Anne 2006-2007
Universit de Paul Czanne Aix Marseille 3. Facult des sciences
techniques. Dpartement de sciences de linformation et systmes.
Rapport de Stage.
Automatisation du stackeur et le moteur four.
Encadre par : Mr : Brahim Bounabe Ayache.
Ralise par : Guetteche [email protected]
ERCE B.P :567 Zone Industrielle: Le Palma Constantine 25000
Algrie. Tl : 213 (31) 66.49.22 Fax : 213 (31) 66.49.30
e-mail:[email protected]
SCHB Cimenterie de Hamma Bouziane Constantine Algrie. BP N2
Hamma Bouziane. Tl : 0021331906845 Fax : 0021331906623 e-mail :
schbdjazar-connect.com
Cest avec une grande motion, Je ddier ce modeste travail de fin
dtude au tres les plus chres : Mon pre et ma mre qui ont fait de
moi ce qui je suis aujourdhui et qui ont veill de guider mes pas
durant tout ma vie par leurs aides, leur grands motions et leur
sacrifice.
A toute Ma famille A toute mes amis
Jabir
1
Nous exprimons notre sincre remerciement toutes les personnes
qui ont aides de prs et de loin Pour raliser se travail.
Ces remerciements sont adresss chaleureusement Mr Bounabe Ayach,
Djemaa Khaled, Debbache Aref, Touat Hichem, Briness Ahmed,
Benhabssa Rabeh, Belmokhi Ali pour avoir bien voulu nous diriger
pour la ralisation de ce projet.
Nous tenons remercier aussi lensemble des enseignants et
responsables du dpartement de sciences de linformation et systmes
qui ont contribues amener bien notre formation par leur aides et
leurs conseils.
Grand Merci tous
2
Le sommairePages Introduction gnrale....5
Chapitre 1 : Problmatique et bases gnrales de la logique
floue.1-1)
Introduction......................................................................................................6
1-2) Historique de
lunit.............................................................6
1-3) Reprsentation de lunit:.....................................6
1-4) Processus de fabrication de ciment .....7 1-4-1) Extraction de
la matire ...7 1-4-2) Concasseur ..7 1-4-3) Prparation de la crue7
1-4-4) Broyage de la crue7 1-4-5) Homognisation..8 1-4-6) Zone de
cuisson.8 1-4-6-1) Prchauffeur ou cyclones...8 1-4-6-2) Four
rotatif.8 1-4-6-3) Refroidisseur.8 1-4-7) Stockage de clinker...8
1-4-8) Broyage du clinker...8 1-4-9) Stockage du ciment..9 1-4-10)
Les expdition.9 1-5) Etapes de fabrication du ciment...9 1-6)
Service CMR9
Chapitre 2: Etude descriptive et technique du stackeur, armoire
JS et le moteur four rotatif.2) Le moteur four...10 2-1)
Introduction10 2-2) Contrle dhuile de graissage.103
2-3) Ventilateurs10 2-4) Les sondes de temprature.10 2-5) La
Vitesse du moteur..12 2-6) Caractristiques techniques13 2-7) Le
jistrole 512.13 2-8) Cahier des charges..17 2-8-1) Marche17 2-8-2)
Arrt18 2-9) Analyse fonctionnelle.18 2-10) Organigramme de
fonctionnement...19 2-11)tude lectronique.23 2-11-1) Circuit de
commande23 2-11-2) Circuits optionnelles.23 2-12) Le stackeur...25
2-12-1) Dfinition..25 2-12-2) Mode de fonctionnement..25 2-12-3)
Gnralits.29 2-12-4) Transporteur de flche..31 2-12-5) Pompe de
relevage34 2-12-6) Pompe graissage Transporteur de flche..36
2-12-7) Lenrouleur...37 2-12-8) Moteur de translation37
Chapitre 3 : Problmatiques.3-1) Problmes rencontrs.42 3-2)
Gnralits sur lautomatisme42 3-2-1) Introduction.42 3-2-2)
Dfinition42 3-2-3) Gnralit42 3-2-4) Organigramme gnral dun
automatisme..43 3-3) Rle et emploi434
3-4) Avantages...43 3-5) Inconvnients.43 3-6) la partie
automatiser43
Chapitre 4 : Solution retenue.4-1) Introduction sur les
A.P.I..44 4-2) Structure du systme automatique..44 4-3) Synoptique
gnrale...44 4-4) Les bloques fonctionnelles dun API45 4-5) Le
simatic S7..45 4-6) cot matriel...45 4-6-1) La C.P.U..45 4-6-2) Le
processeur..46 4-6-3) Les registres...46 4-7) Cot
logiciel...........47 4-7-1) Avantages47 4-7-2) Types de bloc:
....47 Annexe : Contrle rponse marche moteurs translation49
Conclusion gnrale.50 Rfrences .... 51
5
Introduction gnrale :La technologie moderne a permis le
dveloppement des sciences tout en imposant lexploration de domaines
thoriques de plus en plus complexes. Dans le langage scientifique,
un systme consiste en une combinaison de parties (lectriques,
pneumatiques, thermiques, mcaniques, ..) qui se coordonnent pour
concourir un rsultat. Les entres sont les signaux qui apportent au
systme les informations du milieu extrieur. Les sorties fournissent
la rponse du systme relative aux entres. On peut parler de causes
(entres) et deffets (sorties). Lorsque cette influence est exerce
par lhomme, la commande est dite manuelle. Lorsque lhomme est
remplac par des dispositifs techniques autonomes, la commande est
dite automatique. Un systme automatis est alors un systme technique
pour lequel tout ou une partie du savoir-faire est confi une
machine qui contient toutes les variables industrielles dfinies
dans le systme. Mon sujet de stage intervient au niveau de
lautomatisation du stackeur et du moteur four, il ma fallu
collecter tous les donnes et les liaisons entre les diffrents
relais, acqurir les outils et mthodes afin de grer de faon optimale
un projet dautomatisme industriel, raliser le cahier des charges du
systme automatiser, raliser lanalyse fonctionnelle et organique du
stackeur et le moteur four dune faon adaptable lusage du
programmeur. -Le programme de commande des automates logique cble
carrment utilise dans le pass, tait dtermin par le cblage des
contacteurs et des relais spcifique la tache excuter. -Aujourdhui,
et pour augmenter le rendement, mieux grer et pour rsoudre les
tache dautomatisme, on utilise des automates programmables
industriels dans ce sens nous allons automatiser le stackeur et
larmoire lectrique JS qui est utilis pour la commande des plusieurs
moteurs a courant continue dans la cimenterie de Constantine -pour
prsenter se modeste travail, on a trac le plan de travail suivant :
Chapitre 01 : Reprsentation de la cimenterie. Chapitre 02 : Etude
descriptive et techniques du stackeur et l armoire JS et le moteur
four. Chapitre 03 : Problmatique. Chapitre 04 : Solution
retenue.
6
1-1) Introduction:Les ciments usuels sont fabriqus partir dun
mlange de calcaire (CaCO3) environ de 80% et dargile (SiO2 Al2O3)
environ de 20%. Selon lorigine des matires premires, ce mlange peut
tre corrig par apport de bauxite, oxyde de fer ou autres matriaux
fournissant le complment dalumine et de silice requis. Le procd de
fabrication du ciment consiste cuire , haute temprature (1400 C),
un mlange de calcaire et dargile, convenablement dos et broy sous
la forme dune farine crue , pour le transformer en clinker . Le
clinker est un produit granuleux qui, aprs broyage fin avec des
ajouts convenablement choisis (du gypse, notamment), devient le
ciment bien connu de tous, pour les maonneries, les travaux du
btiment et les ouvrages dart. La majorit des cimenteries
modernes utilise le procd dit en voie sche , qui est le plus
conomique en consommation dnergie (environ 0,9 KWh, par kg de
clinker). Pour abrger, cest le procd que nous retiendrons pour la
suite de ce document. La ralisation d'une cimenterie a Constantine
tait une ncessite pour le pays pour son dveloppement; vu le manque
est l'insuffisance du ciment qui ne peut satisfaire aux besoins
d'une population qui augmente chaque jour et la demande croissante
dans le secteur industriel et plus particulirement dans le domaine
de construction et des travaux publics.
