Cette plateforme de formation aux automates programmables industriels (API) comprend un ordinateur hôte, une table de formation, des composants de formation, des modules de formation, etc. Elle permet aux étudiants de s’exercer aux instructions API de base et d’approfondir leur compréhension des principes de fonctionnement. Elle peut simuler de nombreux scénarios d’application pratiques, tels que la gestion de feux de circulation ou d’un ascenseur de trois étages, afin d’aider les étudiants à associer les connaissances théoriques à la pratique.
I. Configuration de base
Cette plateforme de formation aux automates programmables industriels (API) comprend un ordinateur hôte, une table de formation, un module de formation hôte, un module de formation (incluant de nombreux objets de simulation d’équipements industriels), etc. Elle permet aux étudiants de s’exercer aux instructions API de base et d’approfondir leur compréhension du principe de fonctionnement. Elle permet de simuler de multiples scénarios d’application pratique, tels que la commande de feux de circulation ou d’ascenseurs à trois étages, afin d’aider les étudiants à associer les connaissances théoriques à la pratique.
1. Unité de contrôle de l’alimentation CA
Fournit une alimentation triphasée 4 fils 380 V et une alimentation monophasée 220 V, commandées par un interrupteur marche/arrêt et protégées par fusible et disjoncteur. Elle dispose également d’un indicateur d’alarme de fuite de courant, d’une réinitialisation d’alarme et d’un affichage de la tension CA.
2. Alimentation CC, voltmètre/ampèremètre CC, sortie logique et affichage, etc.
Tension CC : sortie réglable de 0 à 10 V ; courant CC : sortie réglable de 4 à 20 mA ; voltmètre/ampèremètre CC numérique. Voltmètre : plage de mesure 0 à 200 V, précision 0,5 ; ampèremètre : plage de mesure 0 à 200 mA, précision 0,5 ; également équipé d’une sortie de niveau logique (impulsionnelle, autobloquante), d’une indication de niveau logique, d’un tube numérique LED, d’un indicateur de direction, d’un circuit musical, d’un relais 24 V CC et d’une prise de conversion de signal.
3. Composants de formation principaux
Configurés avec un automate Siemens S7-1214, un module d’extension de sortie SM 1223 DI8×24VDC/DQ 8×RLY, un module d’entrée/sortie analogique SM1234, un commutateur Ethernet, une carte de signalisation, un guide expérimental, un programme expérimental et un câble de programmation.
4. Composant de formation à la commande analogique de type PLC-03 1
Configuré avec un module de formation à lampe à eau, un convoyeur à bande à portique, etc. Tous les interrupteurs et voyants sont utilisés pour simuler différents états, et le panneau est imprimé directement avec les schémas du projet expérimental et les diagrammes de simulation.
5. Module de formation à la simulation de commande PLC-04 (composant 2)
Configuration des modules de formation : grue portuaire et feux de signalisation. Utilisation d’interrupteurs et de voyants pour simuler différents états. Panneau de commande imprimé avec les schémas et diagrammes de simulation du projet expérimental.
6. Module de formation à la simulation de commande PLC-05 (composant 3)
Configuration de modules tels qu’un ascenseur à trois étages. Utilisation d’interrupteurs et de voyants pour simuler différents états. Panneau de commande imprimé avec les schémas et diagrammes de simulation du projet expérimental.
7. Module de formation à la simulation de commande PLC-06 (composant 4)
Configuration des modules de formation : centre d’usinage, entrées/sorties numériques et système d’éclairage Tianta. Panneau de commande imprimé avec les schémas et diagrammes de simulation du projet expérimental.
8. Module de formation à écran tactile PLC-11
Écran tactile couleur 7 pouces (TPS7062KX), câble de programmation et de téléchargement, câble de communication écran tactile/PLC, logiciel de configuration et de développement ; contacteur CA ; relais intermédiaire ; contact auxiliaire ; relais thermique ; bouton (forte puissance) ; arrêt d’urgence ; interrupteur de fin de course ; relais temporisé.
