Utiliser un 0 10Vcc pour piloter un relai 24 Vcc

[invitea54ae4b8]

Bonjour à tous. Je suis confronté à ce cas de figure :
Je dois détecter la descente d'un robot de manière électrique sans ajout de capteur. D'après la doc du variateur ( moteur triphasé de quelques kw ) je dispose d'un 0 10Volts image de la descente dudit robot.
J'ai besoin de cette information pour piloter un relai 24 Vcc. Je ne suis pas du tout callé en électronique, et d'après mes recherches, il me faut donc employer un ampli op en montage amplificateur non inverseur.
Il me faut donc :
un ampli
deux résistances
Et Us = ( 1 + R2/R1 ) Ue
Mon Ue est variable en fonction de la vitesse ( qui dépend de la pièce produite par la machine, ensemble presse hydraulique + robot d'extraction/pose pièces ), et actuellement, est de 0,3V

Il me faudrait donc multiplier par 80 cette entrée ?
Si je multipliais par 100 (avec satu à 24V ?) je pourrais être sur de détecter la descente même lente.

Ma question est donc : comment procéder ? Je n'ai pas de contrainte de rendement de l'électronique et autre détails de forme, mais j'ai un impératif : être sur de détecter la descente, qu'elle qu'en soit la vitesse.

ps : j'ai en fait un -10 10v, il faudra donc ajouter une diode sur l'entrée non inverseuse ?

schéma correspondant :

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[invitea54ae4b8]

Je ne vois plus le bouton éditer, excusez le double post
Mon souci vient surtout du choix de l'AOP. Le fournisseur de la boite où je suis en stage actuellement utilise radiospares. Si j'ai bien compris, la tension de sortie peut approcher la tension d'alimentation, donc il faut que mon delta d'alimentation soit de 24V environ ( je crois que 20 Vcc suffisent à enclencher un relais ), mais j'ai un doute sur la tension max d'entrée. Enfin sur les fragilités d'un AOP, les choses à ne pas faire.

pour mes résistances,
R2 = 1 kOhms
R1 = 100 kOhms
Pour obtenir mon gain de 100 ( enfin 101 ) ? Et vérifier que le gain "typique" soit supérieur à ce que je lui demande ?


Ps : Pour la variateur, il s'agit d'un F1 200 de chez Selema, si ça peut aider en quoi que ce soit.

[herrmattoon]

Salut,
Tu devrais trouver toutes les réponses à tes questions à l'URL suivant :
http://forums.futura-sciences.com/el...tml#post304524

A plus!

[invitea54ae4b8]

Visiblement c'est une question de timing l'édition, donc je multipost au fur et à mesure... mes excuses

Comme je n'ai pas besoin de tension de sortie négative, en alimentant un AOP double alimentation 15V entre un 0 et + 24, avec un gain de 1 et une entré de 12, j'aurai donc un + 12 en sortie ? Et si l'entrée devient négative, un 0V puisque l'AOP ne pourrait pas sortir de tension négative ? (le but de cette question est de supprimer la diode).


edit : Merci pour le lien, je vais lire tout ça immédiatement. Merci.

[A voir en vidéo sur Futura]

[eldudo]

Salut
Ce que tu devrais faire si tu veux être aidé , est d'exposer juste ce que tu souhaites faire en disant ce dont tu disposes , sans forcément penser que la seule solution sera d'utiliser un AO .
Il y a certainement moyen d'utiliser un transistor .
En te lisant, ça ne me parait pas clair, ton histoire de descente et de 0 10V .
A plus

[invitea54ae4b8]

Je vais essayer de clarifier mon propos :
Je modifie une machine industrielle, dans le cadre d'un stage de ma deuxième année de BTS. Le système est de taille réelle, dans une entreprise de plasturgie. Il se compose d'une presse hydraulique de 320 tonnes et d'un robot qui déplace un bras, pour remplir/vider la presse.