1-2) Historique de lunit:Dans le cadre du programme
dinvestissement, est vue que l'unit sera conomique comptitive et
ralisable, la ralisation de cette unit en dcembre 1974 par une
entreprise franaise C.L.E "CREUSOT-LOIRE", le prix de revient dunit
a t estim 929.804.000,00DA avec un dlais de ralisation de 35 mois,
lunit a dmarr sa production en avril 1982.
1-3) Reprsentation de lunit:Cette usine est implante 12 KM au
nord de Constantine, une altitude moyenne de 525 mtre. -L'usine de
hamma bouziane est l'une de cinq untes qui font partie de groupe
industriel de ciment"ERCE G.I.C.C"ces untes sont : 1- l'unit de
HAMMA BOUZIANE (SCHB) 1, 000,000T. 2- l'unit de HADJAR SOUD SKIKDA
(SCHC) 900,00T. 3-l'unite de AIN ELKBIRA SETIF (SCAK) 1, 000,000T.
4-l'unite de AIN TOUTA BATNA (SCAT) 1, 000,00T. 5-l'unite de EL MAA
LABIAD (SCT) 1, 000,00T. La superficie totale dunit est de 29
hectares La superficie de l'argile est allonge sur 138hect La
cimenterie a une capacit nominale de production 300T/J de clinquer
pour la fabrication du 7
ciment C.E.M42.5
-L'nergie lectrique ncessaire a la production est fournie par
deux lignes "60kv"MANSSOURAH et RAMDHANE DJAMEL. En cimenterie en
utilise le gaz naturel comme combustible c'est un gaz riche,
essentiellement constitue de H2, CH4, son pouvoir calorifique est
de l'ordre 9000k cal/m3 L'installation d'usine consiste
essentiellement en une station de dtente ramenant le gaz a la
pression d'utilisation.
1-4) Processus de fabrication de ciment: 1-4-1) Extraction de la
matire:Les matires premires sont extraites de la carrire gnralement
ciel ouvert le calcaire est extrait par abattage en grande quantit
au moyen d'explosifs, l'argile est extraite l'aide des pelles
mcanique, elle est mlange d'argile brune et d'argile rouge, le
transport des matires ce fait par camion jusqu'au concasseur.
1-4-2) Concasseur:Le concassage est une opration destine la
rduction des blocs de calcaires qui sont obtenus pendant
l'extraction. Le concassage est ralise par un concasseur a battoirs
qui est place justes prs de la carrire, ce concasseur est constitue
deux rotors primaire et secondaire. Ce concasseur comporte aussi
une chaudire pour chauffer les crans de chocs et les parois du
concasseur afin d'viter le colmatage.
1-4-3) Prparation de la crue :On utilise trois constituants en
gnrale pour la prparation du cru qui sont le calcaire, l'argile
brune, l'argile rouge pour la fabrication du CPA325 CPA400 CPJ45
Aprs le concassage de ces trois constituants de base on obtient une
granulomtrie de 0 a 25 mm une prise dchantillon pour effectuer les
analyses afin de dterminer la composition, les constituant sont
achemins vers l'usine par des transporteurs couvert puis ce mlange
est stock dans un hall de prhomognisation le stackeur forme deux
tas l'un en constitution, lautre en reprise. Une seconde correction
est prvue juste avant le broyage cru, cette correction se fait pour
ajouter de calcaire et minerai de fer, aprs correction du cru, le
mlange est achemin l'aide de transporteurs barbes vers un
concasseur scheur qui rduira la granulomtrie de 0 7 mm.
1-4-4) Broyage de la crue:Le broyage du cru est ralis en cascade
par un concasseur scheur et par un broyeur mono chambre travaillant
en circuit ferm avec un sparateur dynamique, le schage de la matire
s'effectue par des gaz des exhausteurs du four.
8
1-4-5) Homognisation:Les deux silos servants de stockage et
fonctionnement en continu, lalimentation, le mlange et la vidange
sont simultanes, la farine cru expdi par l'air lift est dgag dans
la boite de rcupration. La capacit de stockage de chaque silos est
de 10, 000T, chaque silos est quip de deux sorties latrales pouvant
assurer la totalit du dbit farines vers le four, il est donc
possible de fonctionner avec un ou deux silos.
1-4-6) Zone de cuisson:La ligne de cuisson est constitue par :
-Pr chauffeur -Four rotatif -refroidisseur
1-4-6-1) Prchauffeur ou cyclones:Les gazes rchauffent la poudre
crue qui circule dans les cyclones en sens inverse, par gravit. La
poudre schauffe ainsi jusqu 800 C environ et perd donc son gaz
carbonique (CO2) et son eau. C'est un changeur a contre courant
destin prchauffer la farine avant son entre dans le four, en
rcuprant la chaleur de gaz sortant du four "environ gale 100 c, par
le fait que largile et le calcaire ont la mme densit (2,70 g/cm3),
un exhausteur mont sur les cyclones aspire les gazes de combustions
et le mlange carrire, faisant une tornade garantie que tous les
grains du crue subit la chaleur des gazes.
1-4-6-2) Four rotatif:Le four constitue par une virole
cylindrique de 90m de long et de 5.6m de diamtre protg par de la
brique rfractaire), inclin selon un angle de 1 4 degrs par rapport
l'horizontale. Le calcaire est charg l'extrmit suprieure, le
combustible et l'air comburant tant brl l'extrmit infrieure.
1-4-6-3) Refroidisseur:Le refroidisseur a pour rle d'abaisser la
temprature du clinker tombant du four une temprature d'environ 1135
c jusqu'a 80-100 c. Il est quipe d'une batterie de ventilateurs
fournissant l'air de refroidissement.
1-4-7) Stockage de clinker:Le clinker sortant du refroidisseur
et la poussire sont rcupres et regroupes dans la boite de chute et
orients vers lun ou lautre des transporteurs a godets, en fin le
clinker est envoy latelier de broyage.
9
1-4-8) Broyage du clinker :Le broyage du clinker seffectue laide
dun broyeur a deux compartiments a commande centrale travaillant en
circuit ferm avec un sparateur dynamique a cyclone extrieur. -Lair
de ventilation du broyeur assure des conditions dopration
favorables. -Lvacuation du ciment vers les silos de stockages est
assur par une pompe pneumatique.
1-4-9) Stockage du ciment : Le stockage du ciment est fait dans
six silos de capacit unitairequi peux atteindre 10,000T de
ciment.
1-4-10) Les expdition :Les expdition effectues en sac et en vrac
route et voies ferre ;
1-5) Etapes de fabrication du ciment :Argile 1 Carrire
Prhomognisation. Correction ajoute calcaire et fer AT .broyage cru
Echantillon Prchauffement. AT. Cuisson dans le four rotatif
Echantillon Ajout gypse et calcaire. AT. Broyage ciment Stockage
ciment Echantillon Argile 2 + calcaire
Expdition ciment
1-6) Service CMR : Je suis affect au service CMRLe service CMR
< contrle, mesure et rgulation> est le plus important service
dans la cimenterie de hamma bouziane de Constantine il appartient
au dpartement maintenance qui est constitu de plusieurs services,
parmi ces services le service lectrique et lectronique, leurs rles
est de maintenir les quipements en service et de procder a la
maintenance curatif et prventif des quipement (mesure, rglage des
pressions, talonnage et rgulation des doseurs).
