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Projet 2016 « Automatisation Et Supervision De la station CIP / NEP » Table de

Projet 2016 « Automatisation Et Supervision De la station CIP / NEP » Table de matière Résumé------------------------------------------------------------------------------------------------------------- I. Chapitre 1 : 1) Contexte général du projet 1.1) Description du système CIP / NEP : ➢ Introduction----------------------------------------------------------------------- ➢ Présentation de l’installation CIP/ NEP------------------------------------------ ➢ Principe de fonctionnement------------------------------------------------------- ➢ Les objets à nettoyer-------------------------------------------------------------- 1.2) Spécification des besoins de l’entreprise: 1.2.1) Problématique et objectifs ------------------------------------------------------ 1.2.2) Cahier des charges--------------------------------------------------------------- II. Chapitre 2 : 1) Analyse & Conception du projet 1.1) Spécification fonctionnelle : 1.1.1) Analyse fonctionnelle Interne---------------------------------------------------------- 1.1.2) Analyse fonctionnelle Externe--------------------------------------------------------- 1.2) Etude détaillé : 1.2.1) Partie automatisation : ➢ La conception de l’automatisation------------------------------------------------ ➢ Les Grafcet (s) de Pilotage-------------------------------------------------------- 1.2.2) Partie supervision ➢ La notion de supervision---------------------------------------------------------- ➢ Modélisation de l’installation sur la Pyramide CIM----------------------------- ➢ Architecture d’automate de la station CIP / NEP-------------------------------- 1.3) Démarche de travail et gestion du projet : 1.3.1) Méthode de gestion du projet (Méthode SCRUM) --------------------------------- IV. Chapitre 3 : 1) Mise en œuvre du projet 1.1) Etude de faisabilité du projet : 1.1.1) Les besoins techniques ➢ Le logiciel « TIA PORTAL V11 » Siemens------------------------------------- 1.1.2) Les réseaux industriels utilisés ➢ Le « PROFIBUS DP » ----------------------------------------------------------- 1.2) Réalisation du projet : 1.2.1) Présentation des solutions ➢ Interfaces graphiques------------------------------------------------------------- Conclusion et perspective---------------------------------------------------------------------------------------- Annexes------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Résumé En effet, la maîtrise de tels systèmes permet aux entreprises le pilotage des processus de production pour répondre aux attentes des clients et aux besoins du marché. C’est dans ce cadre que la société X m’a proposé comme projet, l’automatisation et la supervision de la station CIP / NEP. L’usine contient une station de nettoyage CIP / NEP, piloté avec une procédure manuelle, dans le cadre de l’amélioration de la productivité et l’optimisation des risques et du temps, notre station ne dispose d’aucun système automatisé ni supervisé, d’où le manque de précision dans les mesures car les opérateurs n’effectuent pas un bon suivi sur les différentes boucles de régulation, ainsi les risques liés aux produits chimiques, et d’autres part tout procédé de nettoyage non maîtrisé entraîne inévitablement une augmentation des coûts de production. C’est dans ce contexte que s’intègre mon projet, visant la conception d’un processus automatisé et le développement d’une application de supervision pour un environnement industrielle permettant le suivie et la simulation d’un Système dynamique, l’amélioration de la vue actuel de la station CIP / NEP, l’augmentation de son rendement, la minimisation du temps de production, la gestion de la consommation de l’eau et des détergents, la réduction des effets de défaillances ainsi la préservation de l’environnement de l’entreprise. Le présent travail comporte quatre chapitres : • Chapitre1 : Il expose le contexte général du projet ainsi qu’un large éventail des phases principales de la spécification des besoins, en décrivant le fonctionnement de la station CIP / NEP et en détaillant le cahier des charges. • Chapitre2 : Il est consacré à l’analyse et la conception du projet, c'est-à-dire l’étude détaillée de l’automatisation et la supervision de l’installation CIP / NEP ainsi la gestion et la planification du projet. • Chapitre3 : Il comprend la mise en œuvre du projet, en décrivant d’un coté l’étude de faisabilité du projet et d’une part en représentant les solutions sous formes d’interface graphiques. CHAPITRE « 1» Contexte général du projet Chapitre 1 : « CONTEXTE GENERAL DU PROJET » 1.1) Description du système CIP / NEP: ➢ Introduction : Nettoyage avec le process CIP : Les aspects sanitaires dans les entreprises de production de nourriture et de boissons sont d'une extrême importance. Les entreprises doivent respecter les normes d'hygiène pour éviter les produits de dégradation et de contamination pendant le fonctionnement des machines, et le nettoyage doit être effectué rapidement et minutieusement. Les meilleures conditions de nettoyage se rencontrent avec le système Cleaning-in-Place (CIP, voulant dire nettoyage sur place). Les systèmes CIP offrent un nettoyage rapide, efficace et fiable pour tous types de processus d'entreprises. C'est une méthode qui nettoie complètement les pièces des machines ou