Rapport - EL Kassim Bachri.pdf

UNIVERSITE DE PICARDIE JULES VERNE INSTITUT UNIVERSITAIRE DE TECHNOLOGIE DE LAISNE DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE ET INFORMATIQUE INDUSTRIELLE 13, Avenue Franois Mