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

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Sommaire 8- Le réglage de l’asservissement 95 9- Les applications industrielles98 -- 9-1- Maximisation de la production d’électricité d’une centrale photovoltaïque ................................................... 99 -- 9-2- Manutention : Système de levage d’une rame TGV complète........................................................................ 100 -- 9-3- Ensacheuse horizontale sur base de servomoteurs avec variateurs intégrés................................................. 101 -- 9-4- Solution complète (matériels et applicatifs) de portique de manutention .................................................... 102 -- 9-5- ROBOTIQUE et PACKAGING : Intégration des robots Delta dans les lignes de machines d’emballages .......... 103 -- 9-6- THERMOFORMAGE : Solution globale et ouverte d’automatisme et d’entraînement ................................... 104 -- 9-7- Machine d’impression sérigraphie 2 couleurs .............................................................................................. 105 -- 9-8- Machine évolutive d’étiquetage de bouteilles............................................................................................... 106 -- 9-9- Convoyeur avec économies grâce à technologie Movigear® ......................................................................... 107 -- 9-10- Installation de conditionnement et d’emballage de lames de parquet stratifié........................................... 108 -- 9-11- Ligne d’impression «commercial»............................................................................................................... 109 -- 9-12- Machine de bobinage de fibres synthétiques ............................................................................................. 110 10- Les économies d’énergie 111 11- La sécurité 115 -- 11-1- Les exigences............................................................................................................................................... 115 -- 11-2- Les fonctions intégrées................................................................................................................................ 116 12- Conclusion 120 13- Glossaire 122 4 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.
1- Préface Le «Motion Control» ou contrôle de mouvement... un intérêt incontesté Le marketing produit et le design intervenant de plus en plus dans le succès commercial et financier d’un produit en orientant le choix du consommateur, les industriels doivent faire face à un marché très fluctuant et volatil. Pour répondre aux attentes du client (en terme de formats, de couleurs, de textures, de design, de goûts…), ils doivent investir dans des outils de production et des machines évolutifs, flexibles, de plus en plus performants avec un taux de rendement synthétique (TRS) le plus élevé possible. Cet investissement doit alors se faire de façon judicieuse et doit aussi être rentabilisé au plus vite. Les cadences machines doivent aussi être de plus en plus élevées, avec des précisions de plus en plus serrées afin de réduire les rebuts et augmenter la qualité du produit fini. Une maintenance facilitée et rapide est également recherchée, ainsi qu’une transparence de l’information aux différentes strates de l’entreprise afin que les décisions puissent être prises en temps réel, tant au niveau du personnel de production et maintenance, qu’au niveau direction générale de l’entreprise. Ceci au travers d’outils de suivi de production et d’ordonnancement, d’outils qualité et de traçabilité, indispensables à la survie des usines. Les fabricants de machines et intégrateurs doivent apporter toutes les réponses à ces contraintes et enjeux majeurs. C’est pourquoi les machines évoluent dans leurs architectures matérielles et logicielles. Les solutions traditionnelles purement mécaniques et/ou basées essentiellement sur des technologies pneumatiques ou hydrauliques sont en perte de vitesse. Ces anciennes technologies sont inadaptées à la flexibilité exigée, sont limitées en performances en termes de vitesse, accélération et répétabilité, et laissent ainsi place à de nouvelles technologies articulées autour de la motorisation électrique et des actionneurs rotatifs et linéaires associés. Face à ces exigences, les solutions de contrôle de mouvement communément appelées « Motion Control » apportent la convergence des fonctions et des matériels pour: ■■faciliter l’interfaçage, ■■simplifier le paramétrage et la mise en service, ■■minimiser les coûts machine et de possession, ■■mutualiser les compétences, ■■réaliser une combinaison synergique et systémique de la mécanique, de l’électronique et de l’informatique temps réel (mécatronique), ■■décliner l’offre en solutions par application, sur une plate-forme matérielle standard et les bibliothèques de fonctions technologiques . La structure du document doit permettre une lecture linéaire ou contextuelle et a pour vocation de répondre aux interrogations des industriels, fabricants de machines et intégrateurs. Il est à caractère pédagogique, et permet aux automaticiens généralistes de mieux comprendre et appréhender les problématiques d’intégration de ces solutions technologiques innovantes. Les mécaniciens des bureaux d’études trouveront également dans ce référentiel un exposé exhaustif des solutions de motorisation électrique. Ils pourront apprécier l’approche didactique et applicative afin de mieux cerner le champ d’application du Motion control. Les étudiants d’écoles d’ingénieurs ou d’universités technologiques, ainsi que les élèves de BTS pourront également se faire une très bonne idée du sujet, et pénétrer ainsi dans le monde industriel, au sein des machines de production. Le Motion Control est l’intégration matérielle et logicielle qui s’articule autour d’un contrôleur de mouvement, appelé encore carte d’axes ou commande numérique, qui pilote des variateurs de vitesse (ou «servodrive»), assurant le contrôle de puissance et les asservissements des moteurs ou servomoteurs qui équipent ces machines. Les fournisseurs d’automatismes et de solutions d’entraînement proposent ici de faire un état des lieux de ces solutions industrielles, en passant en revue les technologies des moteurs, des variateurs, des alimentations, des contrôleurs de mouvement. La mise en oeuvre de ces produits avec les tendances technologiques des réseaux industriels , les différentes architectures matérielles et les fonctionnalités-types du contrôle de mouvement qu’on retrouve au cœur des machines, sont abordées de façon détaillée. Le lecteur pourra également prendre connaissance d’applications industrielles concrètes réalisées par les auteurs de cet ouvrage. Enfin, les solutions de sécurité-machine et les économies d’énergie donnent les axes majeurs d’orientation des fabricants de solutions d’automatisme et/ou d’entraînement pour répondre aux attentes des industriels et fabricants de machines. Nous vous proposons de pénétrer dans cet univers et de vous familiariser avec le « Motion Control », qui apporte les performances et les innovations incontournables au cœur de vos machines, pour rester compétitif. 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. 11
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Édition novembre 2012
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