NOPUL – Relais de détection de virage et de sous-vitesse

Le NOPUL est un relais détecteur de rotation et de sous-vitesse conçu pour vérifier qu'un arbre, une poulie, un tambour ou tout autre élément mécanique continue de se déplacer pendant le fonctionnement d'une installation.

Il fonctionne comme une unité d'évaluation des impulsions : il reçoit les impulsions générées par un capteur externe et mesure le temps écoulé entre deux impulsions consécutives. Si ce temps dépasse la valeur programmée, le NOPUL interprète cela comme une chute de vitesse en dessous de la limite autorisée ou un arrêt du mouvement, et active son relais pour générer une alarme ou interrompre le processus.

Ainsi, le contrôle ne se limite pas à vérifier que le moteur est alimenté ou que l'arbre de transmission continue de tourner. Il permet de s'assurer que le mouvement atteint bien l'élément entraîné de la machine.

Détecteur de rotation pour élévateurs à godets

L'une des applications les plus courantes de NOPUL est la protection des élévateurs à godets utilisés dans les usines d'aliments pour animaux, les installations céréalières, les minoteries, les silos et les installations de manutention de produits en vrac.

Dans un élévateur à godets, le moteur entraîne normalement la poulie supérieure. Cependant, la rotation continue du moteur et de la poulie motrice ne garantit pas le bon fonctionnement de la courroie et des godets.

La courroie peut se rompre, glisser sur la poulie motrice, se détendre ou se bloquer en raison d'une accumulation de produit. Dans ces situations, le moteur peut continuer à tourner tandis que la poulie inférieure, également appelée poulie de pied ou tambour inférieur, ralentit ou s'arrête.

Pour détecter cette situation, un capteur est installé sur l'arbre inférieur ou le tambour. Ce capteur détecte une ou plusieurs vis, dents, cames ou cibles métalliques à chaque tour et envoie une séquence d'impulsions au NOPUL, installé dans le tableau électrique.

Si la poulie inférieure s'arrête ou si sa vitesse chute en dessous de la valeur définie, l'intervalle entre les impulsions augmente. Lorsque le délai programmé est dépassé, le dispositif NOPUL active une alarme, informe l'automate programmable ou demande l'arrêt du système.

Quels défauts peut-il détecter ?

Le NOPUL permet de détecter une perte de mouvement ou une réduction anormale de la vitesse associée à différentes défaillances mécaniques :

• Rupture de la courroie de l'élévateur à godets.
• La courroie glisse sur la poulie motrice.
• Blocage de la poulie inférieure ou du tambour de retour.
• Confiture ou accumulation de produit.
• Perte de tension dans une courroie.
• Rupture d'une chaîne ou d'une courroie de transmission.
• Rupture ou désolidarisation d'un arbre.
• Défaillance d'un accouplement ou d'un embrayage.
• Arrêt de l'élément entraîné alors même que le moteur continue de tourner.

NOPUL n'identifie pas directement lequel de ces défauts s'est produit. Il détecte sa conséquence : absence d'impulsions, arrêt ou réduction de la vitesse de l'élément surveillé.

Entrée universelle pour différents capteurs

Le NOPUL prend en charge différents types de capteurs et de signaux d'impulsion. L'entrée est configurée via des sélecteurs latéraux, ce qui permet d'adapter l'appareil aux capteurs existants ou à différentes technologies de détection.

• Capteurs NPN.
• Capteurs PNP.
• Capteurs push-pull.
• Capteurs NAMUR.
• Contacts sans risque.
• Signaux TTL 5V.
• Capteurs magnétiques.
• Signaux alternatifs compatibles.

Il peut être connecté à des capteurs à deux ou trois fils et dispose d'une connexion d'excitation pour alimenter les capteurs compatibles.

Ajustement de la limite de vitesse inférieure

La vitesse minimale n'est pas programmée directement en tours par minute. NOPUL vous permet de régler le temps maximal autorisé entre deux impulsions consécutives.

Tant que les impulsions arrivent avant l'expiration du délai programmé, la machine est considérée comme fonctionnant normalement. Si l'intervalle entre les impulsions dépasse cette valeur, le relais active l'alarme.

L'heure peut être configurée à partir de 1 milliseconde à 99 minutes, Cela permet de contrôler aussi bien les machines à grande vitesse que les mécanismes à déplacement très lent. La fréquence d'entrée maximale est de 1 kHz, soit 1 000 impulsions par seconde.

Le timing pendant le démarrage

Lors du démarrage d'un convoyeur, d'un ascenseur, d'un ventilateur, d'un broyeur ou d'une autre machine, un délai peut survenir avant que le capteur ne commence à générer des impulsions normalement.

