automatisation et contrôle des trémies portuaires silos cevital

R é p u b l i q u e A l g é r i e n n e D é m o c r a t i q u e e t P o p u l a i r eMinistère de l’enseignement

Université Abderrahmane MIRA de Bejaia.Département

Réalisé par :

MEZZAI Nabil

LAIFAOUI Nabil

Automatisation et contrôle

des trémies portuaires silos

Mémoire de fin cycle

En vue l’obtention du diplôme Master en

Option

THEME

R é p u b l i q u e A l g é r i e n n e D é m o c r a t i q u e e t P o p u l a i r ede l’enseignement supérieur et de la recherche scientifique

Université Abderrahmane MIRA de Bejaia.Département électrotechnique

Promotion-2010

Promoteurs :

Nabil Mr : LAIFAOUI

Nabil Mr: HERZINE

Mr: GUELMINE

Members de jury:

Mr: MOKRANI

Mr: TAMALOUZT



Cevital


En vue l’obtention du diplôme Master en Electrotechnique

Option : Automatisme Industriel

R é p u b l i q u e A l g é r i e n n e D é m o c r a t i q u e e t P o p u l a i r esupérieur et de la recherche scientifique

Université Abderrahmane MIRA de Bejaia.

LAIFAOUI A/Krim

HERZINE M/Seghir

GUELMINE Rabah

Ahmed

TAMALOUZT Saleh




Electrotechnique

Nous remercions dieu de nous avoir permis d’atteindre

ce stade et d’avoir réussi nos études.

Nous tenons à remercier notre promoteurs Monsienr

LAIFAOUI A/krim, Monsieur HERZINE Md Seghir et

Monsieur GUELMINE Rabeh qui nous ont bien voulu diriger

notre travail.

Nous remercions également notre président de jury

Monsieur MOKRANI Ahmed ainsi que l’examinateur

Monsieur TAMALOUZET Salah pour avoir accepter de juger

et valoriser notre travail.

Nous remercions tout enseignants et enseignantes du

département électrotechnique ;

Nous tenons aussi les plus vifs remerciements aux

responsables et tout le personnel du service silos de nous

avoir aidé à réaliser ce travail.

Enfin, nous tennons à remercier sincèrement toutes les

personnes ayant contribué de près ou de loin à la réalisation

de ce travail.

Je dédie ce travail à :

Mes chers parents qui m’ont beaucoup

aidés et qui se sont sacrifiés pour mon

bien et qui m’ont encouragé et soutenu le

long de ma vie et durant mon cursus;

A mes sœurs, mes frères;

A toute ma famille ;

A Nabil LAIFAOUI ainsi que toute sa

famille ;

A tout mes amis sans exception ;

A toute la caumunoté universitaire ;

Tous ceux qui ont contribué de prés ou

de loin à la réalisation de ce modeste

travail.

Nabil MEZZAI

Je dédie ce travail à :

Mes très chers parents, auxquels je dois tout mon respect et

que je ne remercierais jamais assez pour leurs sacrifices ;

,Mes sœurs, mes frères et à toute ma famille surtout ma

grand mére ;

Tous mes amis(e) ;

Tous ceux qui ont contribué de prés ou de loin à la réalisation

de ce modeste travail.

Nabil LAIFAOUI

Liste des figures……………………………………………………………...…..……1

Liste des tableaux……………………………………………………………….…….2

Introduction générale ………………………………………………………………..4

I. Présentation du complexe Cevital.....................................................................…...5

I.1 Introduction .......................................................................................................6

I.2 Présentation du complexe Cevital de Bejaia .................................................... 6

I.2.1 Historique ............................................................................................... 6

I.2.2 Situation géographique........................................................................... 6

I.2.3 Activités de Cevital ................................................................................ 8

I.2.4 Missions et objectifs............................................................................... 8

I.3 Direction des silos .......................................................................................... 10

I.3.1 Présentation de l’unité silos.................................................................. 10

I.3.2 Services des silos.................................................................................. 10

I.3.3 Silos de stockage .................................................................................. 11

I.4 Différentes composantes de circuit de déchargement .................................... 11

I.4.1 Les trémies portuaires réceptrices ........................................................ 12

I.4.2 Les transporteurs à bandes ................................................................... 12

I.4.2.1 Les bondes ................................................................................. 12

I.4.2.2 Les supports ............................................................................... 12

I.4.2.3 Les tambours .............................................................................. 12

I.4.3 Instrumentation..................................................................................... 13

I.4.4 La bascule de pesage ............................................................................ 13

I.4.5 Eléments de dépoussiérage................................................................... 13

I.4.5.1 Aspirateur................................................................................... 13

I.4.5.2 Filtres ......................................................................................... 13

I.4.5.3 Ecluse ......................................................................................... 13

I.4.6 Chariot verseur ..................................................................................... 14

I.5 Présentation du circuit déchargement bateau hangar..................................... 14

I.6 Nombre et emplacement des postes de contrôle ............................................ 15

I.7 Configuration des postes informatiques......................................................... 17

I.8 Conclusion……………………………………………………........………...17

II. partie opérative………………………………………………………………….19

II.1 Introduction…………………………………………………………………...20

II.2 Constitution de la trémie portuaire…………………………………………….20

II.2.1Compresseur ............................................................................................. 21

II.2.2 Vis ............................................................................................................ 21

II.2.3 Ventilation................................................................................................ 21

II.2.4 Sécheur..................................................................................................... 21

II.2.5 Transporteur ............................................................................................. 21

II.2.6 Filtre ......................................................................................................... 21

II.2.7 Boogie ...................................................................................................... 21

II.3 Partie opérative de la trémie portuaire…………………………………………22

II.3.1 partie électrique........................................................................................ 22

II.3.1.1 Alimentation…………………………………………………………22

II.3.1.2 Armoire électrique…………………………………………………...22

II.3.1.3 Moteurs électriques asynchrones…………………………………….23

II.3.1.4 Les variateurs de vitesse……………………………………………..24

II.3.2 Partie instrumentation .............................................................................. 25

II.3.2.1 Détecteur de bourrage………………………………………………..25

II.3.2.2 Déport de bande……………………………………………………..26

II.3.2.3Arrêt d’urgence……………………………………………………....27

II.3.2.4 Contrôle de rotation…………………………………………………28

II.3.3 Partie pneumatique.................................................................................. 28

II.3.3.1 Structure des systèmes pneumatiques………………………………28

II.3.3.2Distributeurs pneumatiques…………………………………………..28

II.3.3.3Vérins…………………………………………………………………29

II.4 Conclusion…………………...………………………………………………...30

III. Automate programmable industriel...................................................................31

III.1 Introduction………………………………………………………………......32

III.2 Historique sur les automates programmables………………………………...32

III.3 Définition générale……………………………………………………………33

III.4 Architecture des automates…………………………………………...………35

III.4.1 Le processeur ........................................................................................... 35

III.4.1.1 Les principaux registres existants dans un processeur ..................... 35

III.4.1.1.1 L’accumulateur...………………………………………………35

III.4.1.1.2 Le registre d’instruction...……………………………………...35

III.4.1.1.3 Le registre d’adresse....…………………………………...........35

III.4.1.1.4. Le registre d’état..………………………………….………….35

III.4.1.2. La pile .............................................................................................. 36

III.4.2. Les mémoires.......................................................................................... 36

III.4.2.1 Mémoire de travail............................................................................ 36

III.4.2.2 Mémoire système.............................................................................. 36

III.4.2.3 Mémoire de chargement ................................................................... 36

III.4.2.4 Mémoire RAM non volatile ............................................................. 36

III.4.2.5 Mémoire ROM ................................................................................. 37

III.4.3 Les modules d’entrées/sorties.................................................................. 37

III.4.3.1 Entrée sorties TOR (Tout ou Rien)................................................... 37

III.4.3.2 Entrées sorties analogiques............................................................... 37

III.4.3.3 Les modules spécialisés.................................................................... 38

III.4.4 L’alimentation électrique......................................................................... 38

III.4.5 Les liaisons .............................................................................................. 38

III.4.6 Éléments auxiliaires................................................................................. 39

III.5 Protections de l’automate ................................................................................ 39

III.5.1 Les modules à sortie statiques ................................................................. 39

III.5.2 Les modules à relais électromagnétiques ................................................ 39

III.6 Environnement................................................................................................. 39

III.7. Présentation de l’automate S7-300 ................................................................. 40

III.7.1 Présentation de la CPU S7-300 ............................................................... 41

III.7.1.1 LED de visualisation d’état et de défaut.......................................... 41

III.7.1.2 Commutateur de mode de fonctionnement...................................... 42

III.7.1.3 Pile de sauvegarde ou accumulateur................................................ 42

III.7.1.4 Carte mémoire ................................................................................. 43

III.7.1.5 Interface MPI (interface multipoint)................................................ 43

III.7.2 Caractéristiques techniques de la CPU S7-300 ....................................... 43

III.7.3 Les registres de la CPU ........................................................................... 45

III.7.3.1 Le mot d’état.................................................................................... 45

III.7.3.1.1 Première interrogation /PI……………………………………..45

III.7.3.1.2 Le bit du résultat logique RLG………………………...……...45

III.7.3.1.3 Le bit d’état……………………………………………..…….46

III.7.3.1.4 Le bit OU……………………………………………………...46

III.7.3.1.5 Le bit de débordement DEB…………………………….....….46

III.7.3.1.6 Le bit de débordement mémorisé DM…………………...……46

III.7.3.1.7 Les bits indicateurs BI1 et BI0…………………………...…...46

III.7.3.1.8 Le bit du résultat binaire RB…………………………………..46

III.7.3.2 Accumulateur 1 et accumulateur 2 .................................................. 47

III.7.3.3 Registre d’adresse AR1 et AR2....................................................... 47

III.7.3.4 Pile des parenthèses ......................................................................... 47

III.7.4 Module d’alimentation ............................................................................ 47

III.8 Conclusion ..................................................................................................... 49

IV. Application…………………………………………………………………...….50

IV.1 Introduction…………………………………………………………………….51

IV.2 Systèmes automatisés ………………………………………………………....51

IV.2.1 Définition de l’automatisation................................................................. 51

IV.2.2 Objectif de l’automatisation .................................................................... 51

IV.2.3 Structure d’un système automatisé.......................................................... 51

IV.3 Modélisation du fonctionnement de la trémie portuaire ................................. 52

IV.3.1 GRAFCET............................................................................................... 52

IV.3.1.1 Éléments d’un GRAFCET................................................................ 53

IV.3.1.2 Les règle d’évolutions ...................................................................... 53

IV.3.2 Problématique.......................................................................................... 54

IV.3.3 Élaboration du GRAFCET de la trémie portuaire................................... 54

IV.3.3.1 Cahier des charges............................................................................ 54

IV.3.3.2 Cycle de fonctionnement de la trémie portuaire .............................. 55

IV.3.3.3 GRAFCET de la trémie portuaire .................................................... 56

IV.3.3.3.1 GRAFCET principale de la trémie…………………………....56

IV.3.3.3.2 GRAFCET de la macro étape 7……………………………….57

IV.4 Elaboration du programme d’automatisation de la trémie portuaire............... 58

IV.4.1 Présentation générale de logiciel STEP7................................................. 58

IV.4.1.1 Définition du logiciel....................................................................... 58

IV.4.1.2 Applications du logiciel de base STEP 7 ........................................ 58

IV.4.1.2.1 Gestionnaire de projet SIMATIC Manager…………………...58

IV.4.1.2.2. Configuration du matériel HW Config……………………….59

IV.4.1.2.3. Editeur de mnémoniques……………………………………...59

IV.4.1.2.4 Editeur de programme…………………………………………60

IV.4.1.2.5 Configuration de communication Net Pro…………………….60

IV.4.1.2.6 Diagnostique du matériel……………………………………...60

IV.4.1.3 Création du projet avec Step7 ......................................................... 60

IV.4.1.3.1 Utilisation de l’assistant de création d’un projet……………...60

IV.4.1.3.2 Création d’un nouveau projet sans l’assistant

de création de projet…………………………………………...61

IV.4.1.3.3 Hiérarchie d’un projet………………………………………....62

IV.4.1.4 Présentation du PLCSIM................................................................. 63

IV.5 Application ...................................................................................................... 64

IV.5.1 Procédure suivie pour la programmation de l’automate S7-300............. 64

IV.5.1.1 Attribution des adresses................................................................... 64

IV.5.1.1.1 Les module d’entrées………………………………..………...65

IV.5.1.1.2 Les modules de sorties………………………………………...67

IV.5.1.2 Création de la table des mnémoniques ............................................ 68

IV.5.1.3 Création de l’OB principale ............................................................ 70

IV.5.1.4 Programme ...................................................................................... 70

IV.6 Elaboration d’une supervision de la trémie…………………………………..97

IV.6.1 Introduction a la supervision…………………………………………….97

IV.6.1.1 Représentation du process…………………………………………..97

IV.6.1.2 Commande du processus……………………………………………97

IV.6.1.3 Vue des alarmes…………………………………………………….97

IV.6.1.4 Gestion des paramètres de processus et de machine………………..97

IV.6.2 Présentation du Visual Basic …………………………………………….98

IV.6.2.1 Caractéristiques générales ………………………………………….98

IV.6.2.1.1 Editeur graphique………………………………………...98

IV.6.2.1.2 Langage Basic………………………………………………….99

IV.6.2.1.3 Programmation événementielle ……………………………….99

IV.6.3 Interface………………………………………………………………….100

IV.6.4 Création d'un projet ……………………………………………………...101

IV.6.5 Compilation et Simulation ………………………………………………101

IV.7 Conclusion…………………………………………………………………102

Conclusion et perspectives………………………………………………………....104

Référence bibliographiques

Annexes

1

Liste des figuresFigure I-1: plan de masse du complexe cevital………………………………………….....7

Figure I-2:Organigramme du Complexe Cevital…………………………….…………….9

Figure I-3 : Organisation des services des silos…………………………………………..10

Figure I-4 : Vue générale des silos ……………………………………………………….11

Figure I-5 : plan de la configuration informatique……………………………………….16

Figure II-1 : Photo de la trémie portuaire………………………………………………...20

Figure II-2 : Armoire Electrique………………………………………………………….22

Figure II-3 : Constitution d’un moteur à rotor à cage…………………………………….23

Figure II-4 : Variateur de vitesse de la trémie portuaire………………………………....24

Figure II-5 : Détecteur photoélectrique…………………………………………………..25

Figure II-6 : déport bande………………………………………………………………...26

Figure II-7 : Arrêt d’urgence à câble……………………………………………………...27

Figure II-8 : Structure des systèmes pneumatiques……………………………………...28

Figure II-9 : Distributeur pneumatique…………………………………………………..29

Figure II-10 : Composition d’un vérin pneumatique…………………………………….29

Figure III-1 : L’automate dans une structure d’automatisme…………………………….34

Figure III-2 : Vue générale de l’automate S7-300………………………………………..40

Figure III-3 : Vue générale de la CPU S7-300…………………………………………....41

Figure III-4 : Module d’alimentation……………………………………………………..48

Figure IV-1 : Structure d’un système automatisé………………………………………...52

Figure IV.2 : table de mnémoniques……………………………………………………...60

Figure IV.3 : configuration du matériel…………………………………………………...63

Figure IV.4 : Hiérarchie d’un projet Step7…………………………………………….....63

Figure IV.5 : simulateur PLCSIM……………………………………………………......65

Figure IV.6 : Environnement de développement VB…………………………………...100

Figure IV.7 : Interface de dialogue……………………………………………………....101

2

Liste des tableauxTableau III.1 : Positions du commutateur du mode de fonctionnement……………………...42

Tableau III.2 : Zones de mémoire et de périphérie de la CPU …………………………….....44

Tableau III.3 : Fonction de test et de diagnostic……………………………………………...44

Tableau III.4 : Interface de communication MPI…………………………………………….44

Tableau III.5 : Tensions et courants……………………………………………………….….45

Tableau III.6 : Fonctions intégrées de la CPU ………………………………………………45

Tableau III.7 : Les bites du mot d’état…………………………………………………….... 45

Tableau IV.1 : Module d’entrée 1……………………………………………………………66






Tableau IV.7: Module de sortie 1 …………………………………………………………...68

Tableau IV.8: Module de sortie 2……………………………………………………………68

Tableau IV.9: Module de sortie 3……………………………………………………………68

Tableau IV.10: Table des mnémoniques…….……………………………………………….71

Introduction générale

4

Introduction générale

La rapidité et la facilité de déchargement des matières premières (sucres roux et

sable siliceux) Présente un avantage économique et technique pour l’entreprise.les moyens

permettant d’effectuer cette opération doivent répondre à l’exigence de l’installation.

