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République Algérienne Démocratique et Populaire MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUP

République Algérienne Démocratique et Populaire MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE UNIVERSITE ABOU BEKR BELKAID DE TLEMCEN FACULTE DE TECHNOLOGIE DEPARTEMENT DE GENIE ELECTRIQUE ET ELECTRONIQUE MEMOIRE Présenté pour l’obtention du diplôme Master II en Génie Industriel Intitulé : Soutenu le 29/06/2019 Par :  BOULECHFAR Zohier  HANI Laid Devant le Jury : Mr. GHOMRI Latéfa MCA Présidente Mr. HASSAM Ahmed MCB Examinateur Mr. HADRI Abdelkader MAA Examinateur Mr. MELIANI Sidi Mohammed MCA Encadrant Mr. MKEDDER Med Amin Ingénieur de recherche et développement Co-Encadrant Année Universitaire : 2018/2019 Pilotage et supervision de système automatisé 3 modules (module bande transporteuse, module manipulateur tournante et module contrôle de la pièce) du laboratoire Productique MELT Université de Tlemcen Dédicace La vie n’est qu’un éclair, Et un jour de réussite est un jour très cher. Je dédie ce mémoire A mon cher père Et ma très chère mère Pour l’éducation et le grand amour dont ils m’ont entouré depuis ma naissance. Et pour leurs patiences et leurs sacrifices. A mes chers frères ; A mes chères sœurs ; A tous mes proches : mes tantes, mes cousines Sami, Anis et ….. Et surtout Mr : Sidi Mohammed MELIANI et Mr : Amine MKEDDER qui m’ont aidé pendant mon travail, mes voisins et toute la famille BOULECHFAR. A tous ceux qui m'aiment ; A tous mes ami (e) s; A tous ceux que j’aime …..; A tous mes collègues de promo Master II en Génie industriel (2018/2019) ; Boulechfar zohier Dédicace La vie n’est qu’un éclair, Et un jour de réussite est un jour très cher. Je dédie ce mémoire A mon cher père TOUHAMI Et ma très chère mère MERIEM Pour l’éducation et le grand amour dont ils m’ont entouré depuis ma naissance. Et pour leurs patiences et leurs sacrifices. A mes chers frères ZAKARIA .DJABER ET ZOUBIR ; A mes chères sœurs AICHA, LATIFA, ASMAA, BATOUL, ET FATIMA ; A tous mes proches : mes tantes SAMIHA, HADDA ET RACHIDA, mes cousines AHMED ET DJAMEL et …. Et toute personne m’aider pendant ce travail, mes voisins et toute la famille HANI. A tous ceux qui m’aiment ; A tous mes ami (e) s B-ADIMO B-NADIR, KOUSOU-K, B-Mohamed ; B-SMAIL, RAGHDI-Y, Z-ELAMRI, AYOUB-B ; A tous ceux que j’aime …; A tous mes collègues de promo Master II en Génie industriel (2018/2019) ; Hani Laid Remerciement Tout d’abord, nous remercions DIEU tout puissant de nous avoir accordé des connaissances de la science et de nous avoir aidé à réaliser ce travail. Nous tenons à remercier en cette occasion tout le corps enseignant qui a contribué à notre formation, pour son dynamisme et la qualité de l’enseignement qui nous ont été dispensés, nos encadreurs Mr MELIANI Sidi Mohammed et Mr MKEDDER Med Amin pour leurs aides, leurs écoutes, leurs disponibilités et les précieux conseils qu’ils ont bien voulus nous donner. Nous remercions aussi vivement les membres de jury qui vont se pencher sur notre travail et vont lui prêter toute l’attention qu’il mérite pour l’évaluation à sa juste valeur. Nous n’oublions pas nos parents pour leurs contributions, leur soutien et leur patience, nos proches et nos amis qui nous ont soutenu et encouragé, ainsi que toutes les personnes qui vont nous ont aidé de près ou de loin. Merci à tous. Sommaire Chapitre I Introduction Générale ............................................................................................................. 1 I.1 Introduction ........................................................................................................................... 3 I.2. Généralité sur les systèmes automatisés .............................................................................. 3 I.2.1 Historique [1] ................................................................................................................. 3 I.2.2 Définition ....................................................................................................................... 4 I.2.3 Décomposition du système automatisé .......................................................................... 4 I.2.4 Echange d’informations dans un système automatisé ................................................... 5 I.2.5 Chaîne fonctionnelle ...................................................................................................... 5 I.2.6 Exemple de circulation de l’information ....................................................................... 6 I.2.7 Objectif du système automatisé ..................................................................................... 7 I.2.8 Avantages et inconvénients du système automatisé ...................................................... 7 I.3 Généralité sur le système SCADA ........................................................................................ 8 I.3.1 Définition du système SCADA ...................................................................................... 8 I.3.2 Architecture du SCADA ................................................................................................ 8 I.3.3 Protocole employé dans un environnement SCADA ................................................... 10 I.3.4 Logiciel HIM de SCADA ............................................................................................ 13 I.3.5 Supervision dans un environnement SCADA .............................................................. 14 I.3.6 Domaines d’application ............................................................................................... 