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Automatismes programmables industriels Automates TSX Micro
DOCUMENT TECHNIQUE C2 : TSX 37-05/08/10/21/22 Références
Configurations de base automates TSX 37-05/08
(1 emplacement disponible)
alimentation mémoires intégrées RAM flash EPROM 9 K mots 10 K mots + mémoire de données modules d'E/S TOR intégrés type raccordement 1 module de 16 E a 24 V, 12 S relais 2 modules de 16 E a 24 V, 12 S relais par bornier à vis (fourni) par bornier à vis (fourni) référence (1) TSX 37 05 028DR1
c 100...240 V
TSX 37 08 056DR1
TSX 37 05/10 i 28i i1
Configurations de base automates TSX 37-10
(1 emplacement disponible)
alimentation mémoires intégrées RAM flash EPROM 14 K mots 15 K mots + mémoire de données modules d'E/S TOR intégrés type raccordement par bornier à vis (fourni) par bornier à vis (fourni) par connecteur type HE 10 par connecteur type HE 10 par bornier à vis (fourni) par bornier à vis (fourni) référence (1) TSX 37 10 128DT1
a 24 V
TSX 37 08 056 DR1
c 100...240 V
16 E a 24 V 12 S statiques 0,5 A 16 E a 24 V 12 S relais 16 E a 24 V 12 S statiques 0,5 A 32 E a 24 V 32 S statiques 0,1 A 14 K mots 15 K mots 16 E c 115 V + mémoire 12 S relais de données 16 E a 24 V 12 S relais
TSX 37 10 128DR1 TSX 37 10 128DTK1
TSX 37 10 164DTK1
TSX 37 10 028AR1 TSX 37 10 028DR1
Configurations de base automates TSX 37-21/22
TSX 37 10 164DTK1 (3 emplacements disponibles)
alimentation mémoires intégrées fonctions intégrées RAM flash EPROM 20 K mots 15 K mots + mémoire 8 entrées analogiques 0-10 V de données 1 sortie analogique 0-10 V 1 compteur/décompteur 10 kHz 1 compteur 10 kHz 20 K mots 15 K mots + mémoire 8 entrées analogiques 0-10 V de données 1 sortie analogique 0-10 V 1 compteur/décompteur 10 kHz 1 compteur 10 kHz référence (1) TSX 37 21 101 TSX 37 22 101
a 24 V
c 100...240 V
TSX 37 21 001 TSX 37 22 001
TSX 37 22 i 01
Mini bac d'extension
capacité utilisation 2 emplacements automates (soit 4 positions) TSX 37-10/21/22 nombre maximum 1 mini bac par automate référence TSX RKZ 02
(1) Produit livré avec une instruction de service multilingue : français, anglais, allemand, italien et espagnol.
TSX RKZ 02
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Automatismes programmables industriels Automates TSX Micro
DOCUMENT TECHNIQUE C3 : Modules d'entrées/sorties "Tout ou Rien" TSX Micro Références
Modules d'entrées "Tout ou Rien"
nature du courant a tension d'entrée 24 V (log. positive IEC type 2) modularité (nb de voies) 12 32 format demi stand. demi raccordement par connecteur type HE 10 (1) par bornier à vis (fourni) par bornier à vis (fourni) référence TSX DEZ 12D2K TSX DEZ 32D2 TSX DEZ 12D2
TSX DEZ 12D2
c
24 V 12 (log. positive IEC type 1 ou log. négative) 100...120 V 8 IEC type 2 200...240 V 8 IEC type 1
demi demi
par bornier à vis (fourni) par bornier à vis (fourni)
TSX DEZ 08A4 TSX DEZ 08A5
Modules de sorties "Tout ou Rien"
TSX DSZ 08T2K
nature du courant a statiques protégées tension d'entrée 24 V/0,5 A protégées modularité (nb de voies) 8 format demi raccordement par connecteur type HE 10 (1) par bornier à vis (fourni) par bornier à vis (fourni) par bornier à vis (fourni) par bornier à vis (fourni) par bornier à vis (fourni) référence TSX DSZ 08T2K TSX DSZ 08T2 TSX DSZ 32T2 TSX DSZ 04T22 TSX DSZ 08R5 TSX DSZ 32R5
32 24 V/2 A protégées a 24 V ou c 24...240 V 4 8 32
stand. demi demi stand.
c a/c relais, non protégées
Modules d'entrées/sorties "Tout ou Rien"
TSX DMZ 28DT
nombre d'E/S 16 (2) 28 nb, type d'entrées 8, a 24 V (log. positive IEC type 1) 16, a 24 V (log. positive IEC type 1) 16, a 24 V (log. positive IEC type 1 ou log. négative) 16, c 100...120 V IEC type 2 32, a 24 V (log. positive IEC type 1) nb, type de sorties 8, statiques a 24 V/0,5 A protégées 12, statiques a 24 V/0,5 A protégées format demi raccordement par connecteur type HE 10 (1) par connecteur type HE 10 (1) par bornier à vis (fourni) par bornier à vis (fourni) référence TSX DMZ 16DTK
stand.