10
2) Le moteur four : 2-1) Introduction :Le moteur four tourne
1000 tour par minute entrane la rotation du rducteur 13 tours /
minute, ce dernier est engren la couronne qui fait tourner le four
1,4 tours /minute, donc on peut distinguer trois tages de vitesse,
le premier est a grande vitesse, le deuxime est a moyenne vitesse
qui est le rducteur, et le troisime cest le petit vitesse (1.4
tr/min) de four rotatif. Le grand pignon (pignon dattaque) du
rducteur est engren a la couronne du four toute les engrenages sont
plongs dans lhuile de refroidissement. Le four se dplace
horizontalement en appuyant sur trois galets. Le groupe de pouss
compos dune pompe dhuile, vrins, et un disque horizontale situ sous
le four rotatif, il monte environ 15 centimtres dans 24 heures, et
il descend dans 8 heures, cela pour lusure uniforme de bandage, et
aussi pour rpondre a la dilatation du four cause de la grande
chaleur qui est lintrieur de ce dernier, on lui obliger de rester
entre les deux fin de courses. Lintrieur de four est recouvr par
des briques pour rduire la chaleur de lacier.
2-2) Contrle dhuile de graissage :La pompe dhuile aspire lhuile
de refroidissement et le refoule au rfrigrant dhuile, le rfrigrant
a deux entres et deux sorties, une entre pour lhuile chaud et
lautre pour leau froid, la premire sorties nous donne lhuile froid
et lautre sort leau chaud . Une sonde thermique contrle la
temprature dhuile. On contrle aussi la circulation dhuile par
contact ferm au repos, si lhuile arrte sa circulation le contact
souvre et dclenche un relais.
2-3) Ventilateurs :Il y a deux ventilateurs une pour larmoire
jistrole et lautre pour le moteur four ils dmarrent avant le
dmarrage du moteur four.
2-4) Les sondes de temprature :Une sonde pour air moteur, pour
palier 1, palier 2, pour ples auxiliaires, pour lhuile de
refroidissement, et un thermostat pour le pont thyristors.
11
Bandage
Prchauffeur multi cyclones.
Galet Couronne
Refroidisseur
Four rotatif en acier
Rducteur de rotation
Moteur four Circuit des gazes chaudes Circuit des matires
Fig (1) Le four rotatif. ()12
Grilles
Flamme 1500 C
Carrire (argile+ calcaire)
Bandage
Couronne
Four rotatif en acier
Concasseur BK
Transporteur godets
Refroidisseurs
Galet
Gaz
Moteur four
Rducteur
Chemin
Fig (2) Schma du four rotatif.2-5) La Vitesse du moteur :La
rotation du four garantie la dispersion uniforme de chaleur et le
dplacement de la matire. La chaux vive est dfourne vers un
refroidisseur. Le moteur four entrane avec lui deux gnratrices une
pour la rgulation et lautre pour linformation lire sur la porte de
larmoire jistrole. Par rapport le vitesse du moteur la dynamo
dlivre une tension variante entre zro et soixante volte, le
transmetteur CN transforme la tension 0-60 V en courant 4-20 MA
pour quon conserve linformation et lenvoie a la salle de commande,
on choisit 4 MA a la place de 0 MA pour ne pas confondre larrt du
moteur avec la coupure du courant ou du file ou du fusible etc.
13
Pour la variation du vitesse du moteur on jouent sur le courant
dinduit de moteur, lexcitation du moteur reste fixe par la carte
lectronique babytrex, elle redresse le courant selon une commande.
Dans le cas de la machine courant continu, raliser un
asservissement de couple revient raliser un asservissement de
courant. On peut donc se dcomposer en deux boucles dasservissement
une boucle de courant et une boucle de vitesse, lors du dmarrage du
moteur le moteur demande une grande tension, aprs que le moteur
atteint la vitesse minimale on diminue la tension dinduit.
2-6) Caractristiques techniques du moteur courant continue :-
Type = SHF 355 VL1 - Protection = IP 44 R. - Ventilation force avec
4 filtres MIC 275.330AL. Sortie d'air avec vantelles. - Axe
horizental. - Soupapes graisse. - Boite bornes ferme hermtiquement.
- Isolation = classe F. - Temprature ambiante = 45C. - Puissance de
dfinition = 900 kw. - Cd / Cn = 2 pendant 60 secondes. - Vitesse
nominale =1450 tr / mn. - Gamme de vitesse couple constant = 100
1450 tr / mn. - Tension nominale d'induit = 800 V. - Excitation
spare. - Sens de rotation = horaire, vu ct bout darbre. - Equip
dune dynamo tachymtrie .en 2me bout darbre, type REO 444 R 2
collecteurs (60 V 1000 tr / mn) avec capot de protection.
L'alimentation du moteur courant continu vitesse variable
excitation indpendante d'une puissance de 900 kw ce fait comme suit
:
2-7) Le jistrole 512:Le jistrole 510 est un convertisseur
lectronique de puissance capable de dlivrer, a partir du rseau
alternatif triphas, une tension redress double alternance rglable,
et de dbiter un courant unidirectionnel (fonctionnement dans deux
quadrants courant - tension). Adapt aux entranements des machines a
courant continu, il permet de rgler la vitesse ou le couple par
action sur la tension dinduit. Cet ensemble complet de commande
regroupe en un bloc compact le pont de Gratz tout thyristors et
llectronique de contrle et de rgulation qui prsente lavantage de se
trouver sur un circuit entirement dbrochable assurant un temps
dintervention minimum et auquel on peut adjoindre 14
divers circuits galement dbrochables correspondant a des
fonctions optionnelles. Son alimentation seffectue partir dun rseau
triphas basse tension (jusqua 800v .50 hz. ou 60 hz en option).
Sur les portes sont montes le appareils suivants : LST : sous
tension, LP : quipement prt, LM : marche. LED : quipement
indisponible, CT : test terre, A : Ampremtre, VTY : voltmtre
tachymtrique, BS : Boitier de signalisation, BMV.1 : moins vite.
BPV.1 : plus vite, BM.1 : marche, BA.1 : arrt, BRM : rarmement.
Diffrentes dfauts signals : Alimentation 380 v. et 5500 v, Fusibles
thyristors, Surcharge de linduit, Temprature PA moteur. Temprature
air moteur, Temprature palier n 1, Temprature palier n 2,
Ventilation de moteur, Excitation de moteur, Terre induit,
Ventilation thyristors.
2-8) Cahier des charges : 2-8-1) Marche:Aprs que tous les
rglages et contrle de mise en service ont t effectus, fermer le
disjoncteur DJ, le commutateur KLD tant mis sur la position
"locale", l'action sur le bouton poussoir marche BM.1 excite les
bobines des relais CPX et CPXL condition d'tre autoris dmarrer et
qu'il n'y ait pas de dfaut. Le disjoncteur DJP se ferme , le pont
est mis sous tension , le courant d'excitation monte sa valeur
minimal " REL1 est appel " les relais RE1X et RP sont appels et
viennent auto maintenir CPX et CPXL, un contacte temporis de CPX
commande RM. -un contacte temporis de RM " fermeture " laisse la
limitation 810A pendant 60s, puis 650A en rgime permanent. -un
contacte de RM " fermeture " dbloque le jistrole. -un contacte de
RM " ouverture " dbloque la rampe.
