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UNIVERSITE HASSAN II ECOLE NATIONALE SUPERIEURE D'ELECTRICITE ET DE MECANIQUE C

UNIVERSITE HASSAN II ECOLE NATIONALE SUPERIEURE D'ELECTRICITE ET DE MECANIQUE CASABLANCA Rapport de projet réalisé par M. KHANIBA YOUSSEF Mlle. FAKHRI WAFAE 1 Année universitaire 2018 / 2019 Département : Génie Electrique Filière : Automatique et Informatique Industrielle RAPPORT DE PROJET D’AUTOMATISATION THEME : Réalisé par: - KHANIBA Youssef - FAKHRI Wafae Année Universitaire 2017-2018 Automatisation et supervision d’une Porte de Garage. Encadré par : - Pr. S. LISSAN EL HAQ UNIVERSITE HASSAN II ECOLE NATIONALE SUPERIEURE D'ELECTRICITE ET DE MECANIQUE CASABLANCA Rapport de projet réalisé par M. KHANIBA YOUSSEF Mlle. FAKHRI WAFAE 2 Année universitaire 2018 / 2019 Table des matières Table des matières ...................................................................................................................... 2 Table de figure ........................................................................................................................... 3 Remerciements ........................................................................................................................... 4 Introduction générale .................................................................................................................. 5 Introduction ................................................................................................................................ 6 Présentation du matériel .......................................................................................................... 6 Interface TIA Portail : ......................................................................................................... 6 Cahier de charge ......................................................................................................................... 8 Modes de marches : ............................................................................................................ 8 Défaut à gérer : ................................................................................................................... 8 Mode Automatique : ........................................................................................................... 8 Mode manuel : .................................................................................................................... 9 Arrêt d‘urgence et défauts : ................................................................................................. 9 Traitement postérieur : Calculs des sorties .......................................................................... 9 Travail réalisé : ........................................................................................................................... 9 Les variables E/S : .............................................................................................................. 9 Développement de la solution d’automatisation : .............................................................. 10 La supervision du système : .............................................................................................. 16 Conclusion : ............................................................................................................................. 17 UNIVERSITE HASSAN II ECOLE NATIONALE SUPERIEURE D'ELECTRICITE ET DE MECANIQUE CASABLANCA Rapport de projet réalisé par M. KHANIBA YOUSSEF Mlle. FAKHRI WAFAE 3 Année universitaire 2018 / 2019 Table de figure Figure1 : l’interface TIA Portail……………………………………………………………6 Figure2 : Automate programmable siemens……………………………………………….7 Figure3 : Icone HMI dans l’interface TIA Portail…………………………………………8 Figure4 : Tableau des variables E/S………………………………………………………10 Figure5 : Tableau des variables E/S du bloc FC………………………………………….11 Figure6 : Ladder du bloc FC………………………………………………………………12 Figure7 : Ladder du mode automatique…………………………………………………..13 