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REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUP

REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE UNIVERSITE DE BEJAIA FACULTE DE LA TECHNOLOGIE Département ELECTROTECHNIQUE Projet de fin d’études En vue de l’obtention du diplôme D’Ingénieur d’Etat en électrotechnique THÈME Réalisé par : Encadré par : Mr. BENNAI Laabid Mr. A. LAIFAOUI Mr Mr. MS. HERZINE . LOUAILECHE Salem Mr. S. BENCHAALAL Promotion Juin 2009 Etude et automatisation d’une banderoleuse de palette au sein de l’unité conditionnement d’huile Cevital Dédicaces Je dédie ce modeste travail : A mes chers parents qui mon beaucoup aidés et qui se sont sacrifiés pour mon bien et qui m’ont encouragé et soutenu le long de ma vie et particulièrement mon cursus ; A mes frères et sœurs surtout mon frère foufou ; A mes nièces et neveux surtout babi et kahoo ; A mes cousins et cousines ; A B. Laabid ainsi que toute sa famille ; A tout mes amis sans exception ; A tout enseignants et enseignantes du département électrotechnique ; A toute la promotion D’électrotechnique. S. Louaileche Je tiens tout d’abord à dédier ce travail, à remercier et à exprimer ma profonde gratitude à mes chers parents qui n’ont jamais cessé de me soutenir et sans qui, je ne serai pas arriver à mes fins. Mes dédicaces et remerciements sont également adressés à mon grand frère, à mes sœurs, ainsi qu’à leurs conjoints respectifs et leurs enfants. Une dédicace particulière à Yasmine, qui je remercie pour son soutient et sa présence. Mes dédicaces s’adressent également : A mes tous mes amis ; A mes grands parents ; A mes oncles et tantes ainsi que leurs conjoints ; A mes cousins et cousines ; A Salem L. et à toute sa famille ; A toute la promotion D’électrotechnique. Laabid B. Remerciements Ce travail a été effectué au sein de l’unité conditionnement d’huile Cevital de Bejaia, nous tenons à remercier tous l’ensemble du personnel et en particulier le service maintenance pour leur contribution à l’aboutissement de ce travail. Nous remercions nos promoteurs MR A. Laifaoui, ansi que MR Nous tenons à exprimer notre gratitude pour notre promoteur au sein de Cevital M . MS. Herzine pour avoir accepter de nous encadrer, mais également pour leurs aides et leurs conseils. R Nous associons également ces remerciements à M S. Benchaalal pour sa disponibilité, sa patience, ses conseils et son aide. R Nous tenons à remercier également les membres du jury, d’avoir accepté d’évaluer notre travail. S. Gharbi pour les discutions qu’on a entretenues et qui nous on été d’une grande aide. Laabid et Salem. Sommaire Liste des figures ............................................................................................................................. 1 Liste des tableaux............................................................................................................................ 2 Introduction générale....................................................................................................................... 4 I. Présentation du complexe Cevital................................................................................................ 5 I.1. Introduction........................................................................................................................... 6 I.2. Présentation du complexe Cevital de Bejaia......................................................................... 6 I.2.1. Historique....................................................................................................................... 6 I.2.2. Situation géographique .................................................................................................. 6 I.2.3. Activités de CEVITAL .................................................................................................. 7 I.2.4. Missions et objectifs ...................................................................................................... 7 I.3. Conditionnement d’huile ...................................................................................................... 9 I.3.1. Services de conditionnement d’huile............................................................................. 9 I.3.2. Présentation des différentes lignes de conditionnent d’huile......................................... 9 I.4. Les unités ............................................................................................................................ 10 I.4.1. Description de la station de compression..................................................................... 10 I.4.2. Description de station de refroidissement.................................................................... 11 I.4.3. Poste de transformation électrique............................................................................... 11 I.4.4. Service plastique.......................................................................................................... 11 I.5. Etude de la ligne de conditionnement de l’huile 1LB ......................................................... 11 I.5.1. Introduction.................................................................................................................. 11 I.5.2. La souffleuse................................................................................................................ 11 I.5.3. Convoyeur aéraulique .................................................................................................. 13 I.5.4. La soutireuse ................................................................................................................ 13 I.5.5. Etiqueteuse................................................................................................................... 13 I.5.6. Le dateur ...................................................................................................................... 14 I.5.7. Le déviateur ................................................................................................................. 14 I.5.8. Convoyeur ligne........................................................................................................... 14 I.5.9. Fardeleuse .................................................................................................................... 14 I.5.10. Tapis roulant .............................................................................................................. 15 I.5.11. Palettiseur................................................................................................................... 15 I.5.12. La banderoleuse ......................................................................................................... 15 I.6. Conclusion .......................................................................................................................... 15 II. partie opérative ......................................................................................................................... 16 II.1. Introduction ....................................................................................................................... 17 II.2. Constitution de la banderoleuse......................................................................................... 17 II.2.1. Structure générale de la banderoleuse ........................................................................ 18 II.2.2. Le bras mobile ............................................................................................................ 18 II.2.3. Chariot porte-bobine................................................................................................ ... 18 II.2.4. Chaine de soulèvement chariot................................................................................... 18 II.2.5. Groupe coupe film...................................................................................................... 18 II.2.6. Groupe pince............................................................................................................... 