15
Le moteur dmarre sur la rampe jusqu' la vitesse minimale si le
potentiomtre est zro vitesse minimum = 300tr/mn du jistrole 512
information fourmis l'extrieur. 1-un contacte fermeture de CPXL =
enclenchement du disjoncteur DJP. 2-un contacte inverseur de CPXL =
bobines manque et mission du disjoncteur DJP. 3- un contacte
fermeture de D = quipement disponible. 4- un contacte fermeture de
P = quipement prt. 5- un contacte fermeture de RV = le moteur a
atteint la vitesse de 100tr/mn. 6- un contacte fermeture de DJX =
autorisation d'enclenchement l'appareil suivante 7- un contacte
ouverture de SDF = disponible.
2-8-2) Arrt :A) Par action sur BA.1 "bouton arrt ", les relais
RM CPX CPXL et le disjoncteur DJP se dsexcitent mettant le pont
redresseur hors tension, le courant dexcitation passe la valeur
rduite correspondant au rchauffage. B) Par dfaut qui est signal par
le botier de signalisation mont sur la porte
2-9) Analyse fonctionnelle :On ferme le disjoncteur DJ et le
commutateur KLD doit tre au position local, l'action sur le bouton
poussoir BM1 excite les bobines du relais CPX , CPXL avec
l'autorisation de dmarrage et avec
non prsence des dfauts sur les relais et les contacts D,RPX,RMC
et BA1; qui entrane la fermeture de disjoncteur DJP par le contact
CPXL , la fermeture du sectionneur d'isolement SI , condition qu'il
n y a pas de dfauts sur la platine PLTR, entrane l'excitation du
bobine du relais SIX ce qui provoque l'alimentation du carte
d'excitation "BABYTREX" et puis l'excitation du bobine du relais
REL1 , RE1T,RE1X par ordre , ce qui provoque l'excitation du bobine
du relais P par ces deux contacts RP,RE1X, et aussi la bobine du
relais D sera excite alors l'quipement prt et disponible, en plus
l'excitation du relais temporis CPX "5s" provoque l'excitation du
bobine du relais RM ce qui provoque aussi la fermeture du contact
RM qui entrane la limitation du courant 810 A pendant "60s ", et
entrane aussi le dblocage du jistrole, l'ouverture du contact RM
aprs 60s le courant se limite 650A en rgime permanent, et provoque
le dblocage de la rampe pour la commande du relais RCD ce qui nous
donne le dmarrage du servomoteur SM jusqu'au vitesse minimum
V=300tr/mn. l'excitation du bobine du relais RCD provoque le
dblocage de la rgulation et les allumeurs, avec les deux bouton
poussoir BPV (pour le plus vite ) ,BMV (pour le moins vite ) ,
100tr/mn le relais RV est excit qui entrane la fermeture du contact
RV , ce qui indique la marche du systme , l'excitation des deux
relais RMX , DJX entrane la fermeture de ces deux contacts RMX ,
DJX ce qui provoque l'autorisation d'enclenchement des autres
appareils. Lexcitation de la bobine du relais RP entrane :
16
- la fermeture de ces contacts ce qui provoque l'autorisation de
dmarrage, parce que le relais RP l'un des conditions de dmarrage,
avec le contact RE1X fermeture pour la prsence d'quipement prt , et
avec lexcitation de la bobine du relais D provoque l'excitation des
relais RM, RMX - l'ouverture du contact RP entrane la dsexcitation
de la bobine du relais RPX qui provoque l'ouverture du contact RPX
alors pas d'autorisation de marche ce qui provoque aussi la
dsexcitation de la bobine du relais CPX ,CPXL qui nous donne l'arrt
du systme. En cas d'un dfaut signal dans la boite de signalisation
cest l'arrt du systme. Parmi ces dfauts citent : -les relais de
sondes ( RTAMX, RTMX ,RTP1X ,RTP2X ) qui contrlent la temprature ,
si elle dpasse le seuil le relais dclenche ce qui provoque la
dsexcitation de la bobine du relais D ce qui fait l'arrt du systme
( les relais de sondes sont fait pour le contrle de la temprature
du moteur ,air moteur , palier 1 et palier 2 ). -au cas o la
temprature est anormale dans le pont redresseur (plus de 60c), le
thermostat TH dclenche ce qui provoque la dsexcitation du bobine du
relais THX qui entrane l'ouverture du contact THX ce qui provoque
aussi la dsexcitation du bobine du relais D qui nous donne l'arrt
du systme. - le relais RFU c'est un relais de fusible de thyristors
qui sont monts en srie, il est fait pour protger le pont de
redressement, au cas un fusible est dtruise le relais RFU dsexcite
et entrane l'ouverture du contact RFU ce qui provoque la
dsexcitation du relais D " absence d'quipement disponible ". - le
relais SDF est le dernier relais qui est le complment d'quipement
disponible. - le relais REL est aussi une condition pour lallumage
des lampes de signalisation.
2-10) Organigramme de fonctionnement : Pas dfaut sur carte
dexcitation :Dbut SIX=1(pas dfaut terre sur PLTR) Oui CPX=1 Oui
REL=1 Oui Pas dfaut sur carte dexcitation
17
Marche moteur four :
Dbut DJ=1 Oui Non Ordre de marche SC Oui BM2=1 Oui BA2=1 Oui KLD
position locale Oui BM1=1 Oui BA1=1 Oui Non Arrt du moteur
RMC=1 Oui RPX=1 Oui D=1 Oui
Dfaut excitation Non Jistrole pas prt Non
Autorisation de dmarrage Oui CPX=1, CPXL=1
18
Suite :
CPXL=1 Oui. DJP=1
CPX=1 Oui. REL1=1
DJP=1 Oui. RP=1 (Jistrole prt)
REL1=1 Oui. RE1X=1
Apres 5s. Oui. RP=1 Oui. P=1 Oui. D=1 Oui. RM=1 Oui. RM=1 Oui.
Dblocage de la rampe pour commander le relais RCD, dblocage des
allumeurs de la rgulation, dmarrage du moteur jusqua 300 tr/m.
Vitesse>100 tr/m Oui. RV=1, signalisation Marche
Apres 60s Oui. Commande seuil de limitation. 19
Equipement disponible :Dbut Non RFU=1 Oui RTMX=1 Oui Non RTAMX=1
Oui RTHM=1 Oui RTHP=1 Oui RTH=1 Non Non Dfaut ventilation pont.
Surcharge dinduit. Non Dfaut temprature air moteur. Dfaut fusibles
thyristors. Non Dfaut temprature PA moteur.
Dfaut ventilation moteur.
RTP1X=1 Oui RTP2X=1 Oui THX=1 Oui RTRX=1 Oui RD=1 Oui SI=1
Oui
Non
Dfaut temprature palier 1.
Non
Dfaut temprature palier 2.
Non
Dfaut temprature pont.
Non
Dfaut sur PLTR.
Non
Dfaut alimentation 380V 5500V. Dfaut terre induit.
Non
Non SIX=1 Oui Equipement disponible.
Dfaut terre induit.
20
2-11) tude lectronique : 2-11-1) Circuit de commande : A)
Platine PLRA512U: Chaque pont de thyristors est reli aux circuit de
commande par unetorche d'une longueur de 1,5m , et qui est munie de
connecteurs chaque extrmit .un circuit intermdiaire "PLNC1"couple
de torches pour la commande simultane de deux ponts . Les circuits
de commande sont regroups par une seule platine " PLRA512U" est
sont relis entre eux par connecteurs TSY : transformateur qui
alimente et isole du rseau les circuits lectronique de contrle.
PLJN1: est une platine qui ralise les adaptations suivantes : -
signale courant.
- signale tachymtrique (ou tension).- alimentation en 380 v ou
220 v du transformateur TSY. Suivant la position du connecteur
.protection par les fusibles FU1 3.