Figure8 : Ladder du mode manuel………………………………………………………..14 Figure9 : Ladder de la gestion de défauts…………………………………………………15 Figure10 : Vu mode automatique………………………………………………………….16 Figure10 : Vu mode manuel……………………………………………………………….17 UNIVERSITE HASSAN II ECOLE NATIONALE SUPERIEURE D'ELECTRICITE ET DE MECANIQUE CASABLANCA Rapport de projet réalisé par M. KHANIBA YOUSSEF Mlle. FAKHRI WAFAE 4 Année universitaire 2018 / 2019 Remerciements Nous tenons à remercier toutes les personnes qui ont contribué au succès de notre projet et qui nous ont aidés lors de la rédaction de ce rapport. Nous tenons à remercier dans un premier temps toute l’équipe pédagogique d’ENSEM et plus précisément Monsieur Saad LISSANE EL HAQ pour son encadrement tout le long de la période du projet. Enfin, Nous tenons aussi à remercier toutes les personnes qui nous ont conseillés lors de la réalisation du projet et de la rédaction de ce rapport : ma famille, mes camarades de promotion. UNIVERSITE HASSAN II ECOLE NATIONALE SUPERIEURE D'ELECTRICITE ET DE MECANIQUE CASABLANCA Rapport de projet réalisé par M. KHANIBA YOUSSEF Mlle. FAKHRI WAFAE 5 Année universitaire 2018 / 2019 Introduction générale Note projet consiste à commander une porte de garage avec TIA Portal V13 de SIEMENS. On utilisera pour l'automatisation un automate de type SIEMENS S7-1200 et pour la supervision l'interface homme-machine IHM de type SIMATIC Confort Panel : TP700 confort. En premier lieu, en commence par étudier les différents modes de marche du système pour définir les différents blocs FB, FC, DB et OB qui seront utilisés. En deuxième lieu, on conçoit une vue de supervision qui commande la porte à distance et qui permet de suivre l’état du système à savoir les différentes actions de la porte et les défauts qui peuvent survenir. UNIVERSITE HASSAN II ECOLE NATIONALE SUPERIEURE D'ELECTRICITE ET DE MECANIQUE CASABLANCA Rapport de projet réalisé par M. KHANIBA YOUSSEF Mlle. FAKHRI WAFAE 6 Année universitaire 2018 / 2019 Introduction L'automatisation totalement intégrée (TIA) est une stratégie (philosophies / architecture) dans la technologie d' automatisation , développée depuis 1996 par Siemens Automation and Drives . Cette stratégie définit l'interaction de composants uniques étendus, d'outils (SW) et de services (service de pièces de rechange, etc.) pour réaliser une solution d'automatisation. L'interaction effectue l'intégration entre les quatre niveaux d'automatisation de la pyramide d'automatisation: Niveau de gestion Niveau de l'opérateur Niveau du contrôleur Niveau du terrain C’est dans ce cadre que vient notre projet, qui à travers l’automatisation et la supervision du porte de garage, qui nous permettra de mettre en pratique les connaissances accumulées dans le domaine. Présentation du matériel Interface TIA Portail : Figure1 : l’interface TIA Portail UNIVERSITE HASSAN II ECOLE NATIONALE SUPERIEURE D'ELECTRICITE ET DE MECANIQUE CASABLANCA Rapport de projet réalisé par M. KHANIBA YOUSSEF Mlle. FAKHRI WAFAE 7 Année universitaire 2018 / 2019  Le contrôleur S7-1200 offre la souplesse et la puissance nécessaires pour commander une large gamme d'appareils afin de répondre aux besoins en matière d'automatisation. Sa forme compacte, sa configuration souple et son important jeu d'instructions en font une solution idéale pour la commande d'applications très variées. La CPU combine un microprocesseur, une alimentation intégrée, des circuits d'entrée et de sortie, un PROFINET intégré, des E/S rapides de commande de mouvement, ainsi que des entrées analogiques intégrées dans un boîtier compact en vue de créer un contrôleur puissant. Une fois que vous avez chargé votre programme, la CPU contient la logique nécessaire au contrôle et à la commande des appareils dans votre application. La CPU surveille les entrées et modifie les sorties conformément à la logique de votre programme utilisateur, qui peut contenir des instructions booléennes, des instructions de comptage, des