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REPUBLIQUE TUNISIENNE MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE

REPUBLIQUE TUNISIENNE MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE DIRECTION GENERALE DES ETUDES TECHNOLOGIQUES INSTITUT SUPERIEUR DES ETUDES TECHNOLOGIQUES DE JENDOUBA DEPARTEMENT DE GENIE ELECTRIQUE PROJET DE FIN D’ETUDES Présenté en vue de l’obtention du Diplôme de Licence Appliquée En Génie Electrique Rayen Food Industri Elaboré par : - Aouadi Fares - Yahyaoui Haythem Encadré par :- Mme. MEJRI Ahlem : Encadrent D’ISET -Mr.ABIDI Helmi : Encadrant Entreprise -Mr.FERSI Saber :Encadrant Entrepris Autom atisatio n d’un bac d’eau acidifié Référence Dép. GE N° ………….. SIGNATURES i Encadrant entreprise Mr. ABIDI Helmi Mr. FERSI Saber EncadranteISET Mme. MEJRI Ahlem Dédicace A la grâce d’Allah nous dédions ce travail et notre profonde gratitude A notre chère grande famille A nos amis A toute la promotion d’AII&EI 2017/2018, je vous souhaite la réussite A tous nos enseignants Veuillez trouver ici l’expression de notre reconnaissance et nos profonds respects. Fares ii Dédicace Ce travail est dédié : A MON PERE : Puisque rien au monde ne pourrait compenser les sacrifices démesurés qu’il a déployés pour guider mes pas et ses encouragements continus, qui me motivent à entreprendre ce projet avec sérénité et confiance en moi. Que mon père accepte, à cette occasion mes hommage comme gage de mon profonde amour, et ma reconnaissance jamais interrompue. A MA MERE : Pour son soutient, son amour et son sacrifice. Nulle dédicace ne saurait exprimer suffisamment ma gratitude, mon amour et mon profond respect dédié à ma mère.sa présence et son encouragement sont pour moi les piliers fondateurs de ce que je suis et de ce que je sais. A MES AMIS : A qui je souhaite le succès, en les remerciant pour l’amitié qui nous a toujours unis. Haythem iii REMERCIEMENTS Au terme de ce travail, nous adressons nos remerciements à Mr. ABIDI Helmi, chef du service régulation à RAYEN FOOD INDUSTRIES, et Mr.FERSI Saber, ingénieur régulation à RAYEN FOOD INDUSTRIES, pour leur disponibilité, assistance et leurs recommandations. Nous présentons par la même occasion notre profonde reconnaissance à l’ensemble du personnel de l’entreprise : cadres, Ingénieur, employés et opérateurs pour leur soutien, leur aide et surtout pour leur sympathie. Ainsi que toutes les personnes ayant participé de près ou de loin à la réalisation de ce projet qu’ils trouvent ici l’expression de notre grande gratitude. Nous tenons à remercier les honorables membres de Jury qui ont accepté de nous accorder un peu de leur précieux temps pour juger ce travail. Nous voudrons remercier le professeur Mme Mejri Ahlem, notre encadrante à l’institut supérieur des études technologique à Jendoubapour sa collaboration et ses conseils qu`elle n`a pas cessé de nous donner en vue d`éclaircir le thème de projet. iv Résumé L’objectif de ce travail est d’assurer l’automatisme de mélange de bac d’eau acidifié dans un bac de 1000 litre Ense basant sur les analysesdes étapes suivantes: - Le dosage d’eau et d’acide : sont assuré par un capteur de niveau, deux vannes de commande et deux pompes volumétriques. - Le contrôle de niveau du bac est assuré par deux détecteurs à lame vibrant : Bas niveau pour commande le remplissage Haut niveau pour commande l’agitation - Le contrôle de température est assuré par un capteur de température et eau froid. - Le contrôle de PH est assuré par un PH-mètre qui commande l’ajout d’eau acidifier dans les bacs à crème. - L’ajoute d’eau acidifiée dans les bacs à crème est assurée par une pompe volumétrique et un compteur. ABSTRACT The objective of this work is to ensure the automatic mixing of acidified water tank in a 1000 liter tank. Our work based on the following steps: - Dosage of water and acid: are provided by a level sensor, two control valves and two positive displacement pumps. - The bin level control is provided by two vibrating blade detectors: Low level for filling control High level for controlling agitation - The temperature control is provided by a temperature sensor and cold water. - PH control is provided by a pH meter which controls the addition of water acidify in the cream pans. - The addition of acidified water in the cream pans is provided by a positive displacement pump and a meter. v Sommaire Introduction Générale.......................................................................................................................1 1. Chapitre 1 : Cadre de projet.......................................................................................................3 1.1. Introduction :..........................................................................................................................3 1.2. Etude de l’entreprise :............................................................................................................3 1.2.1. Présentation de la société :.............................................................................................3 1.2.2. L’organisation de la société :..........................................................................................4 1.3. Présentation du système :......................................................................................................5 1.3.1. Production de la levure...................................................................................................5 1.3.2. Présentation de système de Fermentation et la création de la levure commerciale......6 1.3.3. Critique de l’existant.......................................................................................................8 1.3.4. Les solutions possibles....................................................................................................8 1.3.5. Solution proposée...........................................................................................................8 1.4. Conclusion..............................................................................................................................9 2. Chapitre 2 : Méthodologies et Matériels.....................................................................................11 2.1. Introduction :........................................................................................................................11 2.2. Matérielle :...........................................................................................................................11 2.2.1. Capteur de température PT100 :..................................................................................11 2.2.2. PH-mètre :....................................................................................................................12 2.2.3. Agitateur (Moteur)......................................................................................................13 2.2.4. Pompe volumétrique :..................................................................................................14 2.2.5. Les vannes régulatrice eau acide..................................................................................15 2.2.6. Détecteur de niveau à lames vibrantes.........................................................................17 2.2.7. Compteur électrique.....................................................................................................18 2.2.8. Capteur de niveau.........................................................................................................19 2.2.9. Automate Programmable Industrielle(API)...................................................................20 2.3. Les logiciels...........................................................................................................................21 2.3.1. Step 7............................................................................................................................21 vi 2.3.2. WINCC...........................................................................................................................22 2.4. Conclusion :..........................................................................................................................24 3. Chapitre 3 Etude pratique Résultats et Interprétations...............................................................26 3.1. Introduction..........................................................................................................................26 3.2. Travail réaliser......................................................................................................................26 3.2.1. GEMMA........................................................................................................................26 3.2.2. GRAFCET de production normale.................................................................................29 3.2.3. GRAFCET de Conduit.....................................................................................................30 3.2.4. GRAFCET de Sécurité....................................................................................................30 3.2.5. Les entrées de l’automate............................................................................................31 3.2.6. Les sorties de l’automate..............................................................................................31 3.3. Résultat et interprétation.....................................................................................................32 3.3.1. Compilation et vérification...........................................................................................32 3.3.2. Simulation et vérification..............................................................................................33 3.3.3. Supervision et vérification............................................................................................41 3.4. Conclusion............................................................................................................................48 Conclusion générale........................................................................................................................50 Bibliographie & Références.............................................................................................................51 Annexes..........................................................................................................................................52 vii Listes des figures Figure 1-1: Sigle « RFI »......................................................................................................................4 Figure 1-2: Organigramme de la société.............................................................................................4 Figure 1-3: Production de la levure.....................................................................................................6 Figure 2-1: le système d'application..................................................................................................11 Figure 2-2: capteur de température pt100........................................................................................11 Figure 2-3: PH-mètre.........................................................................................................................12 Figure 2-4: agitateur..........................................................................................................................13 Figure 2-5: Principe d'agitation........................................................................................................13 Figure 2-6: pompe volumètrique.......................................................................................................14 Figure 2-7: Électro vanne eau acide..................................................................................................15 Figure 2-8: Convertisseur 4-20ma.....................................................................................................15 Figure 2-9: schema de la chainne de mesuer....................................................................................16 Figure 2-10: schéma de la chaine d'action........................................................................................16 Figure 2-11: détecteur de niveau à lame vibrant..............................................................................17 Figure 2-12: compteur électrique......................................................................................................18 Figure 2-13: fonctionnement d'un capteur de niveau......................................................................19 Figure 2-14: Structure des systèmes automatisés.............................................................................20 Figure 2-15: Structure matérielle du S7 300....................................................................................21 Figure 2-16: Adresse d'un entre dans le logicielle TIA Portal........................................................22 Figure 2-17: connexion entre WINCC et