14 I.3.7 Exemple d’application de supervision sous logiciel WinCC ....................................... 15 I.4 Conclusion .......................................................................................................................... 16 Chapitre II II.1 Introduction ....................................................................................................................... 17 II.2 Description du système étudié ........................................................................................... 17 II.2.1 Présentation du module « bande transporteuse MCS-700/EV » ................................ 17 II.2.2 Présentation du module manipulateur tournant MC S-510/EV .................................. 18 II.2.3 Présentation du module de contrôlées des pièces MCS-570/EV ................................ 19 II.2.4 Fonctionnement du système ....................................................................................... 21 II.3 Automate programmable (API) ......................................................................................... 22 II.3.1 Définition .................................................................................................................... 22 II.3.2 Type de conception d’API .......................................................................................... 23 II.3.3 Présentation du S7-300 ............................................................................................... 24 II.3.4 Architecture Général de l’API .................................................................................... 25 II.3.5 Cycle d’un API [9] ..................................................................................................... 26 II.4 Logiciels de développement .............................................................................................. 26 II.4.1 STEP 7 ........................................................................................................................ 26 II.4.2 Langages de programmation ...................................................................................... 27 II.4.3 Grafcet ........................................................................................................................ 27 II.5 WinCC flexible .................................................................................................................. 31 II.5.1 WinCC flexible Runtime [12] .................................................................................... 31 II.6 Conclusion ......................................................................................................................... 32 Chapitre III III.1 Introduction ...................................................................................................................... 34 III.2 Programmation sur Step7 ................................................................................................. 34 III.2.1 Principe ...................................................................................................................... 34 III.2.2 Démarrage de STEP 7 ............................................................................................... 34 III.2.3 Création d’un nouveau projet .................................................................................... 35 III.2.4 Configuration matérielle ........................................................................................... 36 III.2.5 Création de la table des Mnémoniques ..................................................................... 41 III.2.6 Elaboration du programme ........................................................................................ 45 III.3 Programmation sur WinCC .............................................................................................. 52 III.3.1 Création et configuration du projet ........................................................................... 52 III.3.2 Configuration des vues .............................................................................................. 55 III.3.3 Représentation de l’IHM de chaque module ............................................................. 60 III.3.4 Importation des donner du système ........................................................................... 62 III.4 Compilation et simulation du programme ........................................................................ 64 III.4.1 Simulation sous Step7 ............................................................................................... 64 III.4.2 Simulation avec WinCC ............................................................................................ 66 III.4.3 Simulation de programme PLCSIM avec WinCC .................................................... 67 III.5 Injection du projet dans API réel S7-300 ......................................................................... 67 III.5.1 Configuration des Adresse selon le Hardware de notre API S7-300 ....................... 67 III.5.2 Commande du système via IHM pupitre ................................................................... 68 III.6 Conclusion ........................................................................................................................ 72 Conclusion générale .............................................................................................................. 73 Références ............................................................................................................................... 