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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 Mouloud MAMMERI De Tizi-Ouzou Faculté de Génie Electrique et d’Informatique DEPARTEMENT D’AUTOMATIQUE Mémoire de Fin d’Etudes de MASTER PROFESSIONNEL Spécialité : Automatique et Informatique Industrielles Présenté par : MEZIANE Yacine TCHALABI Tarik Mémoire dirigé par Mr. BENSIDHOUM M.Outahar ET Codirigé par Mr. KOUFI Djamel et Mr. BOUANEM Mourad Thème Etude et conception d’une solution programmable d’un système de manutention au sol de la briqueterie SARL TIZI-CERAMIQUE Mémoire soutenu publiquement le 6 Juillet 2014 devant le jury composé de : M Ahmed KASRI MAA, UMMTO, Président M Mohand Outahar BENSIDHOUM MCA , UMMTO , Rapporteur M Said AKROUF MAA, UMMTO, Examinateur M Amar HAMACHE MAA, UMMTO, Examinateur REMERCIEMMENTS Au début nous tenons à remercier Dieu de nous avoir donné courage et patience pour que ce travail aboutisse. Nous exprimons notre profonde reconnaissance à notre Professeur BENSIDHOUM M.Outahar pour avoir accepté de nous encadrer. Nous remercions également Mr. KOUFI Djamel et Mr. BOUANEM Mourad, pour leurs précieux conseils, leurs disponibilités ainsi que pour leurs qualités humaines, leurs bonnes humeurs et surtout pour leur confiance au sein de l’entreprise. Nous voudrions aussi remercier Mr. MEZIANE Abdallah pour toute l’aide et le soutien qu’il nous a apporté tout au long de ce travail. Nous voudrions également exprimer nos sincères remerciements aux Responsables de l’entreprise, notamment Mr BENBACHIR Hamid et Mr MAMOU Arezki d’avoir accepté de nous prendre comme stagiaires. Tous nos remerciements à l’ensemble du personnel de la briqueterie TIZI-CERAMIQUE pour leurs collaborations et leur accueil chaleureux. Que tous les membres du jury trouvent ici l’expression de nos profonds respects pour avoir pris la peine d’examiner ce travail. Nos remerciements et notre gratitude vont aux professeurs et enseignants de l’UMMTO ainsi que son personnel côtoyés tout au long de notre cursus universitaire. Que tous ceux qui ont contribué, de près ou de loin à la réalisation de cet humble travail trouvent ici l’expression de notre sincère gratitude. Merci à toutes et à tous Dédicace: «Je dédie ce modeste travail à toute ma famille ; ma mère, mon père, mes sœurs, et à tous ceux qui m’ont aidé, et à tous mes chers(es) amis(es) et à tous ceux qui me sont chers ». YACINE «Je dédie ce modeste travail à toute ma famille ; ma mère, mon père, mes frères, mes belles sœurs, et à tous ceux qui m’ont aidé, et à tous mes chers(es) amis(es) et à tous ceux qui me sont chers ». TARIK SOMMAIRE Introduction générale …...…………...………………………………..1 Chapitre I : Présentation de l’entreprise et description du fonctionnement des équipements I- Introduction …………………………………………………………3 II- Situation géographique et administrative de l’entreprise …………..4 III- Organisation générale interne de l’entreprise ……………………....4 IV- Système de contrôle et de suivi de fours de cuisson et de séchoir…..5 V- Description de la ligne technologique de fabrications……………..6 V.1. Les Engins roulants…………………………………………......6 V.2. Les Doseurs ……………………………………………………….......6 V.3. Les Convoyeurs …………………………………………………….....7 V.4. Les Broyeurs ………………………………………………………......7 V.5. Le Détecteur de métaux …………………………………………..….8 V.6. Les Laminoirs ………………………………………………………....9 V.7. Le Mouilleur et mélangeur ………………………………………......10 V.8. La Mouleuse étireuse ………………………………………………..10 V.9. Le Coupeur …………………………………………………………..11 V.10. Le Coupeur multifils ……..……………………………………….....11 V.11. Les Tables de transfert ………..………………………………..........12 V.12. Les Fourches ……..………………………………………………….12 V.13. Les Chariots …….…………………………………………………...13 V.14. Le Séchoir ……….