20150120Corrige-E42-Besancon - Eduscol

BREVET DE TECHNICIEN SUPÉRIEUR ÉLECTROTECHNIQUE SESSION 2015 ÉPREUVE E.4.2 |BTS ÉLECTROTECHNIQUE - CORRIGÉ |Session 2015 |
|ÉPREUVE E.4.2 : Étude d'un système technique|Code : |Page 1/8 |
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PARTIE A : ANALYSE DE L'EXISTANT 1. Presse et pinces d'amenage 1. Indiquer la cadence maximum (en coups par minute) admissible par la
presse à encocher. 2. Indiquer l'avance maximum des pinces d'amenage. 3. En déduire la vitesse maximum en m.mn-1 de l'ensemble. 4. D'après le Dossier ressources page 5, pour une cadence de 400
coups.mn-1, indiquer l'avance maximale (en mm) par pas de la bande
pour un réglage angulaire sur l'axe du coulisseau de 90°et 180°. 5. Calculer le réglage de l'avance, noté ?, pour obtenir l'avance
maximum des pinces d'amenage avec la cadence souhaitée de 400
coups.mn-1. 1 Redresseur mécanique
1. Vérifier que la vitesse de 32 m.mn-1 du redresseur mécanique est
compatible avec la vitesse maximum de l'ensemble (presse + pinces
d'amenage).
2. Indiquer, pour le débit maximum de la presse, la fréquence délivrée
par le variateur. 3. L'entrée de consigne du variateur est configurée en 0/10V et la
grande vitesse HSP réglée à 50Hz. Calculer la consigne correspondant
à la vitesse maximum. |BTS ÉLECTROTECHNIQUE - CORRIGÉ |Session 2015 |
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PARTIE B : RENOVATION DE LA PARTIE COMMANDE
1. Le Codeur et le programmateur à came 1. Un collègue vous propose de choisir la référence H8PS-8BP. Valider
ou invalider ce choix en vous justifiant. Préciser les accessoires à
ajouter, si nécessaire.
2. Choisir, en vous justifiant, la référence du codeur absolu.
3 L'API (Automate Programmable Industriel) et l'IHM (Interface Homme-
Machine)
1. Un collègue vous propose de choisir un API de référence CP1EN20DTD.
Valider ou invalider ce choix en vous justifiant.
2. Un second collègue vous propose de choisir un API de référence
CP1EN30DRD. Valider ou invalider ce choix en vous justifiant.
3. Un troisième collègue vous propose de choisir un API de référence
CP1EN30DTD. Valider ou invalider ce choix en vous justifiant.
4. Calculer le temps de cycle correspondant à la cadence souhaitée.
5. Déterminer le temps d'exécution du programme pour le choix des
collègues (C1, C2 et C3).
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[pic] 6. Proposer, en vous justifiant, la référence de l'API qui tient compte
de toutes les contraintes.
7. Choisir la référence de l'unité de dialogue associée. 8. Faire un croquis précisant le raccordement du commutateur Ethernet
aux équipements à superviser. Il devra faire apparaitre le nom des
équipements, le nom des modules optionnels à ajouter, le nom des
câbles de raccordement.
9. Choisir la référence de l'alimentation AL1 en évaluant préalablement
la puissance consommée par les circuits de commande. |BTS ÉLECTROTECHNIQUE - CORRIGÉ |Session 2015 |
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Compléter le schéma des entrées/sorties API de l'installation rénovée. Alimentation Pb Ac OuvTr Penc AL1+ PE + - OM 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11
COM 00
OM 01
OM 02 03 COM 04 05
06 07
COM 08
Alimentation AL1-
KA1 KA2 KA6 M/A
KA KA
Arrêt Freiné
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PARTIE C : RENOVATION DE LA PARTIE PUISSANCE
1. Analyse de l'existant 1. Préciser le procédé de démarrage du moteur presse.
2. Rappeler les avantages et inconvénients de ce mode de démarrage.
[pic] 2 Proposition d'amélioration
1. Choisir la référence du démarreur/ralentisseur progressif. 2. Compléter le schéma proposé sur le document réponse page 5. Une
coordination de type2 est imposée.
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[pic] PARTIE D : Mise en conformité de la partie commande
1. Déterminer le niveau de SIL requis (Niveau d'Intégrité de sécurité)
pour la presse.
2. Choisir le module de sécurité approprié pour la partie commande.
3. Choisir et préciser la référence des boutons d'arrêt d'urgence S2 et
S3.
