Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

République Algérienne Démocratique et Populaire Ministère de l'Enseignement Sup

République Algérienne Démocratique et Populaire Ministère de l'Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique _____________________________________ Université Dr. Tahar Moulay de Saïda Faculté des Sciences et de la Technologie Département d’Electrotechnique Mémoire de Fin d’Etudes En vue de l’obtention du diplôme de Master (LMD) Spécialité : AUTOMATISATION ET CONTROLE DES SYSTEMES INDUSTRIELS Filière : GENIE ELECTRIQUE Intitulé : Automatisation d’une station de lavage : étude, programmation et simulation par Step7 Présenté par : Bouamoud Mohamed El Amine Brahmi Sofiane Maamar Devant le jury composé de : Dr. Mekkaoui.M Président Dr. Mostefai.L Dr.laabane.C Mr.sayah.A Examinateur Encadreur Co-Encadreur 22/06/2016 Promotion 2015-2016 Remerciement Avant tous nous tenons à remercier " Allah ". A travers ce modeste travail, nous tenons à remercier vivement notre encadreur sayah abdelkader. Pour L’intéressante documentation qu’il a mise à notre disposition, pour ses conseils précieux et pour toutes les commodités et l’assistance qu’il nous a apportées durant notre étude et réalisation de ce travail. Nos remerciements les plus vifs s’adressent aussi aux Messieurs le président et les membres de jury d’avoir accepté D’examiner et d’évaluer notre travail. Nous exprimons également notre gratitude à tous les Enseignants qui ont collaboré à notre formation depuis notre premier cycle d’étude jusqu’à la fin de notre cycle universitaire. Et enfin, que nos chers parents et familles. Bouamoud Mohamed El Amine Brahmi Sofiane Maamar Dédicace Dieu me suffit, quel excellent protecteur Je dédie ce modeste travail à :  Mes très chers parents qui ont été toujours à mes coté pour soutenir et m’encourager.  Mes très chers frères.  Toute ma famille.  Mes amies et mes collègues.  A toute la promotion automatique. mohamed ; sofiane SOMMAIRE Introduction Générale…………………………………………………………………… 2 CHAPITRE I Introduction……………………………………………………………………………… 6 I.1-Procédés industriels……………….…………………………………………………... 6 I.2 Contrôle des procédés industriels……………….…………………………………….. 7 a- Couche de terrain……………………………………………………………… 8 b-Couche de contrôle…………………………………………………… …… 8 c-Couche de supervision…………………………………………………… 8 I.3 Diagnostic………………………………………………………………………… 9 I.3.1 Méthodes de diagnostic ……………………………………………………….. 10 I.3.2 La défaillance…………………………………………………………………. 10 I.3.2.1 Conséquences d’une défaillance …………………………………………. 10 I.3.3 Le défaut ………………………………………………………………………. 11 i . Défaut naissant ………………………………………………………. 11 ii. Défaut fugitif………………………………………………………. 11 iii. Défaut permanant……………………………………………………. 11 iv. Défaut catastrophique……………………………………………………. 11 I.3.5 La surveillance………………………………………………………. 11 I.3.9 L’automate ………………………………………………………. ……. 12 I.3.8 Automatiser un processus…………………………………………………. 12 I.3.6 L’automatique………………………………………………………. ……. 12 I.3.7 L’automatisation ………………………………………………………. ……... 12 I.3.8 Automatiser un processus………………………………………………………. 12 I.3.9 L’automate………………………………………………………. ……............... 12 I.3.10 Architecture de la commande du système de production ………………………. 13 I.3.10.1 Architectures centralisées ………………………………………………….. 14 I.3.10.2 Architectures hiérarchiques ………………………………………………. 15 I.4 Automate programmable industriel (API)…………………………..……………. 16 I.4.1 Définition ………………………………………………………………… 16 SOMMAIRE I.4.2 Structure des systèmes automatisés ……………………………………………. 16 1-Partie opérative …………………………………………………………. 16 2-Partie commande …………………………………………………………… 17 3-Poste de contrôle ……………………………………………………………… 17 I.4.3 Fonctions de l’automate …………………………………………………………. 17 1-Phase1 ………………………………………………………………………. 17 2-Phase 2 ……………………………………………………………………… 17 3-Phase 3 ………………………………………………………………………… 17 a- Tout ou rien (TOR) ………………………………………………………………… 18 b-Analogique ……………………………………………………………………. 18 a-Module d’alimentation ………………………………………………………… 19 b-Unité centrale …………………………………………………………………. 19 c-Processeur ………………………………………………………………………. 19 d-Module d’entrées/sorties ……………………………………………………….. 