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Département de Génie électrique et Génie mécanique Projet de fin d’études Intit

Département de Génie électrique et Génie mécanique Projet de fin d’études Intitulé Automatisation et supervision unité de stockage des produits chimiques. Entreprise : MAGHREB STEEL En vue de l’obtention du diplôme de Licence En Sciences et Techniques Spécialité : Génie Electrique et Systèmes Automatisés Réalisé par : Encadré par : EL AYOUCHI MOUHCINE Pr. M.MAKROUM Membres de jury : Pr. M. MAKROUM Pr. YOUSSEFI Année Universitaire : 2018-2019 Département de Génie électrique et Génie mécanique Projet de fin d’études Intitulé Automatisation et supervision unité de stockage des produits chimiques. Entreprise : MAGHREB STEEL En vue de l’obtention du diplôme de Licence En Sciences et Techniques Spécialité : Génie Electrique et Systèmes Automatisés Réalisé par : Encadré par : EL AYOUCHI MOUHCINE Pr. M.MAKROUM Membres de jury : Pr. M. MAKROUM Pr. YOUSSEFI Année Universitaire : 2018-2019 DEDICACE Je dédie ce travail à : Mes chers parents Qui m'ont soutenu tout au long de mes études et à qui je ne rendrais jamais assez. A tout ma famille. A tous les enseignants et collègues De la filière Génie Electrique et systèmes Automatisée à la Faculté des Sciences Techniques de Settat. A mes amis. A vous tous merci. REMERCIEMENT En préambule à ce mémoire, il nous est agréable de nous acquitter d’une dette de reconnaissance auprès de toutes les personnes dont l’intervention au cours de ce sujet a favorisé son aboutissement. Avant tout, on remercie DIEU le Tout-puissant de nous avoir donné le courage, la volonté, la patience et la santé durant toutes des années d’études et grâce à Lui ce travail a pu être réalisé. Nous adressons nos remerciements les plus sincères à notre tuteur de stage, Mr RACHID BAKI pour leur soutien, leurs judicieux conseils et le temps qu’il est bien nous prodigué sans qui ce mémoire et ce projet n’auraient jamais vu le jour. Les professeurs qui constituent le jury de ce travail :  Monsieur MAKROM.  Monsieur YOUSSEFI. Les professeurs, personnes et agents de notre faculté qui ont contribué à égayer ces trois années de notre formation à l’FST. Enfin, que toute personne ayant contribué, de près ou de loin, à la réussite de ce travail trouve ici l’expression de nos sentiments les meilleurs. . Résume. Le présent travail s’apparente à un projet de fin d’études dans le cadre de ma formation, en Licence Sciences et Techniques en Génie Electrique et Système Automatisé, à la faculté des sciences et techniques de Settat. Il a été réalisé suite à un stage effectué au sein de la société MAGHREB STEEL à Casablanca, qui s’est déroulé du 10 AVRIL au 10 Juin 2019. La mission qui m’a été confiée est automatisation et supervision unité de stockage des produits chimiques. Après avoir présenté l’entreprise MAGHREB STEEL, et analyse de la situation on a obtenir la taille de problème. qui consiste à, d’une part, d’ajouter une unité de stockage des produits chimiques et faire l’automatisation et la supervision industriel, notre choix est tombé sur l’automate S7-1200 afin d’automatisé et de superviser notre nouvelle installation. L’accent a été mis sur la réalisation des tâches demandées par le maître d’ouvrage du projet MAGHREB STEEL Maroc, Casablanca, à savoir l’automatisation et la supervision. LISTE DES ABREVIATIONS TIA portal :Totally Integrated Automation Portal API : Automate Programmable industriel A/N : Analogique/Numérique E/S; Entrées/Sorties ROM: Read Only Memory RAM: Random Access Memory SAV: Service Après-Vente S7 : Step 7 CPU ; Central Processing Unit WinCC: Windows Control Center CONT : Contact GRAP H Grafcet SCL : Structured Control Language OB : Bloc d’organisation F C : Foction F B : Bloc fonctionnel DB : Bloc de donner MAX ; Maximum MIN : Minimum IHM : Interface Homme Machine ACQ : Acquittement NF Norme française EN Norme européenne MPI : Multi Point Interface. LISTES DES FIGURES  Figure 1.1: Organigramme de Maghreb Steel.……………………………………………...…3  Figure 1.2: Processus de production de Maghreb Steel.……………………………………....6  Figure 1.3: L’aciérie électrique de Maghreb Steel.…………………………………………....7  Figure 1.4: Le laminoir à chaud de « Tôle Quarto » de Maghreb Steel……………………….8  Figure 1.5: Le laminoir à chaud de « Bobine » de Maghreb Steel.……………………………8  Figure 1.6 : La ligne de décapage de Maghreb Steel……………………………………....…9  Figure 1.7 : les sections da la fabrication des panneaux sandwichs…………………........13  Figure 1.8 : préparation des matières premières…...