4. Choisir et préciser les références de la sécurité porte S4 et de sa
languette. |BTS ÉLECTROTECHNIQUE - CORRIGÉ |Session 2015 |
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[pic] 5. Compléter le schéma de branchement du module de sécurité sur le
document réponse page 4 : reporter également les deux fils entre 24v
et bornes 23 et 24 |BTS ÉLECTROTECHNIQUE - CORRIGÉ |Session 2015 |
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PRESSE À ENCOCHER SCHAAL3 CORRIGÉ Dossier ressources page 2 : Nombre de coups 100-500 min-1 La cadence
souhaitée de 400 coups.min-1 est donc possible Dossier ressources page 3 : Longueur d'avance 2 - 80 mm Avance maximum : 80
mm 500 coups/mn x 80 mm = 40000 mm.min-1 donc 40 m.min-1 Cadence de la presse 400 coups. min-1
D'après le diagramme : Longueur d'avance maxi - Coups/minute 90°correspond
à 37,5 mm et 180°à 75 mm Phase d'avance de 180° correspond à 30 m.min -1 maxi et on recherche ? pour
un débit de 32 m.min-1
Donc pour obtenir le débit maximum, le réglage sera de 180x32/30=192°
Ou pour 180°on a 75 mm et on cherche ? pour 80 mm Dossier ressources page 7 : vitesse de défilement à 50 Hz = 48m.min-1 donc
compatible avec l'avance maximum souhaitée des pinces d'amenage de 32m.min-
1 50 x 32/48 = 33,33 hz 10 x (50x32/48)/50 = 6.66V Dossier ressource pages 8 et 9. 4 outils donc 4 sorties, en montage
encastré. Je n'ai pas d'information sur le type de sorties à commander (NPN
ou PNP). Un programmateur 8 sorties convient mais nous devons nous
informer, avant de valider ce choix, sur le raccordement aux « outils ». Un câble de liaison programmateur-codeur d'une longueur de 1m 70 est
nécessaire. Il sera fourni avec le codeur absolu et nous devrons choisir
une longueur de 2m : Aucun accessoire à commander. Le dossier ressources page 11 nous permet de repérer que la résolution de
l'ancien codeur est de 360 points. Nous retenons la référence E6C3-AG5C-C
360 2M à partir du document de la page 9. La tension à retenir est de 24vcc. Il y a 10 entrées et 9 sorties. La
sortie est statique. Ce choix n'est pas bon puisque cet API ne possède que
8 sorties. La tension à retenir est de 24vcc. Il y a 10 entrées et 9 sorties. La
sortie est à relais. Sans autre élément, je valide son choix. La tension à retenir est de 24vcc. Il y a 10 entrées et 9 sorties. La
sortie est statique. Sans autre élément, je valide son choix. Pour une cadence presse de 400 coups/mn Temps de cycle : 60/400= 150ms Ressources 15 et 16.Pour le choix de C1 et C3, les sorties sont statiques
et le temps de réponse des sorties statiques : est de 1ms.
Dans ce cas, le temps d'exécution du programme peut être au maximum de 150-
137-1=12ms.
Pour le choix de C2, la sortie est à relais et le temps de réponse des
sorties à relais : est de 15ms.
Le calcul donnerait une valeur négative ce qui signifie que cette solution
ne peut être retenue. Choisir un API de référence CP1EN30DTD permettra de rechercher un programme
qui s'exécute en moins de 12ms ce qui ne semble pas trop contraignant. (Dossier ressources page 17) 6 touches fonctions, Ethernet : réf NQ5-
TQ010B Le croquis doit faire apparaitre l'ordinateur, l'IHM, l'API avec le module
optionnel Ethernet : CP1W-CIF41 (page 14). Les câbles RJ45 sont nommés. Le
programmateur à cames n'apparait pas car il n'y a pas de possibilité de le
superviser. API : 0,02A donc 24 x 0,02 = 0,48W ; 18 Entrées TOR= 18 x 7,5mA = 135mA
12 Sorties TOR = 12 x 21,6mA = 259mA donc P E/S = 24 x 0.135 + 24 x 0,259
= 9.5W Switch SDI-550 : 3,5W
Ajouter également la consommation des 9 relais, soit 9 fois 0,9 = 8,1 VA P
globale = 4,5 + 12 + 0,48 + 9,5 + 3,5+8,1 = 38 W
L'alimentation 2902992 de 60W convient co
C C C COM 00 OM 01 02 OM C