Ma modification est la suivante : l'ajout d'une barrière immatérielle qui stoppe le robot, pour éviter l'écrasement de l'opérateur. Dans quelles conditions ?
Robot en phase de descente dans la cage de chargement. J'ai un capteur pour la zone de chargement, ma barrière pour présence obstacle dans la cage, il me manque l'information de descente du robot.

Le robot est motorisé par trois moteur asynchrones triphasés, commandés par des variateurs de vitesses U/f avec codeurs pour le positionnement.

Le sens marche avant/arrière est opéré par inversion de deux phases pour l'alimentation du robot via le variateur. Il m'est donc impossible de récupérer l'info sur le fil de phase, le courant étant toujours positif.
Je me suis donc interressé à la commande de descente. Elle est envoyée par le biais du panel de commande. Sous forme de 0 10V. Je ne peux pas l'utiliser directement, car cela entrainerai une surchauffe de l'électronique de la panel ou du vario, et grillerais de l'électronique.

Sur ce variateur, j'ai deux sorties programmables, qui peuvent me donner les copies d'entrées ou sorties de n'importe où du variateur.
J'en utilise donc une pour alimenter un relais, qui validerais ma barrière sur la descente du robot dans la cage.

Mon souci est donc d'alimenter un relais, avec cette information de descente. Elle est sous la forme -10V 10V. Actuellement, en descente j'ai 0,3V et - 0,40v en montée, entre mon output 1 et ma masse.

Comment exploiter cette tension, et uniquement lorsqu'elle est positive, pour commander un contact ? Donc un relais.

Je dispose de la possibilité de commander ce qu'il faut via radiospares, et j'ai déjà à disposition des relais 24Vcc. Je n'ai donc pas de Circuit imprimé, de connectique propre à l'électronique, etc.. j'ai du 1,5², 0,75², bref les fournitures usuelles d'un service de maintenance industriel.

[jeff123]

bonjour,
je ne pense pas que la detection avec une eventuelle sortie de ton variateur soit sécurisé pour ton opérateur.
Par contre je crois qu'il existe des detecteurs de sens de phases sur le triphasé.

[jeff123]

par exemple
http://www.loreme.fr/%5Cfichtech%5CDOP23.pdf

[Forhorse]

Je crois que tu devrais mieux reflechir et te renseigner. La securité machine n'est pas un domaine où l'on peu improviser.
Les organes de securité sont du materiel bien spécifique qui prennent un état definit et sûr en cas de defaillance interne.
Quand on realise un circuit de sécurité avec du materiel qui n'est pas prevu pour, il faut toujours se poser la question "que ce passe t-il si...?" en evaluant bien tout le cas de figure.
Dans ton cas, t'es tu bien posé la question ?
Tu veux piloter un organe de securité par un materiel qui n'est pas de securité.
Que ce passe t-il si la sortie 0-10V de ton variateur crame ?
si elle sort tout le temps 0V quelque soit le mouvement du robot ?
si elle sort tout le temps une tension negative quelque soit le mouvement du robot ?
si elle sort tout le temps une tension positive quelque soit le mouvement du robot ?

La moindre des choses dans ce cas est de recuperer l'info à 2 endroits bien differents, et que c'est infos ne dependent pas d'un seul organe. Et de tout stoper et de mettre la machine en securité si jamais les 2 infos ne sont pas coherantes, c'est le rôle d'un bloc contrôleur de securité (preventa et compagnie) ça ne se bricole pas avec des ampli-op et des relais classique.
N'oublie pas que la vie des personnes qui vont travailler sur cette machine depend de ton travail.

[invitea54ae4b8]

Le problème de ce système est qu'un arrêt d'urgence stop la presse, que le temps de relance de la presse peut être de plusieurs heures dans le pire des cas.

