordement, domaines d'utilisation et commande d'un système à servomoteur en fonction des besoins d'une application. La réalisation des montages suppose de disposer d'un poste de travail bien stable doté d'une plaque profilée Festo Didactic, d'un bloc d'alimentation secteur protégé contre les courts-circuits à tension de sortie de 24 V DC et d'un bloc d'alimentation secteur protégé contre les courts-circuits à tension de sortie de 230 V AC. Le jeu d équipement TP 1421 permet de réaliser les montages des TP 1 à 5. Pour le TP 6, il vous faudra en outre un boîtier de simulation d'e/s et un câble d'e/s SysLink. Ces deux composants ne sont pas compris dans le jeu d'équipement. Des fiches techniques des différents composants (capteurs, actionneurs, moteurs, contrôleurs, 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 montages 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! La formation ne doit être à l'origine d'aucune panne susceptible d'affecter la sécurité ; les pannes éventuelles doivent être immédiatement éliminées. Partie mécanique Montez solidement tous les composants sur la plaque profilée. Notez les indications concernant l'implantation des composants. Partie électrique Le contrôleur de servomoteur fonctionne sous une tension d'alimentation de V AC. Le contrôleur doit être raccordé au secteur de telle manière qu'il puisse en être isolé par des moyens adéquats (tels qu'interrupteur général, contacteur, interrupteur de puissance, etc.). N'utilisez dans les circuits de commande que de très basses tensions de 24 V DC maximum. N effectuez les branchements et débranchements électriques qu en l absence de tension! N utilisez pour les branchements électriques que des câbles de liaison dotés de connecteurs de sécurité. Pour débrancher les câbles de liaison, tirez sur les connecteurs, pas sur les câbles. Fixations Les plaques supports des appareils sont dotées de la variante de fixation A, B ou C : Variante A, système à encliquetage Appareils légers ne supportant pas de charge (tels que distributeurs et capteurs). Enclipsez simplement les appareils dans la rainure de la plaque profilée. Désolidarisation des appareils par actionnement du levier bleu. Variante B, système à rotationappareils pouvant supporter des charges moyennes (p. ex. vérins pneumatiques). Ces appareils se fixent sur la plaque profilée par vis à tête rectangulaire. La fixation ou désolidarisation s opère à l'aide de l'écrou-poignée bleu. Variante C, système à vissagepour appareils supportant de lourdes charges ou rarement désolidarisés de la plaque profilée (tels que distributeur de mise en circuit avec filtre-manodétendeur). Les appareils se fixent par vis à tête cylindrique et écrous rectangulaires. VIII Festo Didactic GmbH & Co. KG

9 Ensemble de formation «Bases de la technique d'entraînement par servomoteur» (TP 1421) L'ensemble de formation TP 1421 se compose d une multitude de moyens de formation. Cet ensemble est consacré aux servomoteurs. Certains composants de l'ensemble de formation TP 1421 peuvent également faire partie d autres ensembles. Composants importants du TP 1421 Poste de travail bien stable avec plaque profilée Festo Didactic Jeux d équipement ou composants discrets (tels que capteurs, actionneurs, moteurs, contrôleurs) Supports Les supports associés à l'ensemble de formation TP 1421 comprennent un manuel de travaux pratiques. Le manuel de travaux pratiques comportent les fiches de chacun des TP, le corrigé de chaque fiche de travail et un CD-ROM. Il comporte un jeu de fiches de TP et de fiches de travail prêtes à l'emploi. Des fiches techniques des composants sont fournies sur le CD-ROM. L'ensemble de formation TP 1421 dispose du logiciel Festo Configuration Tool (FCT). Le logiciel FCT configure les fonctions nécessaires aux actionneurs électriques. La fonction d'entraînement est réalisée par la chaîne fonctionnelle contrôleur-moteur-axe. Le logiciel harmonise ces composants. Nota Le logiciel FCT est uniquement disponible en allemand et en anglais. 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, DVD et didacticiels ainsi que les autres ressources sont proposés en plusieurs langues. Festo Didactic GmbH & Co. KG IX

