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Rapport de stage de fin d’Etude Pour l’Obtention de la Licence électronique éle

Rapport de stage de fin d’Etude Pour l’Obtention de la Licence électronique électrotechnique et automatique Option : Electronique industrielle SUJET : Migration d’un automate SIEMENS S5-100U vers SIEMENS S7-1200 de la machine empaqueteuse. Élaboré par : NASR Hosni JRIDI Samar Soutenu La Date : 06 / 06 / 2022 Jury : Président : M. Mohsen Machhout Rapporteur : M. Mohamed Gafsi Encadrant Professionnel : M. Imed Mahjoub 1 Encadrant Universitaire : Mme. Olfa Jeddah Effectué à : Société Industrielle des Textiles de Ksar Hellal Année universitaire 2021/2022 République Tunisienne Ministère de l'Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique Université de Monastir Faculté des Sciences Département de Physique Migration automate SIEMENS S5-100U vers automate SIEMES S7-1500 Page | II Dédicace Toutes les lettres ne sauraient trouver les mots qu’il faut. . . Tous les mots ne sauraient exprimer la gratitude, L’amour, le respect, la reconnaissance... Ainsi, c’est tout simplement que nous dédions ce modeste travail à nos mères, à affable, honorable, aimable, vous représentez pour nous symbole de la bonté par excellence, la source de tendresse et l’exemple du dévouement qui n’a pas cessé d’encourager nous et de prier pour nous. Puisse dieu, le tout-puissant, te préserver et t’accorder santé, longue vie t bonheur. À nos pères, aucune dédicace ne saurait exprimer l’amour, l’estime, le dévouement et le respect que nous avons toujours eu pour vous. Rien au monde ne vaut les efforts fournis jour et nuit pour nos éducations et nos bien-être. À nos frères, et nos sœurs. Nous dédions ce travail avec tous nos vœux de bonheur et de réussite. Vous avez toujours été présente. Que ce travail soit un témoignage de ma gratitude et notre profond respect. A tous nos ami(e)s et tout qui nous a soutenues tout au long du processus. Un remerciement particulier et sincère pour tous vos efforts fournis. MERCI ! -NASR HOSNI & JRIDI SAMAR Migration automate SIEMENS S5-100U vers automate SIEMES S7-1500 Page | III Remerciements Ce travail n’aurait pu aboutir sans la contribution de nombreuses personnes. Ainsi se présente l’occasion pour les remercier. Nos gratitudes et nos sincères remerciements s’adressent d’abord aux membres hautement respectés du jury qui nous font le grand honneur d’évaluer ce modeste travail, Monsieur Mohsen Machhout et Monsieur Mohamed Gafsi. Nous remercions infiniment notre encadrant académique Mme Olfa Jeddah et notre encadrant industriel Monsieur Imed Mahjoub qui nous a fait l’honneur et le plaisir de nous encadrer durant la réalisation de ce travail et de diriger nous avec patience et amabilité surtout leurs soutiens dans les moments difficiles qui l’ont accompagné, c’est grâce à leurs conseils, leurs recommandations et leurs suivis que nous sommes arrivés à achever ce rapport. Nous ne manquerons pas de remercier l’ensemble du corps enseignant de la Faculté des sciences de Monastir pour avoir contribué à notre formation en électronique industrielle. Nous espérons que ce présent rapport reflétera la qualité du travail effectué et satisfera tout consulteur. Migration automate SIEMENS S5-100U vers automate SIEMES S7-1500 Page | IV Table des matières Introduction Générale .............................................................................................................. 1 1 Chapitre 1 : Cadre du projet et problématique ................................................................ 2 1.1 Introduction .................................................................................................................... 3 1.2 Présentation de l’entreprise........................................................................................... 3 1.3 Énoncé du cahier des charges ....................................................................................... 5 1.4 Description de fonctionnement de l’entreprise ............................................................ 6 1.5 Description de l’environnement de travail .................................................................. 6 1.6 Problématique et solution .............................................................................................. 7 1.7 Conclusion ....................................................................................................................... 8 2 Chapitre 2 :Etude de la partie opérative et partie de commande .................................. 10 2.1 Introduction .................................................................................................................. 10 2.2 Différentes parties du système automatisé ................................................................. 10 2.3 Etude de la partie opérative ........................................................................................ 11 2.4 Etude de la partie commande ...................................................................................... 17 2.5 Conclusion ..................................................................................................................... 21 3 Chapitre 3 : Programmation de l’automate S7-1500....................................................... 23 3.1 Introduction .................................................................................................................. 23 3.2 Migration et le choix de l’automate programmable industriel ................................ 23 3.3 Migration de l’automate SIMATIC S5-100U ............................................................ 24 3.4 Description de l’automate S7-1500 ............................................................................. 25 3.5 Grafcet ........................................................................................................................... 27 3.6 Programmation automate S7-1500 ............................................................................. 29 3.7 Configuration Système PC .......................................................................................... 34 3.8 Configuration du matériel ........................................................................................... 34 3.9 Simulation sous PLCSIM ............................................................................................ 38 Conclusion ............................................................................................................................... 38 Conclusion Générale ................................................................................................................... 39 Bibliographie ..........................................................................................................40 Migration automate SIEMENS S5-100U vers automate SIEMES S7-1500 Page | V Table des figures Figure 1 : Organigramme de la société ....................................................................................... 3 Figure 2: Structure des promoteurs de SITEX .......................................................................... 4 Figure 3: Localisation de la Société Industrielle des Textiles Ksar Hellal. ............................. 5 Figure 4: Rouleaux de tissu .......................................................................................................... 5 Figure 5 : Différents ateliers de SITEX ...................................................................................... 6 Figure 6: La salle d'empaquetage et d’étiquetage ..................................................................... 7 Figure 7 : Structure d'un système automatisé .......................................................................... 11 Figure 8 : Disjoncteur électrique ............................................................................................... 12 Figure 9: Fusible ......................................................................................................................... 