L’arrivée de l’automatique dans l’industrie a permis de faire un grand pas en avant,

où l’automatisation des chaines de productions et la suppression pour l’homme des tâches

pénibles et répétitives, rajouter à ça un niveau de sécurité élevé a permis de réaliser des

exploits non inégalés auparavant.

On dit de l’automatique la science et la technique de l’automatisation qui étudie les

méthodes scientifiques et les moyens technologiques utilisés pour la conception et la

construction des systèmes automatiques. Tandis que l’automatisation est l’exécution

automatique de tâches industrielles, administratives ou scientifiques soit-elles sans

interventions humaine.

La problématique qui nous a été posée au sein de l’unité des silos Cevital est que les

trémies portuaires fonctionnent en semi automatique, cette dernière cause des retards de

déchargement et de stockage.

Notre but est de faire une étude complète et détaillée des trémies portuaires et de son

automatisation en utilisant l’automate qui présente de meilleurs avantages vue sa grande

souplesse, sa fiabilité et sa capacité à répondre aux exigences actuelles comme la commande

et la communication, ajouté à tout ca la supervision de ce système.

Ce mémoire est organisé en quatre chapitres qui se terminent par une conclusion générale.

Dans le premier chapitre, nous présenterons le complexe Cevital d’une manière

générale et en particulier l’unité de silos ainsi que la trémie portuaire.

Le deuxième chapitre sera consacré à la partie opérative de la trémie avec une étude

détaillée des ses différents constituants.

Le chapitre trois sera dédié aux automates programmables, d’abord d’une manière

générale, puis d’une façon détaillée de l’automate S7-300.

Le quatrième chapitre sera consacré à l’application qui répond à la problématique qui a

été posée avec l’élaboration du programme et l’élaboration d’une interface graphique, c'est-à-

dire la supervision du système étudié.

En fin nous terminerons avec une conclusion générale et quelques perspectives.

CChhaappiittrree II PPrréésseennttaattiioonn dduu ccoommpplleexxee CCeevviittaall eett llaa ttrréémmiiee ppoorrttuuaaiirree

6

I.1 Introduction

Cevital est le premier complexe agroalimentaire en Algérie. Dans ce présent chapitre

nous allons parler de son évolution historique, ses multiples activités industrielles, ses

principaux objectifs, ainsi que l’organigramme décrivant ses différentes directions. Par suite

nous présentons l’organigramme de l’unité des silos. Enfin nous nous pencherons pour une

étude détaillée des différents constituants des trémies portuaires.

I.2 Présentation du complexe Cevital de Bejaia

I.2.1 Historique

Cevital est parmi les entreprises algériennes qui ont vu le jour dès l'entrée de notre pays

en économie de marché. Elle a été créée par des fonds privés en 1998. Son complexe de

production se situe dans le port de Bejaia et s'étale sur une superficie de 45000m2.

Cevital contribue largement au développement de l'industrie agroalimentaire nationale.

Elle vise à satisfaire le marché national et exporter le surplus, en offrant une large gamme de

produits de qualité.

En effet, les besoins du marché national sont de 1200T/J d'huile, l'équivalent de 12 litres

par personne et par an. Les capacités actuelles de Cevital sont de 1800T/j, soit un excédent

commercial de 600T/J.

Les nouvelles données économiques nationales dans le marché de l'agroalimentaire, font

que les meilleurs sont ceux qui maîtrisent d'une façon efficace et optimale les coûts, les

charges et ceux qui offrent le meilleur rapport qualité/prix. Ceci est nécessaire pour s'imposer

sur le marché que Cevital négocie avec les grandes sociétés commerciales internationales. Ses

produits se vendent dans différentes villes africaines (Lagos, Niamey, Bamako, Tunis,

Tripoli…).

I.2.2 Situation géographique

Cevital est implanté au niveau du nouveau quai du port de Bejaia à 3 Km du sud-ouest

de cette ville, à proximité de la RN 26. Cette situation géographique de l’entreprise lui a

beaucoup profité étant donné qu’elle lui confère l’avantage de proximité économique. En

effet, elle se trouve proche du port et l’aéroport.


7

Figure I-1: Plan de masse du complexe cevital


8

I.2.3 Activités de Cevital

Lancé en Mai 1998, le complexe Cevital a débuté son activité par le conditionnement

d’huile en Décembre 1998.

En Février1999, les travaux de génie civil de la raffinerie ont débuté. Cette dernière est

devenue fonctionnelle en Août 1999.

L’ensemble des activités de Cevital est concentré sur la production et la

commercialisation des huiles végétales, de margarine et de sucre et se présente comme suit :

Raffinage des huiles (1800 tonnes/jour) ;

Conditionnement d’huile (1400 tonnes/heure) ;

Production de margarine (600tonnes/jour) ;

Fabrication d’emballage (PET): Poly-Ethylène-Téréphtalate (9600unités/heur) ;

Raffinage du sucre (1600 tonnes/jour) ;

Stockage des céréales (120000 tonnes) ;

Cogénération (production de l’énergie électrique avec une capacité de 64Mw) ;

Minoterie et savonnerie en cours d’étude.

I.2.4 Missions et objectifs

L’entreprise a pour mission principale de développer la production et d’assurer la

qualité et le conditionnement des huiles, des margarines et du sucre à des prix nettement plus

compétitifs et cela dans le but de satisfaire le client et le fidéliser.

Les objectifs visés par Cevital peuvent se présenter comme suit :

L’extension de ses produits sur tout le territoire national ;

L’importation de graines oléagineuses pour l’extraction directe des huiles brutes ;

L’optimisation de ses offres d’emploi sur le marché du travail ;

L’encouragement des agriculteurs par des aides financières pour la production locale

de graines oléagineuses ;

La modernisation de ses installations en termes de machine et technique pour

augmenter le volume de sa production ;

Le positionnement de ses produits sur le marché étranger par leurs exportations.

Le diagramme suivant donne une vue général sur les différents organes constituant le

complexe Cevital.


Directeurgénérale

Directeurgénéraleadjoint

Directionsécurité et

hygiènedirecteurgénéraleadjoint

Directiondistribution

directe

Directioncommerciale

Directioncommerciale

logistique

Directiontechnique

Directiontechnique

contrôle dequalité

Directionconditionnement

Directionmargarinerie

Service maintenanceService méthode

Service utilité et épuration

ServiceapprovisionnementService transport

Service magasinage

Service venteService marketing et

communication

Labo raffinage d’huileLabo contrôle et suivie au

conditionnementLabo raffinage sucreLabo margarinerie

Comptabilité généraleComptabilité analytique

Comptabilité matière

Service plastiqueService conditionnement

Responsable productionmargarine

Responsable maintenance

Service juridiqueAssistance de directeurService administrationService construction

Service appro-marchésService matériel

Service contrôleService maintenance

Directionfinance et

comptabilité

Direction projet

Direction silos

Directionraffinage sucre

Directionproduction

huile

Centremédicale

Secrétariatdu

directeur

9Figure I-2:Organigramme du Complexe Cevital


10

I.3 Direction des silos

I.3.1 Présentation de l’unité silos [1]

L’unité silos s’occupe du déchargement et du stockage des produits semi-finis (sucre

roux, céréales). Le stockage de la matière première se fait dans 24 silos d’une capacité de

5000 tonnes chacun, et un hangar de capacité de stockage de 50000 tonnes. Le circuit de

déchargement est composé d’un ensemble de transporteurs à bandes de longueurs différentes.

Chacun d’eux est entrainé par un motoréducteur, qui assure la rotation permanente du tapis.

Le débit de chaque transporteur à bande est de 2000T/h.

Pour assurer un bon déchargement, depuis le bateau jusqu’au lieu de stockage, ces

transporteurs à bande sont équipés de plusieurs capteurs qui sont généralement :

Les capteurs de rotation, qui indiquent la variation de la vitesse de rotation des

tambours d’entrainement ;

Les capteurs de déport de bande, qui indique le déraillement de la bande.

Lorsqu’un défaut survient lors de déchargement, il est détecté par des capteurs, puis

l’information est transmise à un automate principale qui envoie un ordre de mise hors service

de tout le circuit qui se trouve en aval du point de défaut.

I.3.2 Services des silos

La direction des silos est constituée de plusieurs services qui sont représentés dans

l’organigramme suivant :

Figure I-3 : Organisation des services des silos

Directeur Service expédition

Service maintenance

OrdonnancementPlanificationLancement

Service méthode

Equipe d’interventionsurface (préventive)

Equipe d’interventioncariste


11

I.3.3 Silos de stockage [2]

Les silos de stockage sont opérationnels depuis juin 2003, ce sont de gigantesques

récipients cylindriques construits en béton, destinés au stockage de sucre roux et les céréales.

Figure I-4 : Vue générale des silos

I.4 Différentes composantes de circuit de déchargement

Pour acheminer de la matière première de bateau vers les silos de stockage, le circuit

de déchargement navire nécessite les éléments suivants :


12

I.4.1 Les trémies portuaires réceptrices

Ce sont les premiers éléments qui reçoivent la matière premières dans le circuit de

déchargement navire, ensuite la versent sur le circuit de manutention, chaque trémie est

composée de :

Quatre moteurs aux pieds de sa charpente pour assurer le déplacement sur rail ;

D’une jutée de la matière d’une grande capacité ;

D’une jetée sous extracteur à bande ;

D’un sabot qui fait varier le débit de la matière ;

Des aspirateurs pour la récupération de la matière première ;

D’un centre de contrôle machine ;

Un capteur de bourrage ;

Un arrêt d’urgence à câble.

I.4.2 Les transporteurs à bandes

Leur rôle est d’acheminer la matière première du quai vers les silos de stockage. Il est

composé essentiellement de :

I.4.2.1 Les bondes

Composées d’une carcasse noyée dans un revêtement ; la carcasse est un tissage de fil

en chaine et de fil de trame qui assure la résistance à la traction, la tenue latérale et la

résistance au choc tandis que le revêtement qui est en caoutchouc va assurer la résistance à

l’abrasion par le produit transporté.

I.4.2.2 Les supports

Se sont des cylindres aux nombre de trois dans la section, la forme de chaque section

est trapézoïdale.

I.4.2.3 Les tambours

Ceux sont en général à axe tournant dans des paliers à roulement à bille. Leur diamètre

doit être calculé de façon à éviter le patinage de la bande.


13

I.4.3 Instrumentation

Détecteur de bourrage, déport de bande, contrôleur de rotation, câble d’arrêt

d’urgence.

I.4.4 La bascule de pesage

Son rôle est de peser la matière première transportée avant le stockage. Elle est

composée de :

Deux trémies (sur bascule et sous bascule) ;

D’une armoire de commande des vérins pneumatiques de casque ;

D’une trappe coupe grains ;

D’une trappe de prise d’échantillons ;

De deux distributeurs d’air pour les trappes ;

Deux détecteurs de niveau haut sur bascule ;

Un détecteur de niveau haut sous bascule .

I.4.5 Eléments de dépoussiérage

Pour des raisons économiques et environnementales le circuit de déchargement est

muni de système d’aspiration pour récupérer la poussière revenue d’une matière en cour de

déchargement, il est composé de :

I.4.5.1 Aspirateur

Ceux sont des ventilateurs qui aspirent l’air chargé de poussière au niveau de point de

jetée des transporteurs à bandes.

I.4.5.2 Filtres

Ceux sont des pochettes montées sur des corbeilles qui laissent passer l’air pur et

retiennent les poussières.

I.4.5.3 Ecluse

Ceux sont des turbines qui servent à réinjecter la poussière récupérée, elle a comme

instrumentation un capteur dans chaque filtre qui arrête l’aspirateur en cas de bourrage


14

I.4.6 Chariot verseur

Les caractéristiques du chariot verseur:

masse à vide de 1600 kg ;

longueur de 15,560 m ;

largeur de 3,260 m ;

hauteur maximale de 3,830 m.

Le chariot se déplace sur deux rails à l’aide de 6 roues et sa course totale est de 80 m. Il se

compose de deux grandes masses. La première masse appelée la trainée, est représentée par

la partie inclinée du chariot. Sur cette trainée, dont la longueur est de 10,160 m, est placé un

ensemble de rouleaux au dessus du quels passe la bande.

La deuxième masse, appelée partie avant chariot, est sous forme d’un cube constitué :

D’une boite de jetée supérieure ;

D’une boite de jetée inferieure ;

De deux tambours de 0,420 m de diamètre et d’une longueur de 1,800 m ;

De deux trémies de jetée ;

De quatre tendeurs (crochet qui est lieu de fixation des câbles qui assurent le

mouvement du chariot verseur) ;

D’une passerelle.

I.5 Présentation du circuit déchargement bateau hangar

Lorsque le bateau arrive sur quai, deux grues de CEVITAL s’installent dans la zone

portuaire, elles vont acheminer le sucre roux de bateau vers les deux trémies qui sont les

premiers éléments à recevoir la matière, celle-ci vont décharger le produits vers le TB1a qui

va à son tour le transporter vers le TB1b, de la même façon que celui du TB1c, en suite vers

le TB2 a travers la bascule, le TB18, TB7, TB14,avant le dépôts au niveau du hangar.

Pour permettre un remplissage total et homogène du hangar de stockage du sucre

roux, un chariot verseur, mobile sur rail, situé à une hauteur que le TB14 est employé pour

verser le sucre dans six (06) positions du hangar. La distance entre chaque position de

versement est de 10 m.

Le chariot verseur passe d’une position à une autre lorsqu’un capteur de niveau situé

au dessous du chariot détecte la consigne (niveau haut atteint). Il détecte une sonde tous les 10

mètres (le long rail). Cette sonde indique la bonne position du versement.


15

Pour éviter le balancement du chariot lorsqu’il s’arrête à une position, et lorsque le

bonde tourne, un système de contre poids est employé pour absorber l’inertie dû au

basculement du chariot sur sa position de stationnement.

L’intérieur du hangar de stockage est un environnement très poussiéreux, ce qui

impose une maintenance permanente et régulière des systèmes électriques, électromécaniques

et mécanique. Cet environnement fait diminuer la durée de lubrification et de graissage des

éléments mécanique.

I.6 Nombre et emplacement des postes de contrôle [3]

Il est prévu dans le local de contrôle de la tour 2 :

2 postes Opérateur redondants dont un qui sert de serveur (enregistre et distribue les

informations). Poste Silos 1 (serveur) et poste Silos 2 ;

Contrôle des réceptions portuaires céréales et sucre (Sélection du produit à

réceptionner et choix de ses destinations) ;

Contrôle des stocks et des affectations produits-cellules ;

Contrôle du stockage sucre roux et envoie raffinerie ;

Contrôle du procès et de la ventilation ;

Aide à la maintenance : temps moteur ;

Contrôle des produits à tenir en stock dans les boisseaux de chargement camions et

wagons (sélection quantitative (pesage sur TB) des produits et non sur niveau haut) ;

Contrôle de la thermométrie (uniquement sur le poste de serveur, car c'est un

programme séparé mais intégré dans la supervision silos).

Dans le local de contrôle du chargement camion :

2 postes Opérateur (1 par pont bascule). Poste PB1 et poste PB2 ;

Contrôle des prés chargements dans boisseau peseur ;

Contrôle des chargements camion sur pont bascule ;

Edition de feuille de pesée et produit ;

Et dans le local de contrôle du chargement mixte camion et wagon

1 poste Opérateur. Poste PB3 ;

Contrôle des chargements camion ou wagon ;

Edition de feuille de pesée et produit.


16

Figure I-5 : Plan de la configuration informatique


17

I.7 Configuration des postes informatiques

Tous les postes de type PC sont équipés du système d’exploitation Windows NT 4.0

Workstation avec le service pack 5 minimum.

Postes Silos 1 et Silos 2 :

- Les 2 postes ont des configurations identiques qui comprennent au minimum :

1 écran 19" SVGA ;

1 processeur à 1 GHz ;

256 Mo de RAM;

1 disque dur de 10 Go ;

1 carte graphique avec 8 Mo ;

1 carte Ethernet TCP/IP ;

1 carte RS485 PCI (communication automate) ;

1 modem intégré PCI ;

1 clavier ;

1 souris ;

1 rack disque dur extractible ;

1 disque dur de 20 Go monté en rack extractible ;

1 imprimante jet d’encre A4 couleur.