TSX DMZ 28DTK TSX DMZ 28DT TSX DMZ 28DR
12, relais stand. 50 VA non protégées
64
TSX DMZ 64DTK
12, relais stand. 50 VA non protégées 32, statiques stand. a 24 V/0,1 A protégées
par bornier à vis (fourni) par connecteur type HE 10 (1)
TSX DMZ 28AR
TSX DMZ 64DTK
(1) Module livré avec cache connecteur type HE 10. (2) Module compatible avec le système d'installation contrôle industriel Tego.
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Automatismes programmables industriels Automates TSX Micro
DOCUMENTTECHNIQUEC4aVoies analogiques intégrées : et modules d'entrées/sorties analogiques TSX Micro Guide de choix
Utilisations
Entrées analogiques
1
type d'entrées/sorties
entrées haut niveau
entrées haut niveau
entrées haut niveau
entrées haut niveau, thermocouples, thermosondes multigamme
nature gamme
tension
courant
tension
courant
0-10 V
0-20 mA 4-20 mA
± 10 V 0-10 V
0-20 mA 4-20 mA
modularité
8 voies
B, E, J, K, L, N, R, S, T, U, Pt 100, Ni 1000 (2 ou 4 fils) ± 10 V, 0-10 V, 0-5 V, 1-5 V 0-20 mA, 4-20 mA (avec shunt externe fourni) 4 voies
isolement entre voies : entre voies : point commun point commun entre bus et voies : entre bus et voies : a 1000 V eff. point commun entre voies et terre : entre voies et terre : a 1000 V eff. point commun 32 ms (cycle normal), 4 ms par voie utilisée (cycle rapide) filtrage paramétrable de 0 à 4,1 s (0 en cycle rapide) entre voies : a 30 V (entrées différentielles) entre bus et voies : a 500 V eff. entre voies et terre : a 500 V eff. 520 ms filtrage paramétrable de 0 à 66,3 s 12 bits 16 bits
période d'acquisition temps de réponse
résolution
8 bits
11 bits + signe
raccordement
par connecteur type SUB-D 15 contacts ou système Telefast 2 (ABE 7CPA01)
par bornier à vis (fourni avec le module)
type
1
entrées analogiques intégrées aux bases TSX 37-22
TSX AEZ 801
TSX AEZ 802
TSX AEZ 414
pages
B62
B89
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DOCUMENT TECHNIQUE C4b
Sorties analogiques
Entrées/sorties analogiques à distance (200 m)
1
sortie tension
sorties tension
sorties tension/courant
entrées haut niveau
tension
tension
tension/courant
tension/courant
0-10 V
± 10 V
± 10 V
0-20 mA 4-20 mA
± 10 V 0-10 V
0-20 mA 4-20 mA
1 voie
4 voies
2 voies
3 voies d'entrées/1 voie de sortie, 4 modules maximum
entre bus et voie : point commun entre voie et terre : point commun
entre voies : point commun entre bus et voies : c 1000 V eff. entre voies et terre : c 1000 V eff.
entre voies : point commun entre bus et voies : c 1500 V eff. entre voies et terre : c 1500 V eff.
entre voies et terre : c 2000 V eff. entre entrées et sorties : c 1000 V eff.