………………………………..…….13  Figure 1.9 : profileuse....……………………………..……………………………………14  Figure 1.10 : Panneau sandwich à 5 nervure…………………….……………..…………14  Figure 1.11 : Préchauffage ………………...………………………………………….….15  Figure 1.14 : la plaque de la presse…………………………………………………....….16  Figure 1.12 : la cisaille. …………………………………………………………………....17  Figure 1.13 : Empileuse. ……………………………………….…………………………18  Figure 2-1 : dépotage de produits dans les citernes poly………………………………………20  Figure 2-2 : dépotage de produits MDI dans les citerne MDI…………............………………20  Figure 2-3 : schéma synoptique……………………………………………….…………….21  Figure 3-1 : Structure d’un système automatisé …………………………………………….....25  Figure 3-2 : grafcet de production normal. ……………………………………………………30  Figure 3-3 : grafcet de conduite....………………………………………………..…………31  Figure 3-5 : GRAFCET MARCHE DE VERIFICATION……….……………………………32  Figure 3-4 : GRAFCET SÉCUIRTE....……………………………………………………..33  Figure 3-6 : GEMMA DE L’INSTALLATION………………….………………………........34  Figure 4-20 : Automate Programmable Industriel SIEMENS………………………………..35  Figure 4-1 : API S7 1200. ………………………....………………………………….....…36  Figure 4-2 : vue de api sur tia portal....……………………………………...………………….37  Figure 4-2 : Performances des produits STEP 7 et WinCC individuels………………………..38  Figure 4-3 : Vue du portal....…………………………………..……………………………….40  Figure 4-4 : Vue du projet....……………………………………………..…………………….40  Figure 4-5: Adressage des E/S ....…………………..…………………………………….……41  Figure 4-6 : Liaison avec l’automate..……………...……………………………………….…42  Figure 4-7 : Vue du WinCC dans TIA portal…………………………………..………………43  Figure 4-8 : Création d’un nouveau projet……………………………………………….….…44  Figure 4-9 : Configuration matériel...…………………………………………………....….…45  Figure 4-10 : Configuration des appareils……….………………………………….………….45  Figure 4-11 : Variables API de l’unité. . …………………………………………...………….46  Figure 4-12 : Fenêtre d’ajout de nouveau bloc………………………………………...………46  Figure4-13 : Blocs du projet. . ………………………………………………………………...47  Figure 4-14 : Architecture des blocs... ………………………………………………………...47  Figure4-15 : Vue bloc FB1….…..……………………………………………………………..48  Figure 4-50: Vue BLOC OB1. . ………………………………………………………………48  Figure 4-16 : Liaison entre la PLC et IHM. . ………………………………………………….49  Figure4-17 : Table des variablesIHM. . …………………………………………………….…50  Figure4-18 : tous les Vues de l’unité de stockage. ……………………………………………54  Figure4-19 : la vue principale …………………………………………………………………55  Figure4-20 : la vue principale pol 1.2. ………………………………………………………...56  Figure4-21 : la vue pol 3.4. ……………………………………………………………………57  Figure4-22 : la vue MDI 1.2.3.4. ………………………………………..……………………58  Figure4-23 : la vue MDI 5.6.7.8. ………………………………………..…………….………59  Figure4-24 : la vue RESIRVOIRE INTERNE………………………………………..………60  Figure4-25 : la vue ALARME……………………………………………………………...…61 LISTE DES TABLEAUX Tableau 1-1: Evolution de l’effectif de Maghreb Steel. ............................................................. 4 Tableau 1-2: profil de chargement des paniers........................................................................ 12 TABLE DES MATIERES INTRODUCTION GENERALE ............................................................................................... 1 1.1. Présentation du MAGHREB STEEL .............................................................................. 2 1.1.1. Historique du MAGHREB STEEL ........................................................................... 2 1.1.2. Organisation de Maghreb Steel ................................................................................. 3 1.1.2.1. Moyens humains................................................................................................ 3 1.1.2.1.1 Organigramme fonctionnel .......................................................................... 3 1.1.2.1.2 Évolution de l’effectif ................................................................................. 4 1.1.2.2. Moyens matériels et Système d’informations ................................................... 4 1.1.2.2.1 Moyens matériels de Maghreb Steel ........................................................... 4 1.1.2.2.2 Système d’information ................................................................................ 5 1.1.2.3. Processus de production MAGHREB STEEL .................................................. 6 1.2. Description de fabrication de panneaux sandwich .......................................................... 