Postes PB 1, PB 2 et PB 3 :

- Les 3 postes ont des configurations identiques qui comprennent au minimum :

1 écran 17" SVGA ;

1 processeur à 1 GHz ;

128 Mo de RAM ;

1 disque dur de 10 Go ;

1 carte graphique avec 8 Mo ;

1 carte Ethernet TCP/IP ;

1 clavier ;

1 souris ;

1 imprimante laser A4 noire.

I.8 Conclusion

Les trémies portuaires sont les premiers éléments sur le circuit de déchargement

navire. Ce présent chapitre comporte une description de déférentes parties de cette dernière.


18

Le chapitre suivant fera l’objet d’une étude détaillée de cette dernière et de l’importance

majeure de cette trémie dans le circuit de déchargement.

CChhaappiittrree IIII PPaarrttiiee ooppéérraattiivvee

20

II.1 Introduction

Ce chapitre traite en premier lieu la structure générale de la trémie qui est le premier

élément sur la chaine de déchargement des produits semi-finis (sucre roux, céréales). Ensuite,

l’étude se portera sur la partie opérante de la trémie qui est subdivisée en trois parties :

Électrique, instrumentation et pneumatique dans le but de faire apparaitre l’ensemble

des éléments participants à la réalisation du cycle de fonctionnement de la trémie.

II.2 Constitution de la trémie portuaire

La trémie est le premier élément sur la chaine de déchargement des produits semi-finis

(sucre roux, céréales).

Elle est constituée d’un châssis et de deux jutées en acier assemblés par une solide

jonction, le tout servant comme support aux divers groupes opérateurs, et elle comporte les

éléments suivant (voir la figure II.1)

Figure II-1 : Photo de la trémie portuaire


21

II.2.1Compresseur [4]

Appareil servant à comprimer l’air à une pression voulue. Les compresseurs au

niveau de l’installation sont de model [COMP AIR UK LTD].

II.2.2 Vis

Elle sert à évacuer le sucre roux récupéré par l’extracteur vers la jetée principale de la

trémie.

II.2.3 Ventilation [4]

Elle se fait à base d’une turbine pour la récupération du sucre roux éparpillé sur la

jutée de la trémie portuaire.

II.2.4 Sécheur

L’air comprimé est généralement humide à la sortie de compresseur, il n’est en aucun

cas utilisé à cet état pour cela, des sécheurs à air sont présent afin d’assurer la

déshumidification de l’air comprimé.

II.2.5 Transporteur

Tapis roulant servant à évacuer le sucre roux vers la jutée.

II.2.6 Filtre

Il a pour rôle d’accumuler la poudre de sucre roux aspiré par ventilation afin de la

récupérer et l’acheminer vers la jutée à travers la vis.

II.2.7 Boogie

C’est des dispositifs qui assurent la fonction de déplacement de la trémie portuaire sur

les rails portique. Chaque boogie est équipé d’une motorisation servant à accomplir cette

tache.


22

II.3 Partie opérative de la trémie portuaire

Pour mieux comprendre le fonctionnement et le mode opérationnel de la trémie

portuaire, sa configuration est subdivisée en trois parties essentielles :

II.3.1 partie électrique

II.3.1.1 Alimentation [5]

A partir de la TGBT(Tableau Generale basse tension), on alimente toutes les

armoires électriques des différentes machines y compris celle de la trémie d’où on alimente

tous les équipements électriques de cette dernière.

II.3.1.2 Armoire électrique

Elle contient tous les équipements électriques nécessaires aux fonctionnements et la

protection de la trémie tels que, les sectionneurs, disjoncteurs, contacteurs, relais…etc.

Bouton choix de fonctionnement :c’est un bouton commutateur noir à deux positions

pour le choix de fonctionnement soit manuel ou automatique ;

Démarrage des moteurs : c’est des boutons commutateurs noir à deux positions

marche /arrêt des (vis,filtre,transporteur…………..etc) ;

Arrêt d’urgence: la trémie à deux modèles, le premier est un bouton poussoir rouge à

champignon, le deuxième est un fil rouge, les deux à accrochage mécanique avec

déclanchement par rotation, qui arrête toutes les fonctionnements de la trémie

portuaire.

Figure II-2 : Armoire Electrique


23

II.3.1.3 Moteurs électriques asynchrones [5]

Les moteurs asynchrones, appelés aussi moteurs à induction constituent plus de 60%

des machines tournantes qui assurent la conversion de l’énergie électrique en énergie

mécanique. Le moteur asynchrone est robuste et d’un prix de revient relativement insignifiant.

Ce qui fait de lui le plus utilisé dans l’industrie, surtout avec le progrès de l’électronique de

puissance associé à l’informatique industrielle qui a permis une meilleure régulation à vitesse

variable.

Figure II-3 : Constitution d’un moteur à rotor à cage

Le moteur asynchrone est constitué d’un inducteur fixe, appelé stator et d’une partie

mobile (induit), appelé rotor.

a). Stator : est constitué d’une couronne de tôles d’aciers, encochées à l’intérieurs et empilées

formant la carcasse du moteur. Elle porte à l’intérieur des encoches un bobinage triphasé.

b). Le rotor : comporte un bobinage en court-circuit. Il peut être constitué aussi d'un cylindre

massif en matériau conducteur. Dans les deux cas, le bobinage rotoriques forme un circuit

fermé sur lui même.

Boîte de

raccordement

Enroulement

Statotique

Flasque palier

côté

ventilateur

Roulement

Flasque

palier côté

bout d'arbre

Roulement

Rotor à cage

StatorVentilateur

Capot de

ventilation

Clavette


24

- Le rotor à cage d’écureuil : est le plus couramment utilisé. Il se compose de barres de cuivre

ou d’aluminium placées dans des encoches et reliées entre elles à chaque extrémité par un

anneau de même matière. Les tensions induites étant généralement faibles, les barres ne sont

souvent pas isolées du corps rotoriques (tôles).

- Le rotor bobiné : est constitué de bobines de fil isolé placées dans des encoches et reliées,

comme le bobinage statotique, de façon à réaliser un enroulement triphasé. En

fonctionnement normal, les trois phases sont court-circuitées entre elles. Sous l’action du

champ tournant, des tensions sont induites dans les conducteurs rotoriques.

II.3.1.4 Les variateurs de vitesse

Un variateur de vitesse est un dispositif électronique destiné à commander la vitesse

d’un moteur électrique. Il est constitué principalement d’un convertisseur statique et d’une

électronique de commande. Les variateurs récents contiennent aussi un étage de correction du

facteur de puissance afin de respecter les normes de compatibilité électromagnétique.

L’électronique de commande réalise la régulation et l’asservissement de la trémie à

travers le convertisseur statique de sorte que l’utilisateur puisse commander directement une

vitesse. Sa conception dépend essentiellement de la stratégie de commande choisie.

Dans le cas de la trémie portuaire, deux variateurs ALTIVAR 71 sont utilisés.

Figure II-4 : Variateur de vitesse de la trémie portuaire


25

II.3.2 Partie instrumentation

II.3.2.1 Détecteur de bourrage [6]

On défini ‘ universel ’ tout les détecteurs photoélectrique qui réalisent les fonctions

optiques de base, qui peuvent être utilisés pour des applications communes de détection de

présence d’objet dans une plage d’application extrêmement vaste et différenciée. Les

fonctions optiques de base sont la barrière émetteur-récepteur, la barrière reflexe et la

détection de proximité. Les différentes séries de détecteur universel sont différenciées

principalement par la forme et les dimensions des boitiers qui permettent d’obtenir plusieurs

performances.

Un détecteur photoélectrique se compose généralement des éléments suivants :

Un photoémetteur, qui converti un signal électrique modulé en impulsions d’énergie

lumineuse ;

Un système optique, qui dirige le faisceau lumineux émis ;

Un photorécepteur qui convertit l’énergie lumineuse reçue en signal électrique ;

Un démodulateur-amplificateur, qui extrait et amplifie la partie de signal

effectivement due à l’émetteur de lumière modulée ;

Un comparateur qui effectue une comparaison entre le signal reçu et un seuil de

commutation ;

Une sortie de puissance, à transistor ou à relais qui commande un actionneur ou

directement la charge.

Figure II-5 : Détecteur photoélectrique


26

II.3.2.2 Déport de bande

Encore appelés interrupteurs de fin de course, interruption de positions. Ce sont des

commutateurs commandés par le déplacement d’un organe de commande. Lorsqu’ils sont

actionnés, ils ouvrent ou ferment un ou plusieurs contacts électriques ou pneumatiques, ce

sont des détecteurs TOR (Tout ou Rien). La pluparts des détecteurs industriels sont totalement

étanches à la poussière et aux projections par jet d’eau offrant ainsi un indice de protection

minimum IP65. Afin de répondre aux exigences d’un fonctionnement industriel, un détecteur

doit avoir une durée de vie suffisante (de un à plusieurs millions de manœuvres), qui dépend

de ses caractéristiques mécaniques et électriques. Il doit être précis, fiable et garant d’une

bonne respectabilité de la position de communication (de 0.1 à 0.01 mm).

Figure II-6 : Déport bande

II.3.2.3 Arrêt d’urgence [1]

C’est un dispositif de type XY2-CE muni d’un contact fermé au repos, et actionné par

tirage du câble installé le long du transporteur à bande, ce dernier est mis en service avec la

bobine et les contacteurs de puissance du moteur. Lorsque l’opérateur remarque un problème

sur le transporteur, il aura la possibilité de l’arrêter à n’importe quel endroit le long de

l’équipement en tirant le câble galvanisé.


27

L’autre c’est un bouton poussoir rouge en champignon à accrochage mécanique, avec

déclanchement par rotation, il arrête toutes les fonctions de la trémie.

Figure II-7 : Arrêt d’urgence à câble

II.3.2.4 Contrôle de rotation

C’est un détecteur de proximité inductif sur le quel est intégré un dispositif de mesure

de vitesse basée sur la fréquence des impulsions captées lors du passage de la barre solidaire

aux tambours de renvoi.

Le contrôleur de rotation est de type XSAV11373 (télémécanique). Il est

particulièrement adapté pour la détection de la vitesse de rotation instantanée qu’il comparera

à la consigne enregistrée durant le premier tour du moteur, et donne un ordre en cas d’une

variation (sous vitesse, sur vitesse). Le contrôleur de rotation devient actif après trois seconde

de démarrage du mobile (transporteur à bande) s’arrête.

II.3.3 Partie pneumatique

II.3.3.1 Structure des systèmes pneumatiques [7]

L’emploi de l’énergie pneumatique permet de réaliser des automatismes avec des

composants simples et robustes, notamment dans les milieux hostiles : hautes températures,

milieux déflagrants, milieux humides. La figure suivante représente la structure d’un système

pneumatique.


28

Figure II-8 : Structure des systèmes pneumatiques

II.3.3.2 Distributeurs pneumatiques

Ils sont utilisés pour commuter et contrôler le débit du fluide sous pression, comme des

sortes d’aiguillage, à la réception d’un signal de commande qui peut être mécanique,

électrique ou pneumatique. Ils permettent de :

Contrôler le mouvement de la tige d’un vérin ou la rotation d’un moteur hydraulique

ou pneumatique (distributeurs de puissance) ;

Choisir le sens de circulation d’un fluide (aiguiller, dériver, etc.) ;

Exécuter, à partir d’un fluide, des fonctions logiques (fonctions ET, OU, mémoire,

etc.) ;

Démarrer ou arrêter la circulation d’un fluide (robinet d’arrêt, bloqueur, …) ;

Etre des capteurs de position (course d’un vérin).

CChhaappiittrree IIII

Un distributeur classique comprend 5 éléments principaux comme l’indique la figure

suivante :

II.3.3.3 Vérins [8]

Les vérins sont des actionneurs, qui transforment une én

mécanique créant ainsi un mouvement le plus souvent de transl

Les principaux fluides utilisés sont l’air comprimé po

l’huile pour les vérins hydrauliques.

Les vérins sont constitués d’un cylindre, fermé aux

duquel coulisse un ensemble tige

La chambre arrière est la partie du cylindre ne

La chambre avant est la partie du cylindre contenant la t

Figure II

Coulisseau ou tiroir


Chapeau

Figure II-9 : Distributeur pneumatique


mécanique créant ainsi un mouvement le plus souvent de transl


l’huile pour les vérins hydrauliques.


duquel coulisse un ensemble tige-piston. On distingue donc deu

La chambre arrière est la partie du cylindre ne contenan

est la partie du cylindre contenant la t

Figure II-10 : Composition d’un vérin pneum

Corps

Orifice

Coulisseau ou tiroir

PPaarrttiiee ooppéérraattiivvee





piston. On distingue donc deu

contenan

est la partie du cylindre contenant la t

ergie fluidique en une énergie

at

ur les vérins pneumatiques et

deux extrémités, à l’intérieur

ige du vérin.


ation.



x chambres

t pas la tige du vérin

ige du vérin.

atique

Pilotage

29




x chambres :

t pas la tige du vérin ;

ige du vérin.


30

On distingue deux catégories de vérins :

Les vérins simple effet : ils n’ont qu’une seule entrée d’air sous pression et ne

développent d’effort que dans une seule direction. La course de retour à vide est

réalisée par la détente d’un ressort en rappel incorporé dans le corps du vérin ;

Les vérins à double effet : contrairement à la version simple effet, ce type de vérin

développe une même force à l’aller comme au retour pour produire un travail.

II.4 Conclusion

La description de la partie opérative de la machine nous a permis de bien comprendre

le fonctionnement de la trémie portuaire ainsi que le rôle de chaque constituant dans le cycle

de déchargement, ce qui nous facilitera la tâche pour l’élaboration de leur commande qui sera

traitée dans le chapitre IV.

CChhaappiittrree IIIIII AAuuttoommaattee pprrooggrraammmmaabbllee iinndduussttrriieellllee

32

III.1 Introduction

L’automate programmable industriel API (ou Programmable Logic Controller PLC) est

aujourd’hui le constituant le plus répondu des automatismes. On le trouve pratiquement dans

tous les domaines industriels vue sa grande flexibilité et son aptitude à s’adapter.

Ce chapitre sera consacré à la description des automates programmables d’une façon

générale et d’une manière plus détaillée de l’automate S7-300.

III.2 Historique sur les automates programmables

Au début des années 50, les ingénieurs étaient déjà confrontés à des problèmes

d’automatisme. Les composants de base de l'époque étaient les relais électromagnétiques à un

ou plusieurs contacts. Les circuits conçus comportaient des centaines voir des milliers de

relais. Le transistor n'était connu que comme un composant d'avenir et les circuits intégrés

étaient inconnus.

Vers 1960, les semi-conducteurs (transistors, diodes) sont apparus dans les

automatismes sous forme de circuits digitaux. Ce n'est que quelques années plus tard, que

l'apparition des circuits intégrés a amorcé une révolution dans la façon de concevoir les

automatismes.

Ceux-ci étaient très peu encombrants et leur consommation était des plus réduite. On

pouvait alors concevoir des fonctions de plus en plus complexes à des coûts toujours

décroissants.

C'est en 1969 que les constructeurs américains d'automobiles (General Motors en

particulier) ont demandé aux firmes fournissant le matériel d'automatisme des systèmes plus

évolués et plus souples pouvant être modifiés simplement sans coûts exorbitants.

Les ingénieurs américains ont résolu le problème en créant un nouveau type de produit

nommé ‘automates programmables’. Ils n’étaient rentables que pour des installations d’une

certaine complexité, mais la situation a très vite changée, ce qui a rendu les systèmes câblés

obsolètes.

De nombreux modèles d'automates sont aujourd'hui disponibles ; depuis les nano

automates bien adaptés aux machines et aux installations simples avec un petit nombre

d'entrées/sorties, jusqu'aux automates multifonctions capables de gérer plusieurs milliers

d'entrées/sorties et destinés au pilotage de processus complexes.


33

III.3 Définition générale [9]

Un automate programmable industriel (API) est une machine électronique spécialisée

dans la conduite et la surveillance en temps réel de processus industriels et tertiaires.

Il exécute une suite d’instructions introduites dans ses mémoires sous forme de

programme, et s’apparente par conséquent aux machines de traitement d’information.

Trois caractéristiques fondamentales le distinguent des outils informatiques tels que les

ordinateurs utilisés dans les entreprises et les tertiaires :

Il peut être directement connecté aux capteurs et pré-actionneurs grâce à ses

entrées/sortie industrielles ;

Il est conçu pour fonctionner dans des ambiances industrielles sévères (température

vibrations, microcoupures de la tension d’alimentation, parasites, etc.) ;

Enfin, sa programmation à partir des langages spécialement développés pour le

traitement des fonctions d’automatismes facilitent son exploitation et sa mise en

œuvre.

