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Promotion 2015 REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE MINISTERE DE L’E

Promotion 2015 REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE UNIVERSITE ABDERREHMANE MIRA DE BEJAIA FACULTE DE LA TECHNOLOGIE DEPARTEMENT ELECTRONIQUE En vue d’obtention du diplôme de Master en électronique Option : Automatique Thème Étude et simulation sur Wincc de la supervision d’une ligne de production d’huile 5L Réalisé par : Mr. BENMESSAOUD Abderrezak Mr. LAIDLI Massinissa Encadré par : Mr. HADDAR Hocine Mr. MAOUCHE Lyazid REMERCIEMENTS Nous tenons à remercier tout premièrement Dieu le tout puissant pour la volonté, la santé et la patience, qu'il nous a donné durant toutes ces longues années. Aussi, nous tenons à exprimer nos vifs remerciements à notre promoteur Mr HADDAR pour ses conseils, sa disponibilité et la confiance qu’il nous a accordé. Nous remercions Mr MAOUCHE El Yazid, Samir ; ingénieurs à CEVITAL, pour leurs encadrement et leurs confiance on nous. Nos remerciements vont à tous les membres du jury qui ont accepté d’examiner notre travail et qui nous font le grand honneur en acceptant de juger ce travail, espérons qu’il soit digne de leurs intérêts. Nous tenons à remercier vivement toutes les personnes qui nous ont aidés à élaborer et réaliser ce mémoire, ainsi à tous ceux qui nous ont aidés de près ou de loin à accomplir ce travail. Dédicaces A mes très chers parents qui n’ont jamais cessé de me soutenir tout au long de mon parcours d’étude. À mon frère Amazigh À mes sœurs Sabrina, Sabah et djgjiga A Omar plus particulièrement et à toute sa famille A mon ami du parcours Abderrezak avec lequel j’ai eu le plaisir de travailler et à toute sa famille. Et mes copains Abdelghani, Ferhat, Sousta, Samir et a tout(e)s mes ami(e)s. Et surtout un grand merci pour Bassima et Nabil Que dieu, le tout puissant, vous préserve et vous procure santé et longue vie afin que je puisse à mon tour vous combler. Massiass Dédicaces A toi seigneur DIEU tout puissant créateur du ciel et de la terre. Je te remercie pour m'avoir donnée la volonté et surtout le courage de mener dans de bonnes conditions ce travail. Je tiens à dédier ce modeste travail à ceux qui me sont les plus chers au monde, mes parents ABDELLAH et DJAMILA Ames chères frères YOUCEF, NASSIM et RAFIK Et son Oublié mes chères grand-parent. A tous mes oncles maternels et paternels et leur famille A tous mes tantes et leur famille, ET A TOUTES la famille Benmessaoud A ma chère copine Wassila A mon ami du parcours MASSINISSA avec lequel j’ai eu le plaisir de travailler et à toute sa famille. Et mes copains SOFIANE, A/GHANI, FERHAT, SAMIR, NACAR, RIAD, HAKIM ET tout(e)s mes ami(e)s. Abderrezak Sommaire Introduction Générale: ............................................................................................................... 1 Préambule : Présentation de Cevital Chapitre I : Instrumentation et Automatisation Industriel I.1 Instrumentation industrielle………………………..…………………..………………….3 I.1.1 Introduction : ........................................................................................................................ 3 I.1.2 Définition d’un capteur : ...................................................................................................... 3 I.1.3 Caractéristiques d’un capteur : ............................................................................................. 3 I.1.4 Familles des capteurs: ......................................................................................................... 3 I.1.5 Type de capteur : .................................................................................................................. 3 I.1.6 Capteur de proximité ............................................................................................................ 4 I.1.7 Capteurs de proximité capacitifs: ......................................................................................... 4 I.1.8 Capteurs de proximité inductifs: .......................................................................................... 5 I.1.9 Détecteurs de proximité à photocellules : ............................................................................ 6 I.1.10 Appareillage : ..................................................................................................................... 6 I.1.11 Élément pour fonction de sécurité : .................................................................................... 6  Les fusibles : .............................................................................................................. 6  Sectionneur porte fusible : ......................................................................................... 6  Relais thermique : ...................................................................................................... 7 I.1.12 Élément pour fonction de coupure ..................................................................................... 7  Le sectionneur : ......................................................................................................... 7  Protection par disjoncteur : ........................................................................................ 8 I.1.13 Élément pour fonction de commande ................................................................................. 8  Relais temporisé : ...................................................................................................... 8  Contacteur .................................................................................................................. 8 I.1.14 Variateurs de fréquences (variateurs de vitesses) : ............................................................ 9 I.1.15 Boutons poussoirs et voyants : ........................................................................................... 9 I.1.16 Moteurs électriques asynchrones ..................................................................................... 10 I.1.17 Conclusion ........................................................................................................................ 11 I.2 LES AUTOMATE PROGRAMMABLES ..................................................................... 12 I.2.1 Historique ........................................................................................................................... 12 I.2.2 Définition ........................................................................................................................... 12 I.2.3 Le rôle de l’automate .......................................................................................................... 12 I.2.4 Objectifs de l’automatisation ............................................................................................. 