J'en suis pour l'instant à un passage en mode manuel en cas de détection personne, qui coupe la puissance sur le robot, le bascule en mode manu, enclenche le frein à coupure de courant ( ou absence de tension ).
Mon organe barrière est redondant.
Il me faudrait donc doubler le capteur présence cage, l'info de descente du robot ?
Je suis tout ouïe quand aux conseils vis à vis de la législation sur la sécurité.
Le "bricolage" à base d'ampli op (ou transistor ? relais statique ?) ne sert qu'à utiliser le signal de descente. Le doubler n'est pas forcément un problème. Dans l'état, je dois me débrouiller avec ce dont je dispose ( qui est en substance ce que je décris ci dessus ).

Merci de votre aide, je poursuis mes recherches en parallèles.

[Forhorse]

Parles en a ton maitre de stage, et au résponsable maintenance de l'usine où tu fais ton stage... en lui repelant bien qu'en cas d'accident, c'est lui qui finira en prison.

[invitea54ae4b8]

Et bien j'ai vu avec mon maitre de stage, j'ai rendez vous avec une personne spécialisée dans la sécurité des machines, j'ai pour une demi année de lecture de doc INRS ( Institut National de Recherche et de Sécurité ), et je vais passer voir mes profs après le boulot pour en discuter.

Merci à tous d'avoir répondu, j'ai appris des trucs sur les AOP, même si ça ne me servira pas dans un avenir proche.

[jeff123]

tu n'as pas besoin d'une demi année pour ton système, enfin je crois pas.
Tu utilises le genre de capteur que je t'ai donné, tu le doubles sur des entrées redondantes d'un automate sécurisé. ta barrière doit etre aux normes.

Mais surtout ne bidouille rien.

[invitea54ae4b8]

Me revoila.
Pour la detection de descente, on m'a parlé de relais à seuil de tension, qui permettent d'utiliser par exemple le 0,3V pour commuter un contact. Voila pour l'aspect technologique.
Je part sur l'utilisation d'un capteur à ordre de phase finalement, et donc si je le double et que je le connecte à un préventa, je n'aurais que le niveau 2 de sécurité, en l'absence d'autocontrole du capteur (malgré l'autocontrole du preventa sur lequel ils seront connectés) non ?
Voici la doc du modèle de capteur que je pense prendre :
http://docs-europe.electrocomponents...6b80935240.pdf
Avez vous connaissances de tels capteurs mais en version "sécurité" avec auto tests ? Chez téléméca ou chez un autre.

[Forhorse]

Personnelement pour ce genre d'application je partirais sur la detection par deux moyens differents :
- Un relais de seuils en sortie analogique du variateur
- Un relais de contrôle d'ordre de phase
Et biensûr un module de securité qui contrôle la coherance des deux infos.

Sinon pour un contrôleur d'odre de phase version "securité" ça n'a pas l'air de se faire chez Schneider, le plus proche étant XPSVNE mais qui est un contrôle de vitesse nulle.
Chez Pilz tu as le PNOZ s30 qui permet de surveiller la vitesse et le sens de rotation, mais il faut ajouter un codeur sur le moteur ou pouvoir deriver le signal de celui sans doute déjà présent pour le contrôleur du robot. Suivant le type et le nombre de codeur utilisé tu peux atteindre la categorie 3
Parce que tu as bien le PU3Z, toujours chez Pilz, mais je n'arrive pas à trouver s'il surveille que la valeur de la tension ou la présence des 3 phases ou s'il contrôle aussi l'ordre. A voir

[invitea54ae4b8]

Pour le PU3Z il détecte la perte de phase sur ses contacts instantanés, et la sur/sous tension sur les contacts temporisés.

Je ne vais pas pouvoir utiliser de capteur d'ordre de phases, leur plage de fonctionnement dépend de la fréquence et de la valeur de la tension. Etant en sortie de variateur U/f, la plage de fréquence est dépassée.

