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SOMMAIRE INTRODUCTION 2 CHAPITRE I : CAHIER DES CHARGES 3 CHAPITRE II : ETUDE T

SOMMAIRE INTRODUCTION 2 CHAPITRE I : CAHIER DES CHARGES 3 CHAPITRE II : ETUDE THEORIQUE 08 I- SYSTÈMES AUTOMATISÉS 08 Définition 08 Description d’un système automatisé 08 Automate programmable industiel 08 II- GRAFCETS 09 1) Etude de système 12 1- a) Tableaux des variables 12 1- b) Grafcets 14 Global 15 Etape F1 16 Etape F5 17 Initialisation 17 CHAPITRE III : ETUDE PRATIQUE18 I- PRÉSENTATION DES OUTILS POUR LA RÉALISATION PRATIQUE 18 1) TIA PORTAL 18 2) WinCC 19 CONCLUSION 22 BIBLIOGRAPHIE 23 ANNEXES 24 INTRODUCTION L’objectif de l’automatisation des systèmes est de produire, en ayant recours le moins possible à l’homme, des produits de qualité et ce pour un coût le plus faible possible. Un système automatisé est un ensemble d’éléments en interaction, et organisés dans un but précis : agir sur une matière d’œuvre afin de lui donner une valeur ajoutée. En effet le but de notre projet est d’automatiser un système qui permet de trier les pièces et les assembler selon la matière (métal ou plastique) et l'épaisseur à base d'automate Siemens. Dans ce rapport, nous présenterons progressivement le projet en commençant par le cahier de charge du système, d’une étude théorique dont on propose les Grafcets, les équations et les actions. Puis une étude pratique avec supervision dans le logiciel TIA PORTAL, toutes ces étapes seront effectuées pour commander et superviser notre système. 2 Le sujet de notre projet est la conception et la réalisation de la commande et de la supervision d'un système automatisé à base d'automate SIEMENS, permettant le tri et l'assemblage de pièces selon la matière (métal ou plastique) et l'épaisseur. Il est donc demandé : - De concevoir les différentes modes marches, d’arrêt et de fonctionnement du système. - D’écriture le programme step7 et/ou GRAPH7 correspondant en utilisant TIA PORTAL. - De réaliser le câblage des entrées et sorties de l’automate siemens avec le système. - De proposer et d’élaborer une supervision du système par WinCC ou OPC server et Panorama. Description du système d’assemblage : Le système mis en œuvre est une maquette didactique matérialisant deux convoyeurs. Cette maquette peut être reliée à un automate programmable. (image) Deux boutons (Start et Stop) permettent le démarrage et l’arrêt du système. Le double convoyeur se compose d’un 1er convoyeur commandé par un moteur (conv1) et utilisé pour le tri des pièces selon la matière (métal ou plastique) et selon la hauteur. Un détecteur de hauteur des pièces est installé sur ce 1er convoyeur pour déterminer la validité des pièces détecté au passage par un capteur optique (Opt1) le convoyeur s’arrête lorsque la pièce est sous le détecteur de hauteur. Le moteur (hmdrv) sera démarré pour déterminer la hauteur grâce aux capteurs de hauteur (hbdc : gauge est au plus basse position, htdc : gauge est à la plus haute position et hght hauteur est correcte). Un capteur inductif (Ind) permet de détecter les pièces métalliques lorsqu’elles sont détectées par un capteur optique (Opt2) 3 Chapitre I : CAHIER DES CHARGES Deux bobines (Sol2 et Sol3) permettent de guider les pièces vers l’une des chutes (Chut1 et Chut2) Le 2ème convoyeur (Conv2) permet l’assemblage des pièces : la pièce base est fournie par le distributeur 2 (Disp2), et la pièce complémentaire est fourni par l’une des chutes (Chut1 et Chut2). Le 2ème convoyeur (Conv2) et le distributeur (Disp2) sont actionnés lorsque l’un des capteurs optiques (Opt3 et Opt4) situés aux extrémités des chutes, détecte la pièce complémentaire (métal ou plastique). Ceci permettra l’assemblage des deux pièces par le passage de la pièce de base sous la pièce complémentaire. Une bobine (Sol4) permettra à la fin de guider la pièce montée vers l’une des deux positions de stockages selon le type de la pièce complémentaire. Deux capteurs optiques (Opt5 et Opt6) placés aux positions de stockages détecte l’arrivé de pièce finalisé. Liste des actions possibles pour commander la plate-forme : Nom Désignation Sol3 Bobine de guidage vers la 2ème chute Sol2 Bobine de guidage vers la 1er chute Hmdrv Moteur du système de mesure de hauteur Disp1 Distributeur de rondelle (pièce) Conv1 1er convoyeur (supérieur) Chut2 Distributeur de rondelle de la 2ème chute Chut1 Distributeur de rondelle de la 1er chute Sol4 Bobine de guidage vers la sortie Conv2 2ème convoyeur (inférieur) Disp2 Distributeur de la pièce de base 4 Liste des entrées logiques disponibles : Nom Désignation Stop Bouton Stop (Arrêt) Hbdc Gauge est