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Université Hassan Premier Faculté des Sciences et Techniques Settat Département

Université Hassan Premier Faculté des Sciences et Techniques Settat Département de Génie Electrique & Génie Mécanique En vue de l’obtention du diplôme de LICENCE LST : GENIE ELECTRIQUE ET SYSTEMES AUTOMATISES Thème : Etude de l’automatisation et de la supervision d’un Procédé de lavage de filtres Niagara à CEVITAL ➢ Réalisé par : BELKHERRAZ ABDESSAMAD ➢ Encadré par : BELKHERRAZ ABDESSAMAD Mr ADIL RIZKI Promotion2019 / 2020 gfh Dédicace C’est avec une grande émotion, Je dédie ce modeste travail Aux êtres les plus chères : Mes très chers parents qui n’ont jamais cessé de me soutenir Tout au long de mon parcours d’étude, À ma famille, À tous mes amis, Pour leur sympathie, Et leur Solidarité envers moi. Veillez, tous, accepter mes hautes salutations et Considérations Que Dieu vous protéger. 3 . 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, J’exprime mes sincères remerciements à toutes les personnes qui ont aidé de près et de loin pour réaliser ce travail. Au terme de ce travail, je tiens à témoigner ma profonde reconnaissance et mes vifs remerciements à Mon encadrant Mr RIZKI pour m’avoir encadré durant mon projet de fin d’études et de m’avoir conseillé. Mes remerciements vont aussi à tous les professeurs, enseignants et toutes les personnes qui m’ont soutenu jusqu’au bout, et qui ne cessent de me donner des conseils. En fin, que tous ceux et toutes celles qui, de près ou de loin nous ont généreusement offert leurs concours à l’élaboration de ce travail, trouvent ici l’expression de notre profonde sympathie. 4 5 Résumé Ce travail a pour but de connaitre, dans la branche de l’automatisme et la supervision un Procédé de lavage de filtres Niagara à CEVITAL via « TIA PORTAL V13 ». L’automatisation de cette unité est devenue indispensable, car elle permet d’augmenter la productivité, la flexibilité, d’améliorer la qualité ainsi que les conditions de travail, les systèmes automatisés sont d’une telle rapidité et d’une telle précision, qu’ils réalisent des actions impossibles pour l’être humain, l’automatisation est donc synonyme de productivité et de sécurité. Les mots clés : Filtration, TIA Portal V13, SIEMENS S7-300, Supervision, Interface Homme-Machine, PLCSIM, Compilation et Simulation Abstract This work aims to know, in the branch of automation and supervision a Niagara filter washing process at CEVITAL via "TIA PORTAL V13". The automation of this unit has become essential, because it makes it possible to increase productivity, flexibility, improve quality as well as working conditions, automated systems are of such speed and precision, that they perform actions that are impossible for humans, automation is therefore synonymous with productivity and security. Keywords: Filtration, TIA Portal V13, SIEMENS S7-300, Supervision, Human-Machine Interface, PLCSIM, Compilation and Simulation Sommaire ➢ Introduction générale Introduction générale.............................................................8 ➢ Description du complexe CEVITAL 1. Présentation générale de l’entreprise.............................................10 2. Historique.......................................................................................11 3. Situation géographique...................................................................12 4. Activités et unités du complexe CEVITAL ...................................13 5. Missions et objectifs.......................................................................13 6. Différents organes constituant le complexe CEVITAL..................14 Chapitre I : Automates programmables et logiciels associés I.1 Introduction....................................................................................15 I.2 L’automatisme ...............................................................................15 I.3 Généralités sur les automates programmables ..............................17 I.4 TIA Portal (Totally Integrated Automation) ..................................22 I.5 Conclusion .....................................................................................25 Chapitre II : Les unités de traitement du sucre liquide II.1 Introduction ..............................................................................26 II.2 Présentation et fonctionnement de l’unité sucre liquide...........26 II.2.1 Description générale .................................................................26 II.2.2 Conditions de stockage et durée de vie.................................26 II.2.3 Les unités de sucre liquide........................................................27 II.2.4 Description des étapes de l’unité sucre liquide.........................28 II.3 Unité de filtration (unité 300) .........................................................29 II.3.1 Définition de la filtration ..........................................................29 II.3.2 Description de l’unité................................................................29 II.3.3 Les équipements principaux de l’unité ....................................30 6 II.3.4 Principe de fonctionnement de l’unité .....................................30 II.4 Identification des éléments de l’unité.......................................31 II.3.1 Capteurs ...................................................................................31 II.3.2 Actionneurs ..............................................................................33 II.3 Conclusion ...............................................................................35 Chapitre III : Structure et fonctionnement du filtre NIAGARA III.1 Introduction ............................................................................36 III.2 Présentation du filtre Niagara.................................................36 III.3 Cycle de fonctionnement........................................................38 III.4 Elaboration des GRAFCETS .................................................43 III.5 Conclusion..............................................................................53 Chapitre IV : Programmation et supervision IV.1 Introduction............................................................................54 IV.2 Programmation.......................................................................54 IV.3 Les blocs ................................................................................57 IV.4 Création du programme .........................................................60 IV.5 Création de la supervision......................................................65 IV.5.1 Introduction .......................................................................65 IV.5.2 Etablissement d’une liaison HMI ......................................65 IV.5.3 Variables HMI....................................................................65 IV.5.4 Les vues ............................................................................66 IV.5.5 Configuration des éléments des vues ................................67 IV.5.6 La hiérarchie des vues .......................................................69 IV.6 Compilation et simulation.............................................................75 IV.7 Conclusion .............................................................................76 Conclusion générale Conclusion générale ....................................................................77 Références bibliographiques Référence bibliographique ..........................................................78 7 Figure 1 : Situation géographique du complexe Cevital. …………………………………… Figure 2 : Organigramme du complexe Cevital. ……………………………………………. Figure I.1 : Structure d’un système automatisé. ……………………………………………. Figure I.2 : Fonctionnement cyclique d’un automate. ……………………………………… Figure I.3 : Automate SIEMENS S7 300. ………………………………………………….. Figure I.4 : Automate Programmable Industriel SIEMEN. ………………………………… Figure I.5 : Structure interne d’un API……………………………………………………… Figure I.6 : Vue du portal. …………………………………………………………………... Figure I.7 : Vue du projet. …………………………………………………………………… Figure I.8 : Adressage des E/S. ……………………………………………………...……… Figure I.9 : Vue SIMATIC HMI. …………………………………………………………… Figure II.1 : Les unités de sucre liquide. …………………………………………………..... Figure II.2 : Indicateur de pression. ………………………………………………………… Figure II.3 : Transmetteur de pression. ……………………………………………………… Figure II.4 : Indicateur et transmetteur de pression. ………………………………………… Figure II.5 : Transmetteurs de pression différentielle. ……………………………………… Figure II.6 : Sonde de niveau. ……………………………………………………………… Figure II.7 : Transmetteur de température. ………………………………………………….. Figure II.8 : Débitmètre magnétique. ……………………………………………………….. Figure II.9 : Vanne avec bras. ……………………………………………………………….. Figure II.10 : Vanne avec robinet. ………………………………………………………….. Figure II.11 : Vanne pneumatique. …………………………………………………………. Figure II.12 : Pompes centrifuges. ………………………………………………………….. Figure III.1 : Filtre à précouche « NIAGARA ». ……………………………………………. Figure III.2 : Schéma du filtre Niagara. …………………………………………………….. Figure III.3 : Lavage vertical. ………………………………………………………………. Figure III.4 : Lavage horizontal. ………………………………………………………….