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Changement du mode de commande de la machine de coupe « ROLLER PRESS » en comma

Changement du mode de commande de la machine de coupe « ROLLER PRESS » en commande automatique | Cycle d’ingénieur EEA 2011/2012 Page1 Liste des figures Figure 1: Historique de LEAR CORPORATION. ........................................................................................................................... 6 Figure 2: Clients de LEAR en 2008 ............................................................................................................................................. 7 Figure 3: Organigramme de LEAR CORPORATION TRIM ........................................................................................................... 7 Figure 4: Produits de LEAR CORPORATION TRIM ...................................................................................................................... 8 Figure 5: les composants d’un siège ......................................................................................................................................... 9 Figure 6 : les composants d’une coiffe ...................................................................................................................................... 9 Figure 7: Processus de Fabrication d’une coiffe ...................................................................................................................... 10 Figure 8: Machine de coupe cuir ROLLER PRESS HD100........................................................................................................... 10 Figure 9: Les deux rouleux de la machine ............................................................................................................................... 15 Figure 10: Schéma explicatif du fonctionnement des deux moteurs ........................................................................................ 16 Figure 11 : principe de fonctionnement d’un système automatisé .......................................................................................... 20 Figure 12: Architecture intrene d’un A.P.I. .............................................................................................................................. 22 Figure 13: Explication des étapes d’un GRAFCET .................................................................................................................... 23 Figure 14: Capteur de proximité magnétique ......................................................................................................................... 26 Figure 15: capteur photoélectrique. ...................................................................................................................................... 26 Figure 16: la distribution et l’emplacement des capteurs........................................................................................................ 27 Figure 17: Automate programmable SIEMENS S7-200 . .......................................................................................................... 28 Figure 18: GRAFCET principale ............................................................................................................................................... 29 Figure 19: Principe du contrôle scalaire. ................................................................................................................................ 36 Figure 20: L’évolution de la position relative du rotor par rapport au flux statorique. ............................................................ 37 Figure 21: Les différentes positions des flux. .......................................................................................................................... 38 Figure 22: Onduleur triphasé . ................................................................................................................................................ 39 Figure 23: les différentes alimentations suivant la position du flux rotorique. ........................................................................ 39 Figure 24:Les six étapes de la commutation des transistors .................................................................................................... 40 Figure 25: structure interne d’un résolveur. ............................................................................................................................ 40 Figure 26:les connexions du moteur Brushless et son résolveur. ............................................................................................. 41 Figure 27: L’interface de contrôleur DBSC . ............................................................................................................................. 42 Figure 28: Connexion de l’alimentations X10. ......................................................................................................................... 42 Figure 29: Câblage des signaux de commande de X3. ............................................................................................................. 43 Figure 30:Câblage de l’interface DB9 du résolveur X8............................................................................................................. 43 Figure 31:Câblage de l’interface série X9. .............................................................................................................................. 44 Figure 32:les différentes connexions utilisées. ........................................................................................................................ 44 Figure 33 : GRAFCET du réglage de la position ....................................................................................................................... 46 Figure 34: Schéma de circuit de puissance .............................................................................................................................. 48 Figure 35: Schéma du circuit de commande. ........................................................................................................................... 48 Figure 36: Schéma du câblage des entrées de l’automate. ..................................................................................................... 49 Figure 37: Schéma du câblage des entrées de l’extension. ...................................................................................................... 49 Figure 38: Schéma du câblage des sorties de l’automate. ...................................................................................................... 49 Liste des tables Tableau 1 : Les différents types de cuir et les épaisseurs à respecter ...................................................................................... 16 Tableau 2: Liste des entrées ................................................................................................................................................... 24 Tableau 3: Liste des sorties .................................................................................................................................................... 