présentation soutenance pfe 2016
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Ministère de l’Enseignement Supérieur
et de la Recherche Scientifique
République tunisienneUnion – Discipline - Travail
Etude et conception du système automatique pour alimentation four
Encadreur ISETEncadreur
d’entreprise
Mr. HSSAN ELABEDEnseignant à l’ISET
M. OMAR WANNESIngénieur à SOTEMAIL
Elaboré par :MOHSEN SADOKEn vue de l’obtention du diplôme de licence en automatisme et informatique industriel
Période de stage : du 10 Février 2016 au 28 Mai 2016
THEME :
Institut Supérieur des Etudes Technologiques de Rades
Département de Génie Electrique
PLAN DE SOUTENANCE PREMIERE PARTIE : GENERALITES
CHAPITRE 1 : PRESENTATION DE LA STRUCTURE D’ACCUEIL CHAPITRE 2 : CAHIER DES CHARGES CHAPITRE 3 : ETUDE DE L’EXISTANT
DEUXIEME PARTIE : ETUDE CONCEPTUELLE CHAPITRE 4 : CHOIX DE LA SOLUTION CHAPITRE 5 : LES AMELIORATION CHAPITRE 6 : CABLAGE ELECTRIQUE DU SYSTÈME
TROISIEME PARTIE : IMPLEMENTATION DE LA SOLUTION CHAPITRE 7 : PROGRAMMATION API CHAPITRE 9 : CONCEPTION DES INTERFACES DE SUPERVISION LABVIEW CHAPITRE 10 :CONCEPTION DES INTERFACES DE CONTRÔLE PAR TABLETTE CHAPITRE 11 : DIAGRAMME D’UTILISATION ET DES CLASSES
CONCLUSION ET PERSPECTIVES
ABSTRACT
PREMIERE PARTIE : GENERALITES
PARTIE I
PARTIE II
PARTIE I: GENERALITES
Chapitre 1Chapitre 2Chapitre 3
Chapitre 5Chapitre 6
Chapitre 7
Chapitre 9Chapitre 10
Chapitre 8
PARTIE III
Chapitre 4
CHAPITRE 1: Présentation de la structure d’accueil
1.1 Présentation de la structure d’accueil
SOTEMAIL est la société tunisienne d’émaillage ,elle produit principalement de céramique et grés pour le revêtement sol et mur.
CHAPITRE 1: Présentation de la structure d’accueil
1.2 service de productionPARTIE I
PARTIE II
PARTIE I: GENERALITES
Chapitre 1Chapitre 2Chapitre 3
Chapitre 5Chapitre 6
Chapitre 7
Chapitre 9Chapitre 10
Chapitre 8
PARTIE III
Chapitre 4
CHAPITRE 2: Cahier des charges
Etude et conception du système automatique pour alimentation four en rangées de carreaux de céramiques
Notre système comporte 2 sous systèmes :
A. Chaine à rouleau pour alimentation four par des carreaux des céramiques
Entrée four
convoyeur
convoyeur
Chaine
PARTIE I
PARTIE II
PARTIE I: GENERALITES
Chapitre 1 Chapitre
2Chapitre 3
Chapitre 5Chapitre 6
Chapitre 7
Chapitre 9Chapitre 10
Chapitre 8
PARTIE III
Chapitre 4
CHAPITRE 2: Cahier des charges
B. Réservoirs d’eau qui distribue l’eau aux réservoirs mélangeurs de billes de céramique afin de former la barbotine
Réservoir d’eau
PARTIE I
PARTIE II
PARTIE I: GENERALITES
Chapitre 1 Chapitre
2Chapitre 3
Chapitre 5Chapitre 6
Chapitre 7
Chapitre 9Chapitre 10
Chapitre 8
PARTIE III
Chapitre 4
CHAPITRE 3: Etude de l’existant
3.1 Présentation de l’existant : la chaine d’entrée four
Des capteurs sont mis hors programme par négligence
Nécessité d’ajout d’un nouveau GRAFCET qui tient compte du « conduit système : GRAFCET conduit et sécurité »
Le défilement des rangées des carreaux de céramiques sont mal organiser
PARTIE I
PARTIE II
PARTIE I: GENERALITES
Chapitre 1Chapitre 2 Chapitre
3
Chapitre 5Chapitre 6
Chapitre 7
Chapitre 9Chapitre 10
Chapitre 8
PARTIE III
Chapitre 4
CHAPITRE 3: Etude de l’existant
3.2 Présentation de l’existant : réservoir d’eau