Selon la norme française EN 61131-1, un automate programmable est un:

Système électronique fonctionnant de manière numérique, destiné à être utilisé dans

un environnement industriel, qui utilise une mémoire programmable pour le stockage interne

des instructions orientées aux fins de mise en œuvre des fonctions spécifiques, telles que des

fonctions de logique, de mise en séquence, de temporisation, de comptage et de calcul

arithmétique, pour commander au moyen d’entrées et de sorties Tout ou Rien ou analogiques

divers types de machines ou de processus. L’automate programmable et ses périphériques

associés sont conçus pour pouvoir facilement s’intégrer à un système d’automatisme

industriel et être facilement utilisés dans toutes leurs fonctions prévues.


34

Figure III-1 : L’automate dans une structure d’automatisme [10]


35

III.4 Architecture des automates

III.4.1 Le processeur

Le processeur a pour rôle principal le traitement des instructions qui constituent le

programme de fonctionnement de l’application. Mais en dehors de cette tache de base, il

réalise également d’autres fonctions :

Gestion des entrées/sorties ;

Surveillance et diagnostic de l’automate par une série de tests lancés à la mise sous

tension ou cycliquement en cours de fonctionnement ;

Dialogue avec le terminal de programmation aussi bien pour l’écriture et la mise au

point du programme qu’en cours d’exploitation pour des réglages ou des vérifications

de données ; [9]

Le processeur est organisé autour d’un certain nombre de registres, ce sont des mémoires

rapides permettant la manipulation des informations qu’elles retiennent, ou leurs

combinaisons avec des informations extérieures.

III.4.1.1 Les principaux registres existants dans un processeur

III.4.1.1.1 L’accumulateur

C’est le registre où s’effectuent les opérations du jeu d’instruction, les résultats sont

contenus dans ce registre spécial.

III.4.1.1.2 Le registre d’instruction

Il reçoit l’instruction à exécuter et décode le code opération. Cette instruction est

désignée par le pointeur.

III.4.1.1.3 Le registre d’adresse

Ce registre reçoit, parallèlement au registre d’instruction, la partie opérande de

l’instruction. Il désigne le chemin par lequel circulera l’information lorsque le registre

d’instruction validera le sens et ordonnera le transfert.

III.4.1.1.4 Le registre d’état

C’est un ensemble de positions binaires décrivant, à chaque instant, la situation dans

laquelle se trouve précisément la machine.


36

III.4.1.2 La pile

Une organisation spéciale de registres constitue une pile, ses mémoires sont utilisées

pour contenir le résultat de chaque instruction après son exécution. Ce résultat sera utilisé

ensuite par d’autres instructions, et cela pour faire place à la nouvelle information dans

l’accumulateur.

III.4.2 Les mémoires

Un système à processeur est toujours accompagné d’un ou de plusieurs types de

mémoires. Les automates programmables industriels possèdent pour la plupart les mémoires

suivantes :

III.4.2.1 Mémoire de travail

La mémoire de travail (mémoire vive) contient les parties du programme significatives

pour son exécution. Le traitement du programme a lieu exclusivement dans la mémoire de

travail et dans la mémoire système.

III.4.2.2 Mémoire système

La mémoire système (mémoire vive) contient les éléments de mémoire que chaque CPU

met à la disposition du programme utilisateur comme, par exemple, mémoire images des

entrées et sorties, mémentos, temporisation et compteur. La mémoire système contient, en

autre la pile des blocs et la pile des interruptions. Elle fournit aussi la mémoire temporaire

allouée au programme (piles des données locales).

III.4.2.3 Mémoire de chargement

Elle sert à l’enregistrement du programme utilisateur sans affectation de mnémoniques

ni de commentaires (ces derniers restent dans la mémoire de la console de programmation).

La mémoire de chargement peut être soit une mémoire vive (RAM) soit une mémoire

EPROM.

III.4.2.4 Mémoire RAM non volatile

Zone de mémoire configurable pour sauvegarder des données en cas de défaut

d’alimentation.


37

III.4.2.5 Mémoire ROM

Contient le système d’exploitation qui gère la CPU.

III.4.3 Les modules d’entrées/sorties

Ils traduisent les signaux industriels en information API et réciproquement appelés aussi

coupleurs.

Beaucoup d’automates assurent cette interface par des modules amovibles qui peuvent

être modulaires par cartes ou par rack. D’autres automates ont une structure mono bloque

avec des modules intégrés dans un châssis de base, (cas des automates de Télémécanique

TSX17 et SIMATIC S7-300).

Le nombre total de modules est évidement limité, pour des problèmes physiques tel que:

Alimentation en électrique ;

Gestion informatique ;

Taille du châssis.

Différents types de modules sont disponibles sur le marché selon l’utilisation souhaitée,

les plus répondus sont :

III.4.3.1 Entrée sorties TOR (Tout ou Rien)

La gestion de ce type de variables constituant le point de départ des API reste l’une de

leurs activités majeures. Leurs nombres est en générale de 8, 16, 24 ou 32 entrées/sorties, qui

peuvent fonctionner :

En continue 24V, 48V ;

En alternative 24V, 48V, 100/120V, 200/240V.

III.4.3.2 Entrées sorties analogiques

Elles permettent l’acquisition de mesures (entrées analogiques), et la commande (sorties

analogiques). Ces modules comportent un ou plusieurs convertisseurs

analogiques/numériques (A/N) pour les entrées, et numériques/analogiques (N/A) pour les

sorties dont la résolution est de 8 à 16 bits.

Les standards les plus utilisés son : ±10V, 0-10V, ±20mA, 0-20mA et 4-20mA. Ces

modules sont en générale multiplexés en entrée pour n’utiliser qu’un seule convertisseur A/N


38

alors que les sorties exigent un convertisseur N/A par voie pour pouvoir garder la commande

durant le cycle de l’API.

III.4.3.3 Les modules spécialisé

Ils assurent non seulement une liaison avec le monde extérieur, mais aussi une partie du

traitement pour soulager le processeur et donc améliorer les performances. Ces modules

peuvent posséder un processeur embarqué ou une électronique spécialisée. On peut citer :

III.4.3.3.1 Les cartes de comptage rapide

Elles permettent de saisir les événements plus courts que la durée du cycle, travaillant à

des fréquences qui peuvent dépasser 10KHz.

III.4.3.3.2 Les entrées/sorties déportées

Leurs intérêts est de diminuer le câblage en réalisant la liaison avec les détecteurs,

capteurs ou actionneurs au plus prêt de ceux-ci, ce qui a pour effet d’améliorer la précision de

mesure. La liaison entre le boitier déporté et l’unité centrale s’effectue par le biais d’un réseau

de terrain selon des protocoles bien définis. L’utilisation de la fibre optique permet de porter

la distance à plusieurs kilomètres.

III.4.4 L’alimentation électrique

Elle a pour rôle de fournir les tensions continues nécessaires aux composants avec de

bonnes performances, notamment face aux micros-coupures du réseau électrique qui constitue

la source d’énergie principale. La tension d’alimentation peut être 5V, 12V ou 24V. D’autres

alimentations peuvent être nécessaires pour les châssis d’extensions et pour les modules

entrées/sorties. Un onduleur est recommandé pour éviter les risques de coupures non tolérées.

III.4.5 Les liaisons

Elles s’effectuent :

Avec l’extérieur par des bornes (à vis, à clapser…etc.), sur lesquelles arrivent des

câbles transportant des signaux électriques ;

Avec l’intérieur avec des bus, liaison parallèles entres les divers éléments. Il existe

plusieurs types de bus, car on doit transmettre des données, des états des adresses.


39

III.4.6 Éléments auxiliaires

Un ventilateur est indispensable dans le châssis comportant de nombreux modules, ou

dans le cas où la température ambiante est susceptible de devenir assez élevée ;

Un support mécanique : il peut s’agir d’un rack, l’automate se présente alors sous

forme d’un ensemble de cartes, d’une armoire d’une grille et des fixations

correspondantes ;

Des indicateurs d’états : concernant la présence de tension, le charge de batterie, le

bon fonctionnement de l’automate…etc.

III.5 Protections de l’automate

La protection des circuits d’entrée contre les parasites électriques est souvent résolue

par des couplages optoélectroniques. Le passage des signaux par un stade de faisceaux

lumineux assure en effet une séparation entre les circuits internes et externes. Du coté sortie,

on doit assurer le même type de protection, mais aussi une amplification de puissance avec au

final un courant continu ou alternatif selon les cas.

Deux types de cartes électroniques sont utilisés :

III.5.1 Les modules à sortie statiques

Relais statique intégrant des composants spécialisés : transistor bipolaire, thyristor. Ces

composants n’ont aucune usure mécanique et leurs caractéristiques de commutation se

maintiennent dans le temps.

III.5.2 Les modules à relai électromagnétiques

Où le découplage résulte de l’existence de deux circuits électriques (bobine d’excitation,

circuit de puissance), ces relais électromagnétiques ont l’avantage d’avoir une faible

résistance de contact, une faible capacité de sortie et surtout un faible coût, mais ont une durée

de vie et une vitesse de commutation inférieures aux sorties statiques.

III.6 Environnement

Dans le cadre d’une évolution conduisant à une automatisation de plus en plus globale,

l’automate est de plus en plus acheté « nu ». Et même si c’est le cas, il doit pouvoir se

connecter à d’autres matériels à processeur et d’autres agents d’exploitation. Les types de

communication supportés par les API modernes sont :


40

La communication avec un opérateur par un pupitre ou un terminal industriel : ils

permettent une communication homme-machine, et ce dans les deux sens (clavier

alphanumérique, écran à affichage graphique). Ils offrent des protections telles que des

claviers étanches pour une utilisation en ambiance industrielle ;

Les échanges d’information avec une supervision dont le rôle dépasse largement la

communication entre l’API et l’opérateur. Les postes de supervision constituent un

outil de communication à distance pour recevoir des informations de l’automate, les

données des ordres, voir changer certain de ses paramètres ;

Les échanges d’informations avec clés capteurs et actionneurs intelligents ;

Les échanges d’informations avec un processeur maitre ou, au contraire, avec des

esclaves, dans le cadre d’un réseau.

Pour l’automatisation de la Trémie on a opté pour la gamme SIMATIC 300 et plus

précisément S7-300 et ce choix est justifié par les performances et la grande fiabilité dont

jouit cet automate ainsi que sa disponibilité au sein de Cevital.

III.7. Présentation de l’automate S7-300 [11]

L’automate programmable S7-300 est un automate modulaire qui se compose des

éléments suivants :

CPU (computer process unit) ;

Un module d’alimentation ;

Des modules d’entrées sorties (TOR ou Analogique).

Figure III-2 : Vue générale de l’automate S7-300


41

III.7.1 Présentation de la CPU S7-300

L’automate programmable utilisé dans ce projet est un S7-300. Sa caractéristique

principale est l’intégration de modules comportant entre autres des fonctions intégrées.

Figure III-3 : Vue générale de la CPU S7-300

III.7.1.1 LED de visualisation d’état et de défaut

(Rouge) SF Défaut matériel ou logiciel

(Rouge) BATF Défaillance de la pile.

(Vert) 5V DC L’alimentation 5V DC est correcte

(Jaune) FRCE Le forçage permanant est actif.

(Verte) RUN CPU en RUN.

(Jaune) STOP CPU en STOP ou en ATTENTE ou en démarrage.


42

III.7.1.2 Commutateur de mode de fonctionnement

Le changement de mode ce fait à l’aide d’une clé :

Position Signalisation Explication

RUN-P Mode de fonctionnement

RUN-PROGRAMME

La CPU traite le programme utilisateur.

Le programme peut être modifié.

Dans cette position la clef ne peut être retirée.

RUN Mode de fonctionnement

RUN

La CPU traite le programme utilisateur.

Le programme ne peut être modifié qu’avec

légitimation par mot de passe.

La clef peut être retirée.

STOP Mode de fonctionnement

STOP

La CPU ne traite aucun programme utilisateur.

La clef peut être retirée.

MRES Effacement général Position instable du commutateur, pour

effectuer l’effacement général il faut respecter

un ordre particulier de commutation

Tableau III-1 : Positions du commutateur du mode de fonctionnement

III.7.1.3 Pile de sauvegarde ou accumulateur

L’utilisation de l’accumulateur ou de la pile de sauvegarde est nécessaire pour

l’horloge temps réelle.

La pile de sauvegarde est aussi utilisée pour :

La sauvegarde du programme utilisateur s’il n’est pas enregistré dans la mémoire

morte ;

Pour étendre la zone rémanente de données ;

L’accumulateur est rechargé à chaque mise sous tension de la CPU. Son autonomie est

de quelques jours voir quelques semaines au maximum. La pile de sauvegarde n’est pas

rechargeable mais son autonomie peut aller jusqu'à une année.


43

III.7.1.4 Carte mémoire

La plus part des CPU possèdent une carte mémoire. Son rôle est de sauvegarder le

programme utilisateur, le système d’exploitation et les paramètres qui déterminent le

comportement de la CPU et des modules en cas de coupure du courant.

III.7.1.5 Interface MPI (interface multipoint)

L’interface MPI est l’interface de la CPU utilisée pour la console de programmation

(PG), le pupitre operateur (OP) ou par la communication au sein d’un réseau MPI. La vitesse

de transmission typique est de 187,5 k Bauds.

III.7.2 Caractéristiques techniques de la CPU S7-300

Les tableaux suivants résument les principales caractéristiques techniques de la CPU

S7-300

MémoiresMémoire de travaille intégrée uniquement 32 koMémoire de chargement intégrée 48 ko de RAM

48 ko de FEPROMImpossibilité d’extension de la mémoire de travail ainsi que la mémoire de chargementMémentosNombre 2048 bitsRémanence : réglable

par défautDe MB 0 à MB 143De MB 0 à MB 15

Mémentos décadence Un octet de mémentoBloc de donnéesNombre Maximum 127 (DB 0 réservé)Taille Maximum 16 koRémanence : réglable

par défautMaximum 2 DB, 144 octets de données.Pas de rémanence

BlocsBloc d’organisation (OB) 13Taille Maximum 8 koProfondeur d’imbrication :Par classe de prioritéSupplémentaire à l’intérieur d’un OBd’erreur

84

Bloc fonctionnel (FB) 128Taille Maximum 8 koFonctions (FC) 128Taille Maximum 8 koTemporisations/compteursCompteurs S7Rémanence par défaut

64Z0 à Z7


44

Rémanence réglablePlage de comptage

Z0 à Z630 à 999

Temporisation S7Rémanence par défautRémanence réglablePlage de comptage

128Aucune temporisation permanenteT0 à T710 ms à 9990 s

Zones d’adressage (entrées sorties)NumériqueSpéciales

0.0 à 125.7/0.0 à 125.7126.0 à 126.3/124.0 et 124.1

AnalogiquesAnalogiques intégrées

256 à 751/256 à 751128 à 135/128 à 129

Mémoire image (non réglable) 128 octets/128 octetsSauvegardeAvec pile Toutes les donnéesSans pile 144 octets

Tableau III-2 : Zones de mémoire et de périphérie de la CPU

Fonctions de test et de diagnostique

Etat/forçage de variables Oui

Variables Entrées, sorties, DP, temporisations,compteurs, mémentos

NombresÉtat de variablesForçage de variables

Maximum 30Maximum 14

Forçage permanantVariablesNombres

OuiEntrées, sortiesMaximum 10

Nombres de points d’arrêts 2

Tampon de diagnosticNombres d’entrées (non réglables)

Oui100

Tableau III-3 : Fonction de test et de diagnostic

Interface de communication MPIVitesse de transmission 19,2, 187,5 k Bauds

Tableau III-4 : Interface de communication MPI


45

Tensions, courantsTension d’alimentationPlage admissible

24 Vcc20,4 à 28,8 V

Consommation (en marche à vide) Typique 1,0 A

Tableau III-5 : Tensions et courants

Fonctions intégréesCompteur 1 ou 2 selon la configuration utilisateurFréquencemètre Maximum 10 kHzPositionnement 1 voie

Tableau III-6 : Fonctions intégrées de la CPU [15]

III.7.3 Les registres de la CPU

III.7.3.1 Le mot d’état

C’est un registre composé de 9 bites qui nous renseignent sur l’état de la CPU à chaque

instant

- - - - - - - RB BI1 BI0 DEB DM OU ETAT RLG /PI

Tableau III-7 : Les bites du mot d’état

III.7.3.1.1 Première interrogation /PI

Le fonctionnement de ce bit est le suivant :

L’état de /PI est interrogé au même moment que l’état de l’opérande en cours ;

Si /PI est à 0, la CPU exécute la séquence comme étant une nouvelle, et met le bit /PI

à 1. Seul le résultat de l’interrogation de l’opérande est mémorisé dans le RLG ;

Tant que /PI est à 1, le résultat de l’interrogation de l’opérande en cours est comparé,

selon l’opération combinatoire effectuée, à celui mémorisé précédemment dans le

RLG ;

La fin d’une séquence ou une instruction de saut conditionnel remet le bit /PI à 0.

