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Amélioration du fonctionnement du tronçon Souffleuse – Remplisseuse de la Ligne

Amélioration du fonctionnement du tronçon Souffleuse – Remplisseuse de la Ligne 4LB de CEVITAL avec SIMATIC TIA PORTAL V13 Réalisé par : Mr: Brahami Hani Encadré par : Mr: AlkamaRezak REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE MINISTERE DEL’ENSEIGNEMENTSUPERIEUR ET DE LA RECHERCHESCIENTIFIQUE UNIVERSITE A. Mira - BEJAIA FACULTE DE TECHNOLOGIE Département de Génie Electrique Projet Fin d’Etude En vue de l’obtention du diplôme de Master En Electrotechnique, Option Energies Renouvelables PROMOTION 2017 Thème Je tiens à remercier DIEU tout puissant de nous avoir donné la force, la santé, le courage et la patience de pouvoir accomplir ce travail. Un grand merci aussi à mes amis, proche et en particulier mes parents bien aimés pour leurs soutiens et encouragements toute au long l’année. Je remercie chaleureusement mon promoteur Mr RezakAlkama d’avoir accepté de me suivre et orienté tout long du travail. Sans oublier de remercier l’encadreur au sain l’unité de conditionnement d’huile de CEVITAL Mr Noureddine Djouder pour les efforts fournis toute au long du stage, afin de terminé le travail. Enfin, nous tenons aussi à remercier également tous les membres de jury pour avoir accepté d’évaluer notre travail. Merci à tous Je dédie ce travail à toutes les personnes qui me sont chères : A mes très cher parent que j’aime beaucoup, que dieu les protège. Ames frères et ma petite sœur. A toute la famille du HCB. Atoute ma famille, amis et voisins. Al’ensemble de l’université A.MIRA professeur, doctorant et étudiant. A vous tous. B.Hani Sommaire Introduction générale …………………………………………………….…… 1 Préambule 1. Présentation du complexe CEVITAL…………………………………………….………... 2 2. Activités de CEVITAL ………………………………………………………………..…… 2 3. Situation géographique …………………………………………………………………..… 3 4. Différents organes constituant le complexe CEVITAL …………………………………..….. 3 Chapitre I :Généralités sur l’automatisation des processus de conditionnement d’huile Introduction…………………………………………………………………………….……….. 5 I.1.L’unité de conditionnement d’huile……………………………………………….………... 5 I.1.1. Les lignes de production……………………………………………………….…………. 5 I.1.2.Les différentes machines utilisées dans la production ……………………………..……... 6 I.2. Automatisation……………………………………………………………………………... 7 I.2.1. Système automatisé ……………………………………………………………………. 7 I.2.2. Objectifs de l'automatisation………………………………………………………........... 7 I.2.3. Structure d'un système automatisé………………………………………………………... 8 I.3.Automate Programmable…………………………………………………………………... 8 I.3. 1. Définition…………………………………………………………………………………. 8 I.3.2. Architecture interne d’un API…………………………………………………………….. 9 I.3.2.1. Le processeur ………………………………………………………………………..…. 10 I.3.2.2. La mémoire …………………………………………………………………………... 10 I.3.2.3. Les modules entrées/sorties …………………………………………………………... 10 I.3.2.5.Alimentation……………………………………………………………………........... 11 I.3.3. Choix d'un API…………………………………………………………………….............. 11 I.3.4. Description de l’automate ……………………………………………………………….. 11 I.3.5.Représentation d’un Automate Programmable Industriel SIEMENS……………………. 13 I.3.6. Principe de fonctionnement d'un automate………………………………………………. 13 I.4.Conclusion ………………………………………………………………………………… 14 Chapitre II : Etude du système II.1.Introduction ………………………………………………………………………….......... 15 II.2.Description de l’installation………………………………………………………….......... 15 II.3. Souffleuse………………………………………………………………………………….. 15 II.3.1.Définition ………………………………………………………………………………… 15 II.3.2. Principe de fonctionnement d’une SBO…………………………………………………. 