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Département de Physique Appliquée Projet de Fin d’Études Licence en Sciences et

Département de Physique Appliquée Projet de Fin d’Études Licence en Sciences et Techniques Electronique Electrotechnique Automatique Sujet Présenté par : Sous la direction de : Noureddine BANANI Mr TAJMOUATI Abdelali Mr DINAR Nabil Membres du jury : Pr. ROUIJAA Hicham Président Pr. ZBITOU Jamal Examinateur Pr. TAJMOUATI Abdelali Encadrant Année Universitaire 2018-2019 Automatisation et Supervision de la chambre à combustion par ALLEN Bradley Dédicace A ma mère merveilleuse Qui a toujours cru en moi et en l’aboutissement de mes efforts, je lui offre spécialement cette publication qui, sans le soutien spirituel qu’elle ne cesse de me prodiguer, n’aurait jamais vu le jour. A mon très cher père, Un père digne de considération, un père qui a fait preuve d’altruisme et d’abnégation inédite. Tout ce que je peux écrire ou offrir ne pourra jamais exprimer la reconnaissance et le respect que je lui porte. A mes chères sœurs Ainsi qu’à mes chers frères Par leurs encouragements et leur dévouement, ils m’ont donné confiance en ce que je réalise. Qu’ils trouvent dans ce travail l’expression de ma considération. Je dédie également ce travail à toute ma famille, mes amis, mes professeurs, mes encadrants et à tous ceux qui me sont proche. 1 Remerciements La réalisation de chaque tache nécessite l’intervention des personnes compétentes, sincères et serviables ayant une vision optimiste de l’avenir et une totale confiance aux jeunes motivés et prêts à apprendre. C’est le cas pour ce stage qui n’aurait pas pu être effectué sans la participation et la collaboration de plusieurs gens soit en ce qui concerne la formation, l’encadrement ou le soutien. Je remercie Pr. TAJMOUATI Abdelali pour son encadrement et encouragement lors de la réalisation de mon projet de fin d’études. Dans ce sens, je tiens à remercier tous les professeurs du département physique de la Faculté des Sciences et Techniques de SETTAT et surtout ceux de la filière Electronique Electrotechnique Automatique, qui n’ont pas cessé d’essayer de nous présenter les meilleures conditions pour contribuer à une bonne formation sur les plans technique. Mes profondes gratitudes vont également à mon parrain de stage Monsieur DINAR Nabil pour leurs accueils et disponibilité durant mon stage. J’insiste aussi à présenter mes profonds respects et reconnaissances à mon maître de stage Monsieur LAMJEBAD Aziz, pour m’avoir accueillir dans son équipe, ses conseils précieux, ses encouragements, ainsi que sa disponibilité à toute visite de chantier. Enfin, je congratule tout le service pour avoir facilité mon intégration dans cette équipe dynamique et sympathique, ainsi que toutes les personnes qui ont concouru à rendre ce passage en entreprise agréable 2 Résumé L’automatisation d’un processus de production devient une justification du pouvoir concurrentiel de l’entreprise industrielle. En effet, la maitrise des systèmes de contrôle commande permet aux entreprises d’améliorer la qualité des produits, d’améliorer la productivité et de sécuriser l’ensemble des équipements. Dans le cadre d’une vision stratégique, le groupe OCP a opté pour l’automatisation et la supervision de l’ensemble des unités de production. En particulier la chambre à combustion, vu son rôle majeur dans la production du mono-calcium de phosphate. L’objectif de notre projet de fin d’études, au sein de la chambre à combustion, consiste dans un premier temps, à faire une étude et une analyse de la chambre. Dans un deuxième temps, améliorer le système de gestion du groupe OCP par la création d’un programme automatisée par l'automate ALLEN Bradley est cela pour but de créer un automate redondant pour garantir un fonctionnement fiable et rentable de cette unité de production. Puis réaliser une application de la supervision qui assure le contrôle de cette station. 3 Sommaire Dédicace........................................................................................................................1 Remerciements................................................................................................................2 Résumé............................................................................................................................3 Liste des figures..............................................................................................................6 Liste des tableaux............................................................................................................8 Introduction générale......................................................................................................9 Chapitre I : Présentation de l’organisme d’accueil.......................................................10 I. Présentation du Groupe OCP :................................................................................11 II. Activités..............................................................................................................11 1. Visions.............................................................................................................12 2. Historique :......................................................................................................12 III. Présentation du site SAFI :.................................................................................12 1. Présentation de Maroc Chimie........................................................................13 2. Organigramme de Maroc Chimie :..................................................................14 Chapitre II : Les