Je me rabat donc sur les copies d'ordre variateur.
Je dispose de deux sorties indépendantes qui copient chacune la commande de descente du robot. Elles seront mises en redondances et sur un préventa, qui mettra le robot en sécurité si il y a manquement de l'une des infos, ou si j'ai les deux ( robot qui descend ).
Je regarde chez Crouzet (qui a racheté Syrelec) et chez Phoenix Contact pour les références de relais à seuil de tension, donc. Si vous avez d'autres constructeurs, n'hésitez pas, il faudra que je regarde le coût financier, fatalement.
La suite après manger

[Forhorse]

Si tu comptes sur le variateur pour te fournir des infos fiables c'est mal barré, même en doublant les sorties.
On prend les meme et on recommence "aller directement en prison, ne touchez pas 20.000"
Regardes plutôt du côté du PNOZ s30

Je ne sais à pas quelle bureau de certification/verification fait appel l'usine où tu fais ton stage, mais je sais que l'APAVE par exemple (mais sans doute d'autres) "offre" une assistance technique pour la réalisation de securité machine, ils ont l'expertise et l'experience dans ce domaine et seront en mesure de vous orienter vers une solution conforme.
Et franchement, si l'étude que tu es en train de réaliser doit un jour se concretiser sur le terrain, je ne peux que vous conseiller fortement de faire contrôler la machine après modification par ce genre d'organisme.
Ils pourront alors cerifier le niveau de sécurité obtenu et tout le monde sera couvert en cas d'accident.

[invitea54ae4b8]

C'est un responsable de l'APAVE que je dois voir justement jeudi aprem. Je fais une ébauche, avec schémas, pour bien illustrer comment je ferais les choses, pour ensuite voir point à point ce qui ne vas pas dans la démarche.

Le souci ici c'est l'absence d'évolutivité du variateur ( sur un altivar j'aurai pu chopper électriquement l'ordre des phases par exemple ), les contraintes dût au cycle actuel de la machine ( sinon je pourrais laisser opérantes les barrières sur tout mouvement vertical du robot ), et le fait que je ne sois qu'un novice.

On est loin de l'exercice de cours ou la création de machine de a à z. J'vais me repencher sur ce variateur pour voir si je peux en tirer quelque chose à quoi je n'ai pas pensé.

[Forhorse]

Je crois que tu n'as pas compris. Un variateur N'EST PAS un organe de securité, on ne peut pas s'y fier pour en deduire des informations sur l'état de la machine.
ça peut eventuellement être UNE source d'information, mais pas l'unique.

[invitea54ae4b8]

Je l'ai bien compris, je ne voyais juste pas d'autre solution possible.

Donc :
Après concertation avec mon maitre de stage, on change de mode opératoire :
On part sur une came + capteur de sécu en horizontale
+ une autre came en vertical et son capteur de sécurité.

Interdiction de la zone "cage" pour la montée et la descente, rallongement du temps opérateur devant son poste.

Donc deux capteurs de positions redondants et sur préventa chacun, plus la barrière de type 4.

Ca parait plus simple et surtout plus sécuritaire.

Je crois ne rien avoir oublié ?

Merci pour vos points de vue en tout cas, ça m'aide beaucoup.

[Forhorse]

Attention avec les cames, suivant le type de capteur que vous allez utiliser.
Si c'est un capteur inductif de securité, a priori aucun soucis.
Si c'est un capteur mecanique (fin de course) il y a methode particulière de montage : La mise ou le retour en position de securité doit se faire par action mecanique directe et non pas par un ressort.
Et puis 2 preventas pourquoi pas, a condition davoir 4 capteurs... sinon le module de securité ne pas pas contrôler la coherance des informations.

[invitea54ae4b8]

Il est question de logique positive et négative pour les capteurs.

Voila un récapitulatif
http://www.schneider-electric.fr/sit...ur&restrict=IM

Donc oui du coup je pense utiliser le mode combiné ( un négatif et un positif par came, d'où les 4 capteurs et les deux préventas ).
Mais là c'est en réflection, sur la câblage, le nombre d'éléments.

