Mémoire de Master Mention Électronique Spécialité Instrumentation Électronique

Mémoire de Master Mention Électronique Spécialité Instrumentation Électronique présenté par Dra el Mizen Mohamed Zohir Étude et réalisation d’un Système de contrôle de poids en ligne de produit fini des pâtes alimentaires. Proposé par : Dr. Chenr Amina (USDB 1) & Mr. Ameur Abdelatif (SIM) Année Universitaire 2017-2018  "ـ ور#ا ر %"زا#ا د (راط #ا * +,#ا République Algérienne démocratique et populaire وزارة / م+0#ا 1#2ــ+ــ#ا و ــث4*#ا 1ــ/ ــ+#ا Ministère de l’enseignement supérieur et de la recherche scientifique + 2"ــ د+5 /ب4د */ دة#ا Université SAAD DAHLAB de BLIDA  /7 2 "و#و870#ا Faculté de Technologie م59 ـك8رو07#;ا Département d’Électronique Remerciements Au terme de ce travail, je tiens à remercier Dieu le tout puissant de m'avoir donné le courage, la volonté et la patience pour achever ce travail. J'ai l'honneur et le plaisir de présenter mes sincères remerciements à ma promotrice Dr. Chentir Amina et mon Co-promoteur Mr. Ameur Abdelatif, pour l’encadrement et l’encouragement. Mes remerciements aux respectables membres du jury pour l’honneur qu’ils me font de juger mon travail Je remercie profondément M.Brahimi et tous les enseignants qui m'ont encouragé et soutenu pendant les années de mes études. Mes remerciements les plus sincères et les plus profonds sont adressés à tous ceux qui ont contribué de prêt ou de loin à la réalisation de mon mémoire. Je dédie ce travail, avant tout, A ma Grand-Mère que j'estime beaucoup. À mes très chers parents, et mes très chères sœurs. A toute ma grande famille, oncles, cousins et cousines Et A mes chers amis. Souhaitons enfin que ce projet soit au niveau de vos attentes et qu'il permette d'enrichir un tant soit peu la bibliothèque de notre département. ص :
ھا اوع   ز ا ا ) S7 -1200 ( ')ﻧ ( TIA PORTAL) 1 2ا3 زن ا3ل ا6 ن ا7ﻧ ج و9 ا ت ا=<  ﻧ
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E ط3 اG اONML  اﻧء واKL. و نNاﻧ- ا OEP Siemens KTP 1000 ،  B
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E زن3ل ا6 م اXY ق اﻧاراتa اﻧb c<deت اEL : '' ز ا ا '' ، S7 -1200'' '' ، ''TIA PORTAL'' ، ، '' وا نNاﻧ- ا Siemens KTP1000 '' Résumé : Le présent projet consiste à la programmation d'un automate ‘’S7-1200’’ avec le logiciel ‘’TIA Portal’’ pour contrôler le poids des caisses en ligne de produit fini des pâtes alimentaires et assurer la conformité de poids aux normes ONML. Aussi, la création d’une interface homme-machine sur ‘’Siemens KTP1000’’ pour la gestion, l’affichage des données de production et la supervision par le déclenchement d’alarme en cas de non-conformité détectée. Mots clés : ‘’Automate ‘’, ‘’S7-1200’’ ; ‘’TIA Portal’’; ‘’Siemens KTP1000’’. ABSTARCT: This project consists of programming an “S7-1200” controller with “TIA Portal” software to control the weight of in-line boxes of finished pasta products and ensure weight compliance with ONML standards. Also, the creation of a man- machine interface on ''Siemens KTP1000'' for the management, the display of the production data and the supervision by triggering an alarm in the event of nonconformity detected. Keywords: ‘’Controller ‘’, ‘’S7-1200’’ ; ‘’TIA Portal’’; ‘’Siemens KTP1000’’. Table des matières Remerciements Résumé Liste des acronymes Liste des figures Liste des tableaux Introduction Générale………………………………………….………….….1 Chapitre 1 : Généralités 1.1 Introduction …………………………….…………………………………..……3 1.2 Présentation générale du groupe SIM……………………………………………3 1.2.1 Présentation de la société SIM .………………………………………….3 1.3 Chaine de conditionnement ………………………………………………...…...4 1.4 Généralités sur le pesage industriel……………………………………………...7 1.4.1 Processus de dosage et d’emballage des paquettes …………..………...7 1.5 Pesage des paquettes par SIM……………………………………………….….9 1.6 Remplissage des caisses …………………………………………………..……10 1.7 Contrôle de poids des caisses de produit fini en ligne………………………...10 1.7.1 Trieuses pondérales…………..………………………………..……….10 1.7.2 Présentation du système de contrôle à étudier………..………..………11 1.8 L’Office National de Métrologie Légale (ONML)……………………….……12 1.8.1 Définition ……..……………………………………………...…….…12 1.8.2 Les normes de l’ONML …………………………..