GLCG-RD Banc d’essai pour applications et détection de capteurs industriels

I. Aperçu général
Le banc d’essai GLCG-RD pour l’application et la détection de capteurs industriels est un équipement pédagogique expérimental de pointe. L’enseignement des capteurs industriels s’appuie sur un modèle conçu spécifiquement pour l’occasion et sur des capteurs industriels. Les points de détection de signal de l’équipement sont entièrement générés par le fonctionnement réel d’un système de contrôle industriel. Les étudiants peuvent installer et déboguer le circuit du capteur dans des conditions similaires à celles d’un site industriel, ce qui leur permet d’acquérir une compréhension approfondie de l’utilisation et de la détection de divers capteurs en milieu industriel. Il s’agit d’un équipement pédagogique innovant qui forme les étudiants à la sélection des applications, à l’analyse des pannes et au diagnostic des capteurs industriels.
1. Le bâti est constitué d’une structure en fer double couche à revêtement mat dense, et le plateau est en panneau haute densité ignifugé, étanche et résistant à l’usure.
2. Une plaque en aluminium de 900 x 720 mm est placée sur le plateau pour accueillir les capteurs et modules de formation, offrant ainsi un aspect esthétique et pratique.
3. La partie supérieure du banc d’essai est dédiée au placement des boîtiers de formation. Ces boîtiers sont clipsables, ce qui facilite leur remplacement et leur déplacement. Les modules du boîtier de formation peuvent être ajoutés ou retirés selon les besoins du client ;
4. Une armoire mobile verrouillée est située sous la table de formation pour le rangement des outils et du matériel ;
5. Les capteurs et les modèles expérimentaux configurés sont proches des standards industriels et répondent aux exigences de formation du concours de mécatronique des WorldSkills ;
6. Les capteurs sont des capteurs récents de fabricants reconnus. Tout en garantissant la qualité, la technologie restera à la pointe dans quelques années ;
7. Boîtier d’alimentation CC (24 V/4,5 A) avec protection contre les courts-circuits et les surcharges ; conception à enclenchement rapide pour un démontage et un remplacement faciles ;
8. Automate programmable Siemens série 1200 (CPU1215C) avec entrées/sorties CC/CC intégrées : 14 entrées CC (24 V), 10 sorties transistor (24 V), 2 entrées analogiques (0-10 V) et 2 sorties analogiques (0-20 mA). Alimentation : CC 20,4-28,8 V, zone de stockage de données programmable : 125 Ko ; 1 câble Ethernet industriel Siemens, longueur ≥ 4 m ;
9. Configuration du boîtier de simulation PLC : comprenant 8 entrées/8 sorties à commutation, 2 entrées/2 sorties analogiques, et un écran LCD pour l’affichage des valeurs d’entrée et de sortie analogiques ;
10. Configuration du logiciel de programmation Siemens TIA Portal V16.
II. Configuration de ce banc d’essai pour applications et détections de capteurs industriels
1. Capteur inductif : composé d’un support de capteur, d’un capteur et d’une unité d’interface ; distance de détection : 4 mm ± 10 % ; matériau détecté : métal magnétique ; fréquence de réponse ≥ 500 Hz ;
2. Capteur capacitif : composé d’un support de capteur, d’un capteur et d’une unité d’interface ; distance de détection : 1 à 16 mm ; matériau détecté : conducteur neutre. 3. Capteur photoélectrique : équipé d’un capteur à réflexion, d’un capteur photoélectrique inverse et d’un capteur photoélectrique diffus, il est fixé sur un socle à démontage rapide et peut être connecté à une plaque d’expérimentation en alliage d’aluminium et à un câble muni d’une fiche de sécurité. Tension de fonctionnement : 10-30 V CC ; type de lumière : rouge ; fonction de démarrage : contact normalement ouvert (PNP).
4. Capteur à fibre optique : sa structure comprend un support de capteur, une sonde à fibre optique, un amplificateur à fibre optique et une unité d’interface. Sortie : commutable par câblage ou interrupteur (marche lorsque la lumière est allumée/marche lorsqu’elle est éteinte) ; protection contre les courts-circuits intégrée ; temps de réponse : de 200 µs à 5 000 µs, réglable sur quatre niveaux ; fonction de réglage fin de la sensibilité.
5. Capteur de repères colorés : il comprend un support de capteur, une sonde, un amplificateur et une unité d’interface. Distance de détection : 10 ± 3 mm ; sortie 1 (OUT) : protection contre les courts-circuits intégrée (réinitialisation automatique). ② Fonctionnement de la sortie : En mode couleur : activé lorsque la lumière est allumée/activé lorsqu’elle est éteinte (réglage automatique pendant l’apprentissage), en mode lumière : activé en cas de correspondance constante/activé en cas d’incohérence (réglage pendant l’apprentissage) ; Sortie 2 (inversion OUT) : ① Protection contre les courts-circuits : intégrée (réinitialisation automatique) ; ② Fonctionnement de la sortie : inversement du fonctionnement de la sortie 1 ; Temps de réponse : ≤ 45 µs en mode couleur, ≤ 150 µs en mode lumière ; Affichage numérique LED rouge à 4 chiffres ; Méthode de réglage de la sensibilité : En mode couleur : apprentissage en 2 points/apprentissage entièrement automatique, en mode lumière : apprentissage en 1 point ; Fonction de réglage fin de la sensibilité.
6. Capteur magnétorésistif : Le capteur de proximité magnétorésistif est fixé sur un socle à démontage rapide pour une utilisation sur des plaques d’expérimentation en alliage d’aluminium. Tension de fonctionnement : 10-30 V CC ; Fonction de démarrage : Contact normalement ouvert (PNP) ; Courant de sortie : 200 mA ; Protection contre les courts-circuits, les surcharges et l’inversion de polarité.
7. Module de tri des matériaux
Fonction : Grâce à l’acquisition de signaux de plusieurs capteurs et à la programmation par automate programmable, le tri des matériaux par couleur et par type est réalisé par le moteur à réduction CC et le module de blocage. L’alimentation est contrôlée par l’extension et la rétraction du vérin.
Composition : Module électrique de tri des matériaux, moteur à réduction CC, capteur à fibre optique, capteur photoélectrique, matériaux d’expérimentation, silo, grande plaque d’aluminium, poignée, profilé en aluminium, bande transporteuse, système de tension, vérin double effet, électrovanne, détecteur de proximité et autres données techniques.
III. Contenu expérimental :
1. Expérience avec un capteur inductif
2. Expérience avec un capteur capacitif
3. Expérience avec un capteur photoélectrique
4. Expérience avec un capteur à fibre optique
5. Expérience avec un capteur de marquage de couleur
6. Expérience avec un capteur magnétorésistif
7. Connexion d’un circuit électrique
8. Expérience de contrôle d’un convoyeur à bande
9. Expérience de contrôle de l’alimentation
10. Expérience de contrôle du tri des matériaux
11. Expérience de contrôle intégré de l’alimentation et du tri