1 ms par voie
50 µs 8 bits
400 µs 11 bits + signe
300 µs 11 bits + signe
400 µs 11 bits 7 bits + signe/ 11 bits + signe selon configuration par bornier à vis intégré
par connecteur type SUB-D 15 contacts ou système Telefast 2 (ABE 7CPA01)
par bornier à vis (fourni avec le module)
1
sortie analogique intégrée aux bases TSX 37-22
TSX ASZ 401
TSX ASZ 200
TSX AMN 400i
B62
B89
B39
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Automatismes programmables industriels Automates TSX Micro
DOCUMENTTECHNIQUEC5a:Voies analogiques intégrées et modules d'entrées/sorties analogiques Présentation, description, fonctions
Présentation
Les automates TSX Micro offrent trois possibilités d'effectuer du traitement analogique : c soit avec des modules au demi-format d'entrées analogiques TSX AEZ iii et de sorties analogiques TSX ASZ iii implantés dans les emplacements disponibles (base ou mini bac d'extension) c soit en utilisant les entrées/sorties analogiques intégrées aux bases automates TSX 37-22. c soit en utilisant les modules TSX Nano d'extension d'E/S analogiques (voir pages B38 et B39) Le nombre maximum de modules analogiques, dans une configuration d'automate TSX Micro, est de : c 2, pour une configuration TSX 37-10 c 4, pour une configuration TSX 37-21/22 (2 modules TSX ASZ 200 maximum dans la base). La connectique de ces modules d'entrées ou de sorties analogiques est toujours réalisée par des borniers à vis.
1
Description
Modules d'entrées/sorties analogiques TSX AEZ/ASZ Les modules d'entrées/sorties analogiques TSX AEZ/ASZ comprennent : 1 un corps métallique rigide 2 un système de verrouillage pour fixation du module dans son emplacement. Ce système est accessible uniquement lorsque le bornier à vis est démonté 3 une étiquette de référence du module 4 un connecteur pour montage du bornier à vis. Connectique fournie avec chaque module : 5 un bornier à vis débrochable TSX BLZ H01 pour le raccordement des capteurs et préactionneurs analogiques.
2 3 4 5
1
TSX 37-22
Entrées/sorties analogiques intégrées Les bases automates TSX 37-22 intègrent 8 entrées 0...10 V et 1 sortie 0...10 V. Ces voies intégrées peuvent recevoir le module de réglage et d'adaptation TSX ACZ 03 permettant soit de : c disposer de 4 potentiomètres pour le réglage par l'utilisateur de 4 constantes application (consigne, seuil...) c transformer les entrées 0...10 V en entrées 0...20 mA ou 4...20 mA c transformer les 8 entrées 0...10 V en 8 entrées TOR a 24 V. 1 un connecteur type SUB-D 15 contacts pour le raccordement des capteurs/ préactionneurs analogiques ou le montage de l'adaptateur TSX ACZ 03 2 un connecteur type SUB-D 15 contacts TSX ACZ 03 pour le raccordement des capteurs/préactionneurs analogiques ou les capteurs TOR 3 potentiomètres de réglage des 4 premières voies d'entrées. Principe de raccordement des voies analogiques intégrées avec système de précâblage Telefast 2 L'utilisation du système de précâblage Telefast 2 facilite la mise en oeuvre des modules en donnant accès aux entrées au travers de bornes à vis. Le raccordement s'effectue par l'intermédiaire d'un câble blindé d'une longueur de trois mètres TSX CCP S15 équipé à ses extrémités de connecteurs type SUB-D. L'embase de câblage ABE-7CPA01 permet le raccordement des : c 8 entrées analogiques (ou 8 entrées TOR a 24 V avec le module d'adaptation TSX ACZ 03) c 1 sortie analogique c 1 sortie référence a 10 V pour l'utilisation éventuelle de 4 potentiomètres externes pour les 4 dernières voies (4,7 k, précision ± 20 % maximum). Un connecteur femelle type SUB-D 9 contacts permet le raccordement direct de la référence vitesse d'un variateur de vitesse de type Altivar 16.
2 3
TSX ACZ 03
ATV TSX 37-22 TSX CCP S15 ABE-7CPA01 TSX CDP 611
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DOCUMENT TECHNIQUE C5b
Les modules d'entrées/sorties analogiques ne nécessitent aucune alimentation externe : l'énergie est fournie par l'alimentation de l'automate TSX Micro. Pour une fiabilité maximale, ces modules ne comportent aucun composant électromécanique : ni relais de multiplexage, ni "switchs" de configuration, ni potentiomètre de réglage. Ces modules ne comportent que des composants statiques et leur configuration s'effectue par le logiciel PL7 Micro ou PL7 Junior.
Modules d'entrées analogiques TSX AEZ 801/802
Les modules (TSX AEZ 801 et TSX AEZ 802) sont des modules d'entrées analogiques 8 voies haut niveau multigamme tension ou courant. Ils offrent, pour chacune des entrées, le choix entre les gammes + 10 V ou 0...10 V (TSX AEZ 801) et 0...20 mA ou 4...20 mA (TSX AEZ 802) suivant le choix défini par configuration. Les différentes fonctions des modules d'entrées analogiques TSX AEZ 801/802 sont : c la scrutation des voies d'entrées utilisées (normale ou rapide) par multiplexage statique et l'acquisition des valeurs c la conversion analogique/numérique (11 bits + signe ou 12 bits) des mesures d'entrées. Les traitements réalisés par le processeur automate, complétant ces fonctions sont : c le contrôle de dépassement des entrées c le filtrage des mesures c la mise au format utilisateur des mesures d'entrées pour un affichage en unité directement exploitable.