12 Figure 10 : Contacteur................................................................................................................ 12 Figure 11 : Régulateur de température RES-440 .................................................................... 13 Figure 12 : Moteur asynchrone triphasé .................................................................................. 13 Figure 13 : Vérin pneumatique .................................................................................................. 14 Figure 14 : Distributeur d’air .................................................................................................... 15 Figure 15 : Capteur inductif ...................................................................................................... 16 Figure 16 : Capteur fin de course .............................................................................................. 16 Figure17: Capteur photocellule (1) ......................................................................................... 17 Figure 18 : Capteur photocellule (2) ........................................................................................ 17 Figure 19 : Logo société siemens ................................................................................................ 18 Figure 20 : Différent module d'une automate .......................................................................... 19 Figure 21: Automate SIMATIC S5-100U ................................................................................. 19 Figure 22 : CPU-103 ................................................................................................................... 20 Figure 23 : Structure du contrôle d’un processus.................................................................... 23 Figure 24 : Automate S7-1500 ................................................................................................... 25 Figure 25 : CPU 1512C-1 PN ..................................................................................................... 26 Figure 26 : Module d'alimentation ............................................................................................ 26 Figure 27 : Module d'entrées / sorties TOR ............................................................................. 27 Figure 28 : Modules d'entrées / sorties Analogique ................................................................. 27 Figure 29 : Grafcet de commande ............................................................................................. 28 Figure 30 : Grafcet d'arrêt d'urgence ....................................................................................... 28 Migration automate SIEMENS S5-100U vers automate SIEMES S7-1500 Page | VI Figure 31 : TIA PORTAL V15.1 ............................................................................................... 29 Figure 32 : Création projet dans TIA PORTAL...................................................................... 30 Figure 33 : Choix de CPU 1512C-1 PN ..................................................................................... 30 Figure 34 : Quelques entrées et sorties ..................................................................................... 31 Figure 35 : Exemple d'un réseau LADDER ............................................................................. 31 Figure 36 : Temporisation TP .................................................................................................... 33 Figure 37 : Fonction de transfert Move .................................................................................... 33 Figure 38 : Bascule SR ................................................................................................................ 34 Figure 39: Configuration du Système PC ................................................................................. 35 Figure 40 : Vue de liaison ........................................................................................................... 35 Figure 41 : Les variables de IHM .............................................................................................. 36 Figure 42 : Déclaration des alarmes .......................................................................................... 36 Figure 43 : Vue d’interface machine ......................................................................................... 37 Figure 44 : Vue d'alarme ............................................................................................................ 37 Migration automate SIEMENS S5-100U vers automate SIEMES S7-1500 Page | VII Liste des tableaux Tableau I : Les données techniques du vérin pneumatique .................................................... 14 Tableau II : Les données techniques du capteur inductif ....................................................... 15 Tableau III : Les données techniques du capteur fin de course ............................................. 16 Tableau IV : Les données techniques du capteur photocellule .............................................. 17 Tableau V : Caractéristique techniques de CPU ..................................................................... 20 Tableau VI : Les caractéristiques des différents composants ................................................. 21 Tableau VII:Caractéristique techniques du CPU .................................................................... 26 Tableau VIII : Synonyme (Grafcet vers Automate) ................................................................ 32 Migration automate SIEMENS S5-100U vers automate SIEMES S7-1500 Page | 1 Introduction Générale ’automatisation est la nouvelle plateforme de l’industrie qui va assurer l’ensemble des services de la production. Il existe dans plusieurs domaines tels que les machines produites spéciaux chimie, industries pétrolière, centrales électriques, etc. Un Automate Programmable Industriel (API) est un appareil électronique de traitement de l’information qui effectue des fonctions d’automatisme programmées telles que logique combinatoire, temporisation, comptage, etc. Pendant la révolution industrielle, l'humanité fit un grand pas en avant vers la supervision qui accomplit le travail de l’automatisation en s’appuyant sur la surveillance des éléments constitutifs du système notamment du point du vue de la performance et de la disponibilité, les industries qui utilisent les anciennes gammes d’automate veulent migrer vers des contrôleurs de moderne génération. C’est dans ce cadre que s’inscrit notre sujet de stage de fin d’études, il consiste à migrer l’automate SIEMENS S5-100U vers le SIEMENS S7-1500 de la machine empaqueteuse durant notre période de stage à SITEX Ksar Hellal, en conservant les mêmes entrées et sorties de l’ancien automate. Dans le premier chapitre, nous allons nous intéresser à la description du contexte général où s’est déroulé le projet. Le deuxième chapitre est consacré à l’étude de la partie opérative et de la partie commande. Après avoir analysé notre système, l’étude de deux parties du notre système fait l’objectif visé du troisième chapitre, qu’il est consacré à la programmation de l’automate S7-1500. Finalement, nous allons aborder la partie supervision IHM. L Migration automate SIEMENS S5-100U vers automate SIEMES S7-1500 Page | 2 Chapitre 1 : Cadre du projet et problématique Migration automate SIEMENS S5-100U vers automate SIEMES S7-1500 Page | 3 Chapitre 1 Cadre du projet et problématique 1.1 Introduction La recherche permanente de la satisfaction des clients est un principal objectif qui est concrétisé par SITEX. En se basant sur cet objectif, notre projet de fin d’études a pour but de migrer un ancien automate de type siemens S5-100U sur un nouvel automate siemens S7-1500. Donc, dans ce chapitre, nous allons commencer par une présentation de l’entreprise, présenter les uploads/Industriel/ pfe-finaaaaaaaaaaallllllllllle.pdf