B) PLRGXA5 : est une carte dbrochable qui regroupe les fonctions
Suivantes :Squence- protection : la squence autorise le dblocage du
groupe et l'excitation du relais RCD quand les conditions correctes
sont ralises, les protections agissent contre les dfauts suivants :
-Surintensit lue cte alternatif, baisse ou disparition de la
tension rseau, inversion de l'ordre des phases, insertion de dfauts
extrieurs (thermostat TH, microcontacts de fusion du fusibles FU ,
autres dfauts....) La protection annule le courant de dfaut et
bloque les impulsions. Alimentation : tension continu 12 et 24v NR
ncessaires lalimentation des squences et de l'lectronique.
Rgulation : le systme de rgulation linaire en cascade contrle
simultanment le courant d'induit et la vitesse de la machine, et
permet de limiter le gradient courant ainsi que la valeur maximale
du courant permanent. Pour la variation du vitesse du moteur on
jouent sur le courant dinduit de moteur, lexcitation du moteur
reste fixe par la carte lectronique BABYTREX, elle redresse le
courant selon une commande. Dans le cas de la machine courant
continu, raliser un asservissement de couple revient raliser un
asservissement de courant. Gnrateur d'impulsion : il ralise
l'amorage des thyristors en conservant linaire la fonction de
transfert du convertisseur. Polarisation gnrateur : dtermine la
position des impulsions commande nulle.
21
2-11-2) Circuits optionnelles:Divers circuit regroupant des
fonctions complmentaires sont embrochables sur la carte
PLRGXA5.
Les entres et les sorties de la platine principale PLRGXA5 :A)
Les entres : A2 : dfaut extrieur (blocage variateur par 0 v ) 24v
30mA A7: ordre rfrence vitesse nulle (dblocage rampe pour 0v) 24v
30 mA A8: rfrence vitesse de correction 10v max A9 : rfrence
vitesse principale 0 -10v 50k A11 : rfrence courant I0 (rfrence
pilote) 0 8v 20k A12 : commande seuil bas de limitation de courant
(seuil bas Pour 24v) 24v 30mA B13 : ventuel retour vitesse externe
: 0 10v 100 k A13 : commande du relais RCD 24v 50mA B4 : effacement
dfaut (pour 0v) 12v 30mA l'effacement B8 : gain empli vitesse
commut sur la carte option pour 0v (24v 30mA) ou signal plus (0
-10v 4,7k ) B15 : entre rfrence couple 0 -8v 20k B) Les sorties :
A1 : 24v nr (non rgul) A3-A4 : commune A5 :24v nr A6 : -12v A10 :
sortie rfrence courant I0 (sortie empli vitesse) 0 8v 5mA A14-A15 :
contacte a fermeture du relais RCD B1(c), B2 (o), B3 (f) : contacte
inverseur de relais RCD (220v Alternatif max 2A max 50w 120VA max)
B5-B6 : commun B7 : alimentation jistrole prt 24v 50mA pour
Jistrole prt B9 : 12v B10 : alimentation relais dtecteur de vitesse
24 v 50mA B11: signal courant induit I0, 0 a -4v 0,2mA max B12 :
alimentation relais dtecteur de courant ou de vitesse 12v 5 mA B14
: sortie retour vitesse 0 10v 0,5 mA max. 22
2-12) Le stackeur : 2-12-1) Dfinition : Le stackeur joue le rle
dun homognisateur du carrire, le carrire arrivesur un tapis roulant
se verse sur le tapis perpendiculaire du stackeur construisant deux
tas, avant que la roue-pelle ramasse le carrier sur dautres tapis
pour lenvoyer au broyeurs, les principaux moteurs de stackeur sont
: Les deux moteurs de translation 9 kw avec deux freins, le moteur
de transporteur de flche : 55 kw, 1500 t/m, la pompe hydraulique 3
kw 1500 t/m, le moteur denrouleur 1.5 kw, le moteur du tapis
roulant, pompe graissage rducteur du transporteur de flche 0.55 kw
.
2-12-2) Mode de fonctionnement :Aprs la dtection de la matire et
le dmarrage de tapis roulant, on donne lordre de dmarrage de
groupe, les premiers qui dmarrent sont le transporteur de flche et
lenrouleur, leur rponse de marche autorise le dmarrage des moteur
de translation, qui dplace les roues de stackeur sur les railles,
le transporteur de flche verse la matire perpendiculairement au
sens du tapis roulant, la matire passe dabord sur une membrane
place dans une goulotte avant quelle se verse sur le transporteur
de flche, cette membrane joue le rle dun dtecteur de bourrage, en
cas de bourrage on arrte le tapis roulant. Des contactes verticaux
plac aux cots du tapis dtecte le dport de bande, un contrleur de
rotation dtecte le patinage de transporteur de flche, lenrouleur
cest un moteur qui enroule le file lectrique dalimentation autour
dune roue, ce moteur est consign dune vitesse constante et dans un
seul sens, il serre le file lorsque la translation est adroite, et
le desserre quand la translation est a gauche. Deux buts magntiques
commande un relais pour la polarisation des moteurs de translation,
linversement des ples dalimentation inverse le sens de rotation des
moteurs qui change la direction de translation, linstant o le
stackeur traverse un des deux buts un relais commande un des deux
freins, le stackeur ne fait avancer qua peu prs 2 mtres. Au bout de
transporteur de flche un dtecteur de niveau, lorsque la matire
ferme le contact de ce dtecteur, la pompe lve le transporteur de
flche, la pompe a 4 contacts de niveaux : trs bas, bas, haut, trs
haut. Le contact trs haut donne la fin de tas, la pompe nest
autorise de lever que lorsque le stackeur soit lun des deux
bouts.
23
Le transporteur de flche Un tas constitution. La cabine de
commande (OP).
Le tapis roulant. constitution.
Fig. (4) Le stackeur
24
Membrane Dtectrice de bourrage Tapis roulant
Pompe relevage de flche. Moteur de transporteur de flche
Lenrouleur
Moteurs de translation
Schma du stackeur
25
Moteur de transporteur de flche
Membrane dtectrice de bourrage
Tapis roulant
Deux moteurs de translation Enrouleur de fils dalimentation.
Moteur denrouleur
Transporteur de flche Capteur de dport de bande
Pompe de relevage de transporteur de flche
Tas de carrire
Fig (3) Reprsentation du stackeur.
26
2-12-3) Gnralits : Arrt urgence atelier :Dbut
Arrt urgence OP :Dbut
Distribution 380 V :Dbut
Defaut Oui Arrt urgence atelier
Non
Defaut Oui Arrt urgence OP
Non
Arrt urgence Oui atelier Non Arrt urgence OP Non Oui
Ordre dmarrage du groupe :Dbut Dbut
Distribution 380 V.
Dmarrage depuis OP Oui Autorisation Auto-manu Non Ordre de
dmarrage du groupe.
Fin de tas Non Non Oui Autorisation Auto-manu Oui Arrt depuis
P12 Oui Ordre de dmarrage du groupe. Non Non Oui
Arrt du groupe :Dbut Dbut
Arrt fin de tas Oui Arrt du groupe
Non
Arrt total Oui Arrt du groupe
Non 27
Sirne de dmarrage (1 minute) :
Dbut
Dbut
Dbut
Ordre de dmarrage du groupe Non Oui Dbut de temps de commande
sirne de dmarrage
Ordre dmarrage groupe Non Oui Fin temps commande sirne Non Oui
Klaxon.
Ordre Klaxon Oui Klaxon.
Non
Dmarrage du groupe :Dbut
Disponibilit stackeur pour P12 :Dbut
Fin temps de klaxon Oui Ordre dmarrage du groupe Oui Dmarrage du
groupe.
Non
Dfaut arrt urgence OP Non
Oui
Non
Dtecteur de bourrage. Non
Oui
Arrt urgence Oui atelier Non Dispo stackeur pour P12.