étapes de production du MCP dans la ligne de production de Maroc Chimie..................................................................................................................................15 I. Généralités:.............................................................................................................16 1. Déchargement du calcaire :.............................................................................16 2. L’obtention de la calcaire boue (Pulpe de la chaux):......................................16 3. La réaction de la pulpe de chaux et l’acide phosphorique :............................17 4. Séchage du produit :........................................................................................17 5. Trier et refroidir le produit..............................................................................18 6. Stockage du produit fini..................................................................................18 Chapitre III : Description fonctionnelle de la chambre à combustion..........................19 I. Introduction............................................................................................................20 II. Description de la chambre à combustion............................................................20 1. Principe de fonctionnement.............................................................................21 2. Description fonctionnelle des composants de la chambreà combustion.........23 3. Circuits de la chambre à combustion..............................................................23 3. 1 Bruleur à coupelle rotatif.............................................................................23 3. 2..................................................................................................Circuit gaz 26 3. 3 Circuit d’air.................................................................................................27 3. 4 Circuit fuel...................................................................................................28 Chapitre VI :Automatisation et supervision de la chambre à combustion....................30 I. Introduction :..........................................................................................................31 II. Programmation et tests:.......................................................................................31 1. Environnement de développement RSLogix5000:..........................................31 2. Configuration matérielle :...............................................................................32 2. 1 Automate virtuel :........................................................................................32 2. 2 Serveur de communication :........................................................................33 2. 3 Création d’un projet RSLogix5000.............................................................34 2. 4 Programmation............................................................................................35 2. 5 Test du programme......................................................................................36 III. Supervision de la chambre à combustion:...........................................................37 1. Création d’une application de supervision:.....................................................38 1. 1 FactoryTalk Studio et ses types d’application...........................................38 1. 2 Création d’une nouvelle application..........................................................38 1. 3 Configuration du serveur de données........................................................39 2. Création des affichages graphiques.................................................................40 IV. Test de la supervision..........................................................................................41 1. Création d’un client FactoryTalk SE...............................................................41 2. Différents affichages créés pour le contrôle de la chambre a combustion..42 V. Les vues finale de la supervision........................................................................43 1. Vue des conditions initiales :..........................................................................43 2. Vue de la chambre à l’étape1 :........................................................................43 3. Vue de la chambre à l’étape2 :........................................................................44 4. Vue de la chambre à l’étape3 :........................................................................44 5. Vue de la chambre à l’étape4:.........................................................................45 6. Vue du coffret local :.......................................................................................46 Conclusion générale......................................................................................................47 Liste des figures Figure 1: Complexe chimique de SAFI.....................................................................13 Figure 2: Organigramme de Maroc Chimie.............................................14 Figure 3: Le mélangeur SPINDEN.............................................................17 Figure 4: La chambre à combustion et le tube sécheur...........................................18 Figure 5: Chambre à combustion..............................................................................21 Figure 6: Vue de la chambre à combustion..............................................................22 Figure 7: Composants de la chambre à combustion................................................24 Figure 8: Bruleur SKV-200........................................................................................25 Figure 9: Étapes de pulvérisation du fuel.................................................................25 Figure 10 : Circuit vapeur..........................................................................................27 Figure 11: Circuit gaz.................................................................................................27 Figure 12: Circuit d’air de combustion.....................................................................28 Figure 13: Circuit d’air de dilution...........................................................................29 Figure 14: Circuit Fuel...............................................................................................30 Figure 15: Simulation du contrôleur avec les différents modules d'E/S et les modules de communications.......................................................................................33 Figure 16: Configuration des modules d’E/S virtuels..............................................34 Figure 17: Création d'un driver de communication................................................34 Figure 18: RSLinx Classique « les modules connectés ».........................................35 Figure 19: Création d'un nouveau projet RSLogix5000.........................................35 Figure 20: Ajout des modules d'E/S..........................................................................36 Figure 21: la nouvelle base de données des points...................................................36 Figure 25: Exemple de l’instruction JSR..................................................................37 Figure 26: Chargement du projet..............................................................................38 Figure 27: Passage au mode Run................................................................................38 Figure 28: Test du mode manuel...............................................................................38 Figure 29: Le type d'application de supervision......................................................40 Figure 31 : Configuration du serveur de communication.......................................41 Figure 32: Création d'un nouvel affichage..............................................................42 Figure 33: La zone de dessin.....................................................................................42 Figure 34: Configuration d'un Client FactoryTalk SE...........................................43 Figure 35: Liaison du Client à l'application FactoryTalk view SE........................43 Figure 36: Schéma représentant les différentes vues...............................................44 Figure 37: Vue des conditions initiales......................................................44 Figure 38: Vue de la chambre à l'étape1....................................................44 Figure 39: Vue de la chambre à l'étape2...................................................................45 Figure 40: Vue de la chambre à l'étape3...................................................................45 Figure 41: Vue de la chambre à l'étape4...................................................................46 Figure 42: Vue du coffret local..................................................................................47 Liste des tableaux Tableau 1: Caractéristiques de la chambre à combustion.............................................21 Tableau 2: Caractéristiques Techniques du Bruleur....................................................25 Tableau 3: Équipements de bruleur...............................................................................25 Introduction générale Pour faire face aux évolutions accélérées d’un marché de plus en plus concurrentiel et aux nouveaux enjeux en termes de gestion. Les entreprises ne cessent de chercher les moyens d’augmenter leur productivité. Sur le plan industriel, les technologies numériques et les systèmes automatisés et supervisés jouent un rôle primordial dans l’amélioration de la productivité en termes de coûts et délais. En outre elles permettent l’augmentation de la qualité des produits et la suppression de la pénibilité des tâches effectuées par les opérateurs humains. En effet, la maitrise de tels systèmes permet, aux entreprises, le pilotage des processus de production pour répondre aux attentes des clients et aux besoins du marché. De ce fait, le groupe OCP, leader mondial dans son secteur d’activité, conformément à son plan stratégique de développement ambitieux. Il s’engage dans une stratégie visant l’amélioration et la modernisation des anciens systèmes dépassés par de nouvelles architectures de contrôle commande. Ces dernières se basent sur une grande flexibilité et surtout une communication rapide entre les différentes entités liées à la production. Elles permettent aussi d’accéder facilement aux informations de production, d’améliorer la prise de décision, de réutiliser les techniques de conception pour réduire les coûts et le temps de développement. Dans cette perspective, que s’inscrit notre projet de fin d’études, effectué à la zone de la production de l’MCP située à L’ OCP de Safi. Et qui a pour objectif de proposer une automatisation et supervision de la chambre à combustion par l’automate ALLEN BRADLEY. Chapitre I : Présentation de l’organisme d’accueil I. Présentation du Groupe OCP : Le groupe OCP, premier exportateur mondial de phosphate sous toutes formes, a lancé ces dernières années un projet grandiose dont l’objectif est de doubler la production uploads/Industriel/ rapport-pfe-2 1 .pdf