III.7.3.1.2 Le bit du résultat logique RLG

Il contient le résultat d’une opération combinatoire sur bits, ou le résultat d’une

comparaison.

Dans une séquence combinatoire, le résultat d’une interrogation est toujours combiné

avec le RLG, suivant la règle booléenne établie, à condition que /PI soit à 1.

Si ce dernier est à 0, c’est le contenu de l’opérande en cours qui lui est affecté.


46

III.7.3.1.3 Le bit d’état

Contient la valeur du bit en accès. Il est utilisé uniquement pour les opérations

combinatoires ayant accès à la mémoire. Pour les opérations n’ayant pas accès aux mémoires,

ce bit est à 1 et n’a pas de signification.

III.7.3.1.4 Le bit OU

Ce bit est utilisé lors de l’utilisation de l’opération ET avant OU.

Le RLG d’une séquence interne est transféré vers ce bit, pour pouvoir enregistrer le

nouveau résultat dans le bit RLG.

III.7.3.1.5 Le bit de débordement DEB

Il est mis à 1 par une opération arithmétique, une opération de conversion ou une

opération de comparaison de nombres à virgule flottante lorsqu’il y a débordement.

III.7.3.1.6 Le bit de débordement mémorisé DM

Il est mis à 1 au même moment que DEB, et le reste après la correction de l’erreur, il

indique donc si une erreur s’est produite dans l’une des opérations exécutées précédemment.

L’opération SPS le remet à 0.

III.7.3.1.7 Les bits indicateurs BI1 et BI0

Ils donnent des informations sur les résultats des opérations suivantes, avec ou sans

débordement :

Le résultat d’une opération arithmétique ;

Le résultat d’une opération de comparaison ;

Le résultat d’une opération combinatoire sur mots ;

Les bits décalés par une opération de rotation ou de décalage.

III.7.3.1.8 Le bit du résultat binaire RB

Il constitue un lien entre le traitement d’opérations combinatoires sur bits et sur mots.

En effet, il permet d’utiliser le résultat d’une opération sur mots, comme étant un résultat

binaire, et l’intégrer à une séquence combinatoire sur bits.

Il correspond aussi à la sortie de validation ENO les FB et les FC.


47

III.7.3.2 Accumulateur 1 et accumulateur 2

Registres sur 32 bites, qui permettent de traiter des octets, des mots ou des doubles

mots. Ils sont utilisés pour le chargement des opérandes. Le résultat d’une opération, se trouve

toujours dans l’accumulateur 1.

III.7.3.3 Registre d’adresse AR1 et AR2

Deux registres sur 32 bites renfermant les adresses des opérandes en court d’utilisation.

III.7.3.4 Pile des parenthèses

Octet de mémoire utilisé pour des combinaisons d’expressions entre parenthèse, on peut

avoir jusqu’a 7 niveaux de parenthèses, appelées « entrées », chaque entrée englobe les bites

du mot d’état suivants : RLG, RB, OU.

L’opération fermer parenthèse «) » ferme l’expression entre parenthèse et extrait une entrée

de la pile, puis définit le nouveau RLG qui est le résultat de la combinaison du RLG en cours

avec celui mis dans la pile des parenthèses.

III.7.4 Module d’alimentation

Divers modules d’alimentation sont mis à disposition pour l’alimentation du S7-300 et

des capteurs/actionneurs en 24 V cc.

Le module d’alimentation utilisé dans ce projet est : PS 307, 5A qui présente les propriétés

suivantes :

Courant de sortie 5A ;

Tension nominale de sortie 24 V cc, stabilisée, tenue aux courts-circuits et à la marche

à vide ;

Raccordement à un réseau alternatif monophasé (tension nominale d’entrée

120/130 Va cc, 50/60 Hz) ;

Séparation de sécurité des circuits selon EN 60 950 ;

Peut servir de tension d’alimentation des capteurs et actionneurs.


48

Figure III-4 : Module d’alimentation


49

III.8 Conclusion

Dans ce chapitre on a vu la structure modulaire d’un automate programmable ainsi que

son architecture interne. Par suite on a focalisé notre étude sur l’automate S7-300 en mettant

en avant ses caractéristiques techniques pour une meilleure exploitation pendant sa

programmation qui sera l’objet du chapitre IV.

Chapitre IV Application

51

IV.1 Introduction

Dans ce chapitre nous allons d’abord présenter la problématique ensuite nous

donnerons une description générale des systèmes automatisés vient après, la modélisation du

fonctionnement de la trémie portuaire et son GRAFCET et enfin nous passerons à

l’élaboration du programme d’automatisation et la supervision avec le Visual Basic.

IV.2 Systèmes automatisés

IV.2.1 Définition de l’automatisation [12]

L’automatisation d’une production consiste à transformer l’ensemble des tâches de

commande et de surveillance, réalisées par des opérateurs humains, dans un ensemble

d’objets techniques appelés partie commande. Cette dernière mémorise le savoir faire des

opérateurs, pour obtenir l’ensemble des actions à effectuer sur la matière d’œuvre, afin

d’élaborer le produit final.

IV.2.2 Objectif de l’automatisation [12]

Hors les objectifs à caractères financiers on trouve :

Éliminer les tâches répétitives ;

Simplifier le travail de l'humain ;

Augmenter la sécurité ;

Accroître la productivité ;

Économiser les matières premières et l'énergie ;

S’adapter à des contextes particuliers ;

Maintenir la qualité.

IV.2.3 Structure d’un système automatisé [13]

Tout système automatisé est composé de deux parties principales : partie opérative et

partie commande. Ces deux parties s’échangent les informations entre elles à l’aide des

capteurs et près-actionneurs comme le montre la figure IV.1.

La partie opérative procède au traitement des matières d’œuvre afin d’élaborer le

produit finale.

La partie commande coordonne la succession des actions sur la partie opérative dans le

but d’obtenir le produit final.


52

La communication entre la partie opérative et la partie commande se fait par

l’intermédiaire d’une interface, cette dernière est constituée par l’ensemble de capteurs et pré-

actionneurs.

Figure IV-1 : Structure d’un système automatisé.

IV.3 Modélisation du fonctionnement de la trémie portuaire

Pour reproduire au mieux le cycle de fonctionnement de la trémie portuaire, on utilisera

un modèle de représentation séquentiel qui est le Grafcet.

IV.3.1 GRAFCET [14]

Le Grafcet (graph fonctionnel de commande étapes-transitions), est un outil graphique

de définition pour l'automatisme séquentiel, en tout ou rien. Mais il est également utilisé dans

beaucoup de cas combinatoires, dans le cas où il y a une séquence à respecter mais où l'état

des capteurs suffirait pour résoudre le problème en combinatoire. Il utilise une représentation

graphique.

C'est un langage clair, strict mais sans ambiguïté, permettant par exemple au

réalisateur de montrer au donneur d'ordre comment il a compris le cahier des charges.

Langage universel, indépendant (dans un premier temps) de la réalisation pratique (peut se

"câbler" par séquenceurs, être programmé sur automate voire sur ordinateur).


53

IV.3.1.1 Éléments d’un GRAFCET

Un Grafcet est composé d'étapes, de transitions et de liaisons.

Une LIAISON est un arc orienté (ne peut être parcouru que dans un sens). A une

extrémité d'une liaison il y a UNE (et une seule) étape, à l'autre UNE transition. On la

représente par un trait plein rectiligne, vertical ou horizontal. Una verticale est parcourue de

haut en bas, sinon il faut le préciser par une flèche. Une horizontale est parcourue de gauche à

droite, sinon le préciser par une flèche.

Une ETAPE correspond à une phase durant laquelle on effectue une ACTION pendant

une certaine DUREE (même faible mais jamais nulle). L'action doit être stable, c'est à dire

que l'on fait la même chose pendant toute la durée de l'étape, mais la notion d'action est assez

large, en particulier composition de plusieurs actions, ou à l'opposé l'inaction (étape dite

d'attente).

On représente chaque étape par un carré, l'action est représentée dans un rectangle à gauche,

l'entrée se fait par le haut et la sortie par le bas. On numérote chaque étape par un entier

positif, mais pas nécessairement croissant par pas de 1, il faut simplement que jamais deux

étapes différentes n'aient le même numéro.

Une TRANSITION est une condition de passage d'une étape à une autre. Elle n'est

que logique (dans son sens Vrai ou Faux), sans notion de durée. La condition est définie par

une RECEPTIVITE qui est généralement une expression booléenne (c.à.d. avec des ET et des

OU) de l'état des CAPTEURS.

On représente une transition par un petit trait horizontal sur une liaison verticale. On note à

droite la réceptivité, on peut noter à gauche un numéro de transition (entier positif,

indépendant des numéros d'étapes).

Dans le cas de plusieurs liaisons arrivant sur une transition, on les fait converger sur une

grande double barre.

IV.3.1.2 Les règle d’évolutions

D’après la norme NF C-03-190, le GRAFCET est régit par les cinq règles suivantes :

Règle1 : l’étape initiale est représentée par un double carré, elle est activée à l’initialisation de

l’automatisme sans conditions, c'est-à-dire au début de fonctionnement du système.

Règle2 : une transition est soit validée, ou non validée. Elle est validée lorsque toutes les

étapes immédiatement précédentes sont activées, mais elle ne peut être franchie que si la

réceptivité qui lui est associé est vraie.


54

Règle3 : le franchissement d’une transition entraine l’activation de toutes les étapes

immédiatement suivantes et la désactivation de toutes les étapes précédentes.

Règle4 : plusieurs transitions simultanément franchissables, sont simultanément franchises.

Règle5 : si au cours du fonctionnement, une même étape doit être à la fois activée et

désactivée, alors elle reste activée.

IV.3.2 Problématique

Les raisons qui ont poussé le service manutention à faire appel pour l’élaboration

d’une automatisation, sont les suivantes:

Le processus de déchargement de la matière première (sucre roux, céréales) étant

manuellement commandé à travers une armoire à relai ;

L’augmentation de nombres de pannes qui causent des retards de production ;

D’introduire une supervision dédiée à ce processus.

IV.3.3 Élaboration du GRAFCET de la trémie portuaire

Avant d’élaborer le GRAFCET il est important de définir le cahier des charges qui

représente les exigences et les conditions de fonctionnement.

IV.3.3.1 Cahier des charges

Après l’ouverture des cales lors de l’accostage du bateau, le cycle de déchargement

du produit semi-finie (sucre roux, céréales) est entamé des le démarrage du compresseur pour

alimenter les vérins à double effet destiné à régler le télescope dont le rôle est d’extraire la

quantité de produit souhaité.

La commande des vérins s’effectue par la pression grâce à des électrovannes qui

s’enclenchent par ordre du pressostat. Le sécheur reçoit l’air humide qui le déshumidifie avant

qu’il soit injecté au circuit air comprimé.

L’aspiration aussi entamée afin de récupérer la poudre de sucre roux éparpillée dans la

jetée. Elle est assurée par un système de vis sans fin, filtre et ventilation, la vis(a) démarre en

premier lieu, puis la vis(b), puis le filtre (Fb1) actionne ainsi la ventilation (VTb1), et se

même pour le filtre (Fb2) et la ventilation (VTb2).Puis la vis(c), puis le filtre (Fc1) actionné

ainsi que le ventilateur (VTc1), et de même pour le filtre (Fc2) et le ventilateur (VTc2).

Les tapis TBEX1A et TBEX1B se mettent en marche après démarrage du TB1A

(autorisation de démarrage).


55

Si les tapis ne démarrent pas après 10mn, l’aspiration s’arrête.

Si le circuit est en marche complet, et que les tapis s’arrêtent pour une raison ou une autre,

15mn après, l’aspiration s’arrête.

S’il y a bourrage de la vis, la vis s’arrête.

S’il y a bourrage de TBEX, le tapis s’arrête.

S’il y a déport bande, le tapis s’arrête après 5s.

S’il y a arrêt d’urgence, le TBEX s’arrêt.

Si le contrôle de rotation détecte une anomalie, le tapis TBEX s’arrête.

Si le niveau filtre est haut, le filtre et le ventilo s’arrêtent.

IV.3.3.2 Cycle de fonctionnement de la trémie portuaire

On peut résumer le fonctionnement de la trémie portuaire en trois étapes

principales :

Etape1 : Activation de compresseur, sécheur et choix du niveau ;

Etape2 : Activation de l’aspiration ;

Etape3 : Activation des extracteurs(les tapis).


56

IV.3.3.3 GRAFCET de la trémie portuaire

IV.3.3.3.1 GRAFCET principale de la trémie

IV.3.3.3.2 GRAFCET de la macro étape 7

1

dc

2 DCOMP

2s/X2.rmcomp

3 DSECH

ps.rmsech

4

nh nb

6 OEV1H OEV2H 5 OEV1B OEV2B

pos1h.pos2h pos1b.pos2b

7

ad

ad

30 26 38

600s/x38

39 OASS

db2. au2. cr2. br2 au1. cr1. br1.db1 ass

32 TBEX1B br2. au2. cr2. db2.4s/x30 br1. au1. cr1. db1 au1+br1+cr1 27 TBEX1A

au2+cr2+br2 5s/x32.rmtbex1b 31 TBEX1B 29 TBEX1A rmtbex1a.5s/x27

33 TBEX1B 28 TBEX1A

rmtbex1b rmtbex1b rmtbex1a rmtbex1a

34 35

rmtbex1a

rmtbex1b rmtbex1a. rmtbex1b

36

900s/x36

37 OASS

ass

.


57

IV.4 Elaboration du programme d’automatisation de la trémie portuaire

7

brva. ass brva. ass

8 DVA

2s/x8.rmva

9

brvb brvb

10 DVB

2s/x10.rmvb

11

nhfb1 nhfb1

12 DFB1

2s/x12.rmfb1

13 DVTB1

2s/x13.rmvtb1

14

nhfb2

15 DFB2

nhfb2 2s/x15.rmfb2

16 DVTB2

2s/x16.rmvtb2

17

brvc

brvc 18 DVC

2s/x18.rmvc

19

nhfc1

20 DFC1

nhfc1 2s/x20.rmfc1

21 DVTC1

2s/x21.rmvtc1

22

nhfc2

23 DFC2

nhfc2 2s/x23.rmfc2

24 DVTC2

2s/x24.rmvtc2

.


58

Le Step7 est l’un des logiciels les plus utilisés dans l’industrie. Dans ce présent chapitre

nous allons décrire en premier lieu la procédure à suivre pour la création et la configuration

matérielle d’un projet d’automatisation ainsi que la structure d’un projet, et en second lieu

nous posséderons à l’élaboration du programme de la trémie portuaire.

IV.4.1 Présentation générale de logiciel STEP7 [15]

IV.4.1.1 Définition du logiciel

Step7 fait parti de l’industrie logiciel SIMATIC. Il représente le logiciel de base pour la

configuration et la programmation de système d’automatisation.

Les tâches de bases qu’il offre à son utilisateur lors de la création d’une solution

d’automatisation sont :

La création et gestion de projet ;

La configuration et le paramétrage du matériel et de la communication ;

La gestion des mnémoniques ;

La création des programmes ;

Le chargement des programmes dans les systèmes cibles ;

Le teste de l’installation d’automatisation ;

Le diagnostique lors des perturbations des l’installation.

IV.4.1.2 Applications du logiciel de base STEP 7

Le logiciel Step7 met à disposition les applications suivantes :

Le gestionnaire de projet ;

La configuration du matériel ;

L’éditeur de mnémoniques ;

L’éditeur de programmes CONT, LOG et LIST ;

La configuration de la communication NETPRO ;

Le diagnostique du matériel.

IV.4.1.2.1 Gestionnaire de projet SIMATIC Manager

Le gestionnaire de projets SIMATIC Manager gère toutes les données relatives à un

projet d’automatisation, il démarre automatiquement les applications requises pour

le traitement de données sélectionnées. La figure IV.2 représente la fenêtre qui apparait au

lancement de SIMATIC Manager.