13 I.2.5 Architecteur de l’automate ................................................................................................. 13  a) Structure externe : ............................................................................................... 13 I.2.6 Architecteur interne ............................................................................................................ 15 I.2.7 Modules entrées/sorties ..................................................................................................... 19 I.2.8 Modules d’entrées et sorties Analogiques .......................................................................... 19 I.3 Système automatisé de production .................................................................................... 19 I.3.1 Définition ........................................................................................................................... 19 I.3.2 Description ......................................................................................................................... 20 I.3.3 Les avantages et les inconvénients d’un système automatisé ............................................ 21 I.3.4 Fonctionnement d’API ....................................................................................................... 21 I.3.6 Applications des automates ................................................................................................ 22 I.3.7 Critère de choix d’un automate .......................................................................................... 23 I.3.8 Présentation des fonctions technologique : ........................................................................ 23 I.3.9 Vue d’ensemble SIMATIC S7-400 .................................................................................... 24 I.3.10 Différences essentielles par rapport au S7-300 ................................................................ 26 I.4 Paramétrage de communication via profibus ........................................................................ 27 I.5 Conclusion ............................................................................................................................. 28 Sommaire Chapitre II : Étude de la ligne de Production II.1 INTRODUCTION :…………………………………………………………………….29 II.2 Les unités ......................................................................................................................... 29 II.2.1 Description de la station de compresseur ....................................................................... 29 II.2.2 Description de la station de refroidissement ................................................................... 29 II.2.3 Poste de transformation électrique ................................................................................. 29 II.2.4 Service plastique ............................................................................................................. 29 II.3 Étude de la ligne de conditionnement de l’huile 5 litre ............................................... 29 II.3.1 Définition du PET : ........................................................................................................ 30 II.3.2 ELEVATEUR : .............................................................................................................. 30 II.3.3 SOUFFLEUSE (SIDEL SB 06) .................................................................................... 31 II.3.4 SOUTIREUSE (REMPLISSEUSE & BOUCHONNEUSE) HEMA ........................... 35 II.3.5 POSEUSE DE POIGNE : ............................................................................................... 36 II.3.6 ETIQUETTEUSE (SACMI Labelling Opéra) ............................................................... 37 II.3.7 FARDELEUSE (CERMEX): ......................................................................................... 39 II.3.8 Tapis roulant: .................................................................................................................. 42 II.3.9 CONVOYEUR : ............................................................................................................. 42 II.3.10 Palettiseur (Sidel): ....................................................................................................... 42 II.3.11Banderoleuse: Voir la figure II (3.11) ci-dessous.......................................................... 43 II.3.11.1 Description de la machine ........................................................................................ 43 II.3.11.2 Organe principaux 5 .................................................................................................. 43 II.4 CONCLUSION : ............................................................................................................. 45 Chapitre III : Élaboration de la supervision III.1 Introduction……………………………………………………….…………………46 III.1.1 Définition de la supervision ............................................................................................. 46 III.1.2 Avantage de la supervision .............................................................................................. 46 III.1.3 Présentation du Win cc .................................................................................................... 46 III.1.4 Programmation ............................................................................................................. 47 III.1.4.1 Création de projet ......................................................................................................... 47 III.1.4.2 Configuration et paramétrage du matériel .................................................................... 47 III.1.4.3 Compilation et chargement de la configuration matérielle ........................................... 48 III.1.4.4 Table des variables API ............................................................................................... 48 III.1.4.5 Création de la table des variables ................................................................................. 48 III.1.4.6 Programmation des Alarmes ........................................................................................ 48 1-Types d'alarme dans WinCC ............................................................................................ 48 2-Utilisation des classes d'alarmes ...................................................................................... 49 3-Classes d'alarmes .............................................................................................................. 50 III.1.4.7 Les Archives ................................................................................................................. 50 Sommaire III.1.4.8 Programmation des Boutons et des voyants ................................................................ 