28
Dfaut stackeur :Dbut
Enrouleur :Dbut
Arrt total :Dbut
Dispo globale transporteur de flche Oui Pas dfaut sur
translation. Oui Dispo globale relevage de flche. Oui Pas dfaut
stackeur pour P12
Non
Dtecteur matire Oui
Fin de tas Non Oui Moteur translation arrire. Oui Non
Non Arrt squentiel depuis P12. Oui
Non
Ordre de marche enrouleur
Non Arrt total
2-12-4) Transporteur de flche : Temps de contrleurDbut Ordre de
marche TF Comptage de temps de rponse.
Dfaut rponse de marche de rponse de marche :Dbut Ordre de marche
TF Temps Rponse de marche TF achev Oui
Non
Rponse de marche TF Oui Stopper comptage de temps rponse.
Non
Rponse de marche TF Oui Pas Dfaut rponse marche
Non
Sauvegarder temps rponse de marche.
Dfaut rpons e marche 29
Disponibilit transporteur de flche :
Dfauts TF :Dbut
Dbut Dispo TF Disponibilit TF Oui Tf disponible Non Oui Dispo
frein Galvi Oui Non Dfaut frein Dfaut dispo
Non
Rponse marche Non TF Oui Contrleur rotation Oui Pas dport bande
flche Oui Pas dport verseur Oui Rponse de marche TF Oui Rponse de
contrleur rotation Oui Pas Dfaut rotation Dfaut rotatio n Non
Non
Dfaut rponse marche TF Dfaut contrleur rotation Dfaut dport
bande sur flche Dfaut dport bande sur verseur
Dfaut de contrleur de rotation :Dbut Ordre dmarrage TF
Non
Non
Pas arrt local TF Non Oui Pas arrt urgence Non atelier Oui Pas
fusion fusible Non Oui Disponibilit globale TF
Arrt local
Non
Arrt urgence atelier Dfaut fusion fusible
30
Frein Galvi :En suite on vrifie le temps de contrle de rponse de
marche des freins, le dfaut de rponse de marche des freins et la
disponibilit par la mme logique pour le transporteur de flche.
Ordre marche transporteur de flche :
Dbut
Dispo globale TF Oui Arrt local TF. Oui Ordre marche TF. Oui
Bouton marche locale TF
Non
Non
Dmarrage de groupe. Oui Dbut
Oui Pas autorisation Auto-manu Oui
Pas arrt total. Oui Pas autorisation Auto-manu. Oui
Pas arrt fin de tas. Oui Autorisation Auto-manu. Oui Pas
changement de tas. Pas autorisation Oui
Commande vers tas 1. Oui
Commande vers tas 2 Oui
Pas autorisation Auto-manu. Oui Changement de tas.
Arrt ( pas auto) transporteur de flche
Ordre marche TF.
Arrt (auto) transporteur de flche
Pas dfaut rponse de marche frein Galvi Oui Frein Galvi. 31
2-12-5) Pompe de relevage : Dfaut Pompe de relevage :Dbut
Ordre marche PR :Dbut
Dispo vanne Non flche Oui Pas dfaut thermostat cuve dhuile Oui
Pas dfaut niveau cuve dhuile PR Non Oui Pas colmatage Non
tuyauterie Oui Disponibilit pompe hydraulique PR Non Oui Pas dfaut
arrt local Oui Non
Dfaut dispo vanne flche
Dmarrage de groupe Oui
Commande descente PR Oui
Commande levage PR Oui
Non
Dfaut thermostat Pas arrt total Dfaut niveau cuve huile PR Dfaut
colmatage Oui Dispo global PR Oui Pas arrt local PR Oui
Dfaut dispo pompe hydraulique Marche PR Arrt local Oui
Marche locale PR Oui Ordre levage PR Oui Ordre descente PR Oui
Pas autorisation Auto-manu Oui
Pas dfaut arrt urgence atelier Non Oui Disponibilit global
levage flche
Arrt urgence atelier
Marche PR
32
Ordre de levage flche :Dbut
Ordre descente flche :Dbut
Moteur translation Nonbout arrire Oui Dtecteur niveau bout de
flche Oui Dmarrage de groupe Moteur
Moteur translation Non bout avant Oui Commande levage Non Oui
Pas autorisation Non Auto-manu Oui Pas niveau trs haut Oui Non
Pas commande Non levage Oui Pas niveau trs bas PR Oui Commande
descente flche Non Oui Pas autorisation Non Auto-manu Oui Pas
dtection niveau bout flche Non Oui Ordre descente flche Oui Tempo
dattente pour commande des Non lectrovannes levage Oui Ordre
descendre
Non
Non
Pas commande descente flche Non Oui Ordre levage flche Oui Tempo
dattente pour commande des Non lectrovannes levage Oui Ordre
mont
Non
Non
33
2-12-6) Pompe graissage Transporteur de flche : Temps de contrle
de rponse de marche PGTF :Mme illustration pour TF.
Dfaut de rponse de marche PGTF :Mme illustration pour TF.
Dfaut disponibilit PGTF :Mme illustration pour TF.
Dfaut :Dbut
Ordre de marche Pompe graissage TF :Dbut
Pas dfaut de rponse de marche GTF Oui Pas dfaut disponibilit
PGTF. Oui Pas arrt urgence atelier. Oui Dispo globale PGTF
Non
Rponse de marche TF Oui Disponibilit globale PGTF. Oui Ordre
marche PGTF
Non
Non
Non
Non
34
2-12-7) Lenrouleur :Aprs et par la mme logique on vrifie le
temps de contrle de rponse de marche de lenrouleur, et sil y a un
dfaut de rponse de marche et a disponibilit.
Dfaut enrouleur :Dbut
Dfaut :Dbut
Pas dfaut rponse de marche enrouleur Non Oui Pas dfaut
disponibilit enrouleur. Oui Pas arrt urgence atelier. Oui Dispo
globale Enrouleur.
Pas dfaut dtection bourrage Oui Dispo globale enrouleur. Oui
Dispo moteur translation. Oui
Non
Non
Non
Non
Non
Pas dfaut rponse marche Non translation. Oui Pas arrt urgence
atelier. Oui Dispo globale moteur translation.
Non
2-12-8) Moteur de translation :35
On vrifier dabord le Temps de contrle de rponse de marche MT, le
dfaut de rponse de marche MT et le dfaut disponibilit MT par la mme
logique pour le transporteur de flche.
Frein 1 et 2 :En suite on vrifie le temps de contrle de rponse
de marche des freins, le dfaut de rponse de marche des freins et la
disponibilit par la mme logique pour le transporteur de flche.
Changement vers tas 1 :Dbut
Changement vers tas 2 :Dbut
Fin tas. Oui Dispo globale MT Oui Commande vers tas 1 depuis OP.
Oui Relche frein 1. Frein 1 relch Oui Marche avant MT. Non Non
Fin tas. Oui Non
Non
Dispo globale MT Oui Commande vers tas 2 depuis OP. Oui Relche
frein 2. Frein 2 relch Oui
Non
Non
Non
Non
Marche arrire MT.
36
Translation :Dbut
Dmarrage groupe. Oui Commande translation OP. Oui Dispo global
moteurs translation. Oui
Non
Rponse marche TF. Oui Dmarrage groupe. Oui Autorisation
Auto-manu Oui
Non
Non
Non
Non
Non
Dispo globale MT Non
Autorisation
Arrt de translation :Dbut
Pas ordre dmarrage groupe. Oui Pas rponse marche TF. Oui
Commande vers tas 2 (OP). Oui Pas autorisatio n AutoOui
Commande vers tas 1 (OP). Oui Pas autorisatio n AutoOui
Fin tas Oui Moteur translation bout arrire. Oui
Arrt translation (OP). Oui Pas autorisatio n AutoOui
Pas autorisation
Direction 1 :
Direction 2 :37
Dbut
Dbut
Moteur translation bout arrire. Oui Moteur translation pas bout
avant. Oui Pas fin course 2. Oui Direction 1.