59

IV.4.1.2.2 Configuration du matériel HW Config

HW Config est utilisé pour configurer et paramétrer le support matériel dans un projet

d’automatisation.

IV.4.1.2.3 Editeur de mnémoniques

Il permet la gestion de toutes les variables globales. En effet il définit des désignations

symboliques et des commentaires pour les signaux du processus (entrées/sorties), les

mémentos, les blocs de données, les temporisations et les compteurs.

La table des mnémoniques qui en résulte est mise à disposition de toutes les

applications. La modification de l’un des paramètres d’une mnémonique est de ce fait

reconnue automatiquement par toutes les applications.

Figure IV.2 : Table de mnémoniques

IV.4.1.2.4 Editeur de programme


60

Les langages de base proposés sont :

Le schéma à contact (CONT), langage graphique similaire aux schémas de circuit à

relais, il permet de suivre facilement le trajet du courant ;

Liste d’instruction (LIST), langage textuel de bas niveau, à une instruction par ligne,

similaire au langage assembleur ;

Le logigramme (LOG), langage de programmation graphique qui utilise les boites de

l’algèbre de Boole pour représenter les opérations logiques.

L’éditeur de programme permet aussi la visualisation et forçage de variables.

IV.4.1.2.5 Configuration de communication Net Pro

La configuration et le paramétrage de réseaux se font à l’aide de l’application Net Pro.

Elle permet de :

Créer une vue graphique du réseau en question ainsi que les sous-réseaux qui le

constituent ;

Déterminer les propriétés et les paramètres de chaque sous-réseau.

IV.4.1.2.6 Diagnostique du matériel

Le diagnostique du matériel fournit un aperçu de l’état du système d’automatisation.

Dans une représentation d’ensemble, un symbole permet de préciser pour chaque module, s’il

est défaillant ou pas. Une double clique sur le module défaillant permet d’affiche les

informations détaillées sur le défaut.

Avec le diagnostique, on peut avoir des informations générales sur les modules, les causes des

erreurs, comme on peut détecter les causes des défaillances dans un programme.

IV.4.1.3 Création du projet avec Step7

Pour créer un projet avec Step7 on peut lancer l’assistant de création de projet Step7, ou

créer directement un projet que l’on configurera soi même.

IV.4.1.3.1 Utilisation de l’assistant de création d’un projet

Par défaut l’assistant de création de projet apparait à chaque démarrage de SIMATIC

Manager, si ce n’est pas le cas, son lancement se fait en passant le menus fichier>assistant

‘nouveau projet’. Cet assistant permet de créer un projet avec une interface simple.

Les étapes à suivre sont les suivants :


61

Etape1 : Cliquer sur le bouton « suivant » ;

Etape2: Il faut choisir la CPU utilisée pour le projet, la liste contient normalement toutes les

CPU supportées par la version de Step7 utilisée, dans le champ « nom de la CPU » il faut

donner un nom à la CPU cela peut s’avérer utile dans le cas où l’on utilise plusieurs CPU dans

un même projet ; il faut aussi choisir une adresse MPI pour la CPU, si l’on utilise une seule

CPU la valeur par défaut est 2 ;

Etape3 : Dans cet écran on insère des blocs dont OB1 est le bloc principal ; on doit aussi

choisir un langage de programmation parmi les trois proposés (LIST, CONT ou LOG) ;

Etape4 : On nome le projet et on clique sur Créer. Le projet est maintenant crée, on peut

visualiser une arborescence à gauche de la fenêtre qui s’est ouverte.

IV.4.1.3.2 Création d’un nouveau projet sans l’assistant de création de projet

Cette méthode est un peu plus compliquée, mais permet de mieux gérer le projet. Dans

la fenêtre SIMATIC Manager, cliquer sur fichier >Nouveau, une fenêtre demandant un nom

de projet s’ouvre. Il faut donc donner un nom au projet puis valider par ok. La fenêtre du

projet s’ouvre. Le projet est vide il faut lui insérer une station SIMATIC, cela est possible en

cliquant sur le projet avec le bouton droit puis insérer un nouveau objet>Station SIMATIC

300. La station SIMATIC n’est pas toujours configurer, il faut passer à l’étape de

configuration matérielle, qui peut être réalisée en procédant de la manière suivante :

Cliquez sur la station. Elle contient l’objet « matériel » ;

Ouvrez l’objet « matériel ». la fenêtre HW Config Configuration matérielle » s’ouvre ;

Etablissez la configuration de la station dans la fenêtre « configuration matérielle » ;

Vous disposez à cet effet d’un catalogue de module que vous pouvez afficher, si il

n’est pas déjà, par la commande Affichage>Catalogue.

Insérez d’abord un châssis/profilé support du catalogue des modules dans la fenêtre

vide. Ensuite, sélectionnez des modules que vous disposez aux emplacements

d’affichage du châssis/profilé support. Il faut configurer une CPU au moins par

station.


62

Figure IV.3 : Configuration du matériel

IV.4.1.3.3 Hiérarchie d’un projet

Dans SIMATIC Manager, la hiérarchie d'objets pour les projets et bibliothèques est

similaire à la structure des répertoires comportant des dossiers et fichiers dans l'explorateur de

Windows.

La figure suivante donne un exemple de hiérarchie d’objet

Figure IV.4 : Hiérarchie d’un projet Step7


63

Objet projet : trémie portuaire cevital ;

Objet station : SIMATIC 300 ;

Objet Module programmable : CPU 300IFM ;

Objet programme S7/M7 : programme S7 ;

Objet dossier sources ;

Objet dossier blocs.

Les objets servent :

De supports de propriétés ;

De dossiers ;

De supports de fonctions (par exemple pour le démarrage d’une application précise).

IV.4.1.4 Présentation du PLCSIM

L'application de simulation de modules S7-PLCSIM nous permet d'exécuter et de

tester notre programme dans l’automate programmable (AP) que l’on le simule dans

l’ordinateur ou dans la console de programmation. La simulation étant complètement réalisée

au sein du logiciel STEP 7, il n'est pas nécessaire qu'une liaison soit établie avec un matériel

S7 quelconque (CPU ou module de signaux).

S7-PLCSIM dispose d'une interface simple qui nous permet de visualiser et de forcer

les différents paramètres utilisés par le programme (comme, par exemple, d'activer ou de

désactiver des entrées). Tout en exécutant notre programme dans l'AP de simulation, nous

avons également la possibilité de mettre en œuvre les diverses applications du logiciel STEP7

comme, par exemple, la table des variables (VAT) afin d'y visualiser et d'y forcer des

variables.


64

Figure IV.5 : Simulateur PLCSIM

IV.5 Application

Dans cette partie nous allons présenter le programme élaboré gérant le

fonctionnement automatique de la Trémie réalisé sous Step7

IV.5.1 Procédure suivie pour la programmation de l’automate S7-300

IV.5.1.1 Attribution des adresses

D’après la liste des différents capteurs, actionneurs et pré- actionneur réalisée au

chapitre précédent, et pour que l’automate soit en liaison avec la partie opérative et

coordonner la succession et le déroulement des étapes il faut qu’il y un échange

d’informations en permanence avec la partie opérative et ce à travers les différents capteurs et

pré-actionneurs qu’on doit relier à l’automate dans des emplacements spécifiques qui

correspondent à des adresses physiques sur les modules entrées sorties.

La liste des tableaux suivants représente les adresses détaillée des entrées et sorties qui

sont liés à l’automate


IV.5.1.1.1 Les modules d’entrées

Entrées Description SymboleE 0.0 Bouton poussoir arrêt cycle InitE 0.1 Bouton poussoir démarrage de cycle dcE 0.2 Relai compresseur rmcompE 0.3 Relai de sécheur rmséchE 0.4 Pressostat psE 0.5 Choix de la position haute nhE 0.6 Choix de la position bas nbE 0.7 Capteur de position 1 haut pos1h

Tableau IV.1 : Module d’entrée 1

Entrées Description SymboleE 1.0 Capteur de position 2 haut pos2hE 1.1 Capteur de position 1 bas pos1bE 1.2 Capteur de position 2 bas pos2bE 1.3 Capteur de bourrage de la vis(a) brvaE 1.4 Relai de la vis(a) rmvaE 1.5 Capteur de bourrage de la vis(b) brvbE 1.6 Relai de la vis(b) rmvbE 1.7 Capteur de niveau haut de filtreB1 nhfb1


Entrées Description SymboleE 2.0 Relai de filtreB1 rmfb1E 2.1 Relai de ventilons VTB1 rmvtb1E 2.2 Capteur de niveau haut de filtreB2 nhfb2E 2.3 Relai de filtreB2 rmfb2E 2.4 Relai de ventilons VTB2 rmvtb2E 2.5 Capteur de bourrage de la vis(c) BrvcE 2.6 Relai de la vis(c) RmvcE 2.7 Capteur de niveau haut de filtreC1 nhfc1

65



Entrées Description SymboleE 3.0 Relai de filtreC1 rmfc1E 3.1 Relai de ventilons VTC1 rmvtc1E 3.2 Capteur de niveau haut de filtreC2 nhfc2E 3.3 Relai de filtreC2 rmfc2E 3.4 Relai de ventilons VTC2 rmvtc2E 3.5 Autorisation de démarrage pour les tapais AdE 3.6 Relai de TBEX1A rmtbex1aE 3.7 Capteur de bourrage de TBEX1A br1


Entrées Description SymboleE 4.0 Contrôle de rotation de TBEX1A cr1E 4.1 Arrêt d’urgence de TBEX1A au1E 4.2 Capteur de déport de bande de TBEX1A db1E 4.3 Relai de TBEX1B rmtbex1bE 4.4 Capteur de bourrage de TBEX1B br2E 4.5 Contrôle de rotation de TBEX1B cr2E 4.6 Arrêt d’urgence de TBEX1B au2E 4.7 Relai Arrêt de l’aspiration Ass


Entrées Description SymboleE 5.0 Capteur de déport de bande de TBEX1B db2E 5.1

E 5.2

E 5.3

E 5.4

E 5.5

E 5.6

E 5.7

66



IV.5.1.1.2 Les modules de sorties

Sortie Description SymboleA 8.0 Démarrage de compresseur CompA 8.1 Démarrage de sécheur SéchA 8.2 Ouverture de la vanne V1H OEV1HA 8.3 Ouverture de la vanne V2H OEV2HA 8.4 Ouverture de la vanne V1B OEV1BA 8.5 Ouverture de la vanne V2B OEV2BA 8.6 Démarrage vis(a) DVAA 8.7 Démarrage vis(b) DVB

Tableau IV.7: Module de sortie 1

Sortie Description SymboleA 9.0 Démarrage filtre b1 DFB1A 9.1 Démarrage ventilons b1 VTB1A 9.2 Démarrage filtre b2 DFB2A 9.3 Démarrage ventilons b2 VTB2A 9.4 Démarrage vis(c) DVCA 9.5 Démarrage filtre c1 DFC1A 9.6 Démarrage ventilons c1 VTC1A 9.7 Démarrage filtre c2 DFC2

Sortie

A 10.0 Démarrage ve

A 10.1 Démarrage TB

A 10.2 Démarrage TB

A10.3 Arrêter l’aspir

A 10.4

A 10.5

A 10.6

A 10.7

Tableau IV.8: Module de sortie2

67

Tableau IV.9: Module de sortie 3

Description Symbolentilons c2 VTC2EX1A TBEX1AEX1B TBEX1B

ation OASS


68

IV.5.1.2 Création de la table des mnémoniques

Pour améliorer la lisibilité et la clarté de notre programme, nous avons utilisé des

mnémoniques à la place des adresses absolues. Pour cala nous avons créé une table de

mnémoniques dans laquelle nous avons défini pour chaque opérande utilisée un nom

d’adresse absolue, le type de données ainsi qu’un commentaire. Les mnémoniques ainsi

définies pourront être utilisées dans l’ensemble du programme.

Le tableau suivant représente la table des mnémoniques qu’on a utilisées dans notre

programme :

N° Mnémonique Opérande Type Commentaire1 comp A 8.0 BOOL Démarrage de compresseur2 séch A 8.1 BOOL Démarrage de sécheur3 OEV1H A 8.2 BOOL Ouverture de la vanne V1H4 OEV2H A 8.3 BOOL Ouverture de la vanne V2H5 OEV1B A 8.4 BOOL Ouverture de la vanne V1B6 OEV2B A 8.5 BOOL Ouverture de la vanne V2B7 DVA A 8.6 BOOL Démarrage vis(a)8 DVB A 8.7 BOOL Démarrage vis(b)9 DFB1 A 9.0 BOOL Démarrage filtre b110 VTB1 A 9.1 BOOL Démarrage ventilons b111 DFB2 A 9.2 BOOL Démarrage filtre b212 VTB2 A 9.3 BOOL Démarrage ventilons b213 DVC A 9.4 BOOL Démarrage vis(c)14 DFC1 A 9.5 BOOL Démarrage filtre c115 VTC1 A 9.6 BOOL Démarrage ventilons c116 DFC2 A 9.7 BOOL Démarrage filtre c217 VTC2 A 10.0 BOOL Démarrage ventilons c218 TBEX1A A 10.1 BOOL Démarrage TBEX1A19 TBEX1B A 10.2 BOOL Démarrage TBEX1B20 Init E 0.0 BOOL Bouton poussoir arrêt cycle21 dc E 0.1 BOOL Bouton poussoir départ cycle22 rmcomp E 0.2 BOOL Retour marche compresseur23 rmséch E 0.3 BOOL Retour marche sécheur24 ps E 0.4 BOOL Pressostat25 nh E 0.5 BOOL Choix de position haut26 nb E 0.6 BOOL Choix de position bas27 Pos1h E 0.7 BOOL Capteur de position 1 haut28 Pos2h E 1.0 BOOL Capteur de position 2 haut29 Pos1b E 1.1 BOOL Capteur de position 1 bas30 Pos2b E 1.2 BOOL Capteur de position 2 bas31 brva E 1.3 BOOL Capteur de bourrage vis(a)32 rmva E 1.4 BOOL Relai de la vis(a)33 brvb E 1.5 BOOL Capteur de bourrage de vis(b)

34 rmvb E 1.6 BOOL Relai de la vis(b)35 nhfb1 E 1.7 BOOL Capteur de niveau haut FB1


69

36 rmfb1 E 2.0 BOOL Relai de filtre B137 rmvtb1 E 2.1 BOOL Relai de ventilons VTB138 nhfb2 E 2.2 BOOL Capteur de niveau haut de filtreB239 rmfb2 E 2.3 BOOL Relai de filtreB240 rmvtb2 E 2.4 BOOL Relai de ventilons VTB241 brvc E 2.5 BOOL Capteur de bourrage de la vis(c)42 rmvc E 2.6 BOOL Relai de vis(c)43 nhfc1 E 2.7 BOOL Capteur de niveau haut de filtre C144 rmfc1 E 3.0 BOOL Relai de filtre C145 rmvtc1 E 3.1 BOOL Relai de ventilons VTC146 nhfc2 E 3.2 BOOL Capteur de niveau haut de filtre C247 rmfc2 E 3.3 BOOL Relai de filtre C248 rmvtc2 E 3.4 BOOL Relai de ventilons VTC249 ad E 3.5 BOOL Autorisation de démarrage pour les deux tapis50 rmtbex1a E 3.6 BOOL relai de tapis TBEX1A51 br1 E 3.7 BOOL Capteur de bourrage de TBEX1A52 Cr1 E 4.0 BOOL Contrôle de rotation de TBEX1A53 au1 E 4.1 BOOL Arrêt d’urgence de TBEX1A54 db1 E 4.2 BOOL Capteur de déport de bande de TBEX1A55 rmtbex1b E 4.3 BOOL Relai de TBEX1B56 br2 E 4.4 BOOL Capteur de bourrage de TBEX1B57 cr2 E 4.5 BOOL Contrôle de rotation de TBEX1B58 au2 E 4.6 BOOL Arrêt d’urgence de TBEX1B59 ass E 4.7 BOOL Relai arrêt de l’aspiration60 db2 E 5.0 BOOL Capteur de déport band de TBEX1B61 OASS A10.3 BOOL Arrêter l’aspiration626364656667686970 Mcomp M 0.0 BOOL Mémento démarrage compresseur71 MTsech M 0.1 BOOL Mémento72 MAMsech M 0.2 BOOL Mémento73 MNH M 0.3 BOOL Mémento niveau haut74 MNB M 0.4 BOOL Mémento niveau bas75 MVA M 0.5 BOOL Mémento marche arrêt vis(a)76 MTVB M 0.6 BOOL Mémento temporisation vis(b)77 MAMVB M 0.7 BOOL Mémento marche arrêt vis(b)78 MTFB1 M 1.0 BOOL Mémento temporisation filtre (b1)79 MAMFB1 M 1.1 BOOL Mémento marche arrêt filtre (b1)80 MTVTB1 M 1.2 BOOL Mémento temporisation ventilation (b1)81 MAMVTB1 M 1.3 BOOL Mémento marche arrêt ventilation (b1)82 MTFB2 M1.4 BOOL Mémento temporisation filtre (b2)