24 Tableau 4: Table du matériel ................................................................................................................................................. 25 Tableau 5: Table des symboles. .............................................................................................................................................. 30 Tableau 7: signification des broches de commande X3 ........................................................................................................... 43 Tableau 6: Signification des symboles électriques. ................................................................................................................. 47 Changement du mode de commande de la machine de coupe « ROLLER PRESS » en commande automatique | Cycle d’ingénieur EEA 2011/2012 Page2 Table des matie res Introduction ..................................................................................................................................... 4 Chapitre I : Présentation de l’entreprise. ............................................................................................ 5 I. Présentation de LEAR CORPORATION TRIM ..................................................................................... 6 I-1. Fiche technique : ............................................................................................................................ 6 I-2. Historique : ..................................................................................................................................... 6 I-3. Clients de LEAR CORPORATION TRIM en 2008 : ............................................................................ 7 I-4. Organigramme de LEAR CORPORATION TRIM TANGER :............................................................... 7 I-5. Mission des départements : ........................................................................................................... 8 II. Présentation des produits de Lear Corporation : .............................................................................. 8 II-1. Le siège automobile, un produit complexe de LEAR : ................................................................... 8 II-2. Processus de Fabrication d’une coiffe : ....................................................................................... 10 Chapitre II : Présentation du projet .................................................................................................. 11 I. Contexte pédagogique : .................................................................................................................. 12 II. Acteurs du projet : .......................................................................................................................... 12 III. Problématique : .............................................................................................................................. 12 IV. Planning du travail :........................................................................................................................ 12 Chapitre III : Description de la machine. ........................................................................................... 14 I. Introduction : .................................................................................................................................. 15 II. Fonctionnement : ............................................................................................................................ 15 III. Etat actuel de la machine et solutions proposées : ........................................................................ 16 Chapitre IV : Phase automatisation. ................................................................................................. 18 I. Introduction: ................................................................................................................................... 19 II. Problématique : Pourquoi l’automatisation ? ................................................................................ 19 III. Principe de fonctionnement d’un système automatisé: ................................................................. 19 IV. Les Automates Programmables Industriels: ................................................................................... 21 IV-1. Définition :.................................................................................................................................. 21 IV-2. Objectif : ..................................................................................................................................... 21 IV-3. Architecture interne d’un automate programmable : ............................................................... 22 IV-4. Programmation d’un API : ......................................................................................................... 23 V. Etude du matériel : ......................................................................................................................... 24 V-1. Liste des entrées : ....................................................................................................................... 24 V-2. Liste des sorties : ......................................................................................................................... 24 V-3. Table du matériel : ...................................................................................................................... 25 V-3-1. Capteur de proximité : ......................................................................................................... 25 V-3-2. Capteur de présence : .......................................................................................................... 26 Changement du mode de commande de la machine de coupe « ROLLER PRESS » en commande automatique | Cycle d’ingénieur EEA 2011/2012 Page3 V-3-3. Automate programmable SIEMENS S7-200 : ....................................................................... 27 V-4. Description du fonctionnement : ................................................................................................ 28 V-5. GRAFCET : .................................................................................................................................... 29 V-6. Passage au programme automate : ............................................................................................ 30 V-6-1. Création du programme : .................................................................................................... 30 V-6-2. Test et simulation du programme : ..................................................................................... 30 V-6-3. Etablissement de la communication et chargement du programme : ................................ 30 Chapitre V : Réglage de la position du rouleau supérieur de la machine ............................................ 31 I. Moteur BRUSHLESS :....................................................................................................................... 32 I-1. Introduction : ................................................................................................................................ 