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Entreprise Nationale des Véhicules Industriels République Algérienne Démocratiq

Entreprise Nationale des Véhicules Industriels République Algérienne Démocratique et Populaire Ministère de L’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique Université Mouloud Mammeri De Tizi-Ouzou Faculté De Génie Electrique Et D’informatique DEPARTEMENT D’AUTOMATIQUE Mémoire de Fin d’Etudes de MASTER PROFESSIONNEL Spécialité : Automatique Industrielle Présenté par Samia SMAIL Sonia ZIBOUCHE Mémoire dirigé par MOHAND ACHOUR TOUAT et co-dirigé par Mourad MENTACHE Thème Automatisation et Supervision d’une centrale de production d’air comprimé au complexe SNVI Mémoire soutenu publiquement le 2 Juillet 2018 devant le jury composé de : Mr Mohamed ALIBEY MCB Président Mr Mohand Achour TOUAT MCB Encadreur Mr Ahcene TRIKI MAA Examinateur Melle Fatiha LOUADJ MAA Examinatrice Entreprise Nationale des Véhicules Industriels Remerciements Toute la Gratitude, tout d’abord à Allah qui nous a donné la force Pour terminer ce modeste travail. Toutes nos infinies gratitudes à notre promoteur, Monsieur TOUAT MOHAND ACHOUR pour son encadrement et ses aides précieuses. Nous remercions aussi les membres de jury qui nous ont fait l’honneur d’accepter le jugement de notre travail. Notre sincère reconnaissance à nos enseignants du département: AUTOMATIQUE. Nos remerciements s’adressent aussi, Monsieur MENTACHE MOURAD et toutes les personnes qui nous ont aidés de près ou de loin au sein de la SNVI lors de notre stage pratique. Enfin nous remercions tous ceux qui ont contribués de près ou de loin à l’élaboration de ce modeste travail, trouvent ici l’expression de notre profondes gratitudes et respects. Dédicace J’ai le grand honneur de dédier ce modeste travail A ceux qui m’ont encouragé et soutenu moralement et matériellement pendant les moments plus difficiles Durant ma vie. ....A toi, chère et adorable Mère …. ….A toi, cher papa mon orgueil sur terre…. ….A mes très chers frères Mohamed et Cherif …. ….A ma très chère sœur Hanane…. ….A mon fiancé Aziz…. A toute la famille : SMAIL, AMICHI, OULMAS A ma binôme SONIA A mes très chers amis : NASSIMA- SYLIA-HOURIA SAOUSSANE-SADIA-LILA-NOURA-DJOUHAR….. A tous ceux qui me connaissent et ceux que j’aime *SMAIL SAMIA* Dédicace J’ai le grand honneur de dédier ce modeste travail A ceux qui m’ont encouragé et soutenu moralement et matériellement pendant les moments plus difficiles Durant ma vie. ....A toi, chère et adorable Mère …. ….A toi, cher papa mon orgueil sur terre…. ….A mon très cher frère ANIS …. ….A mes très chères sœurs SADIA-LYDIA …. ….A mon mari AMINE…. A toute la famille : ZIBOUCHE, ZIBAT,KHALES A ma binôme SAMIA A mes très chers amis : SYLIA, NAWEL, SAOUSSANE, NORA, LILA……… A tous ceux qui me connaissent et ceux que j’aime *ZIBOUCHE SONIA* Sommaire Introduction générale ............................................................................................................... 1 Avant propos ............................................................................................................................. 2 chapitre I :Description du systéme étudié I.1. Introduction .......................................................................................................................... 6 I.2. Système automatisé de production....................................................................................... 6 I.3. Obejectif de l'automatisation ............................................................................................... 6 I.4. Structure des systèmes automatisés .................................................................................. 6 I.3.1. La partie opérative(PO) .................................................................................................... 7 I.3.2. La partie commande (PC) ................................................................................................. 7 I.3. La partie dialogue (PD) ....................................................................................................... 7 I.4. Avantage de l'automatisation .............................................................................................. 8 I.5. Inconvénient ........................................................................................................................ 8 I.6. Description du système ....................................................................................................... 8 I.7. Avantages de l'air comprimé .............................................................................................. 8 I.8. Inconvénient de l'air comprimé .......................................................................................... 8 I.9. Circuit de l'eau ................................................................................................................... 9 I.10. Circuit de l'air .................................................................................................................... 9 I.11. Conclusion ....................................................................................................................... 11 Chapitre II: Fonctionnement et composition de système II.1. Introduction ...................................................................................................................... 12 II.2. Fonctionnement actuel ..................................................................................................... 12 II.3. Présentation de l'instrumentation actuelle de la centrale ................................................. 12 II.3.1. Tour de refroidissement ................................................................................................ 12 II.3.2. Pompe centrifuge ........................................................................................................... 13 II.3.3. Compresseur .................................................................................................................. 15 II.3.4. Le compresseur volumétrique à vis .............................................................................. 16 II.3.5. Les ballons de stockage ................................................................................................ 21 II.3.6. Le purgeur de condensat ............................................................................................... 22 II.3.7. Le sécheur d’air frigorifique .......................................................................................... 24 II.3.8. Les filtre ........................................................................................................................ 25 II.3.9. Le pressostat ................................................................................................................. 