Automatismes industriels Les automates programmables
SommaireChapitre 1: définition d’automatisme   1_1 :exemple d’application d’api   1_2 :définition automatisme   1_3 :bute ...
Applications des automates                   programmables          .• Commande des machines•Machines outil a commande num...
Applications des automates                  programmables      .•   Automatisme du bâtiment•    Chauffage, climatisation• ...
Applications des automates                  programmables            .• Contrôle de systèmes• Production et distribution d...
INTRODUCTION A L’AUTOMATISMEDéfinitions:• Automatique : C’est l’ensemble des sciences et des  techniques utilisées dans la...
DéfinitionUn Automate Programmable IndustrielAPI : Automate programmable industrielou, en anglaisPLC : Programmable Logic ...
DéfinitionEffectue des fonctions d’automatisme programmes telles que:•   Logique combinatoire•   Logique séquentiel (Grafc...
Buts de l’automatisation   • Pourquoi automatiser ?
Buts de lautomatisation• Élimination de tâches répétitives ou sans intérêt   – Machine de fabrication• Simplifier le trava...
Buts de lautomatisation• Proposer aux hommes des tâches valorisantes   – Au lieu de chargement / déchargement de pièces su...
Buts de lautomatisation• Superviser les installations et les machines  – Vérifier l’état de fonctionnement de la machine  ...
Historique        Cest Modicon (entreprise américaine) qui créa en1968, aux USA, le premier automate programmable. Sonsucc...
Quelques fabriquants des automates           dans le monde• Siemens ( S7-200,S7-300,S7-400,S7-1200,LOGO . . .)• Schneider ...
Architecture matérielle d’un API
Architecture matérielle d’un APIUn automate programmable est constitué de :Unité de traitement de l’information• (CPU) Pro...
Architecture matérielle d’un APIInterfaces pour les signaux de sortie• Tout ou rien: 24 V• Tout ou rien à contacts• Analog...
Fonctionnement des automatesUn automate exécute son programme de manière cyclique :• Lecture des entrées• Traitement du pr...
Fonctionnement des automates
Fonctionnement des automatesRemarque:  On peut choisir le mode d’ exécution des programmes utilisateur:• Fonctionnement cy...
Exemple d’une API
Catégories d’automates•Les micro automatesNombre d’entrées sorties fixeGénéralement pas d’analogique ni de communicationRe...
Type monoblocL   N           +24                VD          -    IN                                COM0        1     2    ...
Les automates modulaires•   <4’000 entrées sorties par CPU•   Nombre d’entrées-sorties modulables•   Comptage•   Commandes...
Type modulaireALIMENTATION   CPU                              INPUT
Rack pour automate modulaire                     Rack 6 positions                      Rack 10 positions
Alimentation automate modulaireCaractéristique :Tension fournie 24v DCCourant choisie selon la consommationdes modules uti...
CPUCaractéristique :Vitesse possesseurMémoire de travailLes ports intégrés de communicationLimitation systèmes        ...
Module d’entrée sortieModule entrée TOR (tout ou rien):Il est constituer des entrées physique logiqueLa lecture d’état log...
Module d’entrée sortieModule entrée Analogique :Il est constituer des entrées physique analogiqueLa lecture du valeur du s...
Module d’entrée sortieModule sortie Analogique :Il est constituer des sorties physique analogiquequi fournie un signale ( ...
Les systèmes d’entrés – sorties           déportées• Flexibilité totale de la configurationExtension d’un automate modulai...
Les systèmes d’entrés – sorties déportées
Architecture d’un système automatisé          de production SAP
Les actionneursLes capteurs                              Les préactionneurs                   Partie opérative            ...
Partie opérative/les actionneurs   les Actionneurs électriqueLe moteur à courant alternatif :Il existe deux sorte de moteu...
Partie opérative/les actionneurs• Les moteurs pas à pas Se sont des machines électrique Synchrone ,ou le rotor est en aime...
Partie opérative/les actionneursUne machine électrique à courant continu estconstituée :  D’un stator à base d’un flux de ...
Partie opérative/les actionneursles actionneurs pneumatique    Les vérins pneumatique :   il fournie une énergie    mécan...
Partie opérative/les actionneurs                 Vérin simple effetVérin linéaire                        Vérin rotatif
Autre actionneurs• Ventouses pneumatique :Très utilisée dans la  manipulation d’objets.• vanne à commande:          – Élec...