Non
Moteur translation bout avant. Oui Moteur translation pas bout
arrire. Oui Pas fin course 1. Oui Direction 1.
Non
Non
Non
Non
Non
38
-Le dplacement vers la gauche nest autorise qu condition que le
tas nest pas fini.
Autorisation adroite :Dbut
Autorisation a gauche :Dbut
Fin tas
Direction 2
Direction 1 Oui
Oui
Oui
Pas fin tas Oui Pas MT bout avant. Dbut Oui Autorisation
translation. Oui Tempo dattente. Pas autorisatio n adroite. Oui Fin
tempo Autorisation translation. Oui Pas translation adroite. Oui
Autorisation gauche.
MT bout arrire Oui Pas autorisatio n gauche. Oui Autorisation
translation. Oui Pas translation gauche. Oui Autorisation
adroite.
39
Ordre marche enrouleur :
Dbut
Marche avant moteur translation. Oui
Marche arrire moteur translation. Oui
Pas arrt total Oui Pas arrt urgence atelier. Oui Pas arrt
urgence (OP). Oui Rponse marche moteur translation. Oui
Disponibilit globale enrouleur. Oui Ordre marche Enrouleur.
40
3-1) Problmes rencontrs :- Encombrement de la commande
lectrique. Prsence de la poussire et de lhumidit. - Comme toute
installation lectromcanique la poussire et lhumidit sont des
facteurs ngatifs qui provoquent les mauvais contacts. - Temps
dintervention en cas de panne. - La recherche dune panne
lectromcanique peut perdre beaucoup de temps vue le nombre
dappareils que comporte larmoire de commande JISTROL 512
3-2) Gnralits sur lautomatisme : 3-2-1) Introduction : Les
progrs scientifiques et lvolution technique ont permis aux hommesde
concevoir des machines rduisant au strict minimum leurs efforts
physiques. Ces machines ont tait pendant longtemps conduites et
surveilles par lhomme, exigeant ainsi de lui une vigilance
intellectuelle permanente, mais grce llectronique, linformatique et
aux nergies lectriques, pneumatiques et hydrauliques qui
progressent pas de gant, permettant ainsi de librer lhomme de cette
contrainte intellectuelle mais aussi pour le remplacer dans
lexcution de certaines taches pnibles et rptitives.
3-2-2) Dfinition :Automatique : Qualifie un dispositif qui
excute de lui mme certaines oprations dfinies lavance. Automatisme
: Dispositif dont le fonctionnement ne ncessite pas lintervention
de lhomme (daprs le dictionnaire).
3-2-3) Gnralit : Un systme automatique est un ensemble qui aprs
avoir reu desinstructions fournis par loprateur, dcide et agie de
lui mme, se substituant ainsi lhomme. Cette substitution conduit
une plus grande rapidit dexcution et une meilleure rgularit des
rsultats. Tout systme automatis comprend deux parties
technologiques et un oprateur humain. Loprateur humain est la
personne charge, dagir sur des matriels technologiques divers pour
fournir les instructions permettant dlaborer la programmation et de
rester en relation avec le systme lors de la mise au point au cours
du fonctionnement pour intervenir en cas de perturbation. La partie
oprative a pour mission de faire subir lobjet traiter diverses
transformations, elle reoit les commandes et est charge
denregistrer les instructions donnes par loprateur et donner les
ordres la partie oprative afin de la faire fonctionner ; elle
transmet loprateur les informations reues de la partie oprative
laide de signalisation laffichage aussi loprateur instruit la
partie commande qui ordonne la partie oprative cette dernire rend
compte la partie commande des oprations effectues qui son tour les
signale loprateur. 41
3-2-4) Organigramme gnral dun automatisme :Poste contrle
Commande manuelle EP Oprateur Signalisation voyant cran visuel
Partie commande Interfaces dentres Traitement des informations
logiques squentielles Interfaces de sorties
Ordres Rsultats: tat du processus Fonction spcifique
temporisation comptage Partie oprative Capteurs interrupteurs de
position Processus de fabrication ou machine Actionneurs moteurs
vrins
3-3) Rle et emploi :Comme son nom lindique un systme automatique
comprend un appareil que lon programme pour effectuer des oprations
cycliques, il reoit des donnes par ses entres, celles-ci sont
ensuite traites par un programme dfini, le rsultat obtenu tant
dlivr par ses sorties. LA.P.I (Automate programmable industriel)
est un quipement spcialement conu pour lindustrie et destin piloter
des chanes de montage, production, manutention, robots industriels,
machines outils etc.
3-4) Avantages : Simplification du cblage, Modification du
programme facile effectuer parrapport une logique cble, Enormes
possibilits d'exploitation, Fiabilit professionnelle.
3-5) Inconvnients : Son prix nest pas la porte de toutes les
bourses. Mais ces quipementsvoluant rapidement fait que l'on peut
en rcuprer quelquefois pour pas trop cher.
3-6) la partie automatiser : La partie oprative est le processus
automatiser, elle est aussiappele partie puissance. La partie
commande : est un automatisme qui labore en sortie des ordres
destins au processus et des signaux de visualisation en fonction du
contrle de processus, elle est aussi appele automatisation logique
des informations. Cette structure dun automatisme est assez gnrale,
mais elle sapplique surtout aux automatismes relevant de la logique
squentielle.
42
4-1) Introduction sur les A.P.I : lautomate programmable est un
systme de traitementdinformation dont le programme de
fonctionnement est effectu partir dinstructions tablies en fonction
de processus raliser. Les (A..P.I) sont apparus au Etats-Unis vers
1969 ou ils rpandaient Aux envies des industries de lautomate, est
ainsi substitu, mais aussi parce que dans des automatismes de
commande complexe, les cots de cblage et de mise au point
devenaient trop levs.
4-2) Structure du systme automatique :Commande manuelles. Entre
du programme Commande manuelles. Saisie des information Capteur
interface. dentre Traitement logique des information partie
oprative moteur vrins
Rtroaction par capteurs Commande manuelles.
4-3) Synoptique gnrale :Un automate programmable est constitu de
trois parties essentielle :
le processeur la mmoire le systme dentre /sortie
a) le processeur : cest un enssemble de lectronique capable de
raliser les diffrentes logique de bases. b) la mmoire : comprend
deux parties dont lune contient la suite des oprations qui doit
excuter le processeur ainsi que les entres et les sorties concernes
par chacune des opration, et lautre contient les rsultats obtenus
par le processeur afin de les conserver entre les diffrentes tapes
de calcule logique. c) le systme dentres / sorties : sont lensemble
des constituants permettant lchange dinformation entre lAPI et le
mode extrieur. Ce mode extrieur peut tre le procd les E/S sont
alors industrielles.
4-4) Les bloques fonctionnelles dun API :A) Mmoire de programme
(RAM) : 43
Elle permette la lecture et lcriture des donnes, cest la o sont
Stockes les programmes du court dexcution et les donnes au court de
traitement. B) Mmoire image (MIE-MIS). * les tats des signaux des
modules dentres sont rangs dans une zone rserve de la mmoire RAM
cette zone est appele mmoire image des entres (MIE). * les
informations de la CPU destines aux modules de sorties sont ranges
dans une zone rserv de la mmoire RAM ,cette zone est appele mmoire
image des sorties (MIS) * temporisation / compteurs /mmentos : La
CPU disposition des temporisations et des capteurs. Les fonctions
temporisations et comptage sont initialises, effaces, lances et
arrtes par le programme. la valeur de temporisation et comptage
sont ranges dans des zones rserves de la mmoire RAM, une autre zone
de la RAM est rserves aux mmentos ; elle contient des information
telle que des rsultats intermdiaire. Si la sauvegarde par pile est
assure, certains courant ou lors que LAPI a t mise larrt, il sagit
de mmentos de compteurs rmanents. C) Mmoire ROM :( systme
dexploitation) Elles sont gnralement de faible capacit mais de trs
grande habilites. Le systme dexploitation contient les programmes
ncessaires lexcution du programme dapplication, la gestion des
entres et sorties, lorganisation de la mmoire, la gestion des
donnes ..Etc D) Unit arithmtique et logique (AUL) : Cest un
ensemble des circuits charg dexcuter des oprations arithmtiques et
des oprations logique command par le programme. E) Unit de commande
: Lit les instructions les une aprs les autres dans la mmoire de
programme et les excuts.