AP....................................................................................23 Figure 2-18 : Schéma de supervision d'un système automatisé.......................................................24 Figure 3-1: GEMMA de système.......................................................................................................27 Figure 3-2:GRAFCET de production normale................................................................................29 Figure 3-3: GRAFCET de Conduit...................................................................................................30 Figure 3-4: GRAFCET de Sécurité...................................................................................................30 Figure 3-5: Compilation de programmation....................................................................................32 Figure 3-6: Compilation des liaisons entre WINCC et PLC...........................................................32 Figure 3-7: Activation de bottant Mr................................................................................................33 Figure 3-8: Niveau eau entre [0..800]................................................................................................34 Figure 3-9: Niveau d’eau entre [800-900].........................................................................................34 Figure 3-10: Niveau d’eau égale à 900..............................................................................................35 Figure 3-11: Niveau acide entre [0-80]..............................................................................................36 Figure 3-12: Niveau acide entre [80-100]..........................................................................................36 viii Figure 3-13:Niveau acide égale100....................................................................................................37 Figure 3-14: temps et vitesse de rotation de l’agitateur...................................................................37 Figure 3-15:valeur de température entre 0 et 20...............................................................................38 Figure 3-16: valeur de température >20...........................................................................................39 Figure 3-17 : Valeur de PH<4.5.........................................................................................................39 Figure 3-18 : Valeur de PH>4.5.........................................................................................................40 Figure 3-19 : cycle de répétition du compteur..................................................................................40 Figure 3-20 : état initiale de projet....................................................................................................41 Figure 3-21 : mise en marche..............................................................................................................42 Figure 3-22 : Niveau eau entre 0 et 800.............................................................................................43 Figure 3-23 :Niveau d’eau entre 800 et 900.......................................................................................43 Figure 3-24 : Niveau eau =900...........................................................................................................44 Figure 3-25 : : Niveau acide entre 0 et 80.........................................................................................44 Figure 3-26 : Niveau acide entre 80 et 100........................................................................................45 Figure 3-26 : Niveau acide = 100..........................................................................................................46 Figure 3-27 : Valeur de température entre 0 et 20...........................................................................46 Figure 3-28 : Valeur de température >20°c.........................................................................................47 Figure 3-29 : Valeur de PH entre 0 et 4.5...........................................................................................47 Figure 3-30 : Valeur de PH >4.5........................................................................................................48 ix Liste des tableaux Tableau 1-1: les condition initiale de fabrication de luvure..............................................................7 Tableau 3-1 : Les blocs de GEMMA.....................................................................................................28 Tableau 3-2 : les entres de système...................................................................................................31 Tableau 3-3: les sorties de système....................................................................................................31 x Introduction Générale Introduction Générale Aujourd’hui, le recours aux nouvelles technologies dans le secteur agroalimentaire demeure indispensable pour répondre à l’exigence de fournir un produit de bonne qualité et qui répond aux différentes normes internationales. Pour la Tunisie, le positionnement dans le marché nécessite l’efficacité et l’efficience des processus de production et une bonne productivité. Dans ce contexte, les nouvelles technologies se révèlent un moteur de croissance et d'expansion. En effet, l’exploitation des systèmes automatisés très performants et de haute technologie permet d’améliorer la qualité des produits tout en optimisant la production et en contribuant à une réduction des coûts. Dans ce cadre, RFI (RAYEN FOOD INDUSTRIES) s’attache à améliorer la technologie utilisée dans les différentes phases de production, afin d’améliorer la productivité, minimiser les arrêts non prévus, accroître la disponibilité, réduire les effets de défaillances et enfin accroître les performances. Notre travail s’insère dans le cadre d’automatiser et superviser un fermenteur de levure qui vise l’étape « fermentation » dans le processus de la production de la levure. Dans le premier chapitre on s’intéresse à la présentation de la société d’accueil (RFI). Dans le deuxième chapitre, on s’intéresse à concevoir le système de fermentation et tous les instruments de mesure ainsi que les grandeurs de régulations basé sur un automate programmable SIEMENS, pour remplacer l’ancien système qui présente énormément de problèmes pour la société essentiellement les problèmes de control de l’installation uploads/Geographie/ rapport 7 .pdf