……………………………………………..........14 V.15. Les Ventilateurs ….……………………………………………….....14 V.16. L’empileuse ……….………………………………………………....14 V.17. La dépileuse ………………………………………………………….15 V.18. Les Cercleuses automatiques ………………………………………..17 V.19. Les wagons …………………………………………………………..18 V.20. Les Equipements de voies …………………………………………...18 V.21. Le Four ……………………………………………………………....20 V.22. Les Transporteurs et Navettes …………………………………….…21 V.23. Les Pompes hydrauliques et pneumatiques ……………………….…22 V.24. Les Circuits électriques ……………………………………………...22 V.25. Les Circuits de conduites de fluides (huiles, air, gaz, eau) …….........22 V.26. Les Générateurs d’énergie (électrique, pneumatique,…) …………...22 V.27. Les Armoires électriques et automate de commande ……………….22 V.28. Les Pré-actionneurs et les Actionneurs ……………………...………23 V.29. Les Encodeurs ……………………..………………………………...24 V.30. Les Variateurs de vitesse ……………………………………….……25 V.31. Les Capteurs …………………………………………………….…...26 V.32. Les Transmetteurs ………………………………………...……...…28 Conclusion ……………………………...………………….………...........28 Chapitre II : Description du processus de production d’une brique cuite. I. Introduction …………………………………………………….….29 II. Zone de préparation …………………………………………....…..29 III. Zone de fabrication …………………………………………….…..30 IV. Séchage .…………………………………………………………....31 V. Cuisson …………………………………………………………….32 Conclusion……………………………………………………………...37 Chapitre III : Modélisation par l’outil « GRAFCET » I. Introduction………………………………………………………..38 II. Définition du GRAFCET…………………………………….........38 III. Les Concepts de base d’un GRAFCET………..………………......39 IV. Niveau d’un GRAFECT …………………………………………..45 V. Transcription du modèle GRAFECT en programme PLC ………..46 Cahier de charges ……………………………………………………………48 Problématique …………………………………………………………….….50 Modélisation du fonctionnement du travail a câble …………………….……50 Conclusion………………………………………………………...…...55 Chapitre IV : Implémentation de la solution programmable développée I. Introduction ………………………………………………….…….56 II. Définition ……………………………………………………...…..56 III. Choix d’un automate ……………………………..…………….….58 IV. IV. Présentation de l’automate S7-300………………..…….…….59 V. Les modules constitutionnels de l’automate S7-300 ……….…...60 VI. Caractéristiques de l’automate S7-300 …...…………………......64 VII. Programmation de la commande …………………………….….64 VII.1. Présentation du logiciel de programmation STEP_7 :……………..…...64 VIII. Modifications Apportées …………………………………..…....75 1) FC22-Réseau 18 …….…………………………………..…...…75 2) FC22-Réseau 17 …………………………………………..........77 3) FC 22-Réseau 19 …………………………………………..…..79 4) FC22-Réseau 30 et FC23-Réseau 6 ………………..……....….80 Conclusion………………………………………………………….….83 Chapitre V : Supervision du système de manutention au sol I. Introduction …………………………………………………..…83 II. Avantages de la supervision ………………………………….…..83 III. Architecture d’un réseau de supervision ……………………..…...84 IV. Le rôle de la supervision ……………………………………...…..84 V. Pupitre de commande ……………………..…………………..…..86 VI. Présentation du logiciel de supervision ……………...……….....86 VII. VII. Présentation du logiciel WinCC flexible2008 …………….87 VIII. Application de supervision du système de manutention au sol…..91 VIII.1. Vue de sélection ………………………………………………......91 VIII.2. Vue de la voie 230 …………………………………………..........92 VIII.3. Vue des étapes du treuil a câble ………………...………………...92 VIII.4. Vue des alarmes ……………………………………………….