10 Objectifs pédagogiques Servomoteurs Connaître l'architecture d'un système à servomoteur et savoir le monter Connaître les bases des techniques de raccordement et de montage des composants utilisés Savoir mettre correctement en service un système à servomoteur Connaître les bases de la configuration et du paramétrage d'un système à servomoteur à l'aide de l'outil de configuration Festo (FCT) Savoir régler et réguler la vitesse d'un système à servomoteur Connaître les possibilités de régler différentes accélérations et décélérations à l'aide du logiciel FCT Connaître les bases de la configuration et de l'enregistrement de mesures à l'aide du logiciel FCT Savoir exécuter la mise en référence dans un système à servomoteur Savoir régler des positions et blocs de positionnement ainsi que choisir des positions Savoir commander les opérations de positionnement dans un système à servomoteur à l'aide du contrôle de séquence Savoir vérifier des blocs de positionnement à l'aide du logiciel FCT dans le cadre d'un cycle de test Connaître les différents modes de fonctionnement d'un contrôleur de moteur Savoir créer et gérer un programme de déplacement avec enchaînement de blocs de positionnement Savoir acquérir des positions par apprentissage («teaching») X Festo Didactic GmbH & Co. KG

11 Correspondance entre objectifs pédagogiques et travaux pratiques Objectif TP Connaître l'architecture d'un système à servomoteur et savoir le monter Connaître les bases des techniques de raccordement et de montage des composants utilisés Savoir mettre correctement en service un système à servomoteur Connaître les bases de la configuration et du paramétrage d'un système à servomoteur à l'aide de l'outil de configuration Festo (FCT) Savoir régler et réguler la vitesse d'un système à servomoteur Connaître les possibilités de régler différentes accélérations et décélérations à l'aide du logiciel FCT Connaître les bases de la configuration et de l'enregistrement de mesures à l'aide du logiciel FCT Savoir exécuter la mise en référence dans un système à servomoteur Savoir régler des positions et blocs de positionnement ainsi que choisir des positions Savoir commander les opérations de positionnement dans un système à servomoteur à l'aide du contrôle de séquence Savoir vérifier des blocs de positionnement à l'aide du logiciel FCT dans le cadre d'un cycle de test Connaître les différents modes de fonctionnement d'un contrôleur de moteur Savoir créer et gérer un programme de déplacement avec enchaînement de blocs de positionnement Savoir acquérir des positions par apprentissage («teaching») Nota Pour le TP 6, il vous faudra en outre un boîtier de simulation d'e/s et un câble d'e/s SysLink. Ces deux composants ne sont pas compris dans le jeu d'équipement. Festo Didactic GmbH & Co. KG XI

12 Jeu d'équipement «Bases de la technique d'entraînement par servomoteur» (TP 1421) Le jeu d'équipement «Bases de la technique d'entraînement par servomoteur» (TP 1421) dispense des connaissances sur les principes de base et l'utilisation de servomoteurs. Il comprend tous les composants 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 montages opérationnels exige en outre la plaque profilée, un bloc d alimentation de 24 V DC et un bloc d'alimentation de 230 V AC. Composant Réf. Quantité Contrôleur de servomoteur CMMS-AS- (y compris câble d'interface) 1 Servomoteur EMMS-AS-55- (y compris cordons de raccordement) 1 Actionneur rotatif 1 Capteur de proximité inductif M8 2 Cordon de raccordement de capteur 2 Logiciel Festo Configuration Tool (FCT) 1 Pour la réalisation du TP 6, il vous faudra en outre les composants suivants. Composant Réf. Quantité Boîtier de simulation d'e/s (optionnel) 1 Câble d'e/s SysLing (optionnel) 1 Correspondance entre composants et travaux pratiques TP Composant Servorégulateur de position CMMP-AS Servomoteur EMMS-AS Actionneur rotatif Capteur de proximité inductif M Cordon de raccordement de capteur Logiciel Festo Configuration Tool (FCT) Boîtier de simulation d'e/s 1 Câble d'e/s SysLink 1 Bloc d alimentation 24 V DC Bloc d alimentation 230 V AC XII Festo Didactic GmbH & Co. KG