Partie opérative/les actionneursExemple d’un bras rebot avec vérin pneumatique
Les pré actionneurs  Les pré actionneurs se sont des dispositifs intermédiaires pourla commande des actionneurs .Les cont...
Les pré actionneurs  La commande des contacteur se fait parl’alimentation électrique du bobine interne ducontacteur.      ...
Les pré actionneursLes relais se sont des interfaces de commande Il  est chargé de transmettre un ordre de la  partie comm...
Les pré actionneursRelais électromécanique                               Schéma de principe
Les pré actionneursLes relais statique :relais électronique à base dePhoto coupleur qui assure l’isolement électriquedes d...
Les pré actionneursles distributeursPour chaque vérin pneumatique, on associera un distributeur. La commande du distribute...
Les capteurs: source d’information   ou l’acquisition des données
définitionUn Capteur est un dispositif transformant létat dunegrandeur physique observée en une grandeur utilisableUn déte...
Les capteursQuelque principes physiques exploités par les capteurs :• Angle• Courant• Champ magnétique• Débit• Déplacement...
Les capteurs tout ou rien   Sur la majorité des systèmes automatisés, le traitement des données est effectué sur des varia...
Les capteurs tout ou rien En fonction des application on distingue deuxTypes de technologies : Les capteurs à détection a...
Les capteurs tout ou rien        Les interrupteurs de positions sont des appareilsactionnés par contact direct avec l’obje...
Les capteurs tout ou rienLe Détecteur inductif Les détecteurs inductifs sont des appareilscapables de détecter des objets ...
Les capteurs tout ou rienUn détecteur inductif se compose essentiellement d’un oscillateur dont les bobinagesconstituent l...
Les capteurs tout ou rienLe détecteur capacitif  Les détecteurs capacitifs sont des  appareils capables de détecter des  o...
Les capteurs tout ou rienUn détecteur capacitif se compose essentiellement d’un oscillateur dontles condensateurs constitu...
Les capteurs tout ou rienLes détecteurs photoélectriques sont des appareils capables dedétecter des objets à très grandes ...
Les capteurs tout ou rienPrincipe de fonctionnement:Un détecteur de type barrage est composé dunémetteur de lumière associ...
Les capteurs    Les détecteurs de niveauIl permet le maintien d’un niveau à des points    spécifiques (niveau haut et nive...
Les capteurs       Fonctionnement des détecteurs de niveauIl existe différentes méthodes de mesure ou dedétection de nivea...
Les capteurs       Le détecteur de pressionLes pressostats et les vacuostats ont pour fonction de contrôler ou de réguler ...
LES CAPTEURS ANALOGIQUESLe fonctionnement des thermomètres à résistance et des thermistancesest basé sur un même phénomène...
LES CAPTEURS ANALOGIQUES                              1.1 – Thermomètre à résistanceLa résistance électrique dun conducteu...
LES CAPTEURS ANALOGIQUESExemple : La sonde Pt100 est une sonde platine qui a une résistance de100 pour une température de ...
LES CAPTEURS ANALOGIQUES                      1.2 – Thermomètres à thermistance  La résistance électrique dune thermistanc...
LES CAPTEURS ANALOGIQUES                                     1.3 - Comparatif La comparaison des variations de résistivité...
LES CAPTEURS ANALOGIQUES     10000             1000                                                         SONDE PT 100  ...
LES CAPTEURS ANALOGIQUES                            1.4 - Couple thermoélectriqueExemple : le thermocouple                ...
LES CAPTEURS ANALOGIQUES    1.5 - Sonde de niveau capacitive        La méthode de mesure capacitive est basée sur le      ...
LES TRANSMETTEURS  Cest un dispositif répondant à une variable mesurée  afin de générer et de transmettre un signal de sor...