instructions de temporisation, des instructions mathématiques complexes ainsi que des commandes pour communiquer avec d'autres appareils intelligents. La CPU fournit un port PROFINET permettant de communiquer par le biais d'un réseau PROFINET. Des modules supplémentaires sont disponibles pour communiquer via les réseaux PROFIBUS, GPRS, RS485 ou RS232. Figure2 : Automate programmable siemens  Les appareils de contrôle-commande sont indispensables partout où des personnes sont amenées à travailler avec une machine ou sur une installation. La difficulté ne réside pas dans la capacité à trouver le bon appareil pour une tâche donnée. Vous devez également choisir une solution flexible et pérenne, qui puisse être intégrée dans une architecture réseau de niveau supérieur et qui puisse aussi répondre aux exigences croissantes de transparence et d’échanges de données. Les pupitres de la gamme SIMATIC HMI ont fait leurs preuves depuis des années dans toutes les branches de l’industrie et dans les applications les plus diverses. L’éventail des systèmes utilisés est aussi large que celui des applications et des technologies des installations concernées. UNIVERSITE HASSAN II ECOLE NATIONALE SUPERIEURE D'ELECTRICITE ET DE MECANIQUE CASABLANCA Rapport de projet réalisé par M. KHANIBA YOUSSEF Mlle. FAKHRI WAFAE 8 Année universitaire 2018 / 2019 Figure3 : Icone HMI dans l’interface TIA Portail. Cahier de charge : Le fonctionnement de la porte de garage doit répondre aux prescriptions suivantes : Modes de marches : La porte de garage a deux modes de marches : mode automatique (auto) et mode manuel (Manu). Défaut à gérer : Gérer les défauts de discordance au niveau des contacteurs KM1 et KM2 qui commandent la porte. La temporisation pour tester la concordance entre KM1 et le retour contacteur rkm1 peut être fixée à 100ms (voir cours). Une fois la défaillance réparée, il faut acquitter le défaut. Mode Automatique : En sélectionnant le mode Auto, la mise à un Dcy (départ cycle) et si la porte est fermée (FC1=0), celle-ci s’ouvre. Une fois la porte ouverte (sin de course FC2=0), il faut arrêter le mmoteur. Quand le véhicule est passé (DET=0), ou que 3 secondes se sont écoulées, la porte se ferme. Une fois la porte fermée, il faut arrêter le moteur. Si le détecteur DET détecte la présence d’un objet (voiture ou personne,…), pendant la fermeture, la porte doit s’arrêter, puis s’ouvrir. UNIVERSITE HASSAN II ECOLE NATIONALE SUPERIEURE D'ELECTRICITE ET DE MECANIQUE CASABLANCA Rapport de projet réalisé par M. KHANIBA YOUSSEF Mlle. FAKHRI WAFAE 9 Année universitaire 2018 / 2019 Mode manuel : En sélectionnant le mode de marche Manu, la porte peut être commandée par les boutons poussoirs B_Ouvre pour ouvrir la porte, B_Ferme pour fermer la porte et B_Arret pour arrêter la porte. Si le détecteur DET détecte la présence d’un objet pendant la fermeture, la porte doit s’arrêter immédiatement. Arrêt d‘urgence et défauts : En cas d’arrêt d’urgence ou de la présence d’un défaut de discordance, la porte doit s’arrêter immédiatement. En désactivant l’arrêt d’urgence ou/et en acquittant le défaut, le portail fonctionne normalement. Traitement postérieur : Calculs des sorties La mise à 1 des contacteurs KM1 et KM2 pour ouvrir ou fermer la porte, doit se faire dans le cas où les conditions suivantes sont satisfaites :  Il n’y a aucun défaut,  L’arrêt d’urgence est désactivé,  Le détecteur DET ne détecte aucun objet,  (si KM1=1 alors km2=0) ; et (si KM2=1 alors km1=0) pour éviter tout court circuits entre deux phases. Travail réalisé : Les variables E/S : L’ensemble des variables E/S se présentent dans le tableau suivant : UNIVERSITE HASSAN II ECOLE NATIONALE SUPERIEURE D'ELECTRICITE ET DE MECANIQUE CASABLANCA Rapport de projet réalisé par M. KHANIBA YOUSSEF Mlle. FAKHRI WAFAE 10 Année universitaire 2018 / 2019 Figure4 : Tableau des variables E/S. Développement de la solution d’automatisation : Bloc FC uploads/Litterature/ rapport-projet-d-x27-automatisation.pdf