19 II.2.7. Groupe convoyeur ...................................................................................................... 19 II.2.8. Barrière de protection fixe.......................................................................................... 19 II.2.9. Barrage de sécurité SB-3A ......................................................................................... 19 II.3. Partie opérative de la machine........................................................................................... 19 II.3.1. Partie électrique .......................................................................................................... 19 II.3.1.1. Alimentation........................................................................................................ 19 II.3.1.2. Armoire électrique............................................................................................... 20 II.3.1.3. Moteurs électriques asynchrones......................................................................... 20 II.3.1.4. Les variateurs de vitesse...................................................................................... 22 II.3.2. Partie instrumentation................................................................................................ . 22 II.3.2.1. Détecteur de proximité inductif........................................................................... 22 II.3.2.2. Capteur photoélectrique universel....................................................................... 23 II.3.2.3. Détecteurs de présence à action mécanique ........................................................ 25 II.3.3. Partie pneumatique ..................................................................................................... 26 II.3.3.1. Structure des systèmes pneumatiques................................................................ .. 26 II.3.3.2. Distributeur pneumatique .................................................................................... 27 II.3.3.3. Vérins................................................................................................................... 28 II.4. Conclusion......................................................................................................................... 29 III. Automate programmable industriel......................................................................................... 30 III.1. Introduction...................................................................................................................... 31 III.2. Historique sur les automates programmables................................................................... 31 III.3. Définition général............................................................................................................. 31 III.4. Architecture des automates .............................................................................................. 33 III.4.1. Le processeur............................................................................................................. 33 III.4.1.1. Les principaux registres existants dans un processeur....................................... 33 III.4.1.1.1. L’accumulateur............................................................................................. 33 III.4.1.1.2. Le registre d’instruction................................................................................ 33 III.4.1.1.3. Le registre d’adresse..................................................................................... 33 III.4.1.1.4. Le registre d’état........................................................................................... 33 III.4.1.2. La pile................................................................................................................. 34 III.4.2. Les mémoires ............................................................................................................ 34 III.4.2.1. Mémoire de travail ............................................................................................. 34 III.4.2.2. Mémoire système ............................................................................................... 34 III.4.2.3. Mémoire de chargement..................................................................................... 34 III.4.2.4. Mémoire RAM non volatile ............................................................................... 35 III.4.2.5. Mémoire ROM ................................................................................................... 35 III.4.3. Les modules d’entrée/sortie ...................................................................................... 35 III.4.3.1. Entrée sorties TOR (Tout ou Rien) .................................................................... 35 III.4.3.2. Entrées sorties analogiques ................................................................................ 35 III.4.3.3. Les modules spécialisés ..................................................................................... 36 III.4.3.3.1. Les cartes de comptage rapide...................................................................... 36 III.4.3.3.2. Les entrées/sorties déportées ........................................................................ 36 III.4.4. L’alimentation électrique .......................................................................................... 36 III.4.5. Les liaisons................................................................................................................ 37 III.4.6. Eléments auxiliaires .................................................................................................. 37 III.5. Protections de l’automate................................................................................................ . 37 III.5.1. Les modules à sortie statiques................................................................................... 37 III.5.2. Les modules à relais électromagnétiques.................................................................. 37 III.6. Environnement ................................................................................................................. 38 III.7. Présentation de l’automate S7-315-2DP .......................................................................... 38 III.7.1. Présentation de la CPU S7-315-2DP......................................................................... 39 III.7.1.1. LED de visualisation d’état et de défaut : .......................................................... 39 III.7.1.2.Commutateur de mode de fonctionnement : ....................................................... 39 III.7.1.3. Pille de sauvegarde ou accumulateur : ............................................................... 40 III.7.1.4. Carte mémoire.................................................................................................... 40 III.7.1.5. Interface MPI (interface multipoint) .................................................................. 40 III.7.2. Caractéristique techniques de la CPU S7-315-2DP .................................................. 41 III.7.3. Les registres de la CPU ............................................................................................. 43 III.11.3.1.Le mot d’état ..................................................................................................... 43 III.7.3.2. Accumulateur 1 et accumulateur 2..................................................................... 43 III.7.3.3. Registre d’adresse : AR1 et AR2 ....................................................................... 43 III.7.3.4. Pile des parenthèses............................................................................................ 43 III.7.4. Module d’alimentation.............................................................................................. 43 III.7.5. Module d’entré/sortie ................................................................................................ 