LES TRANSMETTEURSDeux types de transmission du signal cohabitent :      • La boucle de tension : 0-10 V, 5V- 10VLe capteur...
introduction automatisme industriel
Prochain SlideShare
Chargement dans…5
×

introduction automatisme industriel

263 190 vues

Publié le

introduction automatisme industriel

Publié dans : Formation
8 commentaires
40 j’aime
Statistiques
Remarques
Aucun téléchargement
Vues
Nombre de vues
263 190
Sur SlideShare
0
Issues des intégrations
0
Intégrations
221 954
Actions
Partages
0
Téléchargements
2 895
Commentaires
8
J’aime
40
Intégrations 0
Aucune incorporation

Aucune remarque pour cette diapositive

introduction automatisme industriel

  1. 1. Automatismes industriels Les automates programmables
  2. 2. SommaireChapitre 1: définition d’automatisme 1_1 :exemple d’application d’api 1_2 :définition automatisme 1_3 :bute d’automatisation 1_4 :Historique 1_5 :fabriquant des automatesChapitre 2 :constitution générale de l’API 2_1: Architecture matérielle 2_2: fonctionnement 2_3:catégorie des API 2_4:les différentes partie d’une automate modulaireChapitre 3: organisation d’un système automatisé de production 3_1:schéma de principe 3_2:les actionneurs 3_2_1:moteur électrique 3_2_2:vérin pneumatique 3_2_3:autres actionneurs 3_3:les pré actionneurs 3_3_1 les contacteurs 3_3_2 les relais 3_3_3 les distributeurs pneumatique 3_4:les capteurs 3_4_1 capteurs TOR 3_4_2 capteurs analogique 3_4_3 transmeteurs
  3. 3. Applications des automates programmables .• Commande des machines•Machines outil a commande numérique•Convoyage•Emballage• Machines de chantier, engin de levage
  4. 4. Applications des automates programmables .• Automatisme du bâtiment• Chauffage, climatisation• Distribution électrique• éclairage• Sécurité, alarmes• Régulation de Processus Chimie• pétrochimie• pharmaceutique• Traitement des eaux• Thermique, fours, métallurgie
  5. 5. Applications des automates programmables .• Contrôle de systèmes• Production et distribution d’énergie (électricité ,pétrole, gaz) Transports (chemin de fer, routier, marine).
  6. 6. INTRODUCTION A L’AUTOMATISMEDéfinitions:• Automatique : C’est l’ensemble des sciences et des techniques utilisées dans la conception et la réalisation des systèmes automatisés (SA).• Automatisation : C’est l’exécution automatique de tâches sans interventions humaines.
  7. 7. DéfinitionUn Automate Programmable IndustrielAPI : Automate programmable industrielou, en anglaisPLC : Programmable Logic ControllerEst un appareil électronique de traitement de l’information(remplacement de logique à relais câblée)
  8. 8. DéfinitionEffectue des fonctions d’automatisme programmes telles que:• Logique combinatoire• Logique séquentiel (Grafcet, bascules. . .)• Temporisation (T-on, T-off, minuterie, horloge . . .)• Comptage (totalisateur ,compteur incrémenté décrémenté)• Calculs numériques (+,-,/,x. . .)• Asservissement, régulation• Permet de commander, mesurer et contrôler au moyen de signaux d’entrées et de sorties (numériques ou analogiques) toutes machines et processus, en environnement industriel.
  9. 9. Buts de l’automatisation • Pourquoi automatiser ?
  10. 10. Buts de lautomatisation• Élimination de tâches répétitives ou sans intérêt – Machine de fabrication• Simplifier le travail de lhumain – Toute une séquence d’opérations remplacée par l’appui sur un poussoir• Augmenter la sécurité – Éviter les erreurs (aboutissant parfois à des catastrophes) inévitables dans un travail répétitif.
  11. 11. Buts de lautomatisation• Proposer aux hommes des tâches valorisantes – Au lieu de chargement / déchargement de pièces sur une machine, offrir la possibilité de la contrôler voire programmer.• Accroître la productivité – Cadence de production soutenue – Pas de fatigue• Économiser les matières premières et lénergie – Production plus efficace
  12. 12. Buts de lautomatisation• Superviser les installations et les machines – Vérifier l’état de fonctionnement de la machine et prévenir si une maintenance est nécessaire. – Augmentation de la disponibilité.
  13. 13. Historique Cest Modicon (entreprise américaine) qui créa en1968, aux USA, le premier automate programmable. Sonsuccès donna naissance a une industrie mondiale quisest considérablement développé depuis. Lautomate programmable représente aujourdhuilintelligence des machines et des procèdes automatisésde lindustrie, des infrastructures et du bâtiment.