13 Notes à l'intention de l'enseignant ou du formateur Objectifs pédagogiques L'objectif général du présent manuel de travaux pratiques est de faire connaissance avec les servomoteurs ainsi qu'avec la réalisation pratique du système à servomoteur. Cette interaction directe entre théorie et pratique est le garant de progrès rapides et durables. Les objectifs pédagogiques spécifiques sont documentés dans la matrice. Des objectifs pédagogiques plus concrets sont affectés à chaque TP. Temps alloué Le temps nécessaire à la réalisation d un TP dépend des connaissances préalables de l'étudiant. Étudiants des métiers du travail des métaux ou de l'électricité : 1 semaine environ. Ouvriers professionnels : 2 jours environ. Composants du jeu d'équipement Le manuel de travaux pratiques et le jeu d'équipement sont parfaitement harmonisés. Pour les TP 1 à 6, vous n avez besoin que des composants d un seul jeu d équipement TP Pour le TP 6, il vous faudra en outre un boîtier de simulation d'e/s et un câble d'e/s SysLink. Ces deux composants ne sont pas compris dans le jeu d'équipement. Chaque TP peut se réaliser sur une plaque de montage à fentes ou une plaque profilée d'au moins 350 mm de large. Repérage dans les fiches de corrigés Le texte des corrigés et les compléments donnés dans les graphiques ou diagrammes sont repérés en rouge. Repérage dans les fiches de travail Les textes à compléter sont repérés par des lignes d'écriture ou des cases grisées dans les tableaux. Les graphiques à compléter sont sur fond tramé. Corrigés Les corrigés indiqués dans le présent manuel de travaux pratiques sont le résultat de mesures effectuées lors d'essais. Les résultats de vos mesures peuvent différer de ces valeurs. Festo Didactic GmbH & Co. KG XIII

14 Thèmes d'apprentissage La matrice suivante représente la correspondance entre les thèmes d'apprentissage des établissements de formation professionnelle et le thème de formation aux «Systèmes à servomoteur» pour un certain nombre de métiers. Métier Électronicien/ne en automatisation Thème Analyse de systèmes électrotechniques et contrôle de fonctions Analyse et adaptation de commandes Analyse d'installations et contrôle de leur sécurité Mécatronicien/nne Installation d'équipements électriques compte tenu des aspects sécurité Étude des flux d'énergie et d'information dans des sous-ensembles électriques, pneumatiques et hydrauliques Réalisation de sous-systèmes mécatroniques Mise en service, dépannage et remise en état Mécanicien industriel Construction et mise en service de systèmes techniques Structure des travaux pratiques Les 6 travaux pratiques ont la même structure méthodologique. Ils se divisent en : Titre Objectifs pédagogiques Problème Schéma d'implantation Projet Aides Fiches de travail XIV Festo Didactic GmbH & Co. KG

15 Contenu du CD-ROM Le manuel de travaux pratiques figure sous forme de fichier pdf sur le CD-ROM fourni. Celui-ci met en outre à votre disposition des supports additionnels. Le CD-ROM contient les dossiers suivants : Notices d utilisation Fiches techniques Informations sur les produits Outils logiciels Notices d utilisation Des notices d utilisation sont ici disponibles pour différents composants de l'ensemble de formation. Elles aident à mettre en service et à utiliser les composants. Fiches techniques Les fiches techniques des composants de l'ensemble de formation sont ici disponibles sous forme de fichiers pdf. Informations sur les produits Ce dossier contient des informations du fabricant pour un certain nombre de composants. La représentation et la description des composants sous cette forme ont pour but de montrer comment sont présentés ces composants dans un catalogue industriel. Vous y trouverez en outre des informations complémentaires sur les composants. Outils logiciels Des outils logiciels nécessaires pour modifier les travaux pratiques sont fournis sur le CD-ROM. Nota Mises à jour et d'autres outils logiciels disponibles sur Internet : > Support et Téléchargements. Festo Didactic GmbH & Co. KG XV