Module d'entrées analogiques TSX AEZ 414
Le module TSX AEZ 414 est une chaîne d'acquisition de mesures industrielles à 4 voies différentielles. Il offre, suivant le choix défini en configuration et pour chacune des voies les gammes thermocouple, thermosonde ou haut niveau tension et courant via une résistance externe fournie avec le module (voir page B89 pour les différentes gammes). Les différentes fonctions du module d'entrées analogiques TSX AEZ 414 sont : c la sélection de la gamme d'entrée de chaque voie c la scrutation des voies d'entrées par multiplexage et l'acquisition des valeurs c la conversion analogique/numérique (16 bits) des mesures d'entrées c les contrôles de dépassement des valeurs d'entrées et liaison capteur c la linéarisation automatique dans le cas des thermosondes Pt 100 et Ni 1000 c la linéarisation automatique et la compensation de soudure froide interne ou externe, dans le cas des thermocouples c la mise au format utilisateur des mesures d'entrées pour un affichage en unité directement exploitable (unités physiques ou gamme utilisateur) c la détection d'un défaut de liaison capteur en gammes thermocouples.
Modules de sorties analogiques TSX ASZ 401/200
Le module TSX ASZ 401 propose 4 sorties analogiques à point commun (+ 10 V ou 0...10 V ). Le module TSX ASZ 200 offre pour chacune des deux sorties à point commun le choix entre les gammes + 10 V, 0...20 mA ou 4...20 mA. Les différentes fonctions des modules de sorties analogiques TSX ASZ 401/200 sont : c la prise en compte des valeurs numériques correspondant aux valeurs analogiques à obtenir en sortie. Ces valeurs sont calculées par la tâche automate à laquelle les voies sont affectées (MAST ou FAST) c le traitement des défauts de dialogue avec l'automate avec la mise en repli des sorties (valeur 0 ou maintien) c la sélection de la gamme pour chaque sortie : tension ou courant (module TSX ASZ 200) c la conversion numérique/analogique (11 bits + signe) des valeurs de sorties.
Voies analogiques intégrées aux bases automates TSX 37-22
Les automates TSX 37-22 intègrent de base une interface analogique haut niveau qui comprend 8 voies d'entrées 0... 10 V et 1 voie de sortie 0...10 V. Cette interface permet de répondre aux applications qui nécessitent un traitement analogique mais où les performances et les caractéristiques d'une chaîne de mesure industrielle ne se justifient pas. Les différentes fonctions des voies analogiques intégrées sont : c la scrutation des voies d'entrées (normale ou rapide) par multiplexage statique et l'acquisition des valeurs c la conversion analogique/numérique (8 bits) et le filtrage des mesures d'entrées c le rafraîchissement par le processeur de la valeur numérique de sortie c la conversion numérique/analogique de la valeur de sortie c le traitement des défauts de dialogue avec le processeur et notamment la mise en repli de la sortie c la fourniture d'une tension de référence pour des potentiomètres externes ou inclus dans le module de réglage et d'adaptation TSX ACZ 03.