19 Qu’est ce qu’un capteur/actionneur ?................................................................................... 21 a-Capteur ……………………………………………………………………….. 21 b-Actionneur ……………………………………………………………………. 21 I.4.4 les langages de programmation ……………………………………………………. 22 1- Liste d’instructions (Instruction List- IL)………………………………………. 22 2- Langage à contacts (LD ladder diagram : CONT) ………………………………. 23 3- Langage logigramme (LOG) …………………………………………………… 23 4- Langage Graph …………………………………………………………………….23 I.4.5 Etapes de conception d’un automate ……………………………………………… 23 1-Le cahier des charges ……………………………………………………………. 24 2-Spécification globale……………………………………………………………. 24 SOMMAIRE 3-L’étude du système……………………………………………………………. 24 4-Configuration du matériel………………………………………………………… .24 5-Réalisation du grafcet du système ……………………………………………… .24 6-Le développement du programme d’automatisme…………………………… 24 7-Teste et validation……………………………………………………………. 24 8-L’installation et le placement…………………………………………………. 24 I.5 Définition de la simulation ………………………………………………………… 25 I.5.1 Domaines d’application ………………………………………………………… 25 I.5.2 Etapes et critères de réalisation d.une simulation.……………………………… 25 I.5.3 Méthodes de modélisation ……………………………………………………… 27 a) Automate d’état fini ………………………………………………………… 27 b) Réseau de Pétri (RdP) ……………………………………………… …….. 27 c) Grafcet …………………………………………………………………………… 28 I.6 Conclusion …………………………………………………………………………… 29 II-CHAPITRE II Introduction…………………………………………………………… 30 II.1-Généralité des systèmes automatisés ……………………………………… 30 1. Définition d’un système automatisé ……………………………………… 30 II.2- bref aperçu sur le logiciel Step 7 …………………………………………………. 31 II.2.2 Application du logiciel STEP 7 …………………………………………………… 31 II.2.2.1 Premier pas vers STEP7 ……………………………………………………… 32 II.3 Programme utilisateur ………………… ………………………………………… 32 II.3.1 Structure de programme …………………………………………………………… 32 II.3.1.2 Programme segmenté …………………………………………………………… 32 II.3.1.1 Programme linéaire …………………………………………………………… 32 II.3.2 Programme structuré …………………………………………………………… 33 II.3.3 Mode de représentation du langage de programmation STEP 7 ………………… 33 CONT ………………………………………………………………………… 33 SOMMAIRE LIST ………………………………………………………………………… 33 LOG ………………………………………………………………………… 33 GRAPH …………………………………………………………………………. 33 II.3.4 Possibilité d’extension du logiciel STEP 7 …………………………………. 34 II.4 Fonction du logiciel step7 ……………………………………………………… 34 II.5 Périphérique de programmation …………………………………………………… 35 II.5.1Console de programmation (PG) ……………………………………………… 35 II.5.2 Field PG ………………………………………………………………………… 35 II.6 Premier pas vers STEP7 ………………………………………………………….. 35 II.6.1 Barre d'exploration ……………………………………………………………… 36 Affichage …………………………………………………………………………. 36 II.7 Arborescence des opérations ……………………………………………………… 36 II.7.1 Références croisées …………………………………………………………... 37 II.7.2 Fenêtre Bloc de données ……………………………………………………… 37 II.7.3 Fenêtre Table de visualisation d'état ……………………………………………… 37 II.7.4 Fenêtre Table des mnémoniques / Table des variables globales ……………………37 II.7.5 Erreurs et avertissements ……………………………………………………………37 II.7.6 Barre d'état ………………………………………………………………………….38 II.7.7 Fenêtre de l'éditeur de programme …………………………………………………38 II.7.8 Table des variables locales …………………………………………………… 38 II.7.9. Barre des menus …………………………………………………………….. 38 II.7.10. Barres d'outils ……………………………………………………………… 38 II.8 Saisie d’un programme « CONT » …………………………………………… 38 II.8.1 Création d'un projet ……………………………………………………… 38 II.8.2 Ouvrir un projet existant …………………………………………………… 39 II.9 Compilation d’un programme ……………………………………………… 39 SOMMAIRE Compiler……………………………………………………………………….. 40 II.10 Correction des erreurs à l'aide de la fenêtre …………………………………. 40 II.10.1 Enregistrement votre travail ……………………………………………… 40 II.11 Etablissement et communication et chargement d’un programme ………… 40 II.11.1 Sélection d'un type d'AP …………………………………………………… 40 II.11.2 Test du réseau de communication ………………………………………… 41 II.11.3 Chargement d'un programme dans la CPU ………………………………… 41 II.12 BLOCS UT utilisateur ………………………………………………………….. 