15 II.3.3. Les différents éléments d’une machine SBO et leur rôle ……………………………….. 16 II.3.4.Charge ……………………………………………………………………………………. 18 II.4. Le convoyeur mécanique………………………………………………………………….. 19 II.4.1.Convoyeur chaînes à palettes ……………………………………………………………. 19 II.4.2. Type de convoyeur………………………………………………………………………. 20 II.4.2.1.Avantages et inconvénients………………………………………………………........... 21 II.4.2.2.Caractéristiques techniques du convoyeur…………………………………..……… 22 II.4.2.3.Accessoires du convoyeur………………………………………………….………. 22 II.5.Moto-réducteur……………………………………………………………………..……….. 22 II.5.1.Définition d’un réducteur……………………………………………………..…….......... 22 II.5.2.Le type dumoto-réducteur……………………………………………………………….. 23 II.6. Disjoncteur ………………………………………………………………………….......... 23 II.7. Contacteur ………………………………………………………………………………… 23 II.8. Capteur…………………………………………………………………………………….. 24 II.8.1.Définition…………………………………………………………………………………. 24 II.8.2 Cellule photoélectrique……………………………………………………………………. 24 II.8.3. Utilisation de la photocellule ……………………………………………………………. 25 II.8.4. Système de proximité …………………………………………………………………… 25 II.9.Remplisseuse……………………………………………………………………………… 25 II.9.1.Remplisseuse rotative……………………………………………………………………. 25 II.9.2. Systèmes de remplissage………………………………………………………………... 26 II.9.3.Remplisseuse à niveau…………………………………………………………………... 26 II.10. Cahier des charges……………………………………………………………………….... 27 II.11. La solution adoptée ……………………………………………………………………...... 27 II.12. Caractéristique du convoyeur B ………………………………………………………….. 27 II.13. schéma de la nouvelle installation ……………………………………………………….. 28 II.14.Nouveau convoyeur……………………………………………………………………….. 28 II.15. Sabot bloc bouteilles …………………………………………………………………….. 29 II.16. Aiguilleur de bouteille…………………………………………………………………... 29 II.17. Vérin pneumatique …………………………………………………………………......... 29 II.18. Conclusion ………………………………………………………………………………. 29 Chapitre III : Présentation de SIMATIC TIA PORTAL V13 III.1.Introduction ……………………………………………………………………………….. 30 III.2.Vue du portail et vue du projet ………………………………………………………........ 30 III.2.1. Vue du portail ……………………………………………………………….………….. 31 III.2.2. Vue du projet ………………………………………………………………………....... 32 III.3.Création d’un projet et configuration d’une station de travail…………………………….. 33 III.3.1.Création d’un projet …………………………………………………..………………... 33 III.3.2.Configuration et paramétrage du matériel……………………………………………….. 33 III.3.3.Adressage des E/S……………………………………………………………………….. 34 III.3.4.Adresse Ethernet de la CPU……………………………………………………………… 35 III.3.5.Compilation et chargement de la configuration matérielle………………………………. 35 III.4. Les variables API……………………………………………………………………......... 37 III.4.1.Adresse symbolique et absolue…………………………………………………………... 37 III.4.2. Table des variables API…………………………………………………………………. 37 III.4.3. Signalisation des erreurs dans la table des variables……………………………………. 38 III.4.4. Renommer / réassigner des variables……………………………………………………. 39 III.5. Langage de programmation ………………………………………………………………. 39 III.6. Blocs de programme ……………………………………………………….……………. 42 III.7. Mémentos…………………………………………………………………………………. 43 III.8. Mnémonique…………………………………………………………………………....... 43 III.9. WINCC sur TIA PORTAL……………………………………………………………….. 43 III.10. Conclusion………………………………………………………………………………. 44 Chapitre IV : Elaboration du programme et supervision. IV.1. Introduction ………………………………………………………………………………. 45 IV.2. Table des variables utilisées……………………………………………………………… 45 IV.3.Configuration matérielle…………………………………………………………………... 47 IV.4. Création de la table des variables (mnémoniques)……………………………………….. 