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DOCUMENTTECHNIQUEC6a:Voies analogiques intégrées et modules d'entrées/sorties analogiques Caractéristiques
Caractéristiques des entrées analogiques
type de modules d'entrées nombre de voies gamme d'entrées conversion bits analogique/numérique période d'acquisition cycle normal ms cycle rapide ms filtrage des mesures filtrage matériel 1er ordre erreur maximum à 25 °C %PE 0...60 °C %PE dérive maximum %/10 °C en température impédance d'entrée isolement entre voies et bus V eff entre voies et terre V eff entre voies surtension maximum sur les entrées V consommations mA gammes d'entrées pour TSX AEZ 414 tension/courant erreur maximum à 25 °C %PE 0...60 °C %PE sonde de température erreur maximum à 25 °C °C 0...60 °C °C thermocouple erreur maximum (4) à 25 °C C. Ext. °C C. Int. °C 0...60 °C C. Ext. °C C. Int. °C
TSX AEZ 801 8 ± 10 V 0...10 V 11 + signe
TSX AEZ 802 8 0-20 mA 4...20 mA 12
TSX AEZ 414 4 thermocouples, thermosondes haut niveau (voir gammes ci-dessous) 16
intégrées au TSX 37-22 8 0...10 V 0-20 mA/4-20 mA (1) 8 32 4 x nb de voies utilisées F de coupure # 600 Hz tension 1,8 4 0,75 54 k courant 2,8 5,6 0,8 499
32 520 4 x nb de voies utilisées numérique du premier ordre avec coefficient de filtrage modifiable F de coupure # 33 Hz F de coupure # 169 Hz (thermocouples) (2) 0,16 0,46 0,068 2,2 M 1000 1000 point commun ± 30 voir page Bxx ± 10 V 0,03 0,30 Pt 100 0...10 V 0,03 0,30 ± 7,5 0,15 0,4 0,054 250 M voir ci-dessous voir ci-dessous 0,08 (tension), 0,1 (courant) 10 M 500 500 a 30 V (entrées différentielles) ± 30
aucun aucun (0 V à la terre) point commun + 30/- 15 ± 15
0...5 V 0,04 0,33 Ni 1000 0,2 0,7 J 1,6 4,6 5,4 6,9
1...5 V 0,06 0,40
0-20 mA 0,18 0,47
4-20 mA 0,22 0,59
0,7 + 7,9 10-4 x M (3) 1,7 + 37,5 10-4 x M (3) B E 3,6 3,6 19,1 19,1 1,3 3,8 4,5 5,5
K 1,7 4,8 6,4 7,7
L 1,6 4,6 5,2 6,8
N 1,5 3,7 6,1 7
R 2,6 4,2 14,1 14,5
S 2,9 4,6 16,2 16,6
T 1,6 4,6 5,5 7,1
U 1,3 3,8 4,7 5,9
Caractéristiques des sorties analogiques
type de modules de sorties nombre de voies gamme de sorties conversion bits numérique/analogique temps de restitution µs résolution maximale charge de sortie K erreur maximum à 25 °C %PE à 60 °C %PE type de protection tension maximum V sans destruction dérive maximum %/10 °C en température isolement entre voies et bus V eff entre voies et terre V eff entre voies consommations TSX ASZ 401 4 ± 10 V 11 + signe 400 5 mV >2 0,25 0,65 court-circuit permanent ± 30 0,096 1000 1000 point commun voir page B100 0,15 0,55 TSX ASZ 200 2 ± 10 V 11 + signe 300 6 mV >1 0,50 0,58 intégrées au TSX 37-22 1 0...10V 8 50 40 mV >5 1,5 3 court-circuit perm. court-circuit au 0 V ou 5 V 0,5 aucun aucun (0 V à la terre)
0...10 V 11
0-20 mA 4-20 mA 11 400 6 µA < 0,6 0,57 0,83 circuit ouvert perm. 0,107
0,083 1500 1500
Caractéristiques de la sortie de référence a 10 V pour potentiomètres (5)
type de modules de sorties courant de sortie mA erreur maximum à 25 °C mV à 60 °C mV dérive maximum %/10 °C en température type de protection TSX ASZ 401 TSX ASZ 200 intégrées au TSX 37-22 10 390 600 1 court-circuit perm.
