On se propose suite à un accident survenu en exploitation, de modifier une installation existante de navette de transfert à grande vitesse, en l'équipant d'une chaîne de freinage anti-collision. Un niveau de sécurité très élevé ayant été exigé, il a été retenu une commande redondante pour l'arrêt de sécurité, obtenu en doublant la chaîne de sécurité de premier niveau : détecteur Þcontacteur par une seconde chaîne passant par l'automate programmable embarqué. C'est cette seconde chaîne que nous analyserons :

Une analyse préalable a permis de faire les choix suivants

1. fonction détection
Deux détecteurs rapides ont été retenus :
détecteur inductif : tR1 £ 1,8 ms
détecteur mécanique : tR1 £ 8 ms

2. fonction traitement
· L'automate existant est un automate bi-processeur possédant :
· un processeur rapide, sur entrée événementielle, de temps de cycle maxi Tc1 = 2 ms
l'utilisation de ce processeur rapide nécessite une carte d'entrées rapides (+ 5000 F )
· un processeur standard, de temps de cycle de 1,5 ms / Kmot de programme. Le traitement est de type asynchrone; le programme actuel occupe 7 Kmots.
· Deux types de modules d'entrées sont disponibles :
· module d'entrées rapides de temps d'acquisition : tR2 £ 0,5 ms
· module standard avec temporisation anti-rebonds : tR2 £ 8 ms
· Module de sorties : tR4 £ 1 ms

3. fonction commande (contacteur + variateur )
Le temps maximum d'annulation du courant, tR5, est de 30 ms. Ce temps intègre la retombée du contacteur, le verrouillage du variateur et le temps de descente du courant.

 

4. fonction freinage
Le freinage de sécurité est assuré par un frein à manque de courant intégré au moteur.
les caractéristiques de la chaîne cinématique sont les suivantes :
· moment du couple de freinage ramené sur l'arbre moteur : Cf = 20 m.N
· inertie équivalente de la chaîne cinématique, ramenée sur l'arbre moteur : Je = 5.10-2 Kg. m2
· vitesse maxi navette : Vmax = 2,5 m/s ( obtenue pour une fréquence de rotation de l'arbre moteur de 1420 tr/mn )

Calculer le temps d'arrêt pour la chaîne :
Détecteur Mécanique avec une tâche maître ou Processeur événementiel avec entrée rapide

Qu'elle est le surcoût mécanique :
La conception du butoir rétractable anti-collision assurant la course utile de retrait permet d'estimer le surcoût en fonction de la course à 400F par 100 mm. Surcoût entre les 2 solutions de traitement ?

 

Calcul de la chaîne de réaction comprenant capteurs, automate, pré actionneur et actionneur pour répondre à des critéres de sécurité.