70

83 MAMFB2 M1.5 BOOL Mémento marche arrêt filtre (b2)84 MTVTB2 M1.6 BOOL Mémento temporisation ventilation (b2)85 MAMVTB2 M1.7 BOOL Mémento marche arrêt ventilation (b2)86 MTVC M2.0 BOOL Mémento temporisation vis (c)87 MAMVC M2.1 BOOL Mémento marche arrêt vis (c)88 MTFC1 M2.2 BOOL Mémento temporisation filtre (c1)89 MAMFC1 M2.3 BOOL Mémento marche arrêt filtre (c1)90 MTVTC1 M2.4 BOOL Mémento temporisation ventilation (c1)91 MAMVTC1 M2.5 BOOL Mémento marche arrêt ventilation (c1)92 MTFC2 M2.6 BOOL Mémento temporisation filtre (c2)93 MAMFC2 M2.7 BOOL Mémento marche arrêt filtre (c2)94 MTVTC2 M3.0 BOOL Mémento temporisation ventilation (c2)95 MAMVTC2 M3.1 BOOL Mémento marche arrêt ventilation (c2)96 MTDBTBE

X1AM3.2 BOOL Mémento temporisation déport band TBEX1A

97 MAMTBEX1A

M3.3 BOOL Mémento marche arrêt TBEX1A

98 MTDBTBEX1B

M3.4 BOOL Mémento temporisation déport band TBEX1B

99 MTTBEX1B

M3.5 BOOL Mémento temporisation TBEX1B

100 MAMTBEX1B

M3.6 BOOL Mémento marche arrêt TBEX1B

Tableau IV.10: Table des mnémoniques

IV.5.1.3 Création de l’OB principale

Le bloc d’organisation (OB1) constitue l’interface entre le système d’exploitation et le

programme qu’on a élaboré. Il est appelé par le système d’exploitation qui gère le traitement

de programme cyclique, ainsi que le comportement à la mise en route de l’automate

programmable et le traitement des erreurs.

IV.5.1.4 Programme

Le programme de commande de la trémie portuaire est élaboré en langage de

programmation LADDER qui est le plus exploité en industrie. L’OB1 est seul bloc utilisé

pour la génération du programme qui est comme suit :


71


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97

IV.6 Elaboration d’une supervision de la trémie

IV.6.1 Introduction a la supervision

Lorsque la complexité des processus augmente et que les machines et installations

doivent répondre à des spécifications de fonctionnalité toujours plus sévères, l'opérateur a

besoin d'un maximum de transparence. Cette transparence s'obtient au moyen de l'Interface

Homme-Machine (IHM). Un système IHM constitue l'interface entre l'homme (opérateur) et

le processus (machine/installation). Le contrôle proprement dit du processus est assuré par le

système d'automatisation.

Un système IHM se charge des tâches suivantes:

IV.6.1.1 Représentation du process

Le processus est représenté sur le pupitre opérateur. Lorsqu'un état du processus

évolue p. ex., l'affichage du pupitre opérateur est mis à jour.

IV.6.1.2 Commande du processus

L'opérateur peut commander le processus via l'interface utilisateur graphique. Il peut

p. ex. définir une valeur de consigne pour un automate ou démarrer un moteur.

IV.6.1.3 Vue des alarmes

Lorsque surviennent des états critiques dans le processus, une alarme est

immédiatement déclenchée, p. ex. lorsqu'une valeur limite est franchie.

IV.6.1.4 Gestion des paramètres de processus et de machine

Les paramètres du processus et des machines peuvent être enregistrés au sein du

système IHM dans des recettes. Ces paramètres sont alors transférables en une seule opération

sur l'automate pour démarrer la production d'une variante du produit par exemple.

Le langage de programmation propriétaire Microsoft permettant de développer des

applications pour Windows. Son nom provient des similitudes de ce langage avec le langage

Basic auquel il apporte un environnement de développement visuel. Ce langage est le plus

répandu dans l'industrie aux Etats-Unis devant le langage C++ et le Cobol. Il offre l'avantage

de développer des applications "assez rapidement" et d'intégrer des modules externes, mais

présente l'inconvénient de ne pas être portable sur les environnements non-MS.


98

IV.6.2 Présentation du Visual Basic [16]

Microsoft Visual Basic©, communément appelé VB, est un atelier de génie logiciel

(AGL) de création d’applications Microsoft Windows©. La première version de VB sortie en

1991 avait pour vocation d’étendre le langage de programmation BASIC avec des

fonctionnalités graphiques et de fournir un environnement convivial de développement

d’applications dédiées Windows basé sur ces extensions. Avec l’arrivée d’Internet, VB a

agrandi son registre en intégrant dans son offre des fonctionnalités Web avec par exemple un

éditeur HTML.

VB est un outil en perpétuelle évolution. Ainsi, la version 6.0 (octobre 1998)

commence à introduire des concepts objets dans le langage BASIC et fournit tout un

ensemble de fonctionnalités Web. VB est aussi le premier à intégrer les nouveaux standards

Microsoft.

Longtemps considéré comme un outil de prototypage rapide, il est maintenant le plus

utilisé dans sa catégorie, son concurrent le plus sérieux étant le logiciel Delphi© de In prise.

De nombreux particuliers utilisent VB en raison de son coût réduit, de sa simplicité et de son

riche support technique. Avec l’arrivée de Windows NT et d’Internet, VB est devenu un outil

incontournable dans le domaine industriel.

IV.6.2.1 Caractéristiques générales

IV.6.2.1.1 Editeur graphique

L’éditeur graphique de VB est WYSIWYG (what you see is what you get), ce qui

signifie que la vision de l’interface donnée par l’éditeur lors de la conception est exactement

celle obtenue lors de l’exécution.

Ce concept facilite la mise au point de l’interface qui nécessite pas l’exécution du

programme pour être visualisée. De plus, le processus de création d’une interface a été

optimisé en utilisant, entre autres, les notions de glisser-déplacer ou de redimensionnement au

moyen de la souris.


99

IV.6.2.1.2 Langage Basic

Le langage BASIC est à la base un langage interprété. À la compilation du projet, du

code appelé p-code est généré, iI est ensuite traduit en code natif par la librairie dynamique

MSVBVM60.dll au moment de l’exécution. C’est pourquoi il reste beaucoup moins

performant que d’autres langages compilés tels que Visual C++ ou Turbo Pascal. Il convient

donc parfaitement à la conception d’interface mais n’est pas approprié aux traitements lourds.

De plus, cette caractéristique empêche l’utilisation de traitements développés en VB

par d’autres langages compilés, alors que l’inverse est possible. En effet, toute fonction C++

peut être utilisée dans VB par l’intermédiaire d’une interface d’appel écrite en BASIC. Cette

technique permet notamment d’accéder à l’ensemble des

Bibliothèques systèmes de Windows.

Toutefois, depuis la version 5.0, VB a ajouté une option de génération de code natif

seulement accessible en version professionnelle ou entreprise. Les traitements sont ainsi

optimisés mais, même natif, le code généré nécessite toujours l’utilisation de la librairie

MSVBVM60.dll et ne propose pas d’interface d’appel utilisable par des outils de

développement externes.

IV.6.2.1.3 Programmation événementielle

La conception d’une application VB sort un peu du cadre standard de programmation.

En effet, un programme traditionnel repose sur une procédure principale qui appelle des

traitements en chaîne afin de remplir une tâche donnée. Une fois la tâche achevée, le

programme s’arrête. Le point de départ d’une application VB est généralement une fenêtre qui

s’affiche à son lancement. Par la suite, des événements sont envoyés à la fenêtre par le

système opératoire ou l’utilisateur via le clavier et la souris. Le travail de programmation

consiste alors à coder les traitements à exécuter en réponse à chacun de ces événements, le

programme s’arrêtant lorsque la fenêtre principale de l’application est fermée. Ce mode de

fonctionnement n’est pas propre à VB et se retrouve dans d’autres outils de développement

d’applications graphiques et ce, indépendamment du système opératoire.


100

IV.6.3 Interface

VB considère une application comme un projet composé de feuilles (ou formulaires)

pour la partie interface et de modules pour la partie traitement. Cette vision n’est pas

spécifique à VB et se retrouve dans d’autres outils de développement d’interfaces

Comme Delphi. L’environnement de développement VB est composé de sept fenêtres

principales, voir la figure suivante :

Barre de menu ;

Explorateur de projets ;

Fenêtre de feuille ;

Boîte à outils ;

Fenêtre propriétés ;

Fenêtre code ;

Présentation des feuilles.

Figure IV.6 : Environnement de développement VB


101

IV.6.4 Création d'un projet

Un projet est constitué d’un ensemble de feuilles, modules et modules de classe.

Les principales étapes de création d’un projet VB sont les suivantes :

création de l’interface : feuilles, contrôles, propriétés ;

codage : événements, procédures ;

débogage et test ;

création d’un exécutable et des fichiers d’installation.

IV.6.5 Compilation et Simulation

Apres avoir créé le projet et termine la configuration, il est indispensable de vérifier la

cohérence du projet, de contrôler la cohérence et de chercher les erreurs, a l’aide de

compilateur.

Apres le contrôle de cohérence, on passe a la création d’un exécutable voir figure IV.7.

Figure IV.7 : Interface de dialogue


102

IV.7 Conclusion

Dans ce chapitre on a vu la structure d’un système automatisé et le grafcet du son

fonctionnement, pour conclure une programmation avec du step 7 langage a contact et une

supervision avec du Visual Basic.

Conclusion et perspectives

104

Conclusion générale

Au cours de ce travail nous avons réalisé l’étude et la modélisation du fonctionnement

de la Trémie, ensuite nous avons élaboré un programme pour l’automate S7-300, ainsi

qu’une supervision du système étudié.

L’installation du nouvel automate S7-300 va permettre de résoudre les problèmes de

pannes répétitives et le retard de déchargement.

L’étude détaillée de la machine nous a permet de toucher à plusieurs disciplines que ça

soit de l’informatique, la mécanique, l’instrumentation et la pneumatique.

En étudiant les composants de la machine en à pu saisir leurs principes de

fonctionnement.

Ce projet a permet d’acquérir une méthodologie pour l’automatisation de système

industriel et qui implique les étapes suivantes :

Le rôle et la place de la trémie dans l’environnement où elle est implantée ;

L’étude de la partie opérative de la machine en mettant en avant les caractéristiques

techniques de ses éléments ;

Le choix du système de commande à utiliser selon la complexité de processus, le cout

et les exigences de sécurité ;

La modélisation du fonctionnement de la machine en tenant compte des exigences

formulées dans le cahier des charges ;

La traduction du model du fonctionnement de la machine en un programme exécutable

dans la partie commande ce qui permettra de gérer le fonctionnement.

En fin, l’élaboration d’un programme de supervision de tout le système étudié.

La période de stage qu’on à effectué à Cevital nous a permet de côtoyer le monde du travail

et d’acquérir une discipline professionnelle.

Dans ce projet nous avons fait une première approche à l’automatique il serait intéressant de :

Poursuivre dans ce créneau en intégrant un pupitre pour faciliter le dialogue homme-

machine ;

Réaliser un réseau de communication entre les différents éléments de la ligne en

utilisant le protocole PROFIBUS pour une synchronisation entre ces derniers ;

Enfin nous souhaitons que les promotions futures puissent trouver dans notre travail

les bases et la méthodologie pour l’automatisation d’un système industriel.

[1] SALHI. O et AMSIS.N « Etude et conception d’une carte de commande d’expédition

de sucre roux du bateau vers hangar à base d’un micro contrôleur ».

[2] « Analyse fonctionnelle silos de cevital », rapport descriptif fonctionnel du système de

supervision informatique ver2.0 du 22/04/02.

[3] Documentation SERA automatique

[4] Manuel d’utilisation modèle V18, V22 (PSAS, PEAS)

[5] BENNAI. L et LOUAILECHE. S « Etude et automatisation d’une banderoleuse de

palette au sein de cevital », promotion juin 2009.

[6] Documentation technique DATASENSOR série SDS5.

[7] P. Croser, J. Thomson, F. Ebel « Initiation à la pneumatique », édition festo didactic

Gmbh & Co 01/2000.

[8] S. MORENO et E. PEULOT « La pneumatique dans les systèmes automatismes de

production », édition éducative.

[9] Automates Nano et plate-forme d’automatisme Micro [104] Schneider Electric 1999.

[10] M. Bertrand. Automates programmables industriels.

[11] Automates programmables S7-300 caractéristiques électriques techniques des CPU

SIMATIC 2001.

[12] ISTI(Automatisation) présenté par : C.VRIGNON et M.THENAISIE.

[13] Automatisme édition DUNOD collection agati 1993.

[14] J.C.BOSSY, P.BRAND, P.FAUGERE, C.MERLAUD « Le grafcet sa pratique et ses

applications », édition CASTEILLA. France 1985.

[15] Siemens logiciel SIMATIC Step 7 version 5.3.

[16] ZAK(D)-programme avec Microsoft Visual Basic 6.0, Eyrolles.

Sigle Désignation

API Automate programmable industriel

S7-300 Automate programmable

Init Bouton poussoir arrêt cycle

dc Bouton poussoir démarrage de cycle

rmcomp Relai compresseur

rmséch Relai de sécheur

ps Pressostat

nh Choix de la position haute

nb Choix de la position bas

pos1h Capteur de position 1 haut

pos2h Capteur de position 2 haut

pos1b Capteur de position 1 bas

pos2b Capteur de position 2 bas

brva Capteur de bourrage de la vis(a)

rmva Relai de la vis(a)

brvb Capteur de bourrage de la vis(b)

rmvb Relai de la vis(b)

nhfb1 Capteur de niveau haut de filtreB1

rmfb1 Relai de filtreB1

rmvtb1 Relai de ventilons VTB1




brvc Capteur de bourrage de la vis(c)

rmvc Relai de la vis(c)

nhfc1 Capteur de niveau haut de filtreC1






brvc Capteur de bourrage de la vis(c)

rmvc Relai de la vis(c)


rmfc1 Relai de filtreC1

rmvtc1 Relai de ventilons VTC1


rmfc2 Relai de filtreC2

rmvtc2 Relai de ventilons VTC2

Ad Autorisation de démarrage pour les tapais

rmtbex1a Relai de TBEX1A

br1 Capteur de bourrage de TBEX1A

cr1 Contrôle de rotation de TBEX1A

au1 Arrêt d’urgence de TBEX1A

db1 Capteur de déport de bande de TBEX1A

rmtbex1b Relai de TBEX1B

br2 Capteur de bourrage de TBEX1B

cr2 Contrôle de rotation de TBEX1B

au2 Arrêt d’urgence de TBEX1B

ass Relai Arrêt de l’aspiration

db2 Capteur de déport de bande de TBEX1B

A Sortie de l’automate

E Entrée de l’automate

Dcomp Démarrage de compresseur

Dséch Démarrage de sécheur

OEV1H Ouverture de la vanne V1H

OEV2H Ouverture de la vanne V2H

OEV1B Ouverture de la vanne V1B

OEV2B Ouverture de la vanne V2B

DVA Démarrage vis(a)

DVB Démarrage vis(b)

DFB1 Démarrage filtre b1

VTB1 Démarrage ventilons b1

DFB2 Démarrage filtre b2

VTB2 Démarrage ventilons b2

DVC Démarrage vis(c)

DFC1 Démarrage filtre c1

VTC1 Démarrage ventilons c1

DFC2 Démarrage filtre c2

VTC2 Démarrage ventilons c2

TBEX1A Démarrage TBEX1A

TBEX1B Démarrage TBEX1B

OASS Arrêter l’aspiration

PS-300-10A Module d’alimentation de l’automateKAMcomp Relais miniature 48VACKMcomp Contacteur 50A 48VKAMséch Relais miniature 48VACKMséch Contacteur 50A 48VPRcomp Pressostat 0.6-10 BARS-1/4" GAZ