(1) Avec module de réglage et d'adaptation TSX ACZ 03. Caractéristiques des 8 entrées TOR a 24 V, voir page B72. (2) Fréquence de coupure # 10,8 kHz (thermosondes), # 255 Hz (haut niveau). (3) Les précisions sont données en fonction de la mesure M en câblage thermosonde 4 fils. (4) C. Ext. : avec compensation externe de soudure froide ; C. Int. : avec compensation interne de soudure froide. (5) Sortie pour un maximum de 4 potentiomètres de réglage (internes ou externes). Schneider Electric - Catalogue automatismes industriels 2001
DOCUMENT TECHNIQUE C6b
Modules d'entrées analogiques
type d'entrées analogiques haut niveau avec point commun analogiques haut niveau isolées thermocouples, thermosondes nombre de voies 8 gamme du signal d'entrée ± 10 V, 0-10 V 0-20 mA, 4-20 mA 4 résolution 11 bits + signe 12 bits référence (1) TSX AEZ 801 TSX AEZ 802 TSX AEZ 414
TSX AEZ 802
± 10 V, 0-10 V, 16 bits 0-5 V, 1-5 V, 0-20 mA, 4-20 mA, B, E, J, K, L, N, R, S, T, U, Pt 100, Ni 1000 (2 ou 4 fils)
Modules de sorties analogiques
type de sorties analogiques avec point commun nombre de voies 4 2 gamme et résolution du signal de sortie ± 10 V, 0-10 V, 11 bits + signe ± 10 V, 11 bits + signe ou 0-20 mA, 4-20 mA, 11 bits référence (1) TSX ASZ 401 TSX ASZ 200
TSX ASZ 401
Accessoires et câble de raccordement
désignation module d'adaptation utilisation voies d'E/S analogiques intégrées TSX 37-22 (embrochage direct) voies d'E/S analogiques et comptage intégrées TSX 37-22 voies d'E/S analogiques intégrées TSX 37-22 pour raccordement de E/S analogiques intégrées (connecteur type SUB-D, 15 contacts) fonctions réalisées réglage de constantes à l'aide de 4 potentiomètres intégrés. adaptation en courant 0-20 mA, 4-20 mA, adaptation en 8 voies "Tout ou Rien" a 24 V connecteur type SUB-D, 15 contacts raccordement sur bornier à vis des voies intégrées référence TSX ACZ 03
TSX ASZ 200
ABE 7CPA01
connecteurs type SUB-D (lot de 2) embase de raccordement Telefast 2 désignation câble 2,5 m (section 0,205 mm2)
TSX CAP S15
ABE-7CPA01
référence vers embase ABE 7CPA01 (connecteur type SUB-D, 15 contacts) TSX CCP S15
Eléments de rechange
désignation bornier de raccordement lot de 4 résistances (fourni avec module TSX AEZ 414) fonctions réalisées raccordement sur bornier à vis (fourni avec module TSX AiZ) adaptation pour gamme courant 250 ± 0,1 % du module TSX AEZ 414 référence TSX BLZ H01 TSX AAK2
TSX CCP S15
Documentation (en français)
désignation mise en oeuvre E/S analogiques objet matériel logiciel présentation manuel A5 relié A5 relié inclus dans produit à commander séparément manuel mise en oeuvre métiers référence TSX DM 37 13F TLX DS 37 PL7 13F
(1) Produit livré avec bornier de raccordement à vis TSX BLZ H01 et avec une instruction de service multilingue : français et anglais.
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Candidat n° : ..................
CAHIER REPONSES
VOUS TRAITEREZ TROIS DES QUATRE PARTIES PROPOSEES LE TRAITEMENT DES PARTIES A ET B EST OBLIGATOIRE. VOUS CHOISIREZ, ENTRE LES PARTIES C ET D, CELLE QUI VOUS PARAIT LA PLUS ADAPTEE A LA VALORISATION DE VOS COMPETENCES. Cochez ci-dessous la case correspondant à la partie que vous avez choisi de traiter. Partie C Partie D
Vous répondrez uniquement sur le cahier réponse, aux emplacements prévus à cet effet Les pages de gauche pourront être utilisées pour les commentaires et calculs complémentaires.
0
PARTIE A
ÉTUDE DE L'ALIMENTATION HYDRAULIQUE DES CANONS À NEIGE
A1 Analyse de la zone d'étude
A 1 1 Calculs des altitudes Altitude de la surface libre de la réserve des Courtiens : ................................................................... Altitude de la salle des machines de l'usine à neige : ........................................................................ Variation d'altitude : ............................................................................................................................ A 1 2 Dimensionnement des tuyauteries Longueur tuyauterie DN150 : ............................................................................................................. Longueur tuyauterie DN200 : ............................................................................................................. A 1 3 Conduite d'alimentation Longueur : .......................................................................................................................................... Désignation : ....................................................................................................................................... A 1 4 Caractéristiques du canon "Rubis R10" Débit d'eau maximal : ......................................................................................................................... Pression d'eau : ..................................................................................................................................
1
A2 Etude de l'alimentation en eau de l'usine à neige
A 2 1 Pertes de charge
Calcul des pertes de charge linéaires des tuyauteries neuves en fonte et en acier
La droite tracée illustre un exemple : Pour un débit de 10 m3/h et un diamètre de passage de l'eau de 40 mm, la perte de charge pour une longueur de conduite de 100 m est de 20 mce (mètre de colonne d'eau) et la vitesse d'écoulement de 2,4 m/s.
Perte de charge pour 100 m de tuyauterie DN 150 : .......................................................................... Perte de charge pour 100 m de tuyauterie DN 200 : ..........................................................................
2
A 2 2 Pertes de charge totales ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. A 2 3 Validation de la solution retenue ............................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................