48 IV.5. Structuration du programme……………………………………………………………… 49 IV.5.1. Elaboration du programme de la souffleuse……………………………………..…........ 49 IV.5.2. Elaboration du programme du convoyeur……………………………………………… 56 IV.6. Control et supervision de notre machine………….………………………….…………..... 61 IV.6.1. Création de la table des variables…………………………………………….……........ 61 IV.6.2. Création de vues……………………………………………………………….……...... 62 IV.6.2.1. Gestion des vues………………………………………………………….…………… 62 IV.7. Simulation…………………………………………………………………….…………... 65 IV.7.1. PLC SIM………………………………………………………………………..……….. 65 IV.7.2. WINCC RT…………………………………………………………………………….. 66 IV.8. L’insertion du programme……………………………………………………………….. 68 IV.9. Conclusion……………………………………………………………………………….. 68 Conclusion générale Conclusion générale ………………………………….………………………...... 69 Référence bibliographie Annexe 1 Annexe 2 Liste des figures Présentation de l’entreprise Figure.1. Aperçu global de l’unité de production CEVITAL……………………………3 Figure.2. Organigramme du complexe CEVITAL………………………………………4 Chapitre I Figure I.1. L’unité de conditionnement d’huile………………………………………...5 Figure I.2. Structure d'un système automatise………………………………………….8 Figure I.3. Structure interne d'un API…………………………………………………...9 Figure I.4. Schéma de principe d’un module TOR…………………………………...….11 Figure I.5. Exemple d'une architecture réelle d'un API S7-300 (marque de Siemens AG)……...12 Figure I.6. Automate Programmable Industriel SIEMENS……………………………....13 Figure I.7. Structure de fonctionnement d'un automate……………………..……............14 Chapitre II FigureII.8. Schéma synoptique de l’installation…………………………………....……15 Figure II.9. Fonctionnement d’une SBO……………………………………………….....16 Figure II.10. Image du convoyeur mécanique……………………..……………………...20 Figure II.11. Convoyeur courbé……………………………………………………..…….20 Figure II.12. Convoyeur droit……………………………………………………………..21 Figure II.13. Réducteur SEW-EURODRIVE………………………………………….…..22 Figure II.14. Motoréducteur SEW-EURODRIVE……………………………………........23 Figure II.15. Capteur ……..…………………………………………………………......…24 Figure II.16. Système de proximité………………………………………………………...25 Figure II.17. Remplisseuse rotative…………………………………...……….……….......26 Figure II.18. Remplisseuse à niveau……………………………………………............…..26 Figure II.19. Schéma de la nouvelle installation………………………………………...….28 Chapitre III FigureIII.29. Vue du portail…………………………………….…………………..30 Figure III.30. Vue du projet……………………………………………..…………..31 Figure III.31. Vue détaillée du portail………………………………………...……..31 Figure III.32. Vue détaillée du projet………………………………………………..32 Figure III.33. Création d’un projet. ………………………………………………....32 Figure III.34. Paramétrage du matériel……………………………………..……….33 Figure III.35. Adressage des E/S………………………………………….………...33 Figure III.36. Adresse Ethernet de la CPU…………………………….……………34 Figure III.37. Configuration matérielle……………………………………………...35 Figure III.38. Mode de connexion………………………………………………......35 Figure III.39. Adresse et commentaire…………………………………………….36 Figure III.40. Table des variables API……………………………………………..37 Figure III.41. Signalisation des erreurs………………………………..…………...37 Figure III.42. Fenêtre de programmation………………………………..………....38 Figure III.43. Renommer les variables……………………………………………..38 Figure III.44. Présentation d’un schéma logique(LOG)………………………...….39 Figure III.45. Présentation d’un schéma à contacte(CONT)………………………..40 Figure III.46. Présentation d’un langage liste……………………………………….40 Figure III.47. Présentation d’un langage structuré……………………………….….41 Figure III.48. Les différents blocs…………………………………………..…….....46 Figure III.49.Vue de WINCC………………………………………………………..48 Chapitre IV FigureIV.50.Configuration matérielle………………………………………………48 FigureIV.51. Table des variables…………………………………………………... 