….93 Conclusion……………………………………………………………………….93 Conclusion générale …………………………………...94 Introduction générale : De toutes les industries et facettes du monde de la céramique, s’il est un secteur où la tradition et la technologie font bon ménage, c’est bien celui de la fabrication de la brique. Au cours de ces dernières années, ce phénomène a fait de ce secteur l’un des plus importants en termes de production, les entreprise sont de plus en plus soumise à la concurrence du marché et doivent désormais faire face à différents enjeux socio-économiques, ce qui les amène à avoir une complexité toujours croissante de leurs systèmes de production afin de pouvoir atteindre des objectifs de plus en plus exigeants. Sur le plan technique, les principales contraintes portent sur la diversité, la flexibilité, la complexité et la qualité des produits, ce qui entraine une nécessité du développement constant au niveau des technologies de l’informatique et de l’automatisation. L’automatisation dont l’histoire est déjà assez longue redevient ces dernières années le centre de préoccupation d’un bon nombre d’entreprises à cause de son évolution vers l’étude et la maîtrise des systèmes de plus en plus complexes, permettant l’exécution et le contrôle des tâches techniques par des machines fonctionnant sans intervention humaine, ou à l’aide d’une intervention réduite. Elle permet de réduire considérablement le temps de travail et par conséquent augmenter le niveau de vie et le pouvoir d’achat du citoyen. De nos jours, l’implémentation des systèmes automatisés exerce une influence décisive sur le développement des entreprises industriel notamment dans le secteur de la fabrication de la brique. Cette automatisation permet par ailleurs, au entreprises de garantir et de préserver la sureté du fonctionnement des équipements de la sécurité des biens et des personnes. Objectif du mémoire : Dans le cadre de notre projet de fin d’études, nous avons effectué un stage pratique au sein de l’entreprise TIZI-CERAMIQUE ; Cette entreprise a été mise en service en 2010. Elle a intégré une grande part de l’automatisation dans sa production, de la préparation de patte jusqu’à l’empilement et cerclage des palettes de brique cuites, en passant par le séchoir et le four de cuisson. Cette automatisation est réalisée par des automates programmables industriels (API) de types siemens (S7-200, S7-300, S7-400) connecter a des consoles de commandes, de contrôle, et de supervision. La liaison API-console s’effectue via des réseaux profibus ou MPI. Notre projet de fin d’étude s’inscrit dans un objectif d’amélioration du fonctionnement du treuil à câble responsable du déplacement des wagons pour l’empilage des briques sèches. Notre travail consiste à étudier le problème et y remédié par une solution plus fiable et plus optimale. Afin d’organiser notre travail nous avons opté présenter ce mémoire comme suit :  Dans le premier chapitre, nous avons fait une brève présentation de l’entreprise TIZI-CERAMIQUE.  Nous avons consacré le second chapitre à la description du processus de production d’une brique cuite.  Dans le troisième chapitre, nous avons fait une modélisation de notre système par l’outil Grafcet nous avons présenté le problème rencontré à l’usine.  Dans le quatrième chapitre, nous avons fait une description d’un API (S7-300) et nous avons présenté la solution programmable développée afin de résoudre le problème rencontre à l’usine.  La supervision de notre système de manutention au sol a fait l’objet de réalisation dans le chapitre cinq. Chapitre I : Présentation de l’entreprise et description du fonctionnement des équipements I. Introduction : Le terme « céramique », après avoir signifié une espèce commerciale bien déterminée : les poteries émaillées, a été ensuite étendu à toute une gamme de produits qui allaient de la porcelaine et de la poterie en général, aux appareils sanitaires, aux briques et à d’autres produits similaires constitués principalement par uploads/Geographie/ memoire 15 .pdf