75 Résumé .................................................................................................................................... 76 Liste des figures Chapitre I Figure I. 1 : Structure interne du système automatisé. ..................................................... 5 Figure I. 2 : Echange de l’information dans un système automatisé. .............................. 5 Figure I. 3 : Chaine de fonctionnelle. .................................................................................... 6 Figure I. 4 : Fonctionnement de station de pompage d’un château d’eau. ..................... 7 Figure I. 5 : Schéma général d’un système SCADA. .......................................................... 9 Figure I. 6 : Architecture de la supervision dans un environnement SCADA. .............. 9 Figure I. 7 : Communication par le Protocole MODBUS. ................................................ 11 Figure I. 8 : Communication par le protocole DNP3. ....................................................... 12 Figure I. 9 : Communication par le Protocole PROFIBUS. .............................................. 13 Figure I. 10 : Interface de Contrôle de la température. .................................................... 15 Figure I. 11 : Interface de Contrôle de niveau d’eau dans un réservoir. ....................... 16 Chapitre II Figure II. 1 : Vue général du module Mod.700/EV. ......................................................... 18 Figure II. 2 : Vue générale du module mod.MCS-510. ..................................................... 19 Figure II. 3 : Vue générale du module mod.MCS-570/EV. ............................................. 20 Figure II. 4 : Automate programmable industriel. ........................................................... 23 Figure II. 5 : Présentation d’API de type boite unique. .................................................... 24 Figure II. 6 : Présentation d’API de type modulaire et rack. ........................................... 24 Figure II. 7 : Présentation du S7-300. .................................................................................. 25 Figure II. 8 : Cycle d’un API. ................................................................................................ 26 Figure II. 9 : Structure et interprétation du Grafcet. ......................................................... 28 Figure II. 10 : Etape initiale. ................................................................................................. 29 Figure II. 11 : Exemple de deux critères d’actions. ........................................................... 29 Figure II. 12 : Exemple de deux types d’étapes. ................................................................ 29 Figure II. 13 : Transitions. ..................................................................................................... 30 Figure II. 14 : Réceptivité. ..................................................................................................... 30 Figure II. 15 : Liaison orientée. ............................................................................................ 30 Figure II. 16 : Aperçu de la fenêtre WinCC flexible.......................................................... 31 Chapitre III Figure III. 1 : Fenêtre SIMATIC Manager. ......................................................................... 34 Figure III. 2 : Assistance de STEP7. ..................................................................................... 35 Figure III. 3 : Non existence de CPU 314 PN/DP. ............................................................ 35 Figure III. 4 : Fenêtre pour un nouveau projet. ................................................................. 36 Figure III. 5 : Ajout d’une nouvelle station. ....................................................................... 37 Figure III. 6 : Ouverture de la fenêtre de configuration matérielle (HW Config). ....... 37 Figure III. 7 : Comment ajouter le rack. .............................................................................. 38 Figure III. 8 : Comment ajouter alimentation. ................................................................... 39 Figure III. 9 : Comment ajouter notre CPU. ....................................................................... 39 Figure III. 10 : Confirmation de communication par câble Ethernet. ............................ 40 Figure III. 11 : Configuration réseau dans STEP 7. ........................................................... 41 Figure III. 12 : Hiérarchie du programme STEP7. ............................................................ 41 Figure III. 13 : Comment créer une table mnémonique. .................................................. 42 Figure III. 14 : Variables utilisées dans notre programme............................................... 43 Figure III. 15 : Suite des variables utilisées dans notre programme. ............................. 44 Figure III. 16 : Suite des variables utilisées dans notre programme. ............................. 44 Figure III. 17 : Différents blocs de programmation utilisés. ............................................ 46 Figure III. 18 : Comment crée un bloc FC. ......................................................................... 46 Figure III. 19 : Déplacement de la pièce droite à gauche. ................................................ 47 Figure III. 20 : Déplacement de la pièce gauche à droite. ................................................ 47 Figure III. 21 uploads/Industriel/ ms-eln-boulechfar-hani.pdf