49 Figure IV.52. Vue interne du bloc FC1 (Réseau 1,2 et 3)…………………………...50 Figure IV.53.Vue interne du bloc FC1 (Réseau 15 et 16)…………………………..50 Figure IV.54. Vue interne du bloc FC1 (Réseau 19)………………………………...51 Figure IV.55.Vue interne du bloc FC7 (Réseau 1)………………………………….52 Figure IV.56.Vue interne du bloc FC7 (Réseau 2)………………………………….52 Figure IV.57.Vue interne du bloc FC7 (Réseau 3)………………………………….53 Figure IV.58.Vue interne du bloc FC7 (Réseau 4)………………………………….53 Figure IV.59.Vue interne du bloc FC10 (Réseau 1)………………………………..54 Figure IV.60.Vue interne du bloc FC10 (Réseau 2)………………………………..54 Figure IV.61.Vue interne du bloc FB1 (Réseau 1)…………………………………55 Figure IV.62. Vue interne du bloc FB1 (Réseau 2 et 3)…………………………….56 Figure IV.63.Vue interne du bloc FC2 (Réseau 1)…………………………………56 Figure IV.64.Vue interne du bloc FC2 (Réseau 2)…………………………………57 Figure IV.65.Vue interne du bloc FC5 (Réseau 1 et 2)…………………………….58 Figure IV.66.Vue interne du bloc FC9 (Réseau 1)…………………………………59 Figure IV.67.Vue interne du bloc de données DB………………………………….60 Figure IV.68.Vue interne du bloc d’organisation OB1……………………………..61 Figure IV.69. Table des variables IHM……………………………………………..62 Figure IV.70. Vue du modèle……………………………………………………….62 Figure IV.71. Vue du réglage de la date et heure…………………………………...63 Figure IV.72. Vue du démarrage……………………………………………………63 Figure IV.73. Vue de l’accueil……………………………………………………...64 Figure IV.74. Vue de l’alarme………………………………………………………64 Figure IV.75. Vue du synoptique……………………………………………………65 Figure IV.76. Table des variables PLC SIM………………………………………...65 Figure IV.77.Activation du soufflage………………………………………………66 Figure IV.78. Vue du convoyeur avant le bourrage………………………………....66 Figure IV.79. Vue du convoyeur après le bourrage…………………………………67 Figure IV.80. Désactivation des actions……………………………………………..67 Figure IV.81. Vue de la décharge du convoyeur…………………………………….68 LISTE DES TABLEAUX Tableau IV.1.Table des variables utilisées…………………………………………45 LISTE D'ABREVIATION LISTE D'ABREVIATION API: Automate Programmable Industriel ADEPA: Agence pour le Développement de la Productique Appliquée à l'industrie TIA :Totally Integrated Automation HMI:Human Machine Interface IHM :Interface Homme Machine CPU :Central Processing Unit TOR:Tout Ou Rien IP : Internet Protocol PN/IE :Profinet/Industrial Ethernet E/S :Entrées/Sorties MPI :Message Passing Interface SBO :Souffleuse Bi Orientation PET : polyéthylène téréphtalate PCC :Poste de Contrôle/Commande V13 :Version 13 ROM: Read Only Memory PROM:Programmable ROM EEPROM: Electrically Erasable PROM RAM: Random Access Memory DI: Digital Input DO: Digital Output AI: Analogique Input AO: Analogique Output I.R: Infra Rouge PC: Personnal Conputer OB : Bloc Organisation FB : Bloc Fonctionnel FC : Fonction DB : Bloc Donnée RT : Runtime Software Introduction Générale Introduction Générale 1 Introduction Générale Dans le domaine industriel, l’évolution des technologies et les besoins de compétitivité conduisent de plus en plus vers l’automatisation des systèmes de production. Cette automatisation est plus simple à mettre en œuvre pour garantir un meilleur déroulement du processus de production, vu les avantages offerts par ce système de commande : un gain de temps, une gestion efficace et un rendement très important. L’automate programmable industriel (API) apporte une solution sur mesure pour les besoins d’adaptation et de flexibilité, au vu du nombre d’activités économiques actuelles. Aujourd’hui, uploads/Geographie/ amelioration-du-fonctionnement-du-troncon-souffleuse-remplisseuse-de-la-ligne-4lb-de-cevital-avec-sima-0.pdf