  14. 14. Quelques fabriquants des automates dans le monde• Siemens ( S7-200,S7-300,S7-400,S7-1200,LOGO . . .)• Schneider électrique (TSX 17/37/57, TSX micro ,premium. . .)• Rockwell Automation (micrologix 1200/1400,SLC-500, SLC 5000 .. .)• ABB (AC500,AC800C,S500 . . .)• Omron (ZEN ,CPM 1A/2A/2C,CS1,CJ1. . .)• Mitsubishi (MELSEC FX1S/FX1N ,série L ,système Q . . .)• Yokugawa (FCN,FCN-RTU,FCJ . . .)
  15. 15. Architecture matérielle d’un API
  16. 16. Architecture matérielle d’un APIUn automate programmable est constitué de :Unité de traitement de l’information• (CPU) Processeur, unité arithmétique et logique• Mémoire contenant le programme• Mémoire contenant les données• Interface pour la programmationInterfaces pour les signaux d’entrée• Tout ou rien: 24 V DC• Analogiques: +/-10V; 4..20mA; etc
  17. 17. Architecture matérielle d’un APIInterfaces pour les signaux de sortie• Tout ou rien: 24 V• Tout ou rien à contacts• Analogiques: +/-10V; 4..20mA; etc.Interfaces pour des fonctions spéciales• Comptage• Positionnement• Communication
  18. 18. Fonctionnement des automatesUn automate exécute son programme de manière cyclique :• Lecture des entrées• Traitement du programme• Ecriture des sorties Le temps d’exécution d’un cycle est de lordre dune vingtaine de millisecondes et est contrôle par une temporisation appelée chien de garde.
  19. 19. Fonctionnement des automates
  20. 20. Fonctionnement des automatesRemarque: On peut choisir le mode d’ exécution des programmes utilisateur:• Fonctionnement cyclique.• Mode périodique.Le temps d’un cycle influence sur le tempsde repense de l’automate.
  21. 21. Exemple d’une API
  22. 22. Catégories d’automates•Les micro automatesNombre d’entrées sorties fixeGénéralement pas d’analogique ni de communicationRemplacement de logique à relais•Les automates compacts10 à 250 entrées-sortiesNombre d’entrées-sorties extensible par blocsFonctions analogiques et communications limitéesPetits automatismes, logique combinatoire et séquentielle
  23. 23. Type monoblocL N +24 VD - IN COM0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 C TSXO7 I RUN ERR 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 O COM I/O 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9OUT OUT OUT OUT INPUTS 24 VDC EXTENSIONCOM 0 1 2 3 4 COM 5 6 7 COM 8 COM 9 OUTPUTS 2A RyA B SG
  24. 24. Les automates modulaires• <4’000 entrées sorties par CPU• Nombre d’entrées-sorties modulables• Comptage• Commandes d’axes• Pesage• Communications• Sécurité• Automatismes complexes, régulation• numérique, asservissements
  25. 25. Type modulaireALIMENTATION CPU INPUT
  26. 26. Rack pour automate modulaire Rack 6 positions Rack 10 positions
  27. 27. Alimentation automate modulaireCaractéristique :Tension fournie 24v DCCourant choisie selon la consommationdes modules utilisés. • Exemple TSY PSY 2600M ALIM 100/240 VCA 26W
  28. 28. CPUCaractéristique :Vitesse possesseurMémoire de travailLes ports intégrés de communicationLimitation systèmes TSX P57 2634MNombre de modules ,de rack . . . TélémécaniqueEnvironnement logiciel CPU 412-1 MPI/DP siemens
  29. 29. Module d’entrée sortieModule entrée TOR (tout ou rien):Il est constituer des entrées physique logiqueLa lecture d’état logique du signale se fait par lamesure de la tension d’entrée : soit la tension au borne d’entrée est présenteon dira que l’état logique est vrais I=1 Soit la tension au borne d’entrée est absenteon dira que l’état logique est faux I=0
  30. 30. Module d’entrée sortieModule entrée Analogique :Il est constituer des entrées physique analogiqueLa lecture du valeur du signale se fait par lamesure de signale d’entrée ( tension , courantrésistance ).Il est constitué d’ un convertisseur analogiquenumérique .
  31. 31. Module d’entrée sortieModule sortie Analogique :Il est constituer des sorties physique analogiquequi fournie un signale ( tension, courant ) auxpériphérique extérieur.Il est constitué d’un convertisseur numériqueanalogique .