4-5) Le simatic S7 : STEP 7 est le progiciel de base pour la
configuration et la programmationdes systmes d'automatisation
SIMATIC. Il fait partie de l'industrie logicielle SIMATIC.
4-6) Cot matriel: 4-6-1) La C.P.U : On a le choix parmi les
trois modules unit central (C.P.U) pour configurernotre S7-300 (CPU
312 IFM, CPU 313 et CPU 314) qui illustrent la cohrence de
conception lchelle du systme. Ceci nous permet de choisir la
solution approprie la plus conomique pour notre application.
44
SIMATIC S7-300 Caractristiques techniques :
Le S7-300 offre une gamme chelonne de 24 CPU ; des CPUs standard
parmi lesquelles la premire CPU avec interface Ethernet/PROFInet
intgre, La CPU a diffrents modes de fonctionnement : Run, Stop,
Runp, etc. Pour la programmation et autre manipulation, une console
de programmation doit tre branche la CPU.
4-6-2) Le processeur :Le processeur est lintelligence de lUC
(unit centrale) cest lensemble fonctionnel charg dassurer le
contrle de lensemble de la machine et deffectuer les traitements
demands par les instructions des programme.
4-6-3) Les registres :Le processeur est organis autour dun
certain nombre de registre. A) Dfinition de registre : Un registre
est un mmoire rapide a semi conducteurs compltes de dispositifs
logiques permettent la manipulation des informations quelle
contient ou leur combinaison avec des informations extrieures. B)
module dalimentation PS : cest un module qui est destin transformer
la tension du rseau en tension continue pour lalimentation de la
CPU et ventuellement les module dentre/sortie de lA.P.I. cette
alimentation ne fournit normalement pas de tension pour les signaux
entrants des modules dentres/sorties. C- les modules
dentres/sorties E/S Ce sont eux qui permettent les changes
dinformations vers lenvironnement extrieur de lautomate. Ils
adaptent les signaux entrants et sortants en tension, filtres des
influences extrieures. Module dentre : Cest un module qui permet de
recueillir les informations dlivres par les capteurs des processus.
Les critres de choix dun module dentres sont : * Nature
(logique-analogique). * Nombres dentre par module. * Nature et
niveau de tension. 45
Module de sortie : Il permet ladaptation et le transfert des
signaux dlivr par la CPU aprs traitement du programme vers les
actionneurs du processus industriel. Il est raccord aux lampes,
lectrovannes, contacteurs etc. Les critres de choix dun module de
sortie sont : * Nature (logique analogique). * Nombre de sortie par
module. * Nature et niveau de tension. * Courant de sortie maximal.
* Nature de la protection du module.
4-7) Cote logiciel : 4-7-1) Avantages :L'atelier logiciel STEP 7
Professional permet d'obtenir des gains de productivit importants
de l'ingnierie durant tous les phases d'un projet
d'automatisation:Configuration plus rapide des systmes grce des
outils de configuration graphiques des composants et des rseaux,
programmation plus efficace grce la possibilit de combiner dans des
projets structurs, orients objet, tous les langages de
programmation standard selon CEI 61131-3, phases de test plus
courtes grce aux outils de simulation et de mise au point intgrs,
temps darrts fortement rduits grce des moyens puissants de
diagnostic de pannes et de maintenance distance.
4-7-2) Types de bloc: Vous pouvez utiliser diffrents types de
bloc dans un programmeutilisateur S7 : Bloc Brve description de la
fonction
Blocs d'organisation (OB) Les OB dterminent la structure du
programme utilisateur. Blocs systme fonctionnels Les SFB et SFC
sont intgrs la CPU S7 et vous permettent de raliser (SFB) et
quelques fonctions systmes importantes.
fonctions systme (SFC) Blocs fonctionnels (FB) Les FB sont des
blocs avec "mmoire" que vous programmez vousmme. Fonctions (FC) Les
FC contiennent des routines de programmes pour les fonctions
frquemment utilises. Blocs de donnes Les DB d'instance sont affects
au bloc FB/SFB appel. Ils sont gnrs
d'instance (DB d'instance) automatiquement lors de la
compilation.
46
Blocs de donnes (DB)
Les DB sont des zones de donnes dans lesquelles l'on enregistre
les donnes utilisateur. Outre les donnes affectes respectivement un
bloc fonctionnel, vous pouvez dfinir des donnes globales
utilisables par tous les blocs.
Les OB, FB, SFB, FC et SFC contiennent des parties de programme
et sont de ce fait galement dsigns comme blocs de code. Le nombre
de blocs autoriss par type de bloc ainsi que la longueur maximale
de chaque bloc dpendent de la CPU. H) Les modes de programmation :
Le langage de programmation STEP7 dispose de plusieurs modes de
reprsentation, selon les gots de ltat de connaissance. En
respectant certaines rgles, le programme peut tre conu sous forme
de liste dinstructions puis converti en un autre mode de
reprsentation.
47
48
Conclusion gnrale :Lobjectif de ce stage tait la ralisation dune
application regroupant devait contenir linformatisation de certains
contrles lectrique et mcanique effectus sur les relais lectriques.
Il a donc fallu, partir dun systme compliqu de relayage, dvelopper
une mthode sre de communication entre ordinateur et capteurs et
actionneurs puis lutiliser dans lautomatisation des oprations
demandes. En amont de cela, il a dabord fallu apprendre le langage
STEP7 et dcouvrir La diversit des tches programmer, la structure
logique de fonctionnement de larmoire JS, du moteur four et du
stackeur, en passant par la cration des organigrammes qui illustre
le mode de fonctionnement de chaque tche. Cette automatisation
devait permettre de raliser les tests de manire plus rapide et plus
fiable, et permet aux techniciens travaillant sur la maintenance de
dviter certaines contraintes (principalement de perdre le temps
tester les relais lectriques pour trouver le dfaut). Il reste
encore plusieurs tapes du contrle de qualit qui peuvent tre
informatises, et certaines de celles qui ont t ralises sont appeles
mis en service. Nanmoins, lapplication qui a t mise en place
reprsente une base trs solide pour de futures volutions. Lajout de
nouvelles fonctions peut se faire simplement grce la manire
uniforme dont le code programme a t construit. Durant ces six mois,
lambiance gnrale facilite lintgration avec les ingnieurs et les
techniciens avec un grand respect, ce qui est assez rassurant pour
la cimenterie de Constantine. Le stage tait globalement trs
intressant, il ma permis de dcouvrir le monde professionnel et
comment se passe la vie en entreprise, de madapter avec des
nouveaux outils et transformer les connaissances apprises lcole en
comptences professionnelles, le fait de voir que mes projets taient
oprationnelles et quils ont rapport un bien a lusine ma montrer que
je suis presque prt a rentrer dans le monde professionnelle.
49
Rfrences: Rfrences:Documentations de lusine (Armoire JS, Moteur
Four Stackeur). Documentations de SIMATIC.
50