……………….…..13 1.8.3 Généralités sur l’Etalonnage ……….…………..……………………...14 a. Définition de l’étalonnage …………..…………….………………..14 b. Les masses Étalon………………..…………………………………14 Table des matières 1.9 Les sources des erreurs du poids mesuré de la caisse …………………..…...14 1.10 Conclusion..…………………………………………………………………...15 Chapitre 2 : Description de la partie opérative 2.1 Introduction……..………………………………………………………………16 2.2 Partie opérative (OP) …………………………………………………………..16 2.2.1 Bouton de démarrage (Interrupteur- sectionneur)….....………………..18 2.2.2 Bouton poussoir d’arrêt d’urgence .……………………………………18 2.2.3 Bouton poussoir (Réarmement) …..……………………………………18 2.2.4 Convoyeur à bandes……………………………………………………..19 photoélectrique.………………………………………….20 Les détecteurs 2.2.5 a. Différents types de système de détection ...…………..…….…………..20 b. Critères généraux de choix des détecteur…………..………..………….22 2.2.6 Le détecteur E3Z-D82 2M……………….……….……………………22 2.2.7 Le capteur de poids …….……………………….………………….....23 a. Définition………………………….…………………………………….23 b. Nature des capteurs………..……….………….….…………………….24 c. Classification des capteurs ……………………….…………………….24 2.2.8 Capteur de force ou de poids ………………………….………….….25 a. Principe de fonctionnement ……..……………………………..……...25 Table des matières b. Les différentes cellules de charge analogiques……………………....27 c. La cellule de charge « model Sb-2 »……….…………….…………...28 2.2.9 Les Voyants…………………………………………………………….28 2.3 Conclusion………………………………………………….…………………..29 Chapitre 3 : Description de la Partie Commande 3.1 Introduction …………………………………………………………………….30 3.2 L’automate programmable industriel (A.P.I)…….……………………………30 3.2.1 Définition ………………….……..…………………………………….30 3.2.2 Architecture interne des API………..……….…………………………31 a. Processeur….……………………..……………………………………31 b. Modules Interface E/S…………………..……………………………..32 c. Les mémoires………………………..…………………………………32 d. L’alimentation…...………………...…………………………………..32 e. Les liaisons de communications………..…………………….……….32 3.2.3 Fonctionnement de l’API……………………..….……………………33 3.2.4 Critères de choix d’un automate……………………………….………33 3.2.5 Les différents modèles de l’API SIEMENS S7……..…………….…..34 3.2.6 Présentation de L’API SIEMENS S7-1200……………………….…34 3.2.7 Modules d’extensions …………………….…………………………..35 3.2.8 Caractéristiques techniques du CPU 1215C ………………………..37 Table des matières 3.3 Le SIWAREX WP231……………...…………………………………………38 3.3.1 Présentation………..…………………………………………..………38 3.3.2 Domaine d'application…………………..……………………………..39 3.3.3 Les Avantages du SIWAREX WP321 ………..….…….………….….39 3.4 Totally Integrated Automation Portal ……..…………………………………40 3.4.1 Présentations des blocs de programmation …….……...…………….41 3.5 Le Win CC…..……………..……………………….………...……………….41 3.6 Interface Homme-Machine (H M I) ……………………………………….….42 3.6.1 Définition …...…..…………………………………………………..…42 3.6.2 Présentation HMI (KTP1000 6AV6647-0AF11-3AX0….……….….42 3.6.3 Caractéristiques techniques du HMI (KTP1000 6AV66470-0AF11)…42 3.7 Commutation Ethernet …………………...………………………………….43 3.7.1 Stratégie de communication …………………………….…………….44 3.8 Langage de programmation…………………………………………………..44 3.8.1 Ladder (LD)………….…… ……...……..……….…………………....44 3.8.2 Langage liste d’instruction (IL)….………… ..…….………………….45 3.8.3 Langage Grafcet ...…………… ………………...…………………….46 3.8.4 Langage littéral structuré (ST) ………………….…………………….47 3.9 Conclusion……...……………………………………………………………..47 Chapitre 4 : Réalisation Pratique & Tests 4.1 Introduction…………………………………………………………………..48 Table des matières 4.2 Elaboration du GRAFCET de contrôle de poids…………………………….48 4.2.1 Principe de fonctionnement………………..……….……………….....48 4.2.2 Grafcet …………………………………………….…………..……….49 4.3 Programmation de l’automate S7-1200………………………………………50 4.3.1 Description de notre programme………….…………………………. 50 4.3.2 Configuration matériels………..………………………………………51 4.3.3 Configuration de la CPU pour la communication PROFINET………..53 4.3.4 Programme utilisateur …………..…………………………………….53 a. Tables de mnémonique……..…………………………………………..53 b. Structure de programme utilisateur……….…………………………..54 4.4 Interface de la supervision ……………..……………………………………..62 4.4.1 Déclaration des variables ……………..……………………………………..62 4.4.2 Création des vues ………………………………...