A 3 Etude de l'alimentation en eau des canons à neige
A 3 1 Validation du choix de la pompe
A 3 2 Calcul de la puissance hydraulique A 3 2 1 Variation d'énergie potentielle ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................
3
A 3 2 2 Variation d'énergie cinétique ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. A 3 2 3 Travail d'échange ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. A3 2 4 Travail pour 1 m3 débité dans l'ensemble des 12 canons.
- Il faut, pour le calcul des pertes de charge, ne considérer qu'un seul canon et non les 12 -
............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. A 3 2 5 Puissance hydraulique de la pompe ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................
4
A 3 2 6 Validation du choix du moteur, adéquation aux contraintes ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................
A 4 Etude du démarrage du moteur de pompe
A 4 1 Accélération angulaire ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. A 4 2 Couple électromagnétique. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. A 4 3 Couple moteur au bout de 5 secondes ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................
5
A 4 4 Couple en fonction du temps
en rad/s
311
t en s 2 C en N·m 10
t en s
A 4 5 Imaginer et décrire plusieurs scénarios concernant la forme de la courbe précédente, qui prennent en compte le moment d'amorçage de la pompe, après la fin de la période de démarrage ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................
6
A 4 6 Couple en fonction de la vitesse C en Nm
N en trs/mn
A 5 étude de l'accouplement moteur / pompe
Avantages de ces accouplements ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................
7
PARTIE B
DIMENSIONNEMENT DU MOTEUR D'ENTRAINEMENT DE LA POMPE « WDX E7 »
B1. Couplage du moteur
............................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................
B2. Bilan énergétique
B2.1 Bilan des puissances dans le cas de l'essai à vide
P10 = ...................................................................................................................................................
Pfs + pméca = ....................................................................................................................................
B2.2 Séparation possible des pertes fer stator Pfs et des pertes mécaniques pméca .............................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................
8
B2.3 Bilan des puissances ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. B2.4 Pertes Joules au stator
Pjs = ...................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................. B2.5 Glissement et Fréquence des courants rotoriques
g = ......................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................
fr = ....................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................. B2.6 Puissance transmise au rotor
Ptr = ...................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................. B2.7 Pertes Joule au rotor
Pjr = ...................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................. B2.8 Puissance utile
Pu = ...................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................. B2.9 Rendement du moteur Rendement = ...................................................................................................................................... Comparaison avec la valeur donnée par le constructeur : .................................................................
9
B2.10 Couple électromagnétique du moteur
Cem = ................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................
B3 Dimensionnement du moteur asynchrone
B3.1 Expression de s en fonction de f et de P
S = ..................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................. B3.2 Calcul du volume du rotor, du diamètre et de la longueur Volume du rotor V = .......................................................................................................................... ............................................................................................................................................................. Diamètre du rotor D = ....................................................................................................................... ............................................................................................................................................................. Longueur du rotor L = ........................................................................................................................ .............................................................................................................................................................
B4 Caractéristique Couple - vitesse du moteur asynchrone.
B4.1 Couple Cem en fonction de la vitesse n pour un glissement g faible ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................
10
B4.2 Couple Cem en fonction de la vitesse n pour un glissement g élevé ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................
B5. Alimentation du moteur d'entraînement de la pompe par démarreur progressif
B5.1 Courant de démarrage du moteur en démarrage direct
Id = ...................................................................................................................................................
B5.2 Conséquence d'une telle valeur de courant pour l'installation ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. B5.3 Couple de démarrage AVEC LE DEMARREUR PROGRESSIF ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................
11
B5.4 Courbe du couple moteur AVEC LE DEMARREUR PROGRESSIF La courbe est à compléter sur le document ci-dessous.
C/Cn
B5.5 Type de semi-conducteurs utilisés dans le démarreur Semi conducteurs utilisés : .............................................................................................................. B5.6 Principe de fonctionnement du démarreur ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. B5.7 Paramètre(s) électrique (s) intervenant directement dans le processus de démarrage ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. B5.8 Critères de choix du démarreur électronique ............................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................
12
............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. B5.9 Choix du démarreur électronique Désignation complète de l'appareil : ................................................................................................... B5.10 Avantages et inconvénients de ce type de démarrage ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................
13
PARTIE C
ÉTUDE DES AUTOMATISMES
C1 Etude du démarrage des compresseurs
C11 Avantage de ce type de démarrage ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. C12 Contraintes liées à ce type de démarrage. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. C13 Schéma multifilaire de la partie puissance de l'installation
Préciser sur le schéma, les références de tension du moteur choisi. Vous placerez l'ensemble du matériel qui concoure à la commande du moteur. Vous placerez l'ensemble du matériel qui concoure aux protections.
