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République Algérienne Démocratique et Populaire Ministère de l’Enseignement Sup

République Algérienne Démocratique et Populaire Ministère de l’Enseignement Supérieure et de la Recherche Scientifique Université Mouloud Mammeri De Tizi-Ouzou Faculté De Génie Electrique Et D’informatique Département D’Electronique Mémoire de fin d’étude Master Académique Domaine : Science et technologie Filière : Génie électrique Spécialité : Réseau et télécommunication Thème Conception et réalisation d’un pont roulant à commande automatisée Présenter par : Bouakkaz youcef Dirigé par : Mr Ouallouche Promotion : 2015 /2016 Remerciements Avant tout, nous remercions ALLAH, le tout puissant, qui nous a donné la force, la volonté et surtout le courage pour accomplir ce modeste mémoire. Tout d’abord nous adressons nous profonds remerciements à notre promoteur : Mr ouallouche pour sa confiance en nous, sa disponibilité ,ses encouragements, son suivi, et ses conseils avisés pendant toute la durée de ce travail qui nous a permis d’achever notre modeste travail. Nous tenons aussi à remercier les membres du jury pour leur présence et pour le temps qu’ils ont bien voulu consacrer pour l’évaluation de ce travail. Nous remerciements vont enfin à toute personne qui a contribué de près ou de loin à l’élaboration de ce travail. Sommaire : Introduction …..............................................................................................................1 Chapitre I : les ponts roulants 1. introduction….........................................................................................................2 2. principe de fonctionnement ...................................................................................3 3. principaux mouvement ..........................................................................................4 4. classification des ponts roulants ............................................................................5 4.1. Ponts roulants posées ..................................................................................5 4.2. Ponts roulants suspendus ........................................................................6 4.3. Portique ...............................................................................................7 4.4. Semi-portique .................................................................................7 5. installation d’un pont roulant .................................................................................8 6. fonction ..................................................................................................................9 Chapitre II : l’automate programmable industriel 1. Introduction .......................................................................................................10 2. Définition ..........................................................................................................10 3. Nature de l’information traité par l’automate ...................................................10 4. Architecture des automates ...............................................................................11 4.1. Aspect extérieur ....................................................................................11 4.2. Structure interne ................................................................................13 5. Langage de programmation pour API ..............................................................14 6. Principales fonctions .........................................................................................15 7. Critères de choix d’un automate .......................................................................16 8. l’automate TSX-20............................................................................................17 8.1. Configuration générale..........................................................................17 9. caractéristique de base....................................................................................19 9.1. Une conception modulaire.....................................................................19 9.2. Un choix étendu d’entrées/sorties.............................................19 9.3. Une exploitation sans risque.......................................19 9 .4. Une sureté des échanges sur le bus E/S............19 Chapitre III : Modélisation du pont roulant par GRAFCET 1. cahier des charges ................................................................................................20 2. GRAFCET ...........................................................................................................21 2.1. Définition ..............................................................................................21 2.2. Structure de base ...............................................................................21 2.3. Règles d’évolutions ......................................................................23 2.4. Configuration courantes ............................................................24 3. le GRAFCET du pont roulant............................................................................26 4. avantage ............................................................................................................27 Chapitre IV : réalisation et programmation 1. nomenclature des capteurs et des actionneurs .....................................................28 1.1. Les capteurs .............................................................................................28 1.2. Les actionneurs ...................................................................................28 2. branchement des capteurs et des actionneurs avec l’API.....................................29 3. Commande des moteurs ......................................................................................30 3.1. Moteur de direction .................................................................................30 3.2. Moteur de levage ................................................................................30 4. Borner de la maquette ...........................................................................................31 5. Programmation avec AUTOMGEN .....................................................................32 5.1. Démarrer AUTOMGEN ..........................................................................32 5.2. Ouvrir nouveau projet ..........................................................................33 5.3. Dessin de GRAFCET ......................................................................33 5.4. GRAFCET final de programme du pont roulant .........................34 5.5. Propriétés des symboles ..........................................................35 5.6. Simulation .........................................................................35 Conclusion ...................................................................................................................41 Bibliographie. 