44 III.11.5.1. Module d’entré/sortie TOR .............................................................................. 45 III.7.5.2. Module entrées sorties analogiques.................................................................... 45 III.8. Conclusion........................................................................................................................ 45 IV. Application.............................................................................................................................. 46 IV.1. Introduction...................................................................................................................... 47 IV.2. Problématique .................................................................................................................. 47 IV.3. Systèmes automatisés....................................................................................................... 47 IV.3.1.Définition de l’automatisation ................................................................................... 47 IV.3.2. Objectif de l’automatisation...................................................................................... 47 IV.3.3. Structure d’un système automatisé ........................................................................... 48 IV.4. Modélisation du fonctionnement de la banderoleuse................................................... 48 IV.4.1. GRAFCET ................................................................................................................ 49 IV.4.1.1. Eléments d’un GRAFCET ................................................................................. 49 IV.4.1.2. Les règles d’évolutions ...................................................................................... 49 IV.4.2. Elaboration du GRAFCET de la banderoleuse......................................................... 50 IV.4.2.1. Cahier des charges ............................................................................................ 50 IV.4.2.2. Cycle de fonctionnement de la banderoleuse..................................................... 51 IV.4.2.3.GRAFCET de la banderoleuse............................................................................ 51 Grafcet principal de la banderoleuse niveau1................................................................ . 52 Grafcet principal de la banderoleuse niveau 2................................................................ 53 Grafcet macro-étape 4 niveau 1...................................................................................... 54 Grafcet macro-étape 4 niveau 2...................................................................................... 55 Grafcet niveau 1 et niveau 2 du convoyeur 2 ................................................................ . 56 IV.5. Elaboration du programme d’automatisation de la banderoleuse........................................ 57 IV.5.1. Présentation générale de logiciel STEP7 ................................................................ .. 57 V.5.1.1. Définition du logiciel........................................................................................... 57 IV.5.1.2. Applications du logiciel de base STEP 7........................................................... 57 IV.5.1.2.1. Gestionnaire de projet SIMATIC Manager.................................................. 58 V.5.1.2.2. Configuration du matériel HW Config.......................................................... 58 V.5.1.2.3. Editeur de mnémoniques ............................................................................... 58 IV.5.1.2.4. Editeur de programme.................................................................................. 58 IV.5.1.2.5. Configuration de communication Net Pro.................................................... 59 IV.5.1.2.6. Diagnostique du matériel.............................................................................. 59 IV.5.1.3. Création du projet avec Step7 ............................................................................ 59 IV.5.1.3.1. Utilisation de l’assistant de création d’un projet.......................................... 59 IV.5.1.3.2. Création d’un nouveau projet sans l’assistant de création de projet ............ 60 IV.2.12. Hiérarchie d’un projet ............................................................................................. 61 IV.5.1.4. Présentation du PLCSIM ................................................................................... 62 IV.5.2. Application................................................................................................................ 63 IV.5.2.1. Procédure suivie pour la programmation de l’automate S7-315-2DP ............... 63 IV.5.2.1.1. Attribution des adresses................................................................................ 63 A. Les modules d’entrée : ........................................................................................... 64 B. Les modules de sorties : ......................................................................................... 65 IV.5.2.1.2. Création de la table des mnémoniques......................................................... 66 IV.5.2.1.3.Création de l’OB principale .......................................................................... 69 IV.5.2.1.4. Programme ................................................................................................ ... 69 IV.6.Conclusion ........................................................................................................................ 82 Conclusion et perspictives............................................................................................................. 83 1 Liste des figures Figure I.1 : Organigramme du complexe Cevital....................................................................... 8 Figure I.2 : Organisation du service conditionnement huile ...................................................... 9 Figure I.3 : Différentes lignes de production d’huile............................................................... 10 Figure I.4 : Schéma principe de la souffleuse .......................................................................... 12 Figure II.1 : Vue générale de la machine et de ses constituants............................................... 17 Figure II.2 : constitution d’un moteur à rotor à cage ............................................................... 21 Figure II.3 : Schéma principe du détecteur de proximité inductif . ......................................... 23 Figure II.4 : Détecteur photo-électrique................................................................................... 24 Figure II.5 : Etapes de fonctionnement du détecteur de présence à action mécanique............ 25 Figure II.6 : Structure des systèmes pneumatique.................................................................... 26 Figure II.7: composition de l’unité Filtre, Régulateur et Lubrificateur (FLR) ........................ 27 Figure II.8 : Distributeur pneumatique..................................................................................... 28 Figure II.9 : Composition d’un vérin pneumatique................................................................ .. 28 Figure III.1. L’automate dans une structure d’automatisme ................................................... 32 Figure III.2 : Vue générale de l’automate S7-300.................................................................... 39 Figure III.3 : les bites du mot d’état......................................................................................... 43 Figure III.4 : Module d’alimentation........................................................................................ 44 Figure IV.1 : Structure d’un système automatisé..................................................................... 48 Figure uploads/Geographie/ l-bennai-s-louaileche-a-laifaoui-ms-harzine-pdf.pdf