51 III.1.4.9 Création d’un Commutateur ......................................................................................... 51 III.1.4.10 Représentation et Visibilité d’un objet ...................................................................... 52 III.1.4.11 Les journaux ............................................................................................................... 52 III.1.4.12 Migration de projets STEP 7 vers Tia portal (Step 7 V12). ...................................... 53 III.1.4.13 Intégration du projet WinCC dans le projet step7 ..................................................... 53 III.1.4.14 Création de la liaison entre le projet IHM et l’API .................................................... 53 III.1.4.15 Interface multipoint MPI ............................................................................................ 53 III.1.5. CONCLUSION ............................................................................................................ 53 III.2 Ouverture du simulateur et chargement du programme élaboré Simulation du programme avec le S7-PLC-SIM ............................................................................................ 54 III.2.1 Présentation du PLC-SIM ................................................................................................ 54 III.2.2 Chargement du programme ............................................................................................. 54 III.2.4 Exécution du programme ................................................................................................. 55 III.2.5 État de fonctionnement de la CPU .................................................................................. 55 III.3 Élaboration de la supervision et simulation de projet (Win cc et PLCSIM) avec le . 56 III.3.1 Élaboration de la supervision .......................................................................................... 56 III.3.2 Visualisation & forcer des variable ................................................................................. 58 III.3.3 Simulation les résultats de projet .................................................................................... 58 III.3.4 Compilation et simulation ............................................................................................... 58 III.3.4.1 Simulation avec la table du variable de Wincc : .......................................................... 59 III.3.4.2 Simulation de programme PLCSIM avec WinCC : .................................................... 60 III.3.5 Intégration du projet dans l’armoire à l’usine (connexion USB-MPI) ............................ 62 III.3.6 Conclusion ..................................................................................................................... 62 Conclusion Générale ................................................................................................................. 63 Bibliographie. Annexe Liste des Figures Chapitre I Figure I (1.6): Différentes formes de capteurs capacitifs………………………………………4 Figure I (1.8.1): Différentes formes de capteurs inductifs ......................................................... 5 Figure I (1.8.2) : Schéma illustrant le principe d’un capteur inductif. ....................................... 5 Figure I (1.8): photocellule......................................................................................................... 6 Figure I (1.11.1): Fusible .......................................................................................................... 6 Figure I (1.11.2) : Sectionneur porte fusible. ............................................................................. 7 Figure I (1.11.3): Relais thermique ............................................................................................ 7 Figure I (1.12.1): Le sectionneur ................................................................................................ 7 Figure I (1.12.2): Disjoncteur magnétothermique. ..................................................................... 8 Figure I (1.13.1) : Relais temporisé. ........................................................................................... 8 Figure I (1.13.2): Contacteur ...................................................................................................... 8 Figure I (1.14): Variateur de fréquences (variateurs de vitesses). ............................................. 9 Figure I (1.15): Les boutons poussoirs. ...................................................................................... 9 Figure I (1.16) : vue général de moteur asynchrone. ............................................................... 10 Figure I (2.5) : Automate modulaire (Siemens) ....................................................................... 13 Figure I (2.6) : La structure interne d’un API .......................................................................... 15 Figure I (2.6.1) : Le schéma électrique d’une entrée ............................................................... 17 Figure I (2.6.2) : Le schéma électrique d’une sortie ................................................................ 18 Figure I(3) - Système automatisé ............................................................................................. 20 Figure I (3.1):API SIMENS S7-300 ......................................................................................... 23 Figure I (3.2) : module de visualisation de la CPU .................................................................. 23 Figure I.3.3 : API SIMENS S7-400. ........................................................................................ 24 Schéma(I.1.4) : Architecture d'un système .............................................................................. 27 Chapitre II Schéma (II.3) : La Ligne de Production de l’Huile…………………………………………..30 Figure (II.3.1): Transformation PET ........................................................................................ 30 Figure II-3.3- souffleuse ........................................................................................................... 31 Schéma (II.3.3.2) : La souffleuse ............................................................................................. 33 Figure II-3.4- Remplisseuse Rotative ....................................................................................... 35 Figure II (3.5) : vue réelle d’une poseuse poignée ................................................................... 36 Figure II (3.6.3) : Structure interne de l’étiqueteuse. ............................................................... 38 Figure II-3.10- Vue globale de la fardeleuse. ........................................................................... 39 Figure II-3.8- uploads/Geographie/ etude-et-simulation-sur-wincc-de-la-supervision-d-x27-une-ligne-de-production-d-x27-huile-5l.pdf