Endurance des moteurs de volet

 

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MATERIELS :

  • NI cRIO-9068
  • NI 9205
  • NI 9411
  • NI 9915
  • NI 9476
  • Codeur programmable Baumer
  • Conditionneur courant et tension Loreme

LOGICIELS :

  • NI LabVIEW
  • NI LabVIEW RT
  • NI LabVIEW FPGA

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L'OBJECTIF :

Améliorer la surveillance et l’enregistrement des essais grâce à la nouvelle génération de bancs, et augmenter le nombre de moteurs testés selon des cycles indépendants. Ces bancs enregistrent les mesures et les indicateurs pertinents pour une investigation.L'endurance n'est pas un concept nouveau pour Somfy, tant au niveau du contrôle de fiabilité de production que de l'innovation en matière de futures offres domotiques.

LA SOLUTION :

Une armoire électrique abrite le conditionnement des signaux et un châssis cRIO-9068 équipé de modules analogiques et digitaux. LabVIEW RT assure la conduite asynchrone des cycles de 10 moteurs, la mesure et le calcul d’indicateurs, ainsi que les enregistrements et l'export des données vers un serveur. Un PC en réseau fournit l’interface homme-machine (IHM) de paramétrage des essais et la visualisation interactive des opérations en cours.

Moteur volet roulant

Adapter son habitat à ses envies, à son rythme de vie, aux conditions extérieures…

Autant de bonnes raisons de considérer les offres domotiques, de motoriser et de programmer pour se faciliter la vie, mais encore faut-il s’assurer de la fiabilité des technologies mobilisées.
Pour cela, le constructeur français Somfy ne cesse d’innover et intègre le meilleur de la technologie dans ses produits à très haut niveau d’endurance. L’équipe de développement de la société SAPHIR a pu mettre son expertise au service du développement des bancs de tests utilisés pour les motorisations de nouvelle génération.

« Automatiser pour se dispenser d’y penser ! »
Ce slogan, propre à la domotique, s’applique aussi au pilotage des bancs d’endurance : en effet, si les services techniques de Somfy s’attachent depuis longtemps à éprouver les produits afin d’en améliorer la robustesse et la durée de vie, de nombreuses tâches de relevés périodiques étaient restées manuelles et chronophages.
Les tests d’endurance se déroulent généralement sur des milliers de cycles durant plusieurs mois. Le principe consiste à reproduire de manière cyclique et accélérée les contraintes mécaniques et électriques subies durant une vie de fonctionnement. Le vieillissement accéléré sur un prototype en phase d’innovation permet de révéler une défaillance et d’en corriger la conception. En phase de production, de tels tests par échantillonnage permettent de prévenir d’éventuelles dérives de fabrication.
Pour ce faire, il importe non seulement de dérouler les cycles en contrôlant le bon comportement du produit sous test, mais aussi, à présent, d’enregistrer toutes les mesures pertinentes qui permettront aux ingénieurs d’investiguer pour l’amélioration.
Le bilan de l’épreuve d’endurance permet, en outre, de déterminer l’espérance de vie du produit et d’offrir une durée de garantie adaptée, mais aussi de mettre en évidence les pièces d’usure remplaçables et de calibrer un agenda de maintenance prévisionnelle.

Réalisation du banc d’endurance piloté par le contrôleur cRIO-9068

Les exigences de robustesse, le taux de service, la nécessité de calculs en temps réel et le besoin d’autonomie pour l’enregistrement en cas de perte de liaison avec le serveur d’archivage ont conduit naturellement à la mobilisation du contrôleur cRIO-9068
Le banc est dimensionné pour tester simultanément 10 moteurs, chacun étant soumis à son propre cycle, caractérisé avec ses propres indicateurs paramétrés, contrôlé avec ses propres seuils, sur une longue durée indépendante des autres. Le posage d’un nouveau moteur sur un des postes n’impacte en rien le déroulement des essais courants sur les autres.Baie électrique du banc de test enduranceUn PC offre l’interface de paramétrage d’un nouveau cycle d’endurance, tout en permettant de visualiser le déroulement des tests courants et de consulter les enregistrements précédents.
Les paramètres sont transmis d’une part à un automate dédié à la commande des moteurs, d’autre part au contrôleur cRIO-9068 qui assure non seulement l’échantillonnage et l’analyse en temps réel des signaux, mais aussi le calcul des indicateurs, le contrôle des seuils, l’animation d’alarme en cas de détection d’anomalie et l’arrêt de sécurité.
L’enregistrement des indicateurs et du journal de bord est effectué localement sur disque flash du cRIO en fichiers circulaires et transféré périodiquement au serveur d’archivage sur le réseau d’entreprise. En cas de perte de liaison réseau, une alarme est déclenchée et l’autonomie d’archivage peut durer plusieurs journées avant arrêt pour saturation de disque.
Des mesures de courant jusque 6 A, de tension AC/DC jusque 400 V et de température sont conditionnées puis échantillonnées par deux modules cRIO-9205 pour être filtrées et intégrées en valeur RMS par le code FPGA.
Le codeur tachymétrique de chaque moteur est acquis par des modules numériques cRIO-9411, et traité par le FPGA permettant de contrôler le profil de position et vitesse.
Le logiciel sous LabVIEW RT analyse les profils à la volée pour détecter les phases de stabilité et extraire les mesures permettant de calculer les indicateurs et de contrôler les gabarits.
Un module cRIO-9476 assure le pilotage de relais d’alarme en cas de franchissement de seuils, ainsi que l’arrêt d’un essai avec coupure d’alimentation moteur en cas de défaut d’une condition de sécurité, tout évènement étant enregistré au journal de bord.

Trois modes d’exploitation sont supportés

Chaque moteur est testé selon trois modes qui se déroulent simultanément :
- Le mode « Surveillance » calcule, contrôle et enregistre quatre indicateurs par cycle ;
- Le mode « Expertise » ajoute à la surveillance l’enregistrement des profils de mesure intégrés et décimés à 50 Hz ;
- Le mode « Glissement » établit un état stable et contrôle cette stabilité durant une période paramétrée de plusieurs journées.
Tous les paramètres courants d’exploitation sont conservés de telle sorte que tout arrêt du banc, quelle qu’en soit la cause, inopinée ou programmée, soit suivi de la reprise automatique avec tous les paramètres courants et sans perte d’information.
Le dispositif est autonome, hormis le paramétrage transmis par le PC ; ce dernier peut également accéder aux données courantes, mesures, indicateurs et franchissement de seuils, entre autres.

Deux exemplaires installés en juillet puis octobre 2014 sont en exploitation ; un troisième est en cours de réalisation. Le parc devrait être doublé en 2015.