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Année : 2013 - 2014 République Algérienne Démocratique et Populaire Ministère d

Année : 2013 - 2014 République Algérienne Démocratique et Populaire Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique Université Abderrahmane MIRA de Bejaia Faculté de technologie Département de Génie Electrique Mémoire de Fin de Cycle En vue de l’obtention du diplôme de master II en Electrotechnique Option : Automatismes industriels Thème AUTOMATISATION ET SUPERVISION D’UN CHARGEUR D’ETUIS D’EMBALLAGE POUR LA REMPLISSEUSE DU LAIT (UHT) COMBIBLOC CFA 312 Réalisé par :  CHITER Locif  HAMITOUCHE Abderrahmane  Promoteur Mr : MELAHI.A Remerciement Au terme de ce travail, nous tenons à exprimer nos remerciements les plus sincères, tout d’abord au « BON DIEU » pour la patience et la santé qu’il nous a offert tout au long de nos études. Nous tenons à exprimer nos profondes gratitudes à nos promoteurs Mr : MELAHI, pour avoir acceptés de diriger ce travail. Nous leurs témoignons toute notre reconnaissance pour leurs conseils, orientations et leurs patiences. Nous offrons notre gratitude à Mr : KHERAZ , pour sa disponibilité, son aide, et d’avoir mis toute la documentation nécessaire, à notre disposition. Ainsi que tous le personnel de la direction technique de CANDIA . Nos vifs remerciements au membre de jurys de bien vouloir accepter d’évaluer notre travail. Je dédie ce travail : A mes très chers parents à qui je dois énormément et que je ne cesserai jamais de remercier ; A mes trois chères frères : Fateh, Samir, Toufik et à mes deux chères sœurs : Nassima, anissa ; A mes cousins et cousines ; A mes oncles et leurs femmes, mes tentes et à toute ma famille et mes proches ; A mon binôme bihmane et sa famille ; A tous mes amis sans exception ; A toutes la promo de Master Automatisme Industriel 2013 /2014. DÉDICACES Aux témoignages d’affection, d’amour et de Grande reconnaissances, aux êtres les plus Chers que j’ai dans ma vie ; ma Mère et mon père . A mes cher(e)s frères et sœurs et à toute ma famille A mes amis qui ont participés de prêt ou de loin à la réalisation de ce travail, et à tous ceux qui m’ont soutenu pendant cette période. BIHMANE Page I Sommaire Introduction générale ............................................................................................................................... Généralités sur le complexe Candia Tchin Lait 1. Présentation de l’entreprise ..............................................................................................................1 2. Situation géographique ...................................................................................................................1 3. Production .........................................................................................................................................2 Chapitre I : Généralités sur l’automatisme I.1. Introduction ................................................................................................... 1 I.2. Définition de l’automatisme ............................................................................................ 1 I.3. Caractéristiques d’un système automatisme...................................................................................1 I.3.1. Système automatisé ........................................................................................................... 1 I.3.2. Objectifs de l'automatisation ............................................................................................. 1 I.4. Structure d’un système automatisé....................................................................................... 2 I.4.1. Partie commande............................................................................................................... 2 I.4.2. Partie opérative.................................................................................................................. 3 I.4.3.Partie dialogue (relation) ................................................................................................... 3 I.5.Equipements de la partie commande et partie opérative............................................................................3 I.5.1. L’effecteur........................................................................................................................................4 I.5.2. . Le capteur.......................................................................................................................................4 I.5.3. Le pré-actionneur.............................................................................................................................4 I.5.4. L’actionneur.....................................................................................................................................4 I.5.5. Les constituants du dialogue homme / machine..........................................................................4 I.6.Les Automates Programmables Industriels (API)....................................................................5 I.6.1. Définition.................................................................................................................................5 Page II I.6.2. Architecture d’un API....................................................................................................................6 I.6.2.1. Aspect externe.......................................................................................................................6 I.6.2.2. Aspect interne........................................................................................................................6 I.7.Grafcet .............................................................................................................................................12 I.7.1.definition .........................................................................................................................12 I.7.2.regle d’évolution .............................................................................................................12 I.7.3. Grafcet de niveau 1 ou grafcet de point de vue partie système......................................12 I.7.4. Grafcet de niveau 2 ou grafcet de point de vue partie opérative....................................13 I.7.5. Divergence et convergence en OU ................................................................................13 I.7.6. Divergence et convergence en ET.................................................................................14 I.7.7. La représentation d’un grafcet......................................................................................15 I.8.Conclusion...................................................................................................................................................15 Chapitre II : Problématique et fonctionnement de la combibloc II.1.Introduction.................................................................................................. 16 II.2. Structure des étuis .........................................................................................................................16 II.3. Structure des emballages combibloc................................................................................. 