  32. 32. Les systèmes d’entrés – sorties déportées• Flexibilité totale de la configurationExtension d’un automate modulaireProcesseurs spécialisés, PC industrielsModule sortie pneumatique• Lecture-écriture des entrée-sortiesPar réseaux câblé ou sans fil.
  33. 33. Les systèmes d’entrés – sorties déportées
  34. 34. Architecture d’un système automatisé de production SAP
  35. 35. Les actionneursLes capteurs Les préactionneurs Partie opérative Partie commande Traitement des données Dialogue homme machine pupitre
  36. 36. Partie opérative/les actionneurs les Actionneurs électriqueLe moteur à courant alternatif :Il existe deux sorte de moteur à courant alternatif: En premier nous avons les moteurs Moteur synchronesynchrones qui sont utilisés pour les TGVaussi appelé alternateur quand il est utilisécomme générateur. En deuxième on trouve le moteur asynchroneQui ne possède aucune connexion entre le rotor etLe stator (cas rotor cage décureuil). Se moteur estessentiellement alimenter par des systèmes decourant triphasés. Moteur asynchrone
  37. 37. Partie opérative/les actionneurs• Les moteurs pas à pas Se sont des machines électrique Synchrone ,ou le rotor est en aimentpermanant , Et le stator constitue par des bobines commandés par uncourant continu géré par un système électroniqueAvantage• Sans balais• Couple important même en petite vitesse• Asservissement de position sans perte d’angle• Vitesse important
  38. 38. Partie opérative/les actionneursUne machine électrique à courant continu estconstituée : D’un stator à base d’un flux de champmagnétique crée soit par des enroulementsbobinée soit par un aiment permanent D’un rotor bobiné relié à un collecteur rotatifinversant la polarité de chaque enroulementrotorique.
  39. 39. Partie opérative/les actionneursles actionneurs pneumatique Les vérins pneumatique :  il fournie une énergie mécanique à partir d’une énergie pneumatique  Ils produisent un mouvement de translation. Type des vérins :  Vérin double effet  Vérin simple effet Vérin linéaire Vérin rotatif
  40. 40. Partie opérative/les actionneurs Vérin simple effetVérin linéaire Vérin rotatif
  41. 41. Autre actionneurs• Ventouses pneumatique :Très utilisée dans la manipulation d’objets.• vanne à commande: – Électrique (électrovanne) – Pneumatique – Hydraulique
  42. 42. Partie opérative/les actionneursExemple d’un bras rebot avec vérin pneumatique
  43. 43. Les pré actionneurs Les pré actionneurs se sont des dispositifs intermédiaires pourla commande des actionneurs .Les contacteurs et les relais: Le contacteur est un appareil électromécanique de commandemécanique de connexion, capable d’établir, de supporter etd’interrompre des courants dans les conditions normales ducircuit, y compris les conditions de surcharges en services. Contacteur 4 pole
  44. 44. Les pré actionneurs La commande des contacteur se fait parl’alimentation électrique du bobine interne ducontacteur. Une bobine
  45. 45. Les pré actionneursLes relais se sont des interfaces de commande Il est chargé de transmettre un ordre de la partie commande à la partie puissance dun appareil électrique et permet, entre autres, un isolement galvanique entre les deux parties.Type :Relais électromécaniqueRelais statique
  46. 46. Les pré actionneursRelais électromécanique Schéma de principe
  47. 47. Les pré actionneursLes relais statique :relais électronique à base dePhoto coupleur qui assure l’isolement électriquedes deux parties électrique.
  48. 48. Les pré actionneursles distributeursPour chaque vérin pneumatique, on associera un distributeur. La commande du distributeur peut être pneumatique ouélectrique. Les distributeurs sont constitués d’un corps contenantplusieurs orifices et d’un tiroir pouvant prendre plusieurspositions dont une seule est active. Le symbole d’un distributeurse présente sous la forme suivante
  49. 49. Les capteurs: source d’information ou l’acquisition des données
  50. 50. définitionUn Capteur est un dispositif transformant létat dunegrandeur physique observée en une grandeur utilisableUn détecteur est un dispositif technique (instrument, substance,matière) qui change détat en présence de lélément ou de lasituation pour lequel il a été spécifiquement conçu.