… Figure III.5: GRAFCET filtre A. …………………………………………………………… Figure III.6: GRAFCET filtre B. …………………………………………………………… Figure III.7: GRAFCET filtre C. …………………………………………………………… Figure IV.1 : Configuration des appareils. …………………………………………………. Figure IV.2 : Exemple de quelque variable de programme. ………………………………... Figure IV.3 : Réseau 1 dans l’OB 1. …..……………………………………………………. FigureIV.4 : Bloc de donnée DB1. …………………………………………………………. FigureIV.5 : GRAFCET maitre(FB4). ……………………………………………………… Figure IV.6 : Les transitions GRAFCET maitre. …………………………………………… FigureIV.7 : Bloc de fonction FC1. ……………………………………………………….... FigureIV.8 : Bloc de fonction FC2. ………………………………………………………… FigureIV.9: Bloc de fonction FC3. …………………………………………………………. Figure IV.10 : Bloc FC4. …………………………………………………………………… Figure IV.11 : Bloc FC5. ………………………………………………………………….... Figure IV.12 : Bloc FC6. …………………………………………………………………… Figure IV.13 : Liaison PLC_HMI. …………………………………………………………. Figure IV.14 : Partie de la table de variables HMI. ……………………………………….... Figure IV.15 : Animation d’une vanne. …………………………………………………….. Figure IV. 16: évènement liée à un bouton. ………………………………………………… Figure IV.17 : La visibilité de l’afficheur. ………………………………………………….. Figure IV.18: hiérarchie des vues. ………………………………………………………….. Figure IV.19 : Vue initial. …………………………………………………………………... Figure IV.20: vue Global. …………………………………………………………………… Figure IV.21: Vue filtre A. …………………………………………………………………. Figure IV.22 : Vue Filtre B. ………………………………………………………………… Figure IV.23 : Vue Filtre C. ………………………………………………………………… Figure IV.24 : Interface de simulation PLCSIM. …………………………………………... 8 Tableau III.1 : Les actions des étapes filtre A. ……………………………………………………. Tableau IV.1 : Représentation des éléments des vues. ……………………………………... 9 Introduction générale 10  L’automatisme De nos jours tout ; presque tout est automatisé. En fait, la plupart des organisations de technologie informatique disposent d’une multiplicité de technologies d’automatisation déployées. L’automatisation est la priorité absolue dans les industries modernes, le débat sur ce phénomène est toujours sujet à controverse vu que la machine à tendance à remplacer l’homme dans plusieurs tâches, il ne peut hélas assurer les tâches que fait la machine dans plusieurs domaines. Avec la progression continuelle de la technologie, les automates programmables industriels (API) apportent la solution attendue pour les besoins d’adaptation et de flexibilité de nombre d’activités économique actuelles. Ils sont devenus la pierre angulaire des installations automatisées. On les trouve non seulement dans tous les secteurs de l’industrie, mais aussi dans les services tels que la gestion de parking, accès à des bâtiments, sécurité, etc. L’être humain, par sa nature, a toujours recherché le moyen d'économiser ses efforts. Il n’a jamais cessé de mettre son intelligence et son imagination au service de ce but et ceci afin de créer un partenaire qui fera le travail à sa place. L'arrivée récente des systèmes automatisés a permet d'éliminer un bon nombre des travaux pénibles et de réaliser des tâches répétitives et fastidieuses. 11 La problématique au sein de l’unité sucre liquide et utilités du groupe « CEVITAL » est que le procédé de lavage des filtres fonctionne en mode manuelle, cette dernière cause des retards pour la production engagée. LA PROBLÉMATIQUEL'OBJECTIF DU SUJET Le but de ce travail est de faire une étude complète et détaillée de l’unité filtration et l’automatisation du lavage des filtres en utilisant l’automate qui présente de meilleurs avantages vue sa grande souplesse, sa fiabilité et sa capacité à répondre aux exigences actuelles comme la commande et la communication, ajouté à tout ça l’élaboration du grafcet et la supervision de ce système via le logiciel TIA PORTAL V13. ORGANISATION ET Afin de répondre à notre problématique, ce projet s’articule autour d’une première partie qui présente le complexe CEVITAL, et quatre chapitres : ✓ Le premier chapitre sera dédié aux automates programmables ainsi qu’au logiciel d’ingénierie de SIEMENS qui est le TIA portal V13. ✓ Le deuxième chapitre sera uploads/Industriel/ belkherraz-abdessamad.pdf