16 XVI Festo Didactic GmbH & Co. KG

17 TP 1 Architecture d'un système à servomoteur Objectifs pédagogiques Quand vous aurez réalisé ce TP, vous aurez appris à connaître l'architecture d'un système à servomoteur et savoir le monter ; connaître les bases des techniques de raccordement et de montage des composants utilisés. Problème On se propose de monter un système à servomoteur à partir de composants discrets. Ceci suppose de raccorder et/ou interconnecter correctement contrôleur du moteur, servomoteur, actionneur rotatif, auxiliaires de commande et capteurs de proximité de manière à obtenir un système qui soit sûr. Schéma d'implantation Système à servomoteur Festo Didactic GmbH & Co. KG

18 TP 1 Architecture d'un système à servomoteur Projet 1. Décrivez l'architecture et le mode de fonctionnement des composants utilisés. 2. Reliez les sous-ensembles de manière à obtenir un système qui soit sûr. Aides Fiches techniques Notices d utilisation Avertissement Ne mettez sous tension l'alimentation électrique qu'après avoir réalisé et contrôlé tous les branchements. À l'issue du TP, coupez l'alimentation électrique avant de déposer les composants. 2 Festo Didactic GmbH & Co. KG

19 TP 1 Architecture d'un système à servomoteur Description du fonctionnement Remplissez complètement le tableau suivant. Prélevez les caractéristiques nécessaires dans la fiche technique du capteur de proximité inductif. Paramètre Plage de détection/distance de commutation nominale Fidélité Valeur 1,5 mm 0,07 mm Tension de service V DC Sortie TOR Contact NF Fréquence de commutation 5000 Hz Remplissez complètement le tableau suivant. Vous trouverez les caractéristiques nécessaires dans la fiche technique du servomoteur. Paramètre Valeur Tension nominale 360 V DC Couple nominal 0,68 Nm Vitesse nominale 6600 tr/min Couple à l arrêt 0,98 Nm Constante du moteur 0,558 Nm/A Remplissez complètement le tableau suivant. Vous trouverez les caractéristiques nécessaires dans la fiche technique du contrôleur de moteur. Paramètre Valeur Tension d alimentation [X9] V AC, monophasé Courant de sortie nominal [X9] 3 A Tension de sortie [X6] 320 V Nombre de sorties numériques (TOR) [X1] 4 Niveau des signaux aux entrées analogiques [X1] V Festo Didactic GmbH & Co. KG

20 TP 1 Architecture d'un système à servomoteur Montage de l'ensemble du système 1. Raccordement du moteur Assurez-vous que l alimentation électrique est bien coupée. Interrupteur général d'alimentation en énergie sur OFF/AUS Bloc d'alimentation 24 V coupé Fixez le moteur à l'actionneur rotatif au moyen des vis et montez l'ensemble sur la plaque profilée. Reliez le câble du moteur et le câble du codeur au contrôleur. Enfichez et fixez le connecteur mâle du câble du moteur dans le connecteur femelle [X6] du contrôleur. Enfichez le connecteur mâle Sub-D dans le connecteur femelle [X2] du contrôleur et serrez les vis de verrouillage. Montez les capteurs de proximité dans le porte-capteurs de l'actionneur rotatif. Reliez les capteurs de proximité, par câbles de capteurs, au contrôleur (D in 6-Limit0/D in 7-Limit1). Nota La détection de fin de course peut s'opérer par capteurs ou au moyen d'interrupteurs émetteurs de signaux. 2. Raccordement du contrôleur du moteur Reliez le contrôleur et l'alimentation centrale en énergie au moyen de cordons à fiches de sécurité de 4 mm. Reliez le contrôleur et le bloc d'alimentation 24 V au moyen de cordons à fiches de sécurité de 4 mm. 3. Raccordement du PC Reliez le contrôleur et le PC à l'aide du câble d'interface série. Enfichez le connecteur mâle Sub-D du câble d'interface série dans le connecteur femelle [X5] RS232/COM du contrôleur de moteur et serrez les vis de verrouillage. 4. Vérification de l'ordre de marche Assurez-vous que l'interrupteur d'activation du régulateur «Controller Enable» est sur AUS/OFF. Contrôlez une nouvelle fois tous les branchements. Mettez sous tension l'alimentation des appareils. La LED READY disposée en face avant du contrôleur doit alors s'allumer. 5. Coupure du système et de l'alimentation en énergie Amenez «Power Enable», «Controller Enable», «Stop», «Start» sur AUS/OFF (interrupteurs vers le haut). 4 Festo Didactic GmbH & Co. KG