EV1h ElectrovanneEV2h ElectrovanneEV1b ElectrovanneEV2b ElectrovanneKAU1-TBEX1A Relais auxiliaire 48VKAU2-TBEX1A Relais auxiliaire 48VAU1-TBEX1A Arrêt d’urgence a câbleAU2-TBEX1A Arrêt d’urgence a câbleKAM TBEX1A Relais miniature 48VKM TBEX1A Contacteur 50A 48VKAU1-TBEX1B Relais auxiliaire 48V

KAU2-TBEX1B Relais auxiliaire 48VAU1-TBEX1B Arrêt d’urgence a câbleAU2-TBEX1B Arrêt d’urgence a câbleKAM TBEX1B Relais miniature 48VKM TBEX1B Contacteur 50A 48VDBAV1A Relais auxiliaire 48VDBAV2A Déport de bandeDBAR1A Déport de bandeDBAR2A Déport de bandeDBAV1B Déport de bandeDBAV2B Déport de bandeDBAR1B Déport de bandeDBAR2B Déport de bandeQ vis(A) Disjoncteur moteur thermiqueKMVA Contacteur 50A 48VQVTA Disjoncteur moteur thermiqueKMVTA Relais auxiliaire 48VKAMFA Relais miniature 48VQvis(B) Disjoncteur moteur thermiqueKMVB Contacteur 50A 48VQVTB Disjoncteur moteur thermiqueKMVTA Contacteur 50A 48VKAMFA Relais miniature 48VQvis(B) Disjoncteur moteur thermiqueKMVB Relais auxiliaire 48VQVTB Disjoncteur moteur thermiqueKMVTB Contacteur 50A 48VVAR ALTIVAR 58-55 KWQvis(C) Disjoncteur moteur thermiqueKMVC Relais auxiliaire 48VKMVTC Relais auxiliaire 48VKAMFC Relais auxiliaire 48VQVTD Disjoncteur moteur thermiqueKMVTD Relais auxiliaire 48VKAMFD Relais miniature 48VCR CR 6 150TR/MIN 24VDCBR BourrageBRvis Détecteur inductive DIAM 16NO 20-250V

AC/DC

Démo XRelais 3.1 Démo XRelais 3.1

Démo XRelais 3.1

Démo XRelais 3.1

Démo XRelais 3.1Démo XRelais 3.1


Démo XRelais 3.1

Démo XRelais 3.1


Démo XRelais 3.1

Démo XRelais 3.1

retour marche compresseur retour marche sécheur Préostat

MEZZAI NABIL

LAIFAOUI NABIL

Cevitalretour marche compresseur retour marche sécheur Préostat- -

1101MCC5

UNIVERSITE A/MIRA BEJAIA 2010

SORTIE SORTIE

AUTOMATE AUTOMATE

AUTOMATEAUTOMATEAUTOMATE

ENTREE ENTREE ENTREE

comp

KAMcomp

KAMcomp

KMcomp KAMséch

KAMséch

séch

KMséch

KMséch

PR comp

KMcomp

+24v DC

48v AC

0-48 AC

0-24v DC

A B C D E F G H I J K L M N O P Q

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

Démo XRelais 3.1

1

2

Démo XRelais 3.1

1

2

Démo XRelais 3.1


Démo XRelais 3.1

1

2

Démo XRelais 3.1

1

2

Démo XRelais 3.1


Démo XRelais 3.1

BN

BU

Démo XRelais 3.1

BN

BU

Démo XRelais 3.1

BN

BU

Démo XRelais 3.1

BN

BU

Démo XRelais 3.1

Démo XRelais 3.1 Démo XRelais 3.1 Démo XRelais 3.1 Démo XRelais 3.1

Démo XRelais 3.1Démo XRelais 3.1Démo XRelais 3.1Démo XRelais 3.1

LAIFAOUI NABIL

MEZZAI NABIL Cevital

CHOIX DE NIVEAU 0211UNIVERSITE A/MIRA BEJAIA

MCC5

2010

SORTIE SORTIE

AUTOMATE AUTOMATE

AUTOMATE AUTOMATE AUTOMATE AUTOMATE


EV1hEV2h EV2b EV1b

ENTREE


1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

Démo XRelais 3.1

Démo XRelais 3.1

Démo XRelais 3.1


Démo XRelais 3.1

ARRET D'URGENCE TBEX1A

LAIFAOUI NABIL

MEZZAI NABIL

ARRET D'URGENCE TBEX1A

Cevital 1103

UNIVERSITE A/MIRA BEJAIA

MCC5

2010

AU1-TBEX1A

AU2-TBEX1A

AU-TBEX1A

KAU2-TBEX1A

KAU1-TBEX1A

KAU1-TBEX1A

KAU2-TBEX1A

ENTREE

AUTOMATE

KAU1TBEX1A

KAU2TBEX1A

+24v DC

48v AC

0-48v AC

0-24v DC


1

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Démo XRelais 3.1

Démo XRelais 3.1

Démo XRelais 3.1

Démo XRelais 3.1

Démo XRelais 3.1

Démo XRelais 3.1

Démo XRelais 3.1

Démo XRelais 3.1

Démo XRelais 3.1

Démo XRelais 3.1

Démo XRelais 3.1

Démo XRelais 3.1

autorisationdemarrage

VARIATEUR

TBEX1A

RETOUR MARCHETBEX1A

VARIATEUR

TBEX1A

MEZZAI NABIL

LAIFAOUI NABIL

Cevital

AUTORISATION DEMARAGE-RETOUR MACHE TBEX1A-VARIATEUR TBEX1A 0411UNIVERSITE A/MIRA BEJAIA

MCC5

2010

SORTIE

SORTIE

SORTIE

ENTREE

ENTREEENTREE

AUTOMATE

AUTOMATE

AUTOMATEAUTOMATE

AUTOMATE

AUTOMATE

QTBEX1A

AU1

AU2

KAMTBEX1A

KMTBEX1A

KATBEX1A-TB1A

KATBEX1A-TB1B

KAMTBEX1A

KMTBEX1A

+24v DC

48v AC

230v AC

N-232v AC

0-48v AC

0-24v DC


1

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3

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5

6

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10

11

Démo XRelais 3.1BN

BU

BK

Démo XRelais 3.1BN

BU

BK

Démo XRelais 3.1


Démo XRelais 3.1



Démo XRelais 3.1

CONTROLEROTATION

BOURAGE

MEZZAI NABIL

LAIFAOUI NABIL

Cevital

CR-BR-DBAV-DBAR TBEXIA

1105

DEPORT DE BANDE TBEX1A


MCC5

2010

ENTREEENTREE ENTREE

AUTOMATEAUTOMATE AUTOMATE

TBEX1A

TBEX1A

DBAV1A

DBAV2A DBAR2A

DBAR1A

+24v DC

48v AC

0-48v AC

0-24v DC


1

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11

Démo XRelais 3.1


Démo XRelais 3.1

Démo XRelais 3.1

Démo XRelais 3.1

Démo XRelais 3.1

Démo XRelais 3.1

Démo XRelais 3.1

Démo XRelais 3.1

Démo XRelais 3.1

Démo XRelais 3.1

Démo XRelais 3.1

Démo XRelais 3.1

Démo XRelais 3.1

Démo XRelais 3.1

Démo XRelais 3.1

Démo XRelais 3.1

ARAU-TBEX1B

VARIATEUR-TBEX1B

ARRET D'URGENCETBEX1B AUTORISATIONDEMARRAGE

RETOUR MARCHETBEX1B

VARIATEUR TBEX1B

MEZZAI NABIL

LAIFAOUI NABIL

Cevital

AU-AUTORISATION DEMARRAGE-RETOUR MARCHE-VARIATEUR TBEX1A 0611UNIVERSITE A/MIRA BEJAIA

MCC5

2010

SORTIESORTIE

ENTREE ENTREE

ENTREE

ENTREE

AUTOMATEAUTOMATE

AUTOMATE

AUTOMATE

AUTOMATEAUTOMATE

AU1-TBEX1B

AU2-TBEX1B

KAAU1TBEX1B

KAAU2TBEX1B

KAAU2TBEX1B

KAAU1TBEX1B

KAAU1TBEX1B

KAAU2TBEX1B

KAMTBEX1B

KAMTBEX1B

KMTBEX1B

KMTBEX1B

QTBEX1B

AU1

AU2

KATBEX1B-TB1A

KATBEX1B-TB1A

+24vDC

48v AC

230v AC

N-232v AC

0-48v AC

SORTIE

AUTOMATE


1

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6

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Démo XRelais 3.1BN

BU

BK

Démo XRelais 3.1


Démo XRelais 3.1BN

BU

BK

Démo XRelais 3.1



Démo XRelais 3.1

CONTROLEROTATIONTBEX1B

BOURAGETBEX1B

MEZZAI NABIL

LAIFAOUI NABIL

Cevital

CR-BR-DBAV-DBAR TBEX1A

1107

DEPORT DE BANDE TBEX1B


MCC5

2010

ENTREEENTREE

ENTREE

AUTOMATEAUTOMATE

AUTOMATE

DBAV1B

DBAV2BDBAR2B

DBAR1B

+24v DC

48v AC

0-48v AC

0-24v DC


1

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Démo XRelais 3.1

BN

BU

Démo XRelais 3.1BN

BU

BK

Démo XRelais 3.1

Démo XRelais 3.1


Démo XRelais 3.1


Démo XRelais 3.1

Démo XRelais 3.1

Démo XRelais 3.1

Démo XRelais 3.1

Démo XRelais 3.1


Démo XRelais 3.1 Démo XRelais 3.1Démo XRelais 3.1

RETOUR MARCHEVIS(A)

BOURAGEVIS(A)

RETOUR MARCHEVQ1A

COFFERETsequenceur

RETOUR MARCHEVQ1A

RETOUR MARCHEFQ1A

NIVEAUHAUTFQ1A

MEZZAI NABIL

LAIFAOUI NABIL

Cevital

RETOUR MARCHE VIS(A)-VQ1A-FQ1A -BR VIS(A)-NH FQ1A 0811UNIVERSITE A/MIRA BEJAIA

MCC5

ENTREE ENTREE ENTREE ENTREE ENTREE

SORTIESORTIE SORTIE


AUTOMATE AUTOMATEAUTOMATEAUTOMATEAUTOMATE

QVIS(A)

KMVA

KMVA

QVTA

KMVTA

KMVTA

KAMFA

KAMFA

+24v DC

48v AC

0-48v AC

0-24v DC


1

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Démo XRelais 3.1

BN

BU

Démo XRelais 3.1BN

BU

BK

Démo XRelais 3.1

Démo XRelais 3.1

Démo XRelais 3.1

Démo XRelais 3.1


Démo XRelais 3.1

Démo XRelais 3.1

Démo XRelais 3.1

Démo XRelais 3.1

Démo XRelais 3.1

Démo XRelais 3.1

Démo XRelais 3.1


Démo XRelais 3.1

RETOUR MARCHE BOURAGE RETOUR MARCHERETOUR MARCHE RETOUR MARCHE NIVEAUHAUTVIS(B) VIS(B) VQ1B FQ1B FQ1B

sequenceurcoffret

MEZZAI NABIL

LAIFAOUI NABIL

Cevital

RETOUR MARCHE VIS(B)-VQ1B-FQ1B-BR VIS(B)-NH FQ1B

1109

UNIVERSITE A/MIRA BEJAIAMCC5

2010

SORTIESORTIE SORTIE



AUTOMATE AUTOMATEAUTOMATEAUTOMATEAUTOMATE

QVS(B)

KMVB

KMVB

QVTB

KMVTB

KMVTB

KAMFB

KAMFB

+24v DC

48v AC

0-48v AC

0-24v DC


1

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Démo XRelais 3.1

BN

BU

Démo XRelais 3.1BN

BU

BK

Démo XRelais 3.1

Démo XRelais 3.1

Démo XRelais 3.1

Démo XRelais 3.1


Démo XRelais 3.1

Démo XRelais 3.1

Démo XRelais 3.1

Démo XRelais 3.1

Démo XRelais 3.1

Démo XRelais 3.1

Démo XRelais 3.1

Démo XRelais 3.1


Démo XRelais 3.1

RETOUR MARCHE BOURAGE RETOUR MARCHERETOUR MARCHE RETOUR MARCHE NIVEAUHAUTVIS(C) VIS(C) VQ1C FQ1C FQ1C

coffretsequenceur

MEZZAI NABIL

LAIFAOUI NABIL

Cevital

RETOUR MARCHE VIS(C)-VQ1C-FQ1C-BR VIS(C)-NH FQ1C 1011UNIVERSITE A/MIRA BEJAIA

MCC5

2010

SORTIESORTIE SORTIE



AUTOMATEAUTOMATEAUTOMATEAUTOMATE AUTOMATE

QVS(C)

KMVC

KMVC

KMVTC

KMVTC

QVTC

KAMFC

KAMFC

+24v DC

48v AC

0-48v AC

0-24v DC


1

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Démo XRelais 3.1BN

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Démo XRelais 3.1

Démo XRelais 3.1

Démo XRelais 3.1

Démo XRelais 3.1

Démo XRelais 3.1

Démo XRelais 3.1

Démo XRelais 3.1

Démo XRelais 3.1


RETOUR MARCHEVQ1D

RETOUR MARCHEFQ1D

NIVEAU HAUTFQ1D

COFFERTSEQUENCEUR

MEZZAI NABIL

LAIFAOUI NABIL

Cevital

RETOUR MARCHE VQ1D-FQ1D-NH FQ1D 1111UNIVERSITE A/MIRA BEJAIA

MCC5

2010

SORTIESORTIE


AUTOMATEAUTOMATE

AUTOMATE AUTOMATEAUTOMATE

QVTD

KMVTD

KMVTD

KAMFD

KAMFD

+24v DC

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0-48v AC

0-24v DC


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Résumé

Ce mémoire présente une méthodologie générale pour l’automatisation d’un systèmeindustriel. Il a été question d’une étude détaillée d’une Trémie Portuaire qui a permis demodéliser son fonctionnement par suite un programme a été élaboré sur le logiciel Step7 quiune fois transféré dans l’automate S7-300 vas gérer le fonctionnement automatique de lamachine.

Vous trouverez également une description détaillée sur les automates programmablesindustriels et plus précisément le S7-300 de la firme SIEMENS.

Une grande partie est consacrée à la description du logiciel Step7 en mettant en avantles étapes à suivre pour la création d’un projet d’automatisation, la configuration matériel,l’élaboration du programme et sa simulation.

Une supervision qui a été déduire avec du Visual Basic et des schémas de l’armoireautomatisé.

Abstract

This memory presents a general methodology for the automation of an industrialsystem. It was question of a detailed study of a Harbour Hopper which made it possible tomodel its operation consequently a program was elaborate on the Step7 software which oncetransferred in the S7-300 automat will manage the automatic operation of the machine.

You will also find a description detailed on the industrial programmable automats andmore precisely S7-300 of the SIEMENS firm.

A great part is devoted to the description of the Step7 software by proposing the stagesto be followed for creation of a project of automation, the configuration hardware, thedevelopment of the program and its simulation.

A supervision which was to deduce with from Visual Basic.

ملخص

Trémieھذه المذكرة تقدم منھجیة عامة ألتمتة صناعیة كما تقدم دراسة مفصلة آللة portuaireو ھذه

7STEPالدراسة المفصلة سمحت بتصمیم نموذج بین كیفیة عمل آللة الذي بدوره یترجم إلى برنامج آلي على

Trémieسوف یسمح ھذا بتشغیل آلة7S-300الذي بعد نقلھ إلى اآللة portuaire أوتوماتیكیا كما تجدون

.SIEMENSمن صنع شركة.7S-300كل اخصعرضا مفصال حول الحاسوب الصناعي المبرمج و بش

من خالل تسلیط الضوء على الخطوات الالزمة لتھیئة مشروع7STEPتم تخصیص جزء كبیر لوصف

كیفیة إنشاء برنامج و في األخیر تم شرح كیفیة محاكاة البرنامج .ضبط معدات التكوین .اوتوماتیك

.PLCSIMتحت

.

Visuelأخیرا تم استعمال برنامج BASIC. و تجد أیضا تصمیمات أوتوماتیكیة حول .لمراقبة والتحكم في اآللة

.الخزینة الكھربائیة لآللة

automatisation et contrôle des trémies portuaires silos cevital

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