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Université Sidi Mohammed Ben Abdellah Faculté Des Sciences et Techniques De Fès

Université Sidi Mohammed Ben Abdellah Faculté Des Sciences et Techniques De Fès Département Génie industriel Filière Ingénierie en Mécatronique Réalisé par :  SBAI MOHAMMED Encadré par :  Mr. KARMOUSSI HICHAM Année universitaire : 2014/2015 2 Dédicace Je dédie ce travail, À mes chers Parents, Pour l'éducation qu'ils m'ont prodiguée avec tous les moyens et au prix de tous les sacrifices qu'ils ont consentis à mon égard et pour le sens du devoir qu'ils m’ont enseigné depuis mon enfance. À mes chers frères et sœurs, Vous aviez toujours cru en moi, et c’est dans ma présence que j’ai puisé la volonté de continuer. À mes chers amis, À tous ceux qui m’ont aidé de près ou de loin. 3 Remerciement Avant tout, un grand merci à toute ma famille qui me soutient de façon inconditionnelle non seulement le long de mon parcours scolaire, mais aussi dans mon quotidien. Je tiens à présenter mes très sincères remerciements à Mr.GARBIJA le directeur général de l’entreprise d’avoir bien voulu m’accorder mon stage de fin d’étude au sein de PERFECT INDUSTRY. Je remercie et j’exprime ma reconnaissance à mon encadrant de la F.S.T Mr.BELMAJDOUB pour ses conseils, ses remarques, sa disponibilité et son soutien tout au long de la période du stage. Je remercie Chaleureusement mon encadrant industriel Mr.Karmoussi Hicham, Responsable d’automatisme, pour sa disponibilité à me faire partager ses connaissances, son expérience et son savoir-faire, et n’ayant ménagé aucun effort pour m’initier à la vie professionnelle, par les conseils précieux et les recommandations qu’il m’a prodigués durant toute la période du stage. Mes vifs remerciements vont également à l’ensemble du personnel du service maintenance, en particulier à Mr. YONLI SYLVESTRE, l’ingénieur de conception, de m’avoir aidé techniquement et moralement, et pour leurs amabilité à m’écouter et à répondre à mes questions chaque fois que je les sollicite. Finalement, je remercie tous ceux de PERFECT INDUSTRY et de FST-FES qui de près ou de loin ont contribué à l’accomplissement de ce modeste travail. 4 Sommaire Dédicace .................................................................................................................................................. 2 Remerciement ......................................................................................................................................... 3 Introduction ............................................................................................................................................. 8 Chapitre 1: ........................................................................................................................ 9 Présentation de Perfect Industry ....................................................................................... 9 1. Introduction : ............................................................................................................................. 10 2. Domaines d’intervention de la société : .................................................................................... 10 3. Services proposés : .................................................................................................................... 10 4. Présentation de l’espace de travail : ......................................................................................... 10 5. Organigramme : ......................................................................................................................... 11 6. Informations complémentaires sur la société : ......................................................................... 11 Chapitre 2: ...................................................................................................................... 13 Généralités sur les centrales à béton ............................................................................... 13 1. La structure d’une centrale à béton (figure 3) : ........................................................................ 14 2. La classification des centrales à béton ...................................................................................... 14 3. Le dosage des matières premières ............................................................................................ 15 4. Le malaxage du béton frais ....................................................................................................... 17 5. Types de malaxeurs dans les centrales à béton ........................................................................ 18 Chapitre 3 : ..................................................................................................................... 20 L’automatisation du processus de fonctionnement de la centrale au sein de PERFECT INDUSRTY . 20 Partie 1 : Présentation de l’automatisme & la supervision ................................................................... 21 1. INTRODUCTION A L’AUTOMATISME ......................................................................................... 21 2. Automate Programmable Industriel ‘’API’’ ............................................................................... 21 3. GRAFCET : .................................................................................................................................. 24 4. Introduction à la Supervision :................................................................................................... 25 Partie 2 : la mise en pratique du fonctionnement de la centrale à béton ............................................ 28 1- Description du projet................................................................................................................. 28 1.1 Les composants de l’installation : ..................................................................................... 28 1.2 Cycle de fonctionnement : ................................................................................................ 28 1.3 Ce qui est demandé (cahier de charge) : ................................................................................. 30 2- Programmation sur Step7 ......................................................................................................... 31 2.1 Le logiciel ‘’ Step 7’’ ................................................................................................................ 31 3. Identification des E/S de l’installation : ......................................................................................... 35 3.1 Les entrées analogiques : ........................................................................................................ 35 5 3.2 Les sorties TOR : ..................................................................................................................... 35 3.3 Les entrées TOR : ..................................................................................................................... 36 3. Elaboration de la configuration matérielle :.................................................................................. 36 3.1 Démarche de la programmation : ........................................................................................... 36 4. Elaboration de la table des mnémoniques : .................................................................................. 37 4.1 Les sorties TOR‘’ Actionneurs ‘’ : ............................................................................................ 37 4.2 Les entées TOR : ...................................................................................................................... 38 4.3 Les entrées analogiques : .................................................................................................. 39 4.4 Les entrées de sécurité : ‘’ les alarmes ‘’ ................................................................................. 40 5. Mode Manuel : .......................................................................................................................... 40 5.1 Représentation de la bascule SR : ........................................................................................... 41 5.2 Description de l’opération : ..................................................................................................... 41 5.3 La programmation en step7 : ............................................................................................ 41 6. Mode Automatique : ................................................................................................................. 42 6.1 Grafcet Production Normale du processus: ...................................................................... 43 6.2 Les transitions de pesage : ...................................................................................................... 