21 TP 1 Architecture d'un système à servomoteur Vérifiez les interrupteurs d'entrée de signaux. Interrupteurs «Limit0» et «Limit1» sur OFF/AUS (interrupteurs vers le haut) Interrupteur à potentiomètre A in 0 sur 0 Sélecteur «Sélection bloc» sur 0 Sélecteur «Analogique/Numérique» sur Numérique (sélecteur vers le bas) Sélecteur «Interne/Externe» sur Interne (sélecteur vers le haut) Coupez le bloc d'alimentation 24 V DC et l'interrupteur général de l'alimentation en énergie (230 V AC). Nota Le connecteur femelle Sub-D [X1] permet l'entrée/sortie de signaux analogiques externes sur le contrôleur. Le réglage manuel d'une valeur de consigne analogique s'opère à l'aide de l'interrupteur à potentiomètre A in 0. Assurez-vous que le sélecteur «Interne/Externe» est sur «Interne» (sélecteur vers le haut)! Si la LED READY ne s'est pas allumée, c'est qu'il y a une défaillance quelque part. Quand l'afficheur sept segments affiche une suite de chiffres, il s'agit d'un message d'erreur, dont la cause doit être supprimée. Lisez dans ce cas le point 8.2 Messages de mode de fonctionnement et de défaillance dans le manuel «Contrôleur de moteur CMMS-AS-». Festo Didactic GmbH & Co. KG

22 TP 1 Architecture d'un système à servomoteur 6 Festo Didactic GmbH & Co. KG

23 Table des matières Travaux pratiques et fiches de travail TP 1 : Architecture d'un système à servomoteur 1 TP 2 : Configuration et mise en service d'un système à servomoteur 7 TP 3 : Régulation de vitesse d'un système à servomoteur 19 TP 4 : Mise en référence et positionnement dans un système à servomoteur 43 TP 5 : Positionnement et contrôle de séquence 57 TP 6 : Programme de déplacement avec enchaînement de blocs 73 Festo Didactic GmbH & Co. KG I

24 II Festo Didactic GmbH & Co. KG

25 TP 1 Architecture d'un système à servomoteur Objectifs pédagogiques Quand vous aurez réalisé ce TP, vous aurez appris à connaître l'architecture d'un système à servomoteur et savoir le monter ; connaître les bases des techniques de raccordement et de montage des composants utilisés. Problème On se propose de monter un système à servomoteur à partir de composants discrets. Ceci suppose de raccorder et/ou interconnecter correctement contrôleur du moteur, servomoteur, actionneur rotatif, auxiliaires de commande et capteurs de proximité de manière à obtenir un système qui soit sûr. Schéma d'implantation Système à servomoteur Festo Didactic GmbH & Co. KG

26 TP 1 Architecture d'un système à servomoteur Projet 1. Décrivez l'architecture et le mode de fonctionnement des composants utilisés. 2. Reliez les sous-ensembles de manière à obtenir un système qui soit sûr. Aides Fiches techniques Notices d utilisation Avertissement Ne mettez sous tension l'alimentation électrique qu'après avoir réalisé et contrôlé tous les branchements. À l'issue du TP, coupez l'alimentation électrique avant de déposer les composants. 2 Nom : Date : Festo Didactic GmbH & Co. KG

27 TP 1 Architecture d'un système à servomoteur Description du fonctionnement Remplissez complètement le tableau suivant. Prélevez les caractéristiques nécessaires dans la fiche technique du capteur de proximité inductif. Paramètre Valeur Plage de détection/distance de commutation nominale Fidélité Tension de service Sortie TOR Fréquence de commutation Remplissez complètement le tableau suivant. Vous trouverez les caractéristiques nécessaires dans la fiche technique du servomoteur. Paramètre Valeur Tension nominale Couple nominal Vitesse nominale Couple à l arrêt Constante du moteur Remplissez complètement le tableau suivant. Vous trouverez les caractéristiques nécessaires dans la fiche technique du contrôleur de moteur. Paramètre Valeur Tension d alimentation [X9] Courant de sortie nominal [X9] Tension de sortie [X6] Nombre de sorties numériques (TOR) [X1] Niveau des signaux aux entrées analogiques [X1] Festo Didactic GmbH & Co. KG Nom : Date : 3