9 1.2.1. Présentation de panneaux sandwich………………………………………...……..10 1.2.2. Domine d’application……………………………………………………………...11 1.2.3. Processus de fabrication de panneaux sandwich…………………………….……12 2.1.Présentation du sujet……………………………………………………………….…19 2.1.1. Introduction……………………………………………………………….……19 2.2. Cahier de charge…………………………………………………………...………19 2.2.1. Présentation du lieu de projet…………………………………………….…....20 Chapitre : présentation de la structure d’accueil et du lieu de stage. Chapitre2 : Problématique et démarche de résolution 2-3. Démarche de résolution………………………………….………………………………21 2-4. PLAN DE TRAVAIL………………………………........……….………………………………22 3-1. Systèmes automatisés…………………………………….………………….……………………………………24 3-1.1. Définition de l’automatisation…………………………….………………………….24 3-1.2. Objectif de l’automatisation.…………………………………………………..……..24 3-1.3Structure d’un système automatisé………………………………………………………..……..…...24 3-2 GRAFCE……..……………………………………………………………………….……..26 3-3 GEMMA…………………..………………………………………………….…………..…………26 3-4 Cahier des charges……………………………………………………………….…….……………..27 3-5. LISTE DES ENTREE/SORTIES D’API…………..…………………………………………..….…28 3-6. GRAFCET DE FONCTIONNEMENT DU SYSTEME…………………………………………….30 3-.6.1-GRAFCET production normal. ……………………………………………………………..…30 3-.6.2-GRAFCET de conduite. …………………………….………………………31 3-.6.3-GRAFCET de sécurité. ……………………………………………………..…32 3-.6.4-GRAFCET marche de vérification. ……………………………………………………………33 3-7. GEMMA DU L’INSTALLATION…………………………………………………………………..34 4-1. Généralité sur API…………………………………………………………..…………………….……….35 4-1.1. Introduction………………………………………………….………………………………………..35 4-1.2. Définition de l’Automate programmable……………………………………………………………..35 4-1.3. Mise en œuvre d’un automate………………………………………………………….……………..35 4-4. Programmation des automates……………………………………………….…………………………35 4-1.5.Critères de choix d’un automate……………………………………………..………………………..36 4-1.6. Langage de programmation pour API………………………………..……………………………….36 4-2 Automates programmables………………………………………..………………………………….…….36 4-2.1Présentation de l’automate………………………….……………………………………..…..…….…36 4-3. Description du logiciel TIA (Totally Integrated Automation) portal ………………..…………..38 Chapitre 3 : chapitre conceptuel Chapitre 4 : Déploiement des outils et résultats 4-3.1. Performances des produits……………………………………………………………………….38 4-3.2. STEP 7 sur TIA portal……………………………………………………………………………39 4-3.3. Vue du portal et vue du projet……………………………………………………………………39 4-3.4. Vue du portal……………………………………………………………………………………..40 4-3.5. Vue du projet……………………………………………………….…………………………….40 4-3.6. Adressage des E/S……………………………………………..………………..…………....…..41 4-3.7. Les variables API…………………………….…………………………………………………..42 4.3.7.1 Adresses symboliques et absolue………………………..…………………………………..42 4.3.7.2 Table des variables API…………………………………………………..……………….....42 4.3.8 Liaison avec l’automate……………………….………………………………..………………….42 4.3.9 Adresse Ethernet de la CPU………………..…………………………………….….……………..43 4.3.10 WinCC sur TIA portal…………………..…………………………………….………………….43 4.4. Réalisation du programme de l’installation………………………………………………….…….…….44 4-4.1. introduction………………………….…………………………………………………………...…44 4-4.2. Création du projet dans TIA porta….………………………………………………………..…..…44 4-4.3. Configuration matériel (Partie Hardware)………………………………….……………………....45 4-4.3. Configuration matériel (Partie Hardware)………………………….………………………………45 4-4.4 Création de la table des variables (Partie Software)………..…………………………………....….46 4-5 Programmation de la PLC (Partie Software)………………………………………………………..…….47 4-5.1.Les blocs de code……………………….……………………………………………………….…...47 4-5.2.Les blocs d’organisation (OB)………………………………………..……………………………...48 4-5.5.Programmation des blocs………………………………………………..………………………..…50 4-6. Réalisation de la supervision de l’unité de stockage…………………………………………………........52 4-6.1. Introduction…………………………….…………………….………………………….………..….52 4-6.2.Outils de supervision……………………………….………………………………………………......52 4.6.3 Etapes de mise en œuvre.……………………………………………………………………..52 4.6.4 Etablir une liaison directe……………………………………………………………………..52 4.6.5Création de la table des variables IHM………………………………………………………..53 4.6.6Création de vues……..………………………………………………………………………...54 ……….…………………………………Conclusion générale………………………………………….….. ………………………………………Bibliographie & Sitographie………………………………………... …………………..…………………………….Annexes……………………………………………………. INTRODUCTION GENERALE 1 INTRODUCTION GENERALE Sous les instructions de notre encadreur, nous avons été uploads/Ingenierie_Lourd/ pfe-mouhcine.pdf