………………………….63 a. Vue initiale …………...………………………………………………….63 b. Vues paramétrage………...………………………………………………64 4.5 Schéma et câblage électrique …………………………………………………..69 4.6 Conclusion………………………………………………………………………71 Conclusion Générale…..…....………………………………………………72 Bibliographie………………………...………….……………………….……73 Table des matières LISTE DES FIGURES Figure 1.1 : Situation géographique de la société SIM ……..……………………….4 Figure 1.2 : Schéma Synoptique de la chaine de conditionnement ………………….5 Figure 1.3 : Pesage des paquets ……………………………………………………..10 Figure 1.4 : Système de contrôle de poids …………………………………………12 Figure 2.1 : La structure du système automatisé…………………………………….16 Figure 2.2 : Organigramme de fonctionnement du système de contrôle de poids…..17 Figure 2.3 : Interrupteur- sectionneur et son symbole ...........................................….18 Figure 2.4 : Bouton d’urgence……………………………………………………….18 Figure 2.5 : boutons poussoirs à ouverture…………………………………………..19 Figure 2.6 : Symbole bouton poussoir……………………………………………….19 Figure 2.7 : convoyeur à bande……………………………………………………...19 Figure 2.8 : Système barrage………………………………………………………...21 Figure 2.9 : Système reflex………………………………………………………….21 Figure 2.10 : Système reflex polarisé ……………………………………………….21 Figure 2.11 : Système proximité.…………………………………………..………..22 Figure 2.12 : Le détecteur E3Z-D82 2M……………………………………….……23 Figure 2.13 : Fonctionnement d’un capteur…………………………………………24 Figure 2.14 : conversion de la force mécanique en signaux électriques ……………26 Figure 2.15 : Fonctionnement des capteurs à jauges de contrainte………………….27 Figure 2.16 : Les cellules de charge analogique ……………………………………27 Figure 2.17 : cellule de charge « modelé sb-2 »……………………………………..28 Figure 2.18 : Exemple de voyants ...………………………...………………………29 LISTE DES FIGURES Figure 3.1 : Echange des informations PC avec l'extérieur………………………….31 Figure 3.2 : Architecture interne des API ………………………………………….31 Figure 3.3 : Différents modèles de L’A.P.I SIEMENS S7 ………………………...34 Figure 3.4 : Automate S7-1200 ................................................................................. 35 Figure 3.5: Module extensions ……………………………………………………...36 Figure 3.7 : Vue d'ensemble du système…………………………………………….38 Figure 3.8 : TotallyIntegrated Automation Portal V15……………….……………..40 Figure 3.9 : SIEMENS HMI KTP1000 6AV6647-0AF11-3AX0 …………………..42 Figure 3.10 : Prise Ethernet (aux milieux), câble (à gauche) câblage Ethernet……..43 Figure 3.11 : Stratégie de communication………………………………..…………43 Figure 3.12 : Présentation d’un schéma CONT……………………………………..44 Figure 4.1 : GRAFCET système du contrôle de poids……………………………....49 Figure 4.2 : Boite de dialogue « ajouter un CPU » …….………………………..….51 Figure 4.3 : la configuration de SIWAREX et CPU…………………………...……52 Figure 4.4 : Boite de dialogue « ajouter WinCC RT ADVANCED »………………52 Figure 4.5 : Configuration des liaisons réseau entre une CPU et HMI……………...53 Figure 4.6 : Table des mnémoniques.…………………………………………….….54 Figure 4.7 : structure du programme……………………………………….………..55 Figure 4.8 : Bloc 1 [FB2] contrôle de poids ………………………………………..56 Figure 4.9 : Démarrage du système ……………………………………...………….56 Figure 4.10 : détection de la caisse ………………………………………………….57 Figure 4.11 : Stabilité de la caisse…………………………………………...………58 Figure 4.12 : l'instruction IN RANGE "Valeur dans la plage"…………………….58 Figure 4.13 : comparaison ………………………………………….………………59 LISTE DES FIGURES Figure 4.14 : Correction manuelle …………………………………………………..59 Figure 4.15 : L’Arrêt du convoyer ……………………………………………….…60 Figure 4.16 : Mise en marche de convoyeur et les voyons………………………….60 Figure 4.17 : Mise en arrêt de convoyeur et les voyons………………….…………60 Figure 4.18 : calcule de tolérance…………………………………...……………….61 Figure 4.19 : variable HMI…………………………………………….…………….62 Figure 4.20 : vue initial..…………………..…………………………….…………..63 Figure 4.21 : paramétré ou Menu principal …….. ………………………………… 64 Figure 4.22 : Mise en service ………………………….……………………………65 Figure 4.23 : Mise uploads/Industriel/ memoire-controle-de-poids-pdf.pdf

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• Publié le Sep 05, 2022
• Catégorie Industry / Industr...
• Langue French
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