28 TP 1 Architecture d'un système à servomoteur Montage de l'ensemble du système 1. Raccordement du moteur Assurez-vous que l alimentation électrique est bien coupée. Interrupteur général d'alimentation en énergie sur OFF/AUS Bloc d'alimentation 24 V coupé Fixez le moteur à l'actionneur rotatif au moyen des vis et montez l'ensemble sur la plaque profilée. Reliez le câble du moteur et le câble du codeur au contrôleur. Enfichez et fixez le connecteur mâle du câble du moteur dans le connecteur femelle [X6] du contrôleur. Enfichez le connecteur mâle Sub-D dans le connecteur femelle [X2] du contrôleur et serrez les vis de verrouillage. Montez les capteurs de proximité dans le porte-capteurs de l'actionneur rotatif. Reliez les capteurs de proximité, par câbles de capteurs, au contrôleur (D in 6-Limit0/D in 7-Limit1). Nota La détection de fin de course peut s'opérer par capteurs ou au moyen d'interrupteurs émetteurs de signaux. 2. Raccordement du contrôleur du moteur Reliez le contrôleur et l'alimentation centrale en énergie au moyen de cordons à fiches de sécurité de 4 mm. Reliez le contrôleur et le bloc d'alimentation 24 V au moyen de cordons à fiches de sécurité de 4 mm. 3. Raccordement du PC Reliez le contrôleur et le PC à l'aide du câble d'interface série. Enfichez le connecteur mâle Sub-D du câble d'interface série dans le connecteur femelle [X5] RS232/COM du contrôleur de moteur et serrez les vis de verrouillage. 4. Vérification de l'ordre de marche Assurez-vous que l'interrupteur d'activation du régulateur «Controller Enable» est sur AUS/OFF. Contrôlez une nouvelle fois tous les branchements. Mettez sous tension l'alimentation des appareils. La LED READY disposée en face avant du contrôleur doit alors s'allumer. 5. Coupure du système et de l'alimentation en énergie Amenez «Power Enable», «Controller Enable», «Stop», «Start» sur AUS/OFF (interrupteurs vers le haut). 4 Nom : Date : Festo Didactic GmbH & Co. KG

29 TP 1 Architecture d'un système à servomoteur Vérifiez les interrupteurs d'entrée de signaux. Interrupteurs «Limit0» et «Limit1» sur OFF/AUS (interrupteurs vers le haut) Interrupteur à potentiomètre A in 0 sur 0 Sélecteur «Sélection bloc» sur 0 Sélecteur «Analogique/Numérique» sur Numérique (sélecteur vers le bas) Sélecteur «Interne/Externe» sur Interne (sélecteur vers le haut) Coupez le bloc d'alimentation 24 V DC et l'interrupteur général de l'alimentation en énergie (230 V AC). Nota Le connecteur femelle Sub-D [X1] permet l'entrée/sortie de signaux analogiques externes sur le contrôleur. Le réglage manuel d'une valeur de consigne analogique s'opère à l'aide de l'interrupteur à potentiomètre A in 0. Assurez-vous que le sélecteur «Interne/Externe» est sur «Interne» (sélecteur vers le haut)! Si la LED READY ne s'est pas allumée, c'est qu'il y a une défaillance quelque part. Quand l'afficheur sept segments affiche une suite de chiffres, il s'agit d'un message d'erreur, dont la cause doit être supprimée. Lisez dans ce cas le point 8.2 Messages de mode de fonctionnement et de défaillance dans le manuel «Contrôleur de moteur CMMS-AS-». Festo Didactic GmbH & Co. KG Nom : Date : 5

30 TP 1 Architecture d'un système à servomoteur 6 Nom : Date : Festo Didactic GmbH & Co. KG