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République Algérienne Démocratique et Populaire Ministère de l’Enseignement Sup

République Algérienne Démocratique et Populaire Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique Université de Tébessa Faculté des Sciences et de Technologie Département de Génie Electrique PROJET DE FIN DE CYCLE Présenté en vue de l'obtention du diplôme de Licence Filière : Génie électrique Option : Automatique Thème Application aux réseaux inter automate : Le réseau PROFIBUS Année universitaire 2018 /2019 Réalisé par : Haouam Amine Zine Eddine. Smaya Zakaria. Chebira Abdelkarim. Terranti Foudel. Encadré par : M. THELAIDJIA Tawfik Remerciement Tout d'abord, nous remercions Allah le tout puissant qui nous a donné la volonté, la santé, la patience et la détermination pour faire ce modeste travaille. Au terme de ce projet de fin d’étude, nos remerciements s’adressent à tous ceux qui ont contribué de près ou de loin à faciliter notre tâche. Notre plus profonde gratitude va à notre encadreur DR. THELAIJIA TOUFIK, qui a bien voulu suivre et orienter ce travail, ses encouragements et ses recommandations ont permis de finaliser ce projet. Nous tenons à remercier tous nos collègues qui nous ont aidés. Et tous nos amis soient assurés de notre immense gratitude et de notre sincère reconnaissance pour leur soutien permanent. Dédicace A mes très chers parents qui m’ont aidé et encouragé pour continuer mes études vous avez sacrifiez beaucoup pour moi. C’est mon tour de vous remercier en vous offrant ce travail qui est le fruit de vos sacrifices. Je dédie ce travail également à mes chers frères Ala et Manar. Je dois remercier tous les membres de ma famille pour les encouragements et les conseils qui m'ont amené à ce que je suis. Je dédie aussi ce travail à mes amis : L’amitié est la chose la plus difficile au monde à expliquer. Ce n’est pas quelque chose que vous apprenez à l’école. Mais si vous n’avez pas appris le sens de l’amitié, vous n’avez vraiment rien appris. Mohamed Ali Une petite dédicace à mes collèges : Ne jamais cesser d’apprendre parce que la vie ne cesse jamais d’enseigner. Emmily Vara Haouam Amine Zine Eddine. Dédicace Je dédie cet humble et modeste projet de fin d’étude avec grand amour, sincérité et fierté, A mes chers parents, source de tendresse de noblesse et d’affection, puisse cette étape constitue pour vous un motif de satisfaction. A mon très cher frère Ommar et à mes très chères sœurs, aucun mot ne pourra décrire vos dévouements. A mes professeurs, qui ont cru en moi et qui mon donné l’envie d’aller en avant, je vous remercié tous. Zakaria Smaya Dédicace Je dédie ce travail à mes chers parents," mon père" et " ma mère" qui m’ont soutenu avec leurs Douae. Et aider tout au long de mon parcourt, sans eux je ne serai jamais arrivé là où je suis. A Mes frères et sœurs qui ont toujours été là pour moi avec toutes les moyennes possibles A toute la famille À mes chers amis qui ont étudié avec moi et mes amis A mes partenaires dans ce travail Amine, Zaki, Foudel Pour tous mes amis de la promotion automatique Chebira Abdelkarim. Dédicace Je dédie ce Modest travail : À tous mes frères et sœurs.et a tous la famille Terranti. Et toutes mes amies et mes proches Et à mes collages d’automatique Et toutes les personnes qui m’ont aidées et a surtout a tous les gens que je n’ai pas cité, ils resteront toujours dans mon cœur. Terranti Foudhil Abstract The industry is becoming more complex and higher in technology, so manufacturers such as SIEMENS must follow this evolution in a way that make handling these various complexities easier. The PROFIBUS network deals with the complexity of the industrial network at the input and output levels and the diagnosis of this network. In this project we establish a connection between two SIEMENS APIs with a PROFIBUS network. The project consists of two parts: a theoretical part in which the principles of PROFIBUS network operation and a practical part in which the programming of a PROFIBUS network and how to link the different industrial devices. ملخص أصبحت الصناعة أكثر تعقيدًا وأعلى في التكنولوجيا، يجب على المصنعين المشاركين مثل SIEMENS متابعة هذا التطور بطريقة تجعل التعامل مع هذه التعقيدات المختلفة أسهل. تتعامل شبكة PROFIBUS مع تعقيد الشبكة الصناعية عند مستويات المدخالت والمخرجات وتشخيص هذه الشبكة. في هذا المشروع، نقوم بإنشاء اتصال بين واجهات برمجة تطبيقات SIEMENS APIs مع شبكة .PROFIBUS يتكون المشروع من جزأين: جزء نظري فيه مبادئ تشغيل شبكة PROFIBUS وجزء عملي فيه برمجة شبكة PROFIBUS وكيفية ربط األجهزة الصناعية المختلفة. Résumé L'industrie devient de plus en plus complexe et plus élevé dans la technologie, c’est pourquoi, les entreprises fabricants comme SIEMENS, doivent suivre cette évolution d’une manière qui facilite le traitement de