14
C2 Choix de l'automate permettant la gestion de l'automatisme
C21 Capteurs délivrant une information analogique
BAC FROID Référence Type de sortie DEPART D'AIR Référence Type de sortie DEPART EAU Référence Type de sortie CONDITIONS CLIMATIQUES Référence Type de sortie
C22 Capteurs délivrant une information logique
SECURITE ET ALARME REFRIGERATION référence CIRCUIT D'AIR référence CIRCUIT D'EAU référence référence MISE EN SERVICE référence
C23 Sorties logiques
COMPRESSEUR D'AIR référence REFRIGERATION référence ENNEIGEMENT référence BILAN DES ENTRES / SORTIES DE L'AUTOMATE NOMBRE ENTREE ENTREE ENTREE SORTIE ANALOGIQUE ANALOGIQUE LOGIQUE LOGIQUE Ni1000 4-20 mA TOR
C24 Détermination de la structure de l'automate On vous demande à l'aide des documents techniques C2 à C6 de compléter le bon de commande de la page suivante.
15
C3 Etude du système de régulation de pression d'eau
C31 Correspondance entre bars et milliampères
Pour 60 bars le capteur délivre un courant de : .......................................................................................
C32 Fonctionnement de la vanne de régulation ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. Sens d'action : .................................................................................................................................... C33 Action intégrale ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. C34 Réglage du régulateur
C341 Détermination pour une boucle PI Période T des oscillations :......................................................................................................................
.............................................................................................................................................................
Amplitude 2A des oscillations : ................................................................................................................
.............................................................................................................................................................
C342 Bande proportionnelle et temps intégral Bande proportionnelle
Xp : ....................................................................................................................
.............................................................................................................................................................
Temps d'intégrale Ti : ...........................................................................................................................
.............................................................................................................................................................
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C4 Etude de l'automatisme local
C41 Chronogramme de la commande des vannes
C421 Structure de communication ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. C422 Justification ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................
18
PARTIE D
ÉTUDE DE LA PROTECTION DU MATERIEL ET DU SCHÉMA DES LIAISONS A LA TERRE
D1. Bilan des puissances
D1.1 Courant d'emploi Compresseur 1 : ................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. Compresseur 2 : ................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. Moteur d'entraînement de la pompe d'enneigement : ........................................................................ ............................................................................................................................................................. Pompes immergées 1 : ....................................................................................................................... ............................................................................................................................................................. Pompes immergées 2 : ....................................................................................................................... ............................................................................................................................................................. D1.2 Calibre des disjoncteurs ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. D1.3 Courant d'emploi total ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................
19
D2 Courants de courts-circuits
R ( m) Réseau amont Transformateur 1 250 kVA Câble C1 3 x 300 mm²/Ph 1 x 300 mm²/N L=5m Disjoncteur UNELEC CNP Jeu de barres B1 900 mm²/Ph Cu L=5m Disjoncteur Q1 C1251 N Câble C2 5 x 240 mm²/Ph 5 x 95 mm²/N L = 25 m Jeu de barres B2 900 mm²/Ph Cu Salle des machines L=2m Somme Courant de court-circuit en B2 Câble C3 2 x 150 mm²/Ph 1 x 150 mm²/PE L = 15 m Somme Courant de court-circuit niveau moteur X ( m)
0
0
0
0
R = I CC 3 =
X =
R =
I CC 3 =
X =
D2.2 Pouvoir de coupure de Q1 et de Q4 ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................
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D3 Réglage du disjoncteur Q4 et sélectivité avec Q1
D3.1 Réglage du déclencheur long retard LR du disjoncteur Q4
K 0 = ...................................................................................................................................................
K R = ...................................................................................................................................................
D3.2 Sélectivité des protections. Définition ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. D3.3 Techniques de sélectivité des protections ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. D3.4 Sélectivité entre Q4 et Q1. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. D3.5 Réglage du déclencheur court retard CR du disjoncteur Q4 ............................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................
D4 Calcul de la chute de tension à l'extrémité du câble C3
D4.1 Chute de tension
U BC dans le câble C3
............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................
21
D4.2 Chute de tension relative
3,5 V UAC
D4.3 Commentaires ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................
22
UBC
D5 Schéma de liaison à la terre
D5.1 Définition du TNS ............................................................................................................................