  51. 51. Les capteursQuelque principes physiques exploités par les capteurs :• Angle• Courant• Champ magnétique• Débit• Déplacement• Distance• Force• Inertiels• Lumière• Niveau• Position• Pression• Son• Température
  52. 52. Les capteurs tout ou rien Sur la majorité des systèmes automatisés, le traitement des données est effectué sur des variables de typelogiques( informations sur 2 états). Ces variables représentent généralement :  La présence ou l’absence de l’objet à détecter  Le passage de l’objet  Le positionnement de l’objet  Éventuellement le comptage de l’objet
  53. 53. Les capteurs tout ou rien En fonction des application on distingue deuxTypes de technologies : Les capteurs à détection avec contacte pour lequel l’objet à détecter entre directement en Contacte avec un élément du capteur Les capteurs à détection sans contact, pour lesquels l’objet est détecter à distance par le capteur .
  54. 54. Les capteurs tout ou rien Les interrupteurs de positions sont des appareilsactionnés par contact direct avec l’objet à détecter. Ilstransforment ce contact physique en une fermeture ououverture d’un contact électrique.Le dispositif d’attaque ( à poussoir, à levier, à tige..)Le corps équipé de contact ( NO ou NF )La tête de commande ( tête à mouvement rectiligne, angulaireou multidirectionnel ) Dispositif de manoeuvre Contacts électriques Boitier
  55. 55. Les capteurs tout ou rienLe Détecteur inductif Les détecteurs inductifs sont des appareilscapables de détecter des objets métalliquesà distance. Une sortie statique informe de la détection
  56. 56. Les capteurs tout ou rienUn détecteur inductif se compose essentiellement d’un oscillateur dont les bobinagesconstituent la face sensible. A l’avant de celle-ci est crée un champ magnétiquealternatifAprès mise en forme, un signal de sortie, correspondant à un contactNO ou NF, est délivré.
  57. 57. Les capteurs tout ou rienLe détecteur capacitif Les détecteurs capacitifs sont des appareils capables de détecter des objets métalliques ou isolants à distance ( solide, liquide ou pulvérulent ). Une sortie statique informe de la détection.
  58. 58. Les capteurs tout ou rienUn détecteur capacitif se compose essentiellement d’un oscillateur dontles condensateurs constituent la face sensible. Celle-ci est formée parl’une des armatures du condensateur. L’autre armature étant constituéepar l’objet à détecter. 6 Après mise en forme, un signal de sortie, 3 correspondant à un contact NO ou NF, est délivré. 5 2 4 1
  59. 59. Les capteurs tout ou rienLes détecteurs photoélectriques sont des appareils capables dedétecter des objets à très grandes distances ( quelquescentimètres à plusieurs dizaines de mètres ). Ils se présententsous la forme dun boîtier avec ou sans réflecteur, ou de deuxboîtiers; lun émetteur, lautre récepteur.
  60. 60. Les capteurs tout ou rienPrincipe de fonctionnement:Un détecteur de type barrage est composé dunémetteur de lumière associé à un récepteurphotosensible. Emetteur RécepteurDans le cas du système barrage, les deux composantssont indépendants et placés lun en face de lautre. Câble
  61. 61. Les capteurs Les détecteurs de niveauIl permet le maintien d’un niveau à des points spécifiques (niveau haut et niveau bas) et alarme pour un niveau anormalement bas. N1 NIVEAU MAX NIVEAU MINI POMPAGE RESERVOIR MP1 VIDANGE PUISARD
  62. 62. Les capteurs Fonctionnement des détecteurs de niveauIl existe différentes méthodes de mesure ou dedétection de niveau, on peut en énuméreressentiellement trois:1 - Méthodes hydrostatiques de mesure de niveau. 2 - Méthodes électriques de mesure de niveau.3 - Méthodes fondées sur l’utilisation de rayonnements.
  63. 63. Les capteurs Le détecteur de pressionLes pressostats et les vacuostats ont pour fonction de contrôler ou de réguler unepression ou une dépression dans un circuit hydraulique ou pneumatique.Ils transforment le franchissement dune valeur de consigne de pression, en un signalélectrique TOR ou Analogique. une partie hydraulique comprenant: • un ou plusieurs orifices pour le raccordement au réseau de fluide à contrôler • des systèmes de ressorts pour les différents réglages Les pressostats et vacuostats sont constitués de deux parties distinctes : • un capteur (membrane ou piston) qui reçoit la pression et transmet l’information à la partie électrique •une partie électrique comprenant des contacts ou une sortie statique.