remplissage d’eau du réservoir sans commande par automate
un flotteur mécanique ouvre le circuit de commande
du motopompe
Niveau d’eau dans le réservoir sans supervision
Motopompe
PARTIE I
PARTIE II
PARTIE I: GENERALITES
Chapitre 1Chapitre 2 Chapitre
3
Chapitre 5Chapitre 6
Chapitre 7
Chapitre 9Chapitre 10
Chapitre 8
PARTIE III
Chapitre 4
CHAPITRE 3: Etude de l’existant
3.3 Critique de l’existant
Réglage manuel de la vitesse du moteur chaque fois où la taille des carreaux change
En cas de de panne d’un moteur, le système continue le cycle de production sans arrêt
remplissage d’eau dans le réservoir non commander par automate
Le système reste sans supervision industrielle
PARTIE I
PARTIE II
PARTIE I: GENERALITES
Chapitre 1Chapitre 2 Chapitre
3
Chapitre 5Chapitre 6
Chapitre 7
Chapitre 9Chapitre 10
Chapitre 8
PARTIE III
Chapitre 4
DEUXIEME PARTIE : ETUDE CONCEPTUELLLE
CHAPITRE 4:choix de la solution
4.1 Les solutions proposées et solution retenue Solution 1 : Introduire des améliorations sur le système actuel tout
en gardant l’automate OMRON (CPM 2 A) utilisé Avantage : Cout réduit Inconvénient : Absence de port de communication
PROFINET
Solution 2 : Choix d’un automate Siemens qui à part la commande et le contrôle du système, offre la possibilité de commination PROFINET.
Inconvénient : Cout élevé. Avantage : Solution fiable, possibilité de faire une
télécommande (par Tablette ) et offre une garantie sur tous les plans.
Solution retenue :Il est claire que la troisième solution permettra de mener à belle et bien ce projet
PARTIE I
PARTIE II
PARTIE II: ETUDE CONCEPTUELLE
Chapitre 1Chapitre 2Chapitre 3
Chapitre 5Chapitre 6
Chapitre 7
Chapitre 9Chapitre 10
Chapitre 8
PARTIE III
Chapitre 4
CHAPITRE 4:choix de la solution
4.2 Développement de la solution retenue
a) Choix de l’API :CPU416-3 PN/DP
Possibilité d’utilisation comme contrôleur central des lignes de production (la chaine d’entrer four, réservoirs...)
Interface PROFINET
Interface TCP/IP
Mémoire programme 8 MB
PARTIE I
PARTIE II
PARTIE II: ETUDE CONCEPTUELLE
Chapitre 1Chapitre 2Chapitre 3
Chapitre 5Chapitre 6
Chapitre 7
Chapitre 9Chapitre 10
Chapitre 8
PARTIE III
Chapitre 4
CHAPITRE 4:choix de la solution
b) Choix de l’environnement de programmation :TIA PORTAL
éditeurs de programmation efficaces, programmation symbolique cohérente
Objets de technologie pour mouvements et fonctions de régulation PID
Fonction de protection intégrée pour protéger le programme
PARTIE I
PARTIE II
PARTIE II: ETUDE CONCEPTUELLE
Chapitre 1Chapitre 2Chapitre 3
Chapitre 5Chapitre 6
Chapitre 7
Chapitre 9Chapitre 10
Chapitre 8
PARTIE III
Chapitre 4
CHAPITRE 4:choix de la solution
c) Choix de l’outil de supervision :LabVIEW
Des diverses bibliothèques de symbole pour représenter notre système
Vitesse de communication très élevé avec l’automate
Plusieurs moyens de communication (PROFINET, MODBUS, TCP/IP, Bluetooth, WIFI…) avec différents gammes d’automates
PARTIE I
PARTIE II
PARTIE II: ETUDE CONCEPTUELLE
Chapitre 1Chapitre 2Chapitre 3
Chapitre 5Chapitre 6
Chapitre 7
Chapitre 9Chapitre 10
Chapitre 8
PARTIE III
Chapitre 4
CHAPITRE 5: Les améliorations 5.1 Améliorations réalisées
ajout d’un nouveau GRAFCET conduit et sécurité pour la chaine
Possibilité de varier la vitesse des 4 moteurs sur l’interface de supervision