9. Rail de guidage moteur PLC-20, système de mesure de vitesse par codeur optique et tachymètre/système de freinage numérique
Comprend un moteur asynchrone triphasé à cage d’écureuil : 380 V/△, vitesse inférieure à 1 500 tr/min, puissance inférieure à 100 W, un système de mesure de vitesse par codeur optique (équipé d’un codeur photoélectrique Omron 1024), un tachymètre numérique et un rail de guidage en acier inoxydable pour la fixation du moteur. Ce rail de guidage en acier inoxydable présente une excellente planéité, garantissant une concentricité entre le moteur et le codeur inférieure à ±5 fils et un faible niveau sonore en fonctionnement. Il dispose d’un signal de retour de tension et d’une sortie de signal de codage photoélectrique, avec deux canaux A et B.
10. Module de commande électrique
11. Ligne de connexion expérimentale
Deux lignes de connexion expérimentales différentes sont disponibles, adaptées aux spécificités des différents projets expérimentaux. La partie haute tension utilise un câble de connexion à fiche pistolet gainée haute fiabilité (aucun risque d’électrocution). Le fil de cuivre sans oxygène est étiré en un fil multibrins ultra-fin pour une souplesse optimale. Il est recouvert d’une couche isolante en polychlorure de vinyle nitrile (PVC) offrant souplesse, haute résistance à la pression et à la dureté, ainsi qu’une bonne ténacité. La fiche est en cuivre massif avec des copeaux de cuivre léger au béryllium, assurant un contact sûr et fiable. La partie basse tension utilise un câble de connexion élastique en cuivre léger au béryllium apparent. Les deux types de fils sont compatibles uniquement avec les prises correspondantes et ne peuvent être interchangés, ce qui améliore considérablement la sécurité et la fiabilité de l’expérience.
12. Logiciels de configuration
Fournis : logiciels TIA Portal, de simulation MCGS, d’expérimentation, etc.
13. Ordinateur
Processeur i5/8 Go DDR4/240 Go SSD, équipé d’un système d’exploitation et du logiciel TIA Portal.
14. Protection de sécurité
1) La sortie d’alimentation triphasée est équipée d’une double protection contre les surintensités et les courts-circuits, assurée par des circuits électroniques et des fusibles. Lorsque le courant de sortie dépasse 3 A, l’alimentation est coupée et une alarme se déclenche.
2) La table d’expérimentation utilise trois types de câbles de test, incompatibles entre eux. Les câbles de forte intensité sont entièrement gainés de plastique, les câbles de faible intensité sont des câbles métalliques nus (dont le diamètre du noyau en cuivre est supérieur à celui des câbles de forte intensité), et les trous d’observation sont équipés de câbles de calibre 2 afin d’éviter tout risque de connexion accidentelle entre les points de forte et de faible intensité.
3) Les alimentations CA et CC de cette plateforme de formation PLC sont protégées contre les surintensités.
II. Projets expérimentaux réalisés
(I) Contenu de base
1. Exercices complets de programmation d’instructions de base pour automates programmables industriels (API)
2. Module de formation « Fenêtre lumineuse »
3. Module de formation « Convoyeur à bande »
4. Module de formation « Grue »
5. Module de formation « Feu tricolore »
6. Modules « Ascenseur à trois étages » et autres
7. Centre d’usinage
8. Entrées/sorties numériques
9. Module de formation « Tour lumineuse »
(II) Expérimentation d’application
1. Commande par à-coups et autoblocage d’un moteur asynchrone triphasé
2. Commande marche avant/arrière avec verrouillage d’un moteur asynchrone triphasé
3. Commande marche avant/arrière temporisée d’un moteur asynchrone triphasé
4. Commande automatique de limitation de course d’un moteur asynchrone triphasé
5. Commande de démarrage par commutation étoile/triangle d’un moteur asynchrone triphasé
6. Commande de démarrage par commutation étoile/triangle d’un moteur asynchrone triphasé basée sur un API
(III) Expérimentation sur modèle physique
1. Commande d’un moteur pas à pas
2. Commande de vitesse d’un moteur à courant continu
3. PID de température Contrôle
(IV) Formation complète aux compétences d’utilisation des automates programmables et des écrans tactiles
1. Commande numérique multi-vitesses par automate programmable
2. Régulation de vitesse en boucle ouverte à fréquence variable par automate programmable analogique
3. Exercices de programmation d’instructions de base sur écran tactile
4. Commande de LED sur écran tactile
5. Régulation PID de la température sur écran tactile
6. Communication entre automate programmable et écran tactile