17 II.3.1.Rôle des différentes couches ............................................................................... 17 II.4.Généralités sur la remplisseuse combibloc CFA 312......................................................... 18 II.4.1. Définition............................................................................................................ 18 II.4.2.Description générale de la remplisseuse COMBIBLOC...................................... 18 II.4.3. Positionnement de la machine............................................................................. 19 II.5.Données techniques...................................................................................................................................20 II.5.1.Le rendement de la remplisseuse..............................................................................................20 II.5.2.Données générales.....................................................................................................................20 II.6. Présentation de l’unité d’intervention......................................................................................................22 II.7.Principe du déroulement combibloc .......................................................................................24 Page III II.8.Description des pupitres de commande Human Machine Interface (HMI) ...................................26 II.9.Principe de fonctionnement de la machine.......................................................................................27 II.10.Problématique...............................................................................................................................29 II.11.Conclusion : .............................................................................................................................................30 Chapitre III: Adaptation de la machine et grafcet III.1.Introduction...................................................................................................................................31 III.2.Le principe de fonctionnement de la machine (chargement étuis operateur) ...............................31 III.3.Adaptation du compartiment du chargement................................................................................33 III.4.Les éléments constituant le système de chargeur automatique.....................................................34 III.5.Description des différents éléments du système...........................................................................34 III.6.Cahier des charges du nouveau système.......................................................................................35 III.7.Fonctionnement.............................................................................................................................35 III.8.Analyse de fonctionnement descendant........................................................................................36 III.8.1 Principe générale ..........................................................................................................36 III.8.2 Outil de modélisation d’un système .............................................................................36 III.8.3 Caractéristiques d’un système ......................................................................................37 III.8.3.1 La matière d’œuvre....................................................................................................37 III.8.3.2 La valeur ajoutée........................................................................................................37 III.8.3.3 Les Donnes de contrôle .............................................................................................37 III.9.Synthèse de notre système chargement des étuis..........................................................................38 III.10. Présentation du logiciel de programmation (AUTOMGEN).....................................................38 III.11. Grafcet niveau 1.........................................................................................................................38 III.12. Grafcet niveau 2.........................................................................................................................39 III.12.1.Nomenclature des différentes entrées .....................................................................40 III.12.2. Nomenclatures des différentes sorties ...................................................................42 III.13.Les équations de grafcet des étapes ............................................................................................44 Page IV III.14.Les équations de grafcet des sorties............................................................................................47 III.15.Conclusion ..................................................................................................................................47 Chapitre IV: Programmation et supervision IV.1.Introduction...................................................................................................................................48 IV.2.Présentation de logiciel STEP7 ....................................................................................................48 IV.3.Gestionnaire de projet SIMATIC Manager..................................................................................48 IV.4.Editeur de programme et les langages de programmation............................................................49 IV.5.Paramétrage de l’interface PG-PC................................................................................................49 IV.6.Le simulateur des programmes PLCSIM .....................................................................................49 IV.7.Stratégie pour la conception d’une structure de programme complète .......................................50 IV.8.Réalisation du programme du système (annexe 3)......................................................................51 IV.8.1.Création du projet dans SIMATIC Manager ..............................................................51 IV.8.2.Création de la table des mnémoniques .......................................................................52 IV.8.2.1.Raccordement d’une PG ou d’un PC.................................................................53 IV.8.2.3.Description du logiciel Win CC Flexible ..........................................................54 IV.8.3.Éléments du Win CC Flexible...................................................................................54 IV.9.Configuration matérielle ..............................................................................................................55 IV.9.1.Simulation du projet ..................................................................................................56 IV.10.Création de vues .........................................................................................................................57 IV.11.Planifier la création de vues........................................................................................................57 IV.12.Fenêtre de supervision du chargeur automatique ......................................................................58 IV.13.Conclusion..................................................................................................................................60 Conclusion générale .............................................................................................................................61 Références bibliographiques ................................................................................................................62 Annexes Liste des figures Figure I.1 : Structure d’un système automatisme .................................................................... 