42 OB (Bloc Organisation) ……………………………………………………… 42 FB (bloc de fonction) ……………………………………………………… 42 FC (Fonction) ………………………………………………………………… 42 dB (Bloc de données) ……………………………………………………… 42 II.12 Blocs systèmes pour les fonctions standards et les standards systèmes ………… 43 SFB (Bloc de fonctions système) …………………………………………… 43 SFC (fonction système) ………………………………………………………… 43 SDB (Données système) ………………………………………………………… 43 II.13 Installation de l’interface de communication ………………………… 43 II.14 Type de programmation avec Graph 7(dans step7) ………………… 46 II.14.1 introduction au grafcet …………………………………………………………… 46 II.14.2 – définitions ………………………………………………………………… 46 II.15-CONCLUSION ………………………………………………………………… 48 SOMMAIRE CHAPITRE 3 Introduction ……………………………………………………………………. 50 III.1 L’objectif d’un système automatisé …………………………………………… 50 III.1.1Définition ……………………………………………………………………. 50 III.2 Conception du schéma de principe de la station de lavage………………………. 51 III.3 Etude de la Partie Puissance ……………………………………………………. 51 III.4 Le Schéma de puissance .............................................................................. 52 III.5 Le processus de la station de lavage…………………………………………. 54 III.6 Modélisation du processus de lavage …………………………………………. 54 III.7 Description du Grafcet réalisé dans logiciel GRAFPIOU…………………… 55 III.8 Les entrées/sortie de programme ……………………………………………. 56 III.8.1 Les entrées du programme ………………………………………………. 56 III.8.2 Les sorties de programme ………………………………………………. 56 III.9 La table des variables des entrées et Sorties (STEP 7) …………………. 57 III.10 Simulation du (step7) ……………………………………………………. 58 III.11 Bloc fonctionnel FB17 ……………………………………………….. 62 III.12 Conclusion…………………………………………………………… 67 Introduction générale 2 Introduction Générale : Les systèmes industriels deviennent de plus en plus complexes et les demandes en termes de sûreté, de robustesse, de gain de productivité et de qualité ne cessent de s’accroitre. Ce développement s’accompagne d’une évolution du processus d’automatisation. En effet, Entre les années 1950 et 1970, grâce aux progrès de l’électronique et de l’informatique, une première grande révolution technologique mondiale s’ébauche : celle de l’automatisation de la production industrielle. Cette technologie a apporté de profonds bouleversements dans la manière de concevoir et d’organiser le contrôle d’un processus. L’introduction des automates programmables industriels API représentent l’outil de base d’automatisation de ces systèmes de production, son intégration a renforcé aussi le degré de fiabilité des équipements et a offert une très grande adaptabilité face aux évolutions de l’environnement. La sécurité des biens et des personnes conduisent à traiter tous les cas d’exception au niveau du système d’exploitation et de réaliser des tests poussés et très complets des programmes de contrôle de procédés industriels. Historiquement, l’API a remplacé et étendu la logique câblée (reliage) par de la logique programmée. Les spécialistes (concepteurs, hommes de maintenance...) possèdent par conséquent un profil plus électricien qu’informaticien. Pour faciliter la mise en œuvre de l’API, des langages dans le respect de la culture « électricienne » et/ou « mécanicienne » de l’utilisateur ont été développés. 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. Le système automatisé est soumis à des contraintes : énergétiques, de configuration, de réglage et d’exploitation qui interviennent dans tous les modes de marche et d’arrêt du système. Dans le cadre d’un système automatique, le cahier des charges doit : • décrire le comportement de la partie opérative, • préciser les différents modes de marches, • préciser les procédures de mise en sécurité. Introduction générale 3 L’automaticien doit se référer au cahier des charges pour réaliser l’automatisme, Le GRAFCET, les organigrammes, les logigrammes, les chronogrammes sont des outils utilisés pour décrire le comportement d'un système automatisé. Le GRAFCET est utilisé pour décrire la partie séquentielle du cahier des charges afin d’éviter les descriptions littérales sources de malentendus Les différents langages de programmation facilitent le contrôle à partir de terminaux de programmation uploads/Science et Technologie/ pdf-mohamed.pdf