Apporter des sécurités supplémentaires au fonctionnement du système
Contrôler le système à distance par tablette via wifi
Installer un capteur ultrason pour la détection de niveau d’eau dans le réservoir
Installer une électrovanne à commande analogique pour commander le remplissage du réservoir
Rendre la procédure de remplissage du réservoir contrôlable par un API via interface graphique
Suivre la consommation énergétique du système
PARTIE I
PARTIE II
PARTIE II: ETUDE CONCEPTUELLE
Chapitre 1Chapitre 2Chapitre 3
Chapitre 5Chapitre 6
Chapitre 7
Chapitre 9Chapitre 10
Chapitre 8
PARTIE III
Chapitre 4
CHAPITRE 5: Les améliorations 5.2 Synoptique du système :PARTIE I
PARTIE II
PARTIE II: ETUDE CONCEPTUELLE
Chapitre 1Chapitre 2Chapitre 3
Chapitre 5Chapitre 6
Chapitre 7
Chapitre 9Chapitre 10
Chapitre 8
PARTIE III
Chapitre 4
CHAPITRE 6: Câblage électrique du système6.1 Câblage de module d’entré TOR
PARTIE I
PARTIE II
PARTIE II: ETUDE CONCEPTUELLE
Chapitre 1Chapitre 2Chapitre 3
Chapitre 5 Chapitre
6
Chapitre 7
Chapitre 9Chapitre 10
Chapitre 8
PARTIE III
Chapitre 4
CHAPITRE 6: Câblage électrique du système6.2 Câblage de module de sortie TOR
PARTIE I
PARTIE II
PARTIE II: ETUDE CONCEPTUELLE
Chapitre 1Chapitre 2Chapitre 3
Chapitre 5 Chapitre
6
Chapitre 7
Chapitre 9Chapitre 10
Chapitre 8
PARTIE III
Chapitre 4
CHAPITRE 6: Câblage électrique du système6.3 Câblage de module d’entré/sortie analogique
Entré analogiques:
Capteur de vitesse moteur M1 Capteur de vitesse moteur M2 Capteur de vitesse moteur M3 Capteur de vitesse moteur M4 Capteur ultrason de niveau d’eau
Sorties analogiques :
Vers variateur vitesse moteur M1 Vers variateur vitesse moteur M2 Vers variateur vitesse moteur M3 Vers variateur vitesse moteur M4 Vers électrovanne
PARTIE I
PARTIE II
PARTIE II: ETUDE CONCEPTUELLE
Chapitre 1Chapitre 2Chapitre 3
Chapitre 5 Chapitre
6
Chapitre 7
Chapitre 9Chapitre 10
Chapitre 8
PARTIE III
Chapitre 4
TROISIEME PARTIE : IMPLEMENTATION DE LA SOLUTION
CHAPITRE 7: Programmation APILes blocs de programme du système
PARTIE I
PARTIE II
PARTIE III: IMPLEMENTATION DE LA SOLUTION
Chapitre 1Chapitre 2Chapitre 3
Chapitre 5Chapitre 6
Chapitre 7
Chapitre 9Chapitre 10
Chapitre 8
PARTIE III
Chapitre 4
CHAPITRE 7: Programmation APIa) système
chainePARTIE I
PARTIE II
PARTIE III: IMPLEMENTATION DE LA SOLUTION
Chapitre 1Chapitre 2Chapitre 3
Chapitre 5Chapitre 6
Chapitre 7
Chapitre 9Chapitre 10
Chapitre 8
PARTIE III
Chapitre 4
CHAPITRE 7: Programmation APIb) système réservoirPARTIE I
PARTIE II
PARTIE III: IMPLEMENTATION DE LA SOLUTION
Chapitre 1Chapitre 2Chapitre 3
Chapitre 5Chapitre 6
Chapitre 7
Chapitre 9Chapitre 10
Chapitre 8
PARTIE III
Chapitre 4
CHAPITRE 7: Programmation APIc) Visualisation des paramétrés de régulateur PID
PARTIE I
PARTIE II
PARTIE III: IMPLEMENTATION DE LA SOLUTION
Chapitre 1Chapitre 2Chapitre 3
Chapitre 5Chapitre 6
Chapitre 7
Chapitre 9Chapitre 10
Chapitre 8
PARTIE III
Chapitre 4
CHAPITRE 7: Programmation APId) Synoptique de communication
Programme API
Interfaces LabVIEW
PARTIE I
PARTIE II
PARTIE III: IMPLEMENTATION DE LA SOLUTION
Chapitre 1Chapitre 2Chapitre 3
Chapitre 5Chapitre 6
Chapitre 7
Chapitre 9Chapitre 10
Chapitre 8
PARTIE III
Chapitre 4
CHAPITRE 8: Conception des interfaces de supervision LabVIEW