44 6.3 Grafcet de sécurité : ................................................................................................................ 44 7. Supervision sur ‘’ Wincc Flexible’’ : ........................................................................................... 45 7.1 Définition du Wincc Flexible: ............................................................................................. 45 7.2 Démarche pour la conception d’écran de supervision : .......................................................... 45 Conclusion ............................................................................................................................................. 53 Bibliographie.......................................................................................................................................... 54 Annexes ................................................................................................................................................. 55 6 Figure 1 : Organigramme de la société. ................................................................................................. 11 Figure 2 : Profil de la société .................................................................................................................. 12 Figure 3 : les phases de fabrication du béton ........................................................................................ 14 Figure 4 : moteur Vis_Ciment ................................................................................................................ 16 Figure 5 : tapis convoyeur ...................................................................................................................... 16 Figure 6 : Malaxeur-agitateur à axe vertical .......................................................................................... 18 Figure 7 : Malaxeurs à tambour ............................................................................................................. 19 Figure 8 : Malaxeur à auge ..................................................................................................................... 19 Figure 9 : Liaison MPI entre écran et automate ..................................................................................... 22 Figure 10 : Structure interne d’un API ................................................................................................... 23 Figure 11 : schéma synoptique de la centrale. ...................................................................................... 25 Figure 12 : Pyramide CIM ....................................................................................................................... 26 Figure 13 : les langages de programmation du Step7 ............................................................................ 31 Figure 14 : Interaction du logiciel-matériel ............................................................................................ 32 Figure 15 : les applications disponibles dans STEP7............................................................................... 33 Figure 16 : les blocs utilisés dans la programmation ............................................................................. 33 Figure 17 : appel du bloc fonctionnel .................................................................................................... 34 Figure 18 : Les caractéristiques de la CPU utilisée. ............................................................................... 37 Figure 19: bascule SR ............................................................................................................................. 41 Figure 20: mode manuel ........................................................................................................................ 42 Figure 21: Pesage du ciment .................................................................................................................. 44 Figure 22: Grafcet de sécurité. .............................................................................................................. 45 Figure 23 : choix de l’écran de supervision ............................................................................................ 46 Figure 24 : intégration Wincc dans le STEP7 .......................................................................................... 46 Figure 25 : liaison MPI entre l’automate et le pupitre de commande ................................................... 47 Figure 26 : la liaison entre la station et la CPU ....................................................................................... 47 Figure 27: schéma synoptique ............................................................................................................... 48 Figure 28 : l’écran de supervision conçu ................................................................................................ 48 Figure 29: programmation des boutons poussoir .................................................................................. 49 Figure 30: champs d’entrées et sorties. ................................................................................................. 51 Figure 31 : les alarmes TOR .................................................................................................................... 52 Liste des figures: 7 Liste des tableaux: Tableau 1 : Les sorties TOR. .................................................................................................................. 38 Tableau 2 : Les entées TOR .................................................................................................................... 39 Tableau 3:Les entrées analogiques ........................................................................................................ 39 Tableau 4: Les entrées de sécurité ........................................................................................................ 40 8 Introduction Dans le contexte économique actuel, marqué par une concurrence tendue et par la mondialisation des produits et des services, les entreprises ne cessent de chercher des moyens d’améliorer la productivité. Actuellement, les systèmes automatisés performants constituent des solutions d’amélioration de la productivité et de la recherche d’excellence. En effet, l’acquisition de tels systèmes permet aux entreprises de maitriser les processus de production pour répondre de manière optimale aux demandes des clients et aux besoins du marché. Cependant l’automatisation est devenue indispensable dans tous les secteurs industriels afin de remplacer les tâches de l’être humain qui sont caractérisées par la répétition, la simplicité, et parfois le danger. En plus les machines automatisées ont une précision et rapidité meilleures que l’être humain. L’automatisme trouve son utilité dans de nombreux domaines comme par exemple la gestion d’une chaîne de production dans une usine ou bien encore dans le domaine du béton pour la gestion des centrales à béton. J’ai pour ma part effectué un stage dans le domaine de l’automatisme au sein de l’entreprise PERFECT INDUSTRY située à Kenitra. L’automatisation du fonctionnement d’une centrale à béton ainsi que la conception d’une interface de supervision qui permet le contrôle et la commande du processus font l’objet de mon projet de fin d’études. Ce projet sera présenté en 3 chapitres :  Chapitre 1 : je donne une présentation générale de l’entreprise ainsi que l’espace de travail qui se compose par les différents départements et ses domaines d’activités.  Chapitre 2 : je présente des généralités sur les centrales à béton, en commençant par la structure générale des centrales à béton, les étapes de fabrication du béton et les différents types des centrales à béton.  Chapitre 3 : ce chapitre est dédié à la phase d’étude du projet qui est basée sur le cahier de charge imposé par l’entreprise soit la programmation du fonctionnement par l’élaboration de deux modes (manuel et automatique). Et aussi la conception d’une interface de supervision pour la commande et le contrôle de l’installation automatisée. Et à la fin je terminerai par une conclusion 9 Chapitre 1: Présentation de Perfect Industry 10 1. Introduction : PERFECT INDUSTRY est une société spécialisée dans le domaine d’installation et la réparation des machines industrielles au Maroc. Avec son personnel qualifié, elle a su gagner la confiance des grandes sociétés. PERFECT INDUSTRY a été créée en 2000, et compte de nos jours de nombreux salariés qui travaillent dur pour la grande satisfaction de ses clients. 2. Domaines d’intervention de la société : 2.1- Dans le domaine de l’automatisme : Une équipe uploads/Ingenierie_Lourd/ automatisation-d-x27-une-centrale-sbai-mohammed-2997.pdf