Pour éviter les fausses alarmes, le NOPUL permet de mémoriser un délai d'inhibition d'alarme au démarrage. Pendant ce délai, l'appareil attend que la machine atteigne sa vitesse de fonctionnement normale avant de commencer à surveiller l'intervalle entre les impulsions.

Alarme verrouillable ou à réarmement automatique

L'alarme peut être configurée selon deux modes de fonctionnement :

• Alarme mémorisée ou verrouillée : Le système reste en état d'alarme même après le rétablissement des impulsions. Une réinitialisation est nécessaire.
• Alarme sans mémoire : Le fonctionnement revient automatiquement à la normale une fois le mouvement rétabli.

Le mode de verrouillage est particulièrement utile lorsque vous devez inspecter l'installation avant de la redémarrer après un arrêt, un blocage ou une perte de vitesse.

Sortie relais de sécurité

Le relais reste alimenté en fonctionnement normal et se désactive en cas d'alarme. Une coupure de courant entraîne également un changement d'état de la sortie.

Cette logique permet à une perte de tension, une déconnexion de l'équipement ou une disparition des impulsions de générer un signal de défaut dans le circuit de commande.

La sortie standard comporte un contact inverseur avec des bornes normalement fermées, communes et normalement ouvertes. En option, le dispositif peut être alimenté par une sortie transistor PNP, NPN ou TTL.

Autres applications industrielles

Bandes transporteuses

Le capteur peut être installé sur une poulie de retour ou un tambour non entraîné. En cas de rupture, de glissement ou de blocage de la courroie, la vitesse du tambour diminue et le NOPUL génère le signal correspondant.

Convoyeurs à vis

Il permet de détecter les pertes de mouvement causées par un blocage, une rupture d'arbre, un découplage ou une panne de transmission.

Convoyeurs à chaîne et râteaux

La surveillance de l'arbre d'entraînement permet de détecter les ruptures de chaîne, les accrocs, les blocages et les pannes mécaniques qui ne peuvent pas toujours être identifiés par la seule surveillance du moteur.

Ventilateurs et extracteurs

Dans les ventilateurs à courroie, le moteur peut continuer à tourner même si la courroie se casse ou patine. Un capteur installé sur l'arbre du ventilateur permet de vérifier que la turbine est toujours en mouvement.

Moulins, concasseurs et machines de traitement

Il peut être utilisé pour surveiller les rouleaux, les arbres et autres éléments rotatifs, en détectant les arrêts ou les réductions de vitesse liés aux blocages et aux surcharges.

Agitateurs et mélangeurs

Il permet de vérifier que l'arbre de l'agitateur tourne effectivement et de détecter un découplage, une rupture de transmission ou un blocage du mécanisme.

Avantages de NOPUL

• Contrôle le mouvement réel de l'élément entraîné.
• Détecte l'absence de virage, d'arrêt et de sous-vitesse.
• Entrée universelle compatible avec différents types de capteurs.
• Intervalle entre les impulsions configurable de 1 ms à 99 minutes.
• Fréquence d'entrée jusqu'à 1 kHz.
• Temporisation de l'inhibition au démarrage.
• Alarme verrouillable ou à réinitialisation automatique.
• Sortie relais commutée pour connexion à un automate programmable, à des alarmes ou à des circuits de commande.
• Fonctionnement en cas de panne de courant.
• Format étroit de 17,5 mm pour montage sur rail DIN.
• Convient aux ascenseurs, convoyeurs à bande, convoyeurs à vis, convoyeurs rotatifs et machines tournantes.

Sélection et installation

Pour régler correctement le NOPUL, il est nécessaire de connaître la vitesse approximative de l'arbre, le nombre d'impulsions générées par tour, le temps de démarrage de la machine et le temps maximal admissible sans mouvement.

Dans les mécanismes à rotation lente, il peut être avantageux d'installer plusieurs cibles métalliques par tour afin de réduire le temps de détection. Dans les machines à rotation rapide, une seule vis, dent ou élément de détection peut suffire.

GUEMISA peut vous aider à sélectionner le capteur, à déterminer sa position, à calculer le nombre d'impulsions par tour et à régler le temps d'alarme approprié pour chaque application.

Note: Le NOPUL est un dispositif de surveillance et de protection des procédés. La documentation disponible ne démontre pas de fonction de sécurité certifiée selon les normes SIL ou de niveau de performance ; par conséquent, il ne doit pas être utilisé comme unique composant d’un arrêt d’urgence ou d’un verrouillage de sécurité.