8.1 Interface de gestion d’utilisateurPARTIE I
PARTIE II
PARTIE III: IMPLEMENTATION DE LA SOLUTION
Chapitre 1Chapitre 2Chapitre 3
Chapitre 5Chapitre 6
Chapitre 7
Chapitre 9Chapitre 10
Chapitre 8
PARTIE III
Chapitre 4
CHAPITRE 8: Conception des interfaces de supervision LabVIEW
8.2 Interface de supervision de systèmePARTIE I
PARTIE II
PARTIE III: IMPLEMENTATION DE LA SOLUTION
Chapitre 1Chapitre 2Chapitre 3
Chapitre 5Chapitre 6
Chapitre 7
Chapitre 9Chapitre 10
Chapitre 8
PARTIE III
Chapitre 4
CHAPITRE 8: Conception des interfaces de supervision LabVIEW
8.3 Interface de simulation des capteursPARTIE I
PARTIE II
PARTIE III: IMPLEMENTATION DE LA SOLUTION
Chapitre 1Chapitre 2Chapitre 3
Chapitre 5Chapitre 6
Chapitre 7
Chapitre 9Chapitre 10
Chapitre 8
PARTIE III
Chapitre 4
CHAPITRE 8: Conception des interfaces de supervision LabVIEW
8.4 Interface de contrôle de vitesse des moteurs
PARTIE I
PARTIE II
PARTIE III: IMPLEMENTATION DE LA SOLUTION
Chapitre 1Chapitre 2Chapitre 3
Chapitre 5Chapitre 6
Chapitre 7
Chapitre 9Chapitre 10
Chapitre 8
PARTIE III
Chapitre 4
CHAPITRE 8: Conception des interfaces de supervision LabVIEW
8.4 Interface de contrôle de vitesse des moteurs
PARTIE I
PARTIE II
PARTIE III: IMPLEMENTATION DE LA SOLUTION
Chapitre 1Chapitre 2Chapitre 3
Chapitre 5Chapitre 6
Chapitre 7
Chapitre 9Chapitre 10
Chapitre 8
PARTIE III
Chapitre 4
CHAPITRE 8: Conception des interfaces de supervision LabVIEW
8.5 Interface de comptage d’énergie pour chaque moteur
PARTIE I
PARTIE II
PARTIE III: IMPLEMENTATION DE LA SOLUTION
Chapitre 1Chapitre 2Chapitre 3
Chapitre 5Chapitre 6
Chapitre 7
Chapitre 9Chapitre 10
Chapitre 8
PARTIE III
Chapitre 4
CHAPITRE 8: Conception des interfaces de supervision LabVIEW
8.5 Interface de comptage d’énergie pour chaque moteur
PARTIE I
PARTIE II
PARTIE III: IMPLEMENTATION DE LA SOLUTION
Chapitre 1Chapitre 2Chapitre 3
Chapitre 5Chapitre 6
Chapitre 7
Chapitre 9Chapitre 10
Chapitre 8
PARTIE III
Chapitre 4
CHAPITRE 8: Conception des interfaces de supervision LabVIEW
8.6 Interface statistiquePARTIE I
PARTIE II
PARTIE III: IMPLEMENTATION DE LA SOLUTION
Chapitre 1Chapitre 2Chapitre 3
Chapitre 5Chapitre 6
Chapitre 7
Chapitre 9Chapitre 10
Chapitre 8
PARTIE III
Chapitre 4
CHAPITRE 8: Conception des interfaces de supervision LabVIEW
8.7 Enregistrement de donnes PARTIE I
PARTIE II
PARTIE III: IMPLEMENTATION DE LA SOLUTION
Chapitre 1Chapitre 2Chapitre 3
Chapitre 5Chapitre 6
Chapitre 7
Chapitre 9Chapitre 10
Chapitre 8
PARTIE III
Chapitre 4
CHAPITRE 8: Conception des interfaces de supervision LabVIEW
8.8 Interface de supervision de réservoir d’eau
PARTIE I
PARTIE II
PARTIE III: IMPLEMENTATION DE LA SOLUTION
Chapitre 1Chapitre 2Chapitre 3
Chapitre 5Chapitre 6
Chapitre 7
Chapitre 9Chapitre 10
Chapitre 8
PARTIE III
Chapitre 4
CHAPITRE 8: Conception des interfaces de supervision LabVIEW
8.9 Interface des information sur le projetPARTIE I
PARTIE II
PARTIE III: IMPLEMENTATION DE LA SOLUTION
Chapitre 1Chapitre 2Chapitre 3
Chapitre 5Chapitre 6
Chapitre 7
Chapitre 9Chapitre 10
Chapitre 8
PARTIE III
Chapitre 4
CHAPITRE 9:Conception des interfaces de contrôle par Tablette
Application sous Android :
Nommée " Data Dashboard for LabVIEW «
Permet de créer des vues personnalisées.