à la plus basse position Htdc Gauge est à la plus haute position Hght Hauteur est correcte Opt1 Capteur optique avant la gauge de hauteur Opt2 Capteur optique du capteur inductif Ind Capteur inductif Opt6 Capteur optique de la 2ème sortie Opt5 Capteur optique de la 1er sortie Opt4 Capteur optique de la 2ème chute Opt3 Capteur optique de la 1er chute Start Bouton Start (Démarrage)  Le fonctionnement du système le tri de pièce est comme suit : Par action sur le bouton start, le moteur (Hmdrv) démarre pour mettre la jauge de mesure de la hauteur en position haute (Htdc). Puis le 1er convoyeur (Conv1) démarre, et le distributeur (Disp1) est actionné pour placer une pièce (métallique ou plastique) sur le convoyeur 1. Un capteur (Opt1) détecte le passage de la pièce, ce qui libère le distributeur. Après 1.5s, le convoyeur 1 s’arrête et le moteur Hmdrv du système de mesure de la hauteur démarre, jusqu’à ce que la jauge soit en position basse 5 (Hbdc), le capteur (Hght) indique que la hauteur est correcte. Et après 0.2s, le moteur Hmdrv permet de remettre la jauge en position haute (Htdc). Ensuite le convoyeur 1 démarre, et un capteur optique (Opt2) détecte la pièce lorsqu’elle est sous le capteur inductif (IND). Selon le type de la pièce (métal ou plastique) et si la hauteur de la pièce est correcte, l’une des 2 bobines (Sol1 et Sol2) sera actionné pour guider la pièce vers l’une des 2 chutes (Chut1 et Chut2). Et au bout d’une petite temporisation, le cycle redémarre.  Le fonctionnement du système d’assemblage de pièce est comme suit : Lorsque le bouton Start est actionné, le distributeur de la 1er chute (Chut1) est actionné pour fournir la pièce (rondelle). Le capteur optique (Opt3) indique la présence ou non de la pièce. Si la pièce est non disponible, le distributeur de la 2ème chute (Chut2) sera actionné. Le capteur optique (Opt4) indique la présence ou non de la pièce. Et le cycle recommence jusqu’à ce que l’un des deux capteurs optiques (Opt3 ou Opt4) détecte la présence d’une pièce. Le convoyeur (Conv2), et le distributeur (Disp2) sont actionnés lorsque l’un des capteurs optiques (Opt3 et Opt4) situés aux extrémités des chutes, qui détectent la présence d’une pièce complémentaire (métal ou plastique). Ceci permettra l’assemblage des deux pièces par le passage de la pièce de base sous la pièce complémentaire. Une bobine (Sol4) permettra à la fin de guider la pièce montée vers l’une des deux positions de stockages selon le type de la pièce complémentaire. Deux capteurs optiques (Opt5 et Opt6) placés aux positions de stockages détecte l’arrivé de pièce finalisé. Et le cycle recommence. Le fonctionnement envisagé est le suivant : - A la mise sous tension, la lampe STOP clignote, et un appui sur le bouton STOP, la partie opérative sera mise à l’état initial, puis la lampe START clignotera. - Interrupteur Mode I : Automatique continu enclenché par le bouton poussoir START et lampe L1 sera allumé. - Interrupteur Mode II : Mode cycle par étape. Le cycle par étapes accomplit les mêmes opérations du cycle automatique qu’on vient de décrire ci-dessus, en pas à pas ; c’est-à- dire chaque étape sera démarrée à tour de rôle par le bouton Function. La lampe relative au poussoir Function clignote à une fréquence de 200ms. 6 - Le système s’arrête si le bouton Stop doit être actionné, ou si l’une des pistes de sortie est pleine (capteurs Opt5 ou Opt6 reste active), la lampe L2 clignotera, et la lampe Function s’allumera. Après élimination du problème, un appui sur le bouton Function (acquittement) est nécessaire pour revenir à l’état d’arrêt. Le guide GEMMA correspondant au fonctionnement souhaité contiendra les modes de marques et d’arrêts suivant : Figure 1 : Gemma de fonctionnement 7 F5 <Marches de Vérification dans l'ordre> F1 <Production normale> A6 <Mise PO dans état initiale> A5 <préparation pour remise en route après défaillance> A1 <Arrêt dans état initiale> A2 <Arrêt demandé en fin de cycle> CP2 Start.CP1 Fin_cyc Stop CI D1 <Marche ou Arrêt en vue d'assurer la sécurité> Stop Function Mise PC sous énergie ´ CP2 Commander le système doit passer par une étude théorique : - Réaliser les grafcets des deux fonctionnements (Tri et Assemblage) à partir de cahier des charges, à l'addition d'un grafcet général et d'autre de l'arrêt d'urgence. - Déduire les équations de chaque étape et chaque action, traduire ces informations dans TIA PORTAL en langage LADDER ou LIST. Avant de passer aux Grafcets de système, on définira d'abord un système automatisé. I. Un système automatisé:  Définition: Un uploads/Litterature/ un-systeme-de-tri-et-l-assemblage-de-pie.pdf