5 Figure I.2 : Structure interne d’un API .................................................................................... 9 Figure I.3 : Module d’alimentation ....................................................................................... 10 Figure I.4.a: Automate compact (allen-bradley) .................................................................... 11 Figure I.4.b: Automate modulaire (modicon) ........................................................................ 11 Figure I.5: Gamme de module simatic s7-300 ....................................................................... 11 Figure I.6: La représentation d’un grafcet ............................................................................. 14 Figure II.1 : Structure des étuis .............................................................................................. 16 Figure II.2 : Structure des emballages combibloc .................................................................. 17 Figure II.3 : La position de la machine .................................................................................. 19 Figure II.4 : Présentation du l’unité d’intervention ................................................................ 22 Figure II.5 : Principe d’enroulement combibloc..................................................................... 24 Figure II.6 : Pupitres de commande ....................................................................................... 26 Figure II.7 : Fonctionnement de la machine .......................................................................... 28 Figure III.1 : Chargement manuel des étuis .......................................................................... 31 Figure III.2 : Fonctionnement de chargement ........................................................................ 32 Figure III.3 : Extraction des étuis carton................................................................................ 32 Figure III.4 : Positionnement des briques sur les voies ......................................................... 32 Figure III.5 : L’étape finale des fixations des briques sur les voies ...................................... 33 Figure III.6 : Vue générale sur la machine combibloc avec son chargeur automatique après notre étude ............................................................................................................................... 33 Figure III.7: La modélisation d’un système .......................................................................... 36 Figure III.8: Grafcet niveau 2 ............................................................................................... 39 Figure IV.1 : Projet simatic manager .................................................................................... 48 Figure IV.2 : Mode de représentation des langages basiques de programmation Step7 ....... 49 Figure IV.3 : Interface de simulation PLC ............................................................................. 50 Figure IV.4 : Page de démarrage de step 7 ............................................................................. 52 Figure IV.5: Choix de la CPU et de l’alimentation ............................................................... 52 Figure IV.6 : La table des mnémoniques ............................................................................. 53 Figure IV.7 : Relie la PG au s7 300 par les l’interfaces MPI ................................................ 53 Figure IV.8 : Cote gauche de la PG avec l’interface MPI .................................................... 54 Figure IV.9 : Vue d’ensemble du logiciel win cc flexible .................................................... 55 Figure IV.10 : Page de démarrage de step7 .......................................................................... 56 Figure IV.11 : Hiérarchie du programme step 7 ................................................................... 56 Figure IV.12 : Vue principale ............................................................................................... 56 Figure IV.13 : Vue des entrées ............................................................................................. 58 Figure IV.14 : Vue des sorties ............................................................................................... 59 Figure IV.15 : Vue des mémentos ......................................................................................... 59 Figure IV.16 : Vue d’un chargeur automatique ..................................................................... 60 Liste des tableaux Tableau I.1 : Divergence et convergence en OU .................................................................. 13 Tableau I.2 : Divergence et convergence en ET .................................................................. 14 Tableau II.1 : Nomenclature de l’unité d’intervention .......................................................... 19 Tableau II.2 : Nomenclature du pupitre de commande ........................................................ 27 Tableau III.1 : Analyse fonctionnel descendante .................................................................. 38 Tableau III.2 : Nomenclature des différentes entrées ........................................................... 41 Tableau III.3 : Nomenclature des différentes sorties ............................................................. 43 Introduction générale 2014 Page 1 Introduction générale Aujourd’hui, l’automatisation permet de remplacer l’homme aussi bien dans les tâches opérationnelles, que dans les tâches informationnelles. Les progrès réalisés sont dus aux développements de certaines techniques résultantes une amélioration de la production et de la productivité, qui consiste l’augmentation de la fiabilité des systèmes de commande. L’automatisme dans le cote industriel revient pour changer et élimine toute action manuelle et les tâches qui exigeant la présence d’un opérateur. La tâche qui nous a été confié au sien de TCHIN-LAIT est de concevoir un compartiment adéquat (chargeur d’étuis automatique) qui sera intégrer la phase arrière de la remplisseuse combibloc, Son rôle principale est d’offrir une grande rentabilité dans les meilleurs conditions vis-à-vis le nombre de briques (boite du lait) qui se produisent par heure (12 000 l/h). A cet effet, le présent mémoire est réparti en quatre chapitres décrivant les volets principaux: Le premier chapitre englobera les généralités sur l’automatisation Le deuxième chapitre sera consacré à la description du fonctionnement de la machine combibloc. Le chapitre trois sera dédié adaptation de la machine combibloc ainsi que le ressource logicielle utilisé. Le dernier chapitre de ce rapport (chapitre IV) traitera la partie uploads/Industriel/ automatisation-et-supervision-d-x27-un-chargeur-d-x27-etuis-d-x27-emballage-pour-la-remplisseuse-du-lait-uht-combibloc-cfa-312.pdf