Pour contrôler et surveiller l'application à distance via WIFI
PARTIE I
PARTIE II
PARTIE III: IMPLEMENTATION DE LA SOLUTION
Chapitre 1Chapitre 2Chapitre 3
Chapitre 5Chapitre 6
Chapitre 7
Chapitre 9Chapitre 10
Chapitre 8
PARTIE III
Chapitre 4
Contrôle du système
Etat du système
CHAPITRE 9:Conception des interfaces de contrôle par Tablette9.1 Interface principale de contrôle du système
chainePARTIE I
PARTIE II
PARTIE III: IMPLEMENTATION DE LA SOLUTION
Chapitre 1Chapitre 2Chapitre 3
Chapitre 5Chapitre 6
Chapitre 7
Chapitre 9Chapitre 10
Chapitre 8
PARTIE III
Chapitre 4
Validation de contrôle de vitesse
Indicateur d’état de moteur
Vitesse choisie
Validation de vitesse choisie
CHAPITRE 9:Conception des interfaces de contrôle par Tablette9.2 Interface pour contrôler la vitesse des moteurs du chaine
PARTIE I
PARTIE II
PARTIE III: IMPLEMENTATION DE LA SOLUTION
Chapitre 1Chapitre 2Chapitre 3
Chapitre 5Chapitre 6
Chapitre 7
Chapitre 9Chapitre 10
Chapitre 8
PARTIE III
Chapitre 4
Simulation de capteur de vitesse
Valeur de capteur de vitesse à simuler
CHAPITRE 9:Conception des interfaces de contrôle par Tablette
9.3 Interface pour simuler les capteurs de vitessePARTIE I
PARTIE II
PARTIE III: IMPLEMENTATION DE LA SOLUTION
Chapitre 1Chapitre 2Chapitre 3
Chapitre 5Chapitre 6
Chapitre 7
Chapitre 9Chapitre 10
Chapitre 8
PARTIE III
Chapitre 4
CHAPITRE 10: Diagrammes
PARTIE III: IMPLEMENTATION DE LA SOLUTION
Chapitre 1
Chapitre 2
Chapitre 3
Chapitre 5Chapitre 6Chapitre 7
Chapitre 9 Chapitre
10
Chapitre 8PARTIE III
Chapitre 4
10.1 Diagramme d’utilisation
CHAPITRE 10: Diagrammes10.2 Diagramme des classesPARTIE I
PARTIE II
PARTIE III: IMPLEMENTATION DE LA SOLUTION
Chapitre 1Chapitre 2Chapitre 3
Chapitre 5Chapitre 6
Chapitre 7
Chapitre 9 Chapitre
10
Chapitre 8
PARTIE III
Chapitre 4
CONCLUSION Des nombreux test de simulation que j'ai fait sur le système
montre qu'il est faisable et offre une garantie sur tous les plans
Ce travail présente pour moi une première expérience dans un domaine vaste et complexe qui est l’automatisme industriel
PERSPECTIVES Rendre la communication (contrôle et supervision )avec notre
système via un serveur web integre à l’API et sécuriser Remplacer le PLC Siemens ( cpu 416-3PN/DP ) de notre
système étudier par le contrôleur NX7 de OMRON qu’il peut géré 2/3 des machines dans l’usine avec son cpu I7 et son environnement de programmation Sysmac Studio
QUESTIONS
REMARQUES
SUGGESTIONS
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