25 II.4. Le matériel de la nouvelle station ..................................................................................... 26 II.4.1. Le temporisateur numérique ......................................................................................... 26 II.4.2. Commutateur sélectionneur ........................................................................................... 26 Sommaire II.5. La problématique .............................................................................................................. 27 II.6. La solution proposée ......................................................................................................... 28 II.7. Conclusion ........................................................................................................................ 28 Chapitre III: Modélisation par l'outil GRAFCET III.1. Introduction .................................................................................................................... 29 III.2. Cahier des charges et son ordonnancement .................................................................... 29 III.2.1. Définition du cahier des charges .................................................................................. 29 III.2.2. Ordonnancement ........................................................................................................ 29 III.3. Définition des entrées/sorties.. ........................................................................................ 29 III.4. Le GRAFCET ................................................................................................................. 30 III.4.1. Définition .................................................................................................................... 30 III.4.2. Les structures de base .................................................................................................. 30 III.4.3. Equation d’évolution du GRAFCET ............................................................................ 33 III.5. Conclusion ...................................................................................................................... 38 Chapitre IV: Programmation et simulation IV.1. Introduction ..................................................................................................................... 39 IV.2. Définition d’un automate programmable industriel (API) .............................................. 39 IV.3. Architecture d’un API ..................................................................................................... 40 IV.3.1. Aspect extérieur des API.............................................................................................. 40 IV.3.2. Structure interne ........................................................................................................... 41 IV.4. Le choix de l’automate .................................................................................................... 42 IV.5. Création du projet STEP 7 .............................................................................................. 42 IV.6. Configuration du matériel dans STEP 7 ......................................................................... 42 IV.7. La hiérarchie de programme ........................................................................................... 43 IV.8. Ecriture du programme .................................................................................................. 44 IV.9. Présentation les étapes et les entrées par les bascule et les contacts ............................... 44 IV.10. Le comparateur ............................................................................................................. 44 IV.11. Le temporisateur de type SE ......................................................................................... 45 IV.12. La fonction mise à l’échelle (SCALE) .......................................................................... 45 IV.13. La bobine de sortie ........................................................................................................ 47 IV.14. Les blocs FC.................................................................................................................. 48 IV.15. Simulation du programme avec le S7-PLC-SIM .......................................................... 48 IV.15.1. Présentaion du PLC-SIM ........................................................................................... 48 IV.16. Conclusion ................................................................................................................... 49 Sommaire Chapitre V: Supervision du système avec Win CC flexible V.1.Introduction ..................................................................................................................... 50 V.2. Définition de la supervision ............................................................................................ 50 V.3. Fonctions de la supervision ............................................................................................. 51 V.4. Présentation de logiciel Win CC flexible 2008 ............................................................... 51 V.5. Création de notre projet sous Win CC flexible 2008 ...................................................... 51 V.6. L'intégration de projet dans STEP 7 ................................................................................ 54 V.7. Les différentes vues de notre pupitre ............................................................................. 56 V.8. Conclusion ...................................................................................................................... 61 Conclusion générale ............................................................................................................. 62 Liste des figures Figure I.1. Structure d'un système automatisé ......................................................................... 7 Figure I.2. Schéma représentatif de la station de production d’air comprimé ....................... 10 Figure II.1. Schéma de principe d’une tour de refroidissement ............................................. 13 Figure II.2. Pompe centrifuge ................................................................................................ 14 Figure II.3. Principe de fonctionnement d’une pompe centrifuge ......................................... 14 Figure II.4. Schéma de principe d’un compresseur ............................................................... 16 Figure II.5. Vus générale du compresseur à vis ..................................................................... 16 Figure II.6. Vus intérieure d’un élément compresseur ZR .................................................... 