les circuits de canalisations de l'entreprise sans démontée l'appareillage. Les systèmes CIP sont divisés en différentes étapes : 1- Nettoyer à grandes eaux pour éliminer les résidus 2- Nettoyage alcalin : les détergents alcalins dissolve les graisses et les protéines, et nettoie les dépôts qui sont difficiles à enlever 3- Rinçage intermédiaire à l'eau 4- Nettoyage à l'acide : sert à neutraliser les restes caustiques sur les surfaces de l'entreprise. Les détergents acides enlèvent les dépôts minéraux dans les appareils (spécialement dans les aires chaudes comme les pasteurisateurs) 5- Rinçage final à l'eau : l'eau froide enlève les résidus acides CIP est un système fermé où la solution de recirculation de nettoyage est appliquée (souvent avec des jets) et nettoie, rince et désinfecte les appareils. Le système CIP est le plus souvent contrôlé automatiquement et les séquences de nettoyage sont programmées pour un temps optimal pour un nettoyage efficace de toutes les parties de l'entreprise. Chapitre 1 : « CONTEXTE GENERAL DU PROJET » Comme pour tous systèmes, les systèmes CIP présentent des avantages et des inconvénients : Avantage : - Réduit le temps de nettoyage - Améliore l'hygiène (les systèmes automatisés nettoient et désinfectent plus efficacement et uniformément que le nettoyage manuel) - Conservation de la solution de nettoyage - Améliore le temps d'utilisation de l'équipement et du stockage - Améliore la sécurité - Maintient la production de l'entreprise - L'utilisation de l'eau et du détergent est optimisée - Les aires difficiles d'accès peuvent être nettoyées Inconvénients : - Installation : l'optimisation des programmes de nettoyage doit être effectuée par des personnes qualifiées. - Maintenance : le taux de pression ou le débit des produits chimiques de nettoyage à travers le système doivent être mesurés ; il est nécessaire de vérifier régulièrement que ces éléments sont appliqués uniformément et sans interruption. Chapitre 1 : « CONTEXTE GENERAL DU PROJET » ➢ Présentation de l’installation CIP / NEP : Figure.3 : Schéma de la station CIP / NEP ➢ L’unité de nettoyage de CIP / NEP Statique se comporte de quatre tanks : - Le premier est utilisé pour la préparation de la solution de la soude caustique. - Le deuxième est utilisé pour la préparation de l’eau chaude (5000 L). - Le troisième contient l’eau traité afin d’effectué le rinçage (5000 L). - Le quatrième contient le concentré de la soude qui sert au dosage (5000 L). Chapitre 1 : « CONTEXTE GENERAL DU PROJET » ➢ Cette unité dispose selon le schéma électrique donnée voir Annexe (E) de : *Une électropompe centrifuge qui assure la reprise du lavage et le transfert d’eau ou du détergent vers l’objet à nettoyer, comme elle a assure la circulation du liquide dans « Cuve 1 » ou « Cuve 2 » ainsi que le dosage de la soude. *Une pompe centrifuge multicellulaire qui satisfait aux exigences relatives à un traitement sanitaire et en douceur des produits et à une certaine résistance aux agents chimiques. *Un échangeur thermique tubulaire qui actionne le démarrage de la vanne chaudière afin de donnée la vapeur souhaité (600 kg/h, 3bar), à l’aide d’un générateur de vapeur chaude externe et à l’aide d’un système de régulation de température souhaité dans la plage (0—70°). *Un débitmètre magnétique pour le control du transfert d’eau. *Un détecteur de proximité. *Un panneau de distribution pour CIP lavage, assure la destination du produit vers les cuves ou les lignes selon le choix demandé. *Des capteurs de température « PT100 » pour avoir le suivi de la régulation d’échangeur thermique et pour avoir la température des tuyauteries. *Des Transmetteurs de conductivité « AFI5 » ou conductimètre pour assurer la mesure de conductivité avec précision des consignes souhaité et généralement ces capteurs assure le contrôle des processus NEP, le contrôle des machines remplissage ainsi la détection des fluides spécifiques (4…20 mA), (plage de mesure concentration 0…190). *Des capteurs de niveau placés dans la cuve 1&2 sont utilisés pour la détection de niveaux haut, bas et conduite vide pour protéger le produit et l'équipement (0…5000 L). *Des capteurs de débit permettent de mesurer aussi bien la vitesse du débit que la température avec un seul capteur (compatibilité jusqu’à 150°C, plage de mesure jusqu’à 400 cm/s). *Alimentation électrique (+GND 380v / 50 Hz), Puissance installé (6KW). *Des vannes monostables et des accessoires nécessaires pour le bon fonctionnement du processus et de tous les tuyaux d’installation. Chapitre 1 : « CONTEXTE GENERAL DU PROJET » ➔ Accessoires associées : *Crépine DN65 pour la protection de la pompe doseuse. *Des vannes papillons automatique et manuels pour (alimentation d’eau, échappement cuve, vidange, admission détergent, retour détergent, échappement détergent). *Détecteur de position. *Filtre Y. *Vanne réducteur de pression. *Système condensat. *Vanne modulante pour la régulation de pression. *Clapet anti-retour pour protection pompe. *Manomètre à membrane sanitaire. ➢ Principe de fonctionnement de notre système CIP / NEP : Ce processus respecte deux phases ordonnées, énumérées et détaillées ci-dessous : • Préparation des produits. • Fonctionnement du CIP. ❖ Préparations des Produits : Cette première phase est indispensable pour le déclanchement du processus de nettoyage. Elle requiert préalablement les uploads/Ingenierie_Lourd/ cip-system-2016 1 .pdf