1 Introduction : Les ponts roulants et les portiques sont des moyens de manutention indisponibles dans bien de secteurs industriels .les centrales hydrauliques, les constructions navales, l’armement, les cimenteries, la sidérurgie, les usines d’incinération d’ordures ménagères sont autant d’exemples qui témoignent de l’utilité de ces moyens de levage et de transbordement. Les automates programmables industriels (API) sont des systèmes programmables pour contrôler les systèmes automatisés. Ces appareils de contrôle/commande largement répandus dans l’industrie, sont apparus aux États-Unis vers 1969 et en France vers 1971. Grâce à leur structure, les automates programmables permettent les modifications de séquences de fonctionnement du processus géré sans avoir à modifier le câblage mais en modifient seulement le programme développé en fonction des caractéristiques logicielles spécifiques aux processeurs du système. Ils sont couramment utilisés dans des systèmes critiques (avions, ascenseurs, trains,. . .), aussi leur validation est primordiale. Dans ce mémoire nous allons réaliser une maquette d’un pont roulant pour déplacer les pièces entre deux positions. Ensuite, nous proposons un programme de commande basé sur un GRAFCET développé sous le logiciel automgen8. Pour présenter notre travail, nous avons répartis notre mémoire comme suit : Dans le Chapitre I nous décrirons l’architecteur du pont roulant, ses constituants et son fonctionnement ; et le chapitre II sera consacrée à la présentation des automates programmables industriels, et puis le chapitre III est réservé à la modélisation du pont roulant par GRAFCET et dans le chapitre IV nous avons abordé la réalisation pratique du projet ainsi que la programmation de la commande sur l’API. Enfin nous terminons par une conclusion générale. Chapitre I : les ponts roulants 2 1. introduction : Le pont roulant est un appareil de levage desservant toute la surface d’un bâtiment ou une aire de stockage. Il se compose d’une poutre métallique montée sur galets et se déplaçant sur un chemin de roulement placé sur des chaises fixées au mur ou sur des poteaux. Le pont roulant est composée essentiellement par les composants mentionnés dans la figure suivante : Figure 1 : composants d’un pont roulant. Cet appareil permet au moyen des mouvements de levage, direction et translation, de déplacer ou de transborder une charge en tout point d’un volume parallélépipédique. Chapitre I : les ponts roulants 3 2. Principe de fonctionnement : Comme le montre la figure(2) le principe fonctionnement d’un pont roulant est ; le déplacement a trois sens gauche/droite, haut/bas, avant/arrière ; a laide de trois moteurs M1, M2, M3. Les fins de chaque sens noté fins de cours S10, S11, S20, S21, S30, S31 ; Dans notre mémoire on est intéresser a un pont roulant a deux sens gauche/droite, haut/bas. Figure 2 : Description technologique du pont roulant. M1, M2, M3:Moteurs électriques. S10...S31 : fins de cours (S20 et S21 sont en réalité situés sur le treuil). Chapitre I : les ponts roulants 4 3. Principaux mouvement : Les principaux mouvements du pont roulant sont : La translation : C’est le déplacement du pont roulant (droite-gauche) La direction : C’est le déplacement du chariot (avant-arrière) Le levage : C’est le déplacement du mécanisme d’accrochage des charges (en haut- en bas) Figure3 : Les principaux mouvements d’un pont roulant Chapitre I : les ponts roulants 5 4. Classification des ponts roulants : On distingue 4 familles principales d’appareils dont la construction peut être des deux types suivants : Le pont (ou le portique) est dit mono poutre, lorsque sa charpente est réalisée avec une seule poutre (le chariot de levage est alors monorail), le pont est dit bipoutre lorsque sa charpente est constituée de deux poutres, le chariot de levage est du type bi rail : 4.1. Ponts roulants posées : l’appareil roule sur deux voies de roulement constituées par un rail qui repose sur une poutre de roulement reprise sur les poteaux du bâtiment ou de l’aire de travail ou de stockage par l’intermédiaire de corbeaux (pièce en forme de trapèze rectangle métallique ou en béton qui assure la liaison entre le chemin de roulement et le poteau ). Pour une portée donnée (inférieure a 30 m) et une hauteur sous ferme donnée, c’est le type de pont qui permet d’obtenir la meilleure hauteur de levage. Figure 4 : pont roulant (bipoutre et mono-poutre) posé Chapitre I : les ponts roulants 6 4.2. Ponts roulants suspendus : L’appareil roule sur l’aile inférieure d’un profile repris directement sur les fermes du bâtiment. Ces chemins de roulement peuvent comporter plus de deux voies de roulement. Ils peuvent en outre être équipés de plusieurs moyens de levage pour desservir toute la surface du bâtiment. Dans le cas de portée très importante on installera donc plutôt ce type de matériel. Figure 5 : les ponts roulants suspendus Chapitre I : les ponts roulants 7 4.3. Portique : L’appareil roule sur deux voies de roulement constituées par un rail fixé directement au sol. Ils sont reliés par deux jambes ou palées. Ces portiques sont installés dans le cas ou le bâtiment ne pourrait supporter les réactions qu’entrainerait l’installation d’un pont roulant ou si les transformation nécessaires s’avéraient très onéreuses , il en serait de mêmes s’il n’y avait pas de bâtiment du tout (parc extérieur).un déport des poutres de roulement permettant d’aller chercher des charges a l’extérieur des rails de roulement est possible, il se nomme ,dans ce cas, portique a avant-bec. Figure 6 : pont roulant portique 4.4. Semi-portiques : L’appareil roule sur deux voies de roulement. L’une est constituée par un rail au sol, alors que l’autre s’appuie sur la charpente du bâtiment et roule sur un chemin de roulement aérien. Cette formule est utilisée le plus souvent en complément d’un pont roulant qui assure la liaison entre les postes équipés d’un semi-portique. Figure 7 : pont roulant semi-portique Chapitre I : les ponts roulants 8 5. Installation d’un pont roulant : En premier lieu, il est nécessaire de savoir à quoi le pont va-t-il servir. Quel poids le pont doit-il lever et combien de fois par jour. Sur la base de ces données, le groupe de pont peut être établi. La détermination du groupe de pont est très importante pour concevoir le pont adapté à l’application. Pour déterminer la capacité de levage, il faut non seulement tenir compte de la charge maximale à soulever, mais aussi avec le uploads/Ingenierie_Lourd/ bouakkaz-youcef.pdf