[Forhorse]

Ok
Sans voir la machine en question, difficile de dire si c'est bon ou pas.
Mais la demarche me semble meilleur que présentée initialement.

[invitea54ae4b8]

Après quelques tests, voilà où j'en suis :
Tout d'abord mon ensemble barrière+ capteurs provoque bien un arrêt d'urgence du robot, le temps d'arret du robot lancé à pleine vitesse est inférieur à la demi seconde (il ne parcours pas plus d'un cm).

Pour enclencher ma sécurité, je regarde trois informations :
positionnement en Y
positionnement en Z
Barrière traversée.

Je n'arrive pas à établir l'équation logique de cette sécurité.
Chaque capteur sera mécanique, c'est imposé par la norme. Ce seront donc des capteurs de "portes" ou carter de sécurité. Il détecteront les cames de positionnement à rajouter.
Ils disposent de trois contacts mécaniquement liés, deux NO et un NF. Donc j'ai redondance de chaque info en les branchants sur un préventa qui vérifie les deux informations de chaque capteurs. Je n'ai besoin que de deux capteurs donc : un en Z, un en Y.

mon problème est qu'il faut que la perte de l'un ou de l'autre provoque l'arrêt, mais que l'arrêt ne soit déclenché que si j'ai :
y ET z ET la barrière traversée.

[Forhorse]

Je pense qu'il faut utiliser les entrées "muting" de la barrière.

[invitea54ae4b8]

Malheureusement celle dont je dispose est une SE4-PLUS (de D3E electronique) qui ne dispose pas de cette fonction... il n'y a pas d'équivalent dessus pour l'activer "à condition que". Je vais chercher du côté de son EDM (une fonction que je n'ai pas bien comprise), on va voir.

[invitea54ae4b8]

Bon et bien mon problème est résolu. Je posterais le schéma de cablage et un schéma de principe, ne serait-ce que pour que vous voyez comment ça se présentera. Sans doute ce week end. Merci à tous.

[invitea54ae4b8]

N'ayant pas encore la référence exacte, je n'ai pas de schéma à vous donner. Mais : Le cycle est modifié, le robot une fois en bas, posera les pièces finies, et se décallera latérallement. On obtient donc pièces bonnes posées, robot en attente d'inserts, à l'arret.

Tout franchissement de la barrière, à quelque moment que ce soit, enclenche l'arrêt d'urgence du robot, arrêt inférieur à une demi seconde et course à 1cm, dans le pire des cas.

A l'exception du robot arrété en position d'attente d'inserts (donc après son déplacement latéral qui n'existait pas jusqu'alors).
Pour ce faire, utilisation d'un interrupteur de sécurité sans contact EUCHNER. Il s'agit d'une protection de protecteur mobile, intégrant tout ce qu'il faut pour obtenir un niveau 4 (redondance des entrées, différents modes d'obtention de l'information, redondance des sorties, auto test des entrées, sorties, et module de sécurité ).
Ces deux contacts de sécurité seront donc en parallèle de ceux de la barrière (qui elle sera connectée à un relai "normal" mais disposants de contacts mécaniquements liés. Le niveau 4 est assuré en amont par la technologie propre à la barrière, et l'emploi d'un relai de ce type permet de conserver ce niveau la).
Ainsi le traversement de la barrière ne déclenchera pas l'arrêt d'urgence dans la seule condition où l'interrupteur de sécurité est fermé, et donc robot à l'arrêt en position donnée.

Le shunt de la barrière par un dispositif de sécurité de niveau équivalent, permet de conserver ce niveau de sécurité.


Pour l'aspect technologique, c'est une languette magniétique passive (sans alim donc, un "simple" morceau métallique) codé de manière unique, avec vérouillage et inviolabilité. C'est le système des carte de voiture. Le codage diffère à chaque mise sous tension ( une fois par semaine si tout va bien, plus si il y a des arrêts du au franchissement de la barrière ).