diverses complexités. Le réseau PROFIBUS traite de la complexité du réseau industriel au niveau des entrées et des sortie et le diagnostic de ce réseau. Dans ce projet nous établissons une connexion entre deux API SIEMENS avec un réseau PROFIBUS. Le projet comprend deux parties : une partie théorique dans laquelle les principes du fonctionnement en réseau PROFIBUS et une partie pratique dans laquelle la programmation d’un réseau PROFIBUS et comment faire la liaison entre les différents appareils industriels. Liste des figures Numéros Titres de figures Pages 1 Pyramide CIM 10 2 Topologie en bus d’un réseau 11 3 Topologie en étoile d’un réseau 11 4 Topologie en anneau d’un réseau 12 5 Topologie en arbre d’un réseau 12 6 Codage NRZ 15 7 Modulation de phase 16 8 Modulation de fréquence 16 9 Structure interne d'un automates programmables industriels (API) 18 10 Cycle d’un API 19 11 Vue générale de l’automate S7-300 19 12 Présentation d’un schéma logique (LOG). 21 13 Présentation d’un schéma CONT 21 14 Présentation du langage LIST 22 15 Assistant nouveau projet 23 16 Insertion d’une station SIMATIC 300. 23 17 Création du programme S7 24 18 Architecture de PROFIBUS DP 26 19 Les composants de câbles PROFIBUS 27 20 Câbles des liaisons de PROFIBUS 27 21 Bus connecteur 28 22 Type de raccordement Termination, RS485 29 23 Type de raccordement Installation, DP-nodes 29 Liste des tableaux Numéros Titres de tableux Pages 1 Les caractéristiques de PROFIBUS-DPDP 26 Liste des mots clé PROFIBUS bus de terrain de processus (process field bus) DP périphérie décentralisée (decentralised periphecal) PA automatisation des processus (process automationà FMS spécification de message de bus de terrain (field bus message specification) API automate programmable industriel PLC programmable logique controller GPAO gestion de production assistée par ordinateur CFAO contrôle de fabrication assistée par ordinateur CAO conception assistée par ordinateur CIM fabrication intégrée par ordinateur (computer integrated manufacturing) WAN Réseau à grande distance (wide area network) MAN réseau métropolitain (metropolitan area network) LAN réseau local (local area network) PAN réseau personnel (personal area network) VPN réseau privé virtuel (virtual private network) MAU unité d'accès multi station (multisation access unit) FDDI interface de données distribuée par fibre (fibre ditributed data interface) UTP paire torsadée non blindée (unshielded twised pair) BNC connecteur bayonet Neill-Concelman (bayonet connector Neill- Concelman) RJ45 (registred Jack) OSI interconnexion de systèmes ouverts (open systems interconnection) TOR tout ou rien NRZ pas de retour à zéro (no return to zero) RAM mémoire vive (random access memory) CPU unité centrale de traitement (central processing unit) CP processeur de communication (communication processor) PS source de courant (power supply ) MPI interface multi points (multi point interface) HMI interface homme-machine (human-machine interface) LOG logigramme CONT langage contacte (LADER) LIST langage de programmation textuel OB bloc d’organisation (organization block) FB bloc fonctionnel (functional block) DB bloc de donnée (data block) FC fonction (function) SFB bloc fonctionnel système (system functional block) SFC fonction système (system function) GSD fichier de configuration E/S entrée/sortie Sommaire Numéros Titres Pages Introduction générale 7 Chapitre 1 : Réseau local industriel 1) Introduction Au réseau local industriel 8 2) Présentation de l’environnement industriel 8 3) Classification des réseaux 10 3.1) Selon leur taille 10 3.2) Selon leur topologie 11 4) Les composants matériels d’un réseau 13 4.1) Classification des équipements réseau 13 4.1.1) matériel passif 13 a) supports physiques de 13 b) Les connecteurs réseau 13 4.1.2) matériel actif 14 a) carte réseau 14 b) répéteur 14 c) concentrateur 14 d) ponts 14 e) commutateurs 14 f) routeurs 14 5) Techniques de transmission de données 14 5.1) La transmission en bande de base 15 5.1.1) Définition 15 5.1.2) Codage NRZ: No Return to Zéro 15 5.1.3) La transmission en large de bande 15 a) Modulation 15 b) Exemple sur la modulation 16 Chapitre2 Automates programmables industriels (API) 1) Définition 17 2) Structure interne d'un (API) 17 3) Description des éléments d’un API 18 3.1) Mémoire 18 3.2) Une alimentation 18 3.3) Le processeur 18 3.4) Les interfaces 18 4) Cycle d’un API 19 5) Présentation de l’automate utilisé S7-300 19 6) Présentation des modules de l’automate S7-300 20 7) Logiciel de programmation STEP7 20 7.1) Définition du logiciel STEP7 20 7.2) Langages de programmation sous STEP7 21 7.3) Eléments d’un programme sous STEP7 (les Blocs) 22 7.4) Blocs existant sur step7 22 uploads/Geographie/ application-aux-reseaux-inter-automate-le-reseau-profibus-pdf.pdf