Guide Motion Control du GIMELEC - MinistÃ¨re de l'Ãducation ...

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12- Conclusion État de l’art et perspectives Le contrôle de mouvement est, à présent, une technologie mature et l’offre disponible est capable de satisfaire la quasi-totalité des attentes. L’évolution prévisible des systèmes d’entraînement portera sur l’amélioration de la précision et des rendements, pour des machines plus performantes et moins consommatrices d’énergie. Les servomoteurs à aimants, ayant atteint un haut niveau de performance, ne devraient pas évoluer de manière significative. L’offre en moteur asynchrone devrait augmenter, avec des machines spécifiques présentant un couple-crête plus élevé qu’aujourd’hui et des pertes au rotor en diminution. En revanche, le déclin du servomoteur à courant continu est inévitable au profit des autres solutions, en particulier les moteurs synchrones et les moteurs asynchrones spécifiquement développés pour les applications de contrôle de mouvement. Les moteurs piézoélectriques, en plein développement, pourraient se substituer aux moteurs pas-à-pas pour des applications nécessitant des faibles puissances ou des déplacements limités. L’offre des constructeurs s’étoffe de variateurs incorporés aux moteurs, ce qui permet, pour les machines équipées d’axes multiples, une économie appréciable des coûts d’installation. Les évolutions les plus significatives pourraient provenir des domaines suivants: ■■l’offre variateurs, ■■l’offre mécatronique, ■■l’offre de services associés. L’offre variateurs L’offre pourrait évoluer vers une version d’alimentation dénommée alimentation à pilotage matriciel qui permet, avec des algorithmes de commande appropriés, d’alimenter tout type de moteur alternatif triphasé, mettant ainsi à la disposition du marché un variateur universel. Cette technologie permet de résoudre la plupart des faiblesses des variateurs actuels et en particulier: ■■les harmoniques réseau, ■■la réversibilité, ■■la nécessité de cellule de filtrage avec des condensateurs électrochimiques vulnérables, ■■les problèmes liés à la longueur des câbles. Ce type de schéma a été étudié dans les années 90, mais n’a pas été développé industriellement pour des raisons technologiques et de prix de revient. L’apparition récente de modules de puissance spécifiques pour ce type de schéma pourrait permettre, à terme, de rendre cette solution compétitive. Cette technologie ne permet pas l’alimentation de multiples variateurs par une source commune à courant continu. Cependant, la disparition de la cellule de filtrage pourrait faciliter l’intégration des variateurs dans les moteurs. L’alimentation pourrait se faire, de manière classique, par la distribution d’une tension triphasée et le contrôle du moteur par un bus rapide ou par courant porteur. L’offre mécatronique La commande de mouvement est un des domaines privilégiés de la mécatronique qui, pour rappel, est la combinaison synergique et systémique de la mécanique, de l’électronique et de l’informatique temps réel. Les fournisseurs de produits pour la commande de mouvement possèdent le savoir-faire nécessaire pour la fourniture de: ■■la partie opérative à dominante mécanique et électromécanique, ■■la partie commande à dominante d’électronique de puissance, de traitement du signal et d’informatique temps réel, ■■la partie interface Homme/Machine à dominante ergonomique, ■■la connaissance des normes pour la sécurité des machines. Cette offre mécatronique, déjà disponible pour des produits catalogues, évoluera vers des solutions customisées. Cette approche sur mesure permettrait de réduire les coûts, d’augmenter la fiabilité et la modularité. L’offre de services La machine, qu’elle soit autonome ou intégrée dans un processus, est un des éléments-clés de l’économie moderne. Si la mondialisation offre aux constructeurs un marché plus vaste, elle leur impose de nouvelles contraintes. La première est bien entendu celle des coûts. Ensuite, la nécessaire augmentation des performances a souvent conduit à refondre radicalement la conception en intégrant de nouvelles technologies. De plus, l’exigence de 120 Le présent document est la propriété des entreprises qui ont contribué à sa rédaction et du GIMELEC. Il est protégé par le droit d’auteur. Il ne peut être reproduit , modifié, diffusé, exploité sans l’autorisation écrite des propriétaires.
12- Conclusion qualité associée à la réduction des temps d’arrêt et du coût de production a imposé un meilleur suivi du processus et une anticipation des dérives. Enfin, la personnalisation des produits est devenue une nécessité pour satisfaire les marchés. Il est nécessaire de pouvoir opérer rapidement les changements de séries. Pour répondre à ces challenges souvent contradictoires, les constructeurs ont dû concentrer leurs investissements sur leur métier de base et ouvrir une nouvelle forme de partenariat avec les fabricants d’automatismes. Ceux-ci s’impliquent plus dans la conception des machines pour proposer des solutions plus globales. La mise au défi des acteurs du Motion Control est de mettre en pratique: ■■l’intégration totale dans la fabrication , ■■les opérations de maintenance des installations , ■■la pérennité des applications malgré le raccourcissement des cycles de vie des produits et composants, ■■la collaboration entre les automaticiens et les mécaniciens. Les offreurs de produits d’automatisme ont, en raison d’une vision partagée avec de nombreux utilisateurs, la capacité de guider les industriels vers la solution présentant les meilleurs rapports performance, qualité, prix et la réponse à ces enjeux est de proposer aux clients constructeurs de machines une approche solution s’appuyant sur : ■■une offre multiplateforme de programmation, des architectures d’automatismes et des bus de communication reconnus connectant des actionneurs propriétaires ou non, et le tout mis en oeuvre par un logiciel unique, ■■une facilité d’usage; tous les composants doivent répondre à une orientation majeure basée sur la facilité : -- à choisir, --à intégrer, --a mettre en oeuvre, --à programmer, --à paramétrer..., ■■une expertise : les clients attendent une relation de confiance avec une prise de risque partagée dans un esprit de conception collaborative. Le présent document est la propriété des entreprises qui ont contribué à sa rédaction et du GIMELEC. Il est protégé par le droit d’auteur. Il ne peut être reproduit , modifié, diffusé, exploité sans l’autorisation écrite des propriétaires. 121
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Édition 2- 2012
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Sommaire 1- Préface1 2- Introducti
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1- Préface Le «Motion Control» o
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2- Introduction Historique La comma
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2- Introduction La deuxième famill
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3- L’entraînement 3-2- La conver
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3- L’entraînement 3-2- La conver
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3- L’entraînement 3-3- Les rédu
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Cloche déformable Moyeu elliptique
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1- L’entraînement 3-6- Les frein
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3- L’entraînement 3-8- L’offre
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4- La conversion de puissance 4-1-
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Page 145: Édition novembre 2012
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