32 I-2. Intérêts des moteurs sans balais (BRUSHLESS) : .......................................................................... 32 I-3. Domaine d’utilisation des moteurs BRUSHLESS : ......................................................................... 33 II. Stratégie de commande : ............................................................................................................... 33 II-1. Introduction : ............................................................................................................................... 33 II-2. Choix de la stratégie de commande : .......................................................................................... 34 II-2-1. Elaboration de l’expression du couple : ............................................................................... 34 II-2-2. Contrôle scalaire : ................................................................................................................ 36 II-2-3. Explication de la commutation: ........................................................................................... 37 III. Choix du contrôleur adéquat: ......................................................................................................... 38 III-1. Partie puissance: ........................................................................................................................ 39 III-2. Partie capteur : ........................................................................................................................... 40 III-3. Partie commande : ..................................................................................................................... 40 IV. Moteur et variateur utilisés: ........................................................................................................... 41 IV-1. Moteur utilisé : ........................................................................................................................... 41 IV-2. Variateur utilisé : ........................................................................................................................ 42 IV-2-1. Connexion de l’alimentation X10: ...................................................................................... 42 IV-2-2. Câblage des signaux de contrôle X3: .................................................................................. 43 IV-2-3. Câblage de l’interface DB9 du résolveur X8: ...................................................................... 43 IV-2-4. Câblage de l’interface série X9: ......................................................................................... 44 V. Réglage de la position du rouleau de la machine : ......................................................................... 44 V-1. Commande par ordinateur : ....................................................................................................... 45 V-2. Commande par AUTOMATE : ...................................................................................................... 45 VI. Les schémas de câblage : ................................................................................................................ 47 VI-1. Schéma du circuit de puissance : ............................................................................................... 48 VI-2. Schéma du circuit de commande: .............................................................................................. 48 VI-2-1. Schéma de câblage de l’automate et son extension : ........................................................ 49 Etude technico-économique ............................................................................................................ 50 Conclusion ...................................................................................................................................... 51 Bibliographies ET webographies ...................................................................................................... 52 Annexe ........................................................................................................................................... 53 Changement du mode de commande de la machine de coupe « ROLLER PRESS » en commande automatique | Cycle d’ingénieur EEA 2011/2012 Page4 Introduction Introduction Le couronnement de chaque étude universitaire ou technique se fait toujours par le biais d‟un projet ou stage de fin d‟études. Cela constitue une période importante dans le cursus de chaque étudiant et un moyen efficace pour son intégration dans le milieu professionnel. Dans le cadre de clôturer notre formation d‟ingénieur à la faculté des sciences et techniques de Tanger, nous avons été accueillies du 01/03/2012 au 15/06/2012 au sein de la Société LEAR TRIM, installée à la zone franche de Tanger. L‟amélioration de la qualité et l‟augmentation de la productivité des machines sont devenues aujourd‟hui une préoccupation dans l‟entreprise industrielle. Relever ce défit impose à ces unités industrielles de mieux maitriser et moderniser leurs processus de fabrication, toute erreur de conception ou de fabrication peut avoir des conséquences désastreuses pour l‟entreprise. LEAR TRIM déploie des efforts considérables pour résoudre les différents problèmes survenus lors de fonctionnement de l‟un des équipements de production, tout en préservant la majorité de la clientèle de ses produits de qualité. En effet l‟automatisation est indispensable dans tout procédé industriel moderne visant à réaliser des performances industrielles pour la simplification du travail humain, l‟augmentation de la sécurité des biens et des êtres, l‟accroissement de la productivité et aussi pour l‟économie des matières premières et de l‟énergie, sans oublier qu‟elle est considérée comme une étape d‟un progrès technique où apparaissent des dispositifs techniques susceptibles de seconder l‟homme, non seulement dans ses efforts musculaires, mais également dans son travail intellectuel de surveillance et de contrôle. C‟est dans cette perspective que s‟inscrit notre stage de fin d‟études effectué dans le département Maintenance de la société LEAR TRIM à Tanger qui vise l‟augmentation de la productivité de la machine de coupe en automatisant ses différentes fonctionnalités. Pour atteindre les buts souhaités nous avons développé le travail en cinq chapitres : Après une présentation de l‟organisme d‟accueil, nous présentons le cahier des charges du projet et la description de la machine sur laquelle nous avons travaillé. Ensuite, on décrit une partie théorique, dont on présente des généralités sur l‟automatisation après nous aborderons une partie technique, dans laquelle on traite le cahier des charges en commençant par l‟analyse fonctionnelle du système, jusqu‟à la réalisation, qui inclue les étapes de développement des programmes de fonctionnement sous STEP7.Par la suite nous étudions le moteur Brushless et sa commande puis nous proposons des solutions pour le réglage de la position de l‟axe de la machine. Changement du mode de commande de la machine de coupe « ROLLER PRESS » en commande automatique | Cycle d’ingénieur EEA 2011/2012 Page5 Chapitre I Chapitre uploads/Industriel/ rapport-final 14 .pdf