18 Figure II.7. Principe de fonctionnement du compresseur ..................................................... 18 Figure II.8. Moteur d’entrainement du compresseur ............................................................. 19 Figure II.9. Système d’air ...................................................................................................... 19 Figure II.10. Ballon de stockage d’air comprimé .................................................................. 22 Figure II.11. Installation de la purge automatique ................................................................ 22 Figure II.12. Principe de fonctionnement du purgeur ............................................................ 23 Figure II.13. Schéma de fonctionnement d’un sécheur d’air ................................................. 24 Figure II.14. Un pressostat ..................................................................................................... 26 Figure II.15. Temporisateur numérique ................................................................................. 26 Figure II.16. Commutateur sélectionneur .............................................................................. 27 Figure III.1. Symbolisation d’un Grafcet .............................................................................. 30 Figure III.2. Les différentes séquences du GRAFCET .......................................................... 31 Figure III.3. Saut d’étape et reprise de séquence ................................................................... 31 Figure III.4. Divergence en ou ............................................................................................... 32 Figure III.5. Convergence en ET .......................................................................................... 33 Figure III.6. Le GRAFCET de système ................................................................................. 34 Figure III.7.Macro-étape M1 .................................................................................................. 35 Figure III.8.Macro-étape M1a ............................................................................................... 36 Figure III.9.Macro-étape M1b ............................................................................................... 37 Figure III.10. Macro-étape M1c ............................................................................................ 37 Figure IV.1. Structure de la liaison Automate et ses périphériques ....................................... 39 Figure IV.2. Automate compact (Allen-bradley) .................................................................. 40 Figure IV.3. Automate modulaire (Modicon) ........................................................................ 40 Figure IV.4. Structure interne des automates ......................................................................... 41 Figure IV.5. La configuration matérielle ............................................................................... 43 Figure IV.6. La hiérarchie de programme .............................................................................. 43 Figure IV.7. Exemple sur une bascule SR ............................................................................. 44 Figure IV.8. Exemple sur un comparateur ............................................................................. 45 Figure IV.9. Exemple sur un temporisateur SE ..................................................................... 45 Figure IV.10. La fonction Mise à l’échelle ............................................................................ 46 Figure IV.11. Exemple sur une bobine de sortie .................................................................... 47 Figure IV.12. Exemple sur le bloc FC ................................................................................... 48 Figure IV.13. Fenêtre de configuration du simulateur ........................................................... 49 Figure. V.1.déroulement de la supervision ............................................................................. 50 Figure. V.2. La création du projet .......................................................................................... 52 Figure. V.3.choix du pupitre .................................................................................................. 52 Figure V.4. Fenêtre de travail ................................................................................................ 53 Figure V.5.La fenêtre des erreurs et des avertissements ........................................................ 54 Figure V.6. Communication avec l’automate ........................................................................ 54 Figure V.7.Edition des variables ............................................................................................ 55 Figure V.8.Alarme TOR ......................................................................................................... 55 Figure V.9.Vue d’accueil ....................................................................................................... 56 Figure V.10.compresseurs principaux .................................................................................... 57 Figure V.11.compresseurs 1 et 3 en marche .......................................................................... 58 FigureV.12.compresseurs secondaire ..................................................................................... 58 Figure V.13. Compresseurs 7 et 8 en marche ........................................................................ 59 Figure. V.14. La commande manuelle ................................................................................... 59 Figure V.15.vue des alarmes .................................................................................................. 60 Liste des tableaux Tableau II.1. Les différents composants du compresseur ZR……………………………..17 Tableau II.2. Les différents composants du système d’air………………………………...20 Symboles et abréviations API: Automate Programmable Industriel CPU: Central Processing Unit EPROM: Erasable Programmable Read Only Memory FC : Fonctions GRAFCET : GRAphe Fonctionnel de Commande Etape Transition HMI : Interface Homme Machine MPI : Multi Point Interface OB : Blocs d'organisation OP : Pupitre opérateur P.O: partie opérative P.C : Partie Commande PLC: Programmable Logic Controllers PROFIBUS: PROcess Field Bus RAM: Random Access Memory ROM: Read Only Memory SNVI : Entreprise Nationale des Véhicules Industriels SAP : Système Automatisé de Production TOR : Toute Ou Rien WinCC : Windows Contrôle Center Introduction générale 1 Le complexe SNVI de Rouïba s’occupe de plusieurs secteurs d’activités qui nécessitent l’utilisation de l’air comprimé servant au fonctionnement des différentes machines, uploads/Industriel/ smailsamia-zibouchesonia.pdf