  64. 64. LES CAPTEURS ANALOGIQUESLe fonctionnement des thermomètres à résistance et des thermistancesest basé sur un même phénomène physique, à savoir la variation de larésistance électrique dun conducteur avec la température.Mais comme ces variations sont différentes suivant quil sagit dunmétal ou dun agglomérat doxydes métalliques, deux cas ont étédistingués sous les appellations de thermomètre à résistance dune partet de thermistance dautre part.
  65. 65. LES CAPTEURS ANALOGIQUES 1.1 – Thermomètre à résistanceLa résistance électrique dun conducteur métallique croit avec la température. Lorsque la température varie on a : R R (1 a T b T 2 c T 3) 0 T la température en C Ro la résistance à 0 C a, b et c des coefficients positifs, spécifiques au métal.• C’est le platine qui est le plus utilisé.
  66. 66. LES CAPTEURS ANALOGIQUESExemple : La sonde Pt100 est une sonde platine qui a une résistance de100 pour une température de 0 C. (138,5 pour 100 C) RS R0 K *t R0= 100 pour t=0 C K=0.4
  67. 67. LES CAPTEURS ANALOGIQUES 1.2 – Thermomètres à thermistance La résistance électrique dune thermistance est très sensible à laction de la température. Il existe deux types de thermistance, les CTN ( Coefficient de Température Négatif,) et les CTP ( Coefficient de Température Positif ). La loi de variation est de la forme : b T R a ea et b sont deux paramètres de la thermistance.
  68. 68. LES CAPTEURS ANALOGIQUES 1.3 - Comparatif La comparaison des variations de résistivité dun fil de platine et dune thermistance est faitesur la figure ci-dessous. On constate que non seulement les variations sont de sens opposé, maisaussi que la variation de la résistivité est beaucoup plus importante pour une thermistance quepour un fil métalliqueUn second avantage des thermistances est leur faible encombrement. Leur domainedutilisation va de -80 à +700 C avec une précision de 1/10ème à un demi degré. Les thermistances ne présentent pas le phénomène de polarisation et peuvent être traverséesindifféremment par un courant continu ou alternatifLemploi des thermistances a donc des avantages de sensibilité et de faible encombrement,mais la loi de variation de la résistance en fonction de la température nest pas linéaire
  69. 69. LES CAPTEURS ANALOGIQUES 10000 1000 SONDE PT 100 CTPRésistance 100 10 1 0.1 0 20 40 60 80 100
  70. 70. LES CAPTEURS ANALOGIQUES 1.4 - Couple thermoélectriqueExemple : le thermocouple Un thermocouple est constitué de deux conducteurs en métaux de caractéristiques thermoélectriques différents. Ces deux conducteurs placés dans un gradient de température, vont générer une FEM ( V ) en rapport avec la température
  71. 71. LES CAPTEURS ANALOGIQUES 1.5 - Sonde de niveau capacitive La méthode de mesure capacitive est basée sur le principe du condensateur. La conversion d’une variation de capacité en une variation de courant s’effectue par un transmetteur.
  72. 72. LES TRANSMETTEURS Cest un dispositif répondant à une variable mesurée afin de générer et de transmettre un signal de sortie standard en relation continue avec la valeur de la variable mesurée. Le transmetteur est destiné à être monté en tête de sonde. Le signal du détecteur ( sonde de température, de niveau, etc… ) est converti par le transmetteur 2 fils en un signal courant linéarisé. La liaison 2 fils assure à la fois lalimentation et la transmission du signal
  73. 73. LES TRANSMETTEURSDeux types de transmission du signal cohabitent : • La boucle de tension : 0-10 V, 5V- 10VLe capteur délivre une tension proportionnelle à la grandeur mesurée. Attentioncependant au problème des parasites radioélectriques • La boucle de courant : 0-20mA, 4-20mA Le capteur délivre un courant proportionnel à la grandeur mesurée. La faible impédance du circuit améliore l’immunité aux parasites de la boucle et lui confère une plus grande précision.La boucle de courant 4 - 20 mA présente l’avantage de permettre la détection d’unecoupure de la ligne si i = 0 mA ( sécurité fil coupée ).

×