Schneider Magazine 3 - Quand le rail est en

C O N T R Ô L E
&
C O M M A N D E
Va r i a t i o n d e v i t e s s e
L
'Atelier Central de l'Infrastructure de
la SNCB s'étale aux confins de
Haren et de Vilvoorde. A priori, une
série de voies parallèles et des
piles de rails, l'ensemble n'étant
guère impressionnant. Oui, mais..
Quand le rail
est en train...
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La pose moderne de rails, ceux du TGV, implique la fourniture de
longueurs de 300 mètres. Or, les aciéries, principalement françaises
et autrichiennes, ne livrent que des longueurs allant de 18 à 75
mètres ou 100 mètres. Il faut donc souder ensemble ces éléments
de rails pour en faire des rails TGV, selon des normes de sécurité et
de confort assez sévères.
Forte d'une expérience de plus de 50 ans, la SNCB a complètement
modernisé ses installations au cours des deux dernières années.
Telemecanique y est omniprésente pour gérer et contrôler le pilota­
ge d'une série d'opérations caractérisées par une contradiction:
tout cela est bien lourd tout en devant être très précis. Cette
contrainte relève spécifiquement de la variation de vitesse et le
savoir-faire de Telemecanique en ce domaine a pu s'exprimer dans
trois cas bien différents.
Assortir les couples
Gérer un mouvement, c'est gérer le couple. Telemecanique excelle
en ce domaine avec une gamme de produits couvrant les applica­
tions les plus simples, un banal convoyeur à rouleaux, ou les plus
Te
complexes, celle du levage par exemple. Cette commande de
moteur électronique est assistée par les commandes électroma­
gnétiques des contacteurs et des disjoncteurs-moteurs, le tout étant
éventuellement communiquant selon la complexité des machines
ou de l'installation. A la SNCB, toutes les contraintes théoriques de
trois cas assez spécifiques de variation de vitesse se sont concréti­
sées par des commandes assistées d'Altivar et de Statovar.
L'homme, les deux ponts
et le levage à la bonne vitesse
Au centre des installations principalement constituées de voies
d'acheminement et de tables de transfert de rails, un bâtiment abri­
te la soudeuse. Les rails, de longueurs différentes, sont stockés en
amont sur d'énormes plate-formes d'approvisionnement. Deux
ponts portiques, d'une portée de 30 mètres permettent le débar­
quement des rails vers ces plate-formes. Le levage s'effectue au
moyen de six électro-aimants qui, deux par deux, s'adaptent à la
longueur des rails et les transbordent ainsi des wagons de livraison
à la filière d'approvisionnement.
Un seul pont de transbordement suffit pour des longueurs jusqu’à
54m, les deux ponts étant nécessaires pour les rails les plus longs,
ceux de 100 mètres. Ces deux énormes portiques roulants sont
commandés par un seul homme, l'un des deux ponts étant "slave"
sous les ordre d'un TSX 87 et de deux Statovar, un par pont, qui
assurent, à couple constant, la régularité des mouvements de leva­
ge générés par des moteurs à bagues. Un rayon laser mesure
l'écart entre les deux ponts et permet ainsi le contrôle et l'ajustement
de leur distance.
Toutes ces installations - plus de 700 mètres de long - se trouvant en
plein air, elles sont surveillées par des caméras qui sont relevées, en
cas de brouillard, par exemple, par les cellules photo-électriques
Telemecanique qui informent ainsi le tableau synoptique central du
moindre mouvement des rails.
Quand un rail fait deux mètres/seconde
La filière d'approvisionnement emporte les rails à raison de deux
mètres par seconde sur une multitude de galets entraînés par autant
de moteurs. Chacun d'eux est d'ailleurs flanqué d'une paire de cel­
lules Telemecanique XUL qui s'assurent de la présence correcte du
rail sur toute sa longueur. L'ensemble des moteurs de ces voies
d'acheminement est commandé par un automate Telemecanique
TSX 67 relié au réseau UNI-TELWAY, pour la communication interne,
un réseau industriel MAPWAY (vitesse de 5 Mégabytes) assurant,
lui, la commande de l'ensemble des chemins de roulement en cou­
rant alternatif. Les moteurs sont regroupés par zone d’une douzaine
et leur vitesse est contrôlée par une batterie d’Altivar: un Altivar pour
12 moteurs en parallèle, soit 22 kW. Les cellules XUL transmettent
l'information de passage et permettent ainsi la commande de décé­
lération d'un groupe de moteurs tout en lançant, à la même vitesse,
le groupe suivant. Le freinage pour le positionnement final est com­
mandé de la même manière.
Au total, sept Altivar sont soumis au TSX 67 pour la commande­
moteur relayée par les contacteurs Telemecanique. Les 132 moteurs
sont donc mieux protégés, consomment moins et s'assurent d'une
durée de vie, à maintenance réduite, plus économique
La soudure, en trois temps
Les extrémités des rails doivent d'abord être énergiquement net­
toyées par brossage pour permettre la soudure. Une cabine abrite
cette opération entièrement automatisée. Le rail poursuit ensuite sa
course vers le poste de soudure. Les deux extrémités mises en pré­
sence sont alors soudées par étincelage (soudage par résistance)
sous une tension de 7,6V relevée de quelques 70kA! Chauffées à
près de 1.350°C, elles sont alors soumises à une pression de 80
tonnes: au suivant. Une fois les 300 mètres assemblés, le rail est
stocké en aval avant de revenir dans la cabine de meulage située
dans le même bâtiment. La vitesse et le confort du TGV exigent que
le passage des roues sur une soudure produise un minimum d'effet,
celui qui scande tout voyage en train. Pour le TGV, la norme est de
0a + 0,3 mm mesurés sur 1,5 mètre, aussi bien dans le plan du rail
que dans son plan vertical et horizontal. Un curieux chariot mobile
mesure donc d'abord - par laser - les deux extrémités des rails en
présence pour fournir à l'opérateur les indications préalables au
pressage. Après ces opérations, la soudure est meulée. Le cycle
dure +/- 15 minutes selon les cas.
Comme des spaghetti...
A raison d'environ 70 soudures par jour, une dizaine de rails TGV de
300 mètres sont ainsi prêts pour leur transport sur les voies en cours
de construction. A sa sortie du meulage, le rail roule encore sur des
galets pour être ensuite repoussé par des boutoirs sur une table de
chargement. Et là... un rail de 300 mètres d'acier qui, à raison de 60
kg par mètre, fait ses 18 tonnes attend d'être soulevé, déplacé et
reposé sur son wagon d'expédition. Sur une longueur pareille, le rail
oscille mollement comme un gigantesque spaghetti.
L'opération est délicate puisque le moindre mouvement doit tenir
compte de cette formidable inertie. Le rail est donc agrippé par 14
palans qui, dans un bel ensemble synchronisé par leur Altivar res­
pectif (et coordonné par deux TSX 67) le soulèvent tout doucement.
Le rail attend ensuite sa stabilisation et réalise alors une lente trans­
lation de quelques mètres avant de redescendre et d'être reposé,
tout aussi doucement, en parfaite rectitude. Le tout prend quand
même de quatre à cinq minutes. Coordonner 14 levages et autant
de translations, sur une telle longueur et avec un tel poids: la ges­
tion de la variation de vitesse n'a vraiment plus de secrets pour
Telemecanique.
Fiabilité et assistance
Un rail de 18 tonnes qui s'arrête au millimètre près, des cas de figu­
re en variation de vitesse, des dizaines d'automates et des cen­
taines de cellules, un réseau qui s'étale sur une dizaine d'hectares,
un environnement industriel lourd en plein air... Telemecanique a su
s'adapter à toutes ces contraintes et répondre à toutes les exi­
gences d'un cahier des charges qui prévoyait aussi une impérieuse
maintenance. Cette dernière est réalisée par les techniciens de la
SNCB elle-même sous la couverture extrêmement sécurisante de la
disponibilité permanente des approvisionnements de Teleme­
canique. La standardisation en matériel Telemecanique assure éga­
lement la linéarité et la complémentarité d'équipements qui dialo­
guent efficacement. Exemple: tous les moteurs, et il y en a!, sont
commandés par des contacteurs série D et protégés par des dis­
joncteurs-moteurs GV2. La prochaine fois que vous prendrez le
train, songez que s'il est sur de bons rails, c'est aussi grâce à
Telemecanique, à ses commandes, ses variateurs de vitesse et à
ces milliers de données permanentes qui sont, sans cesse, inté­
grées pour qu'un rail soit
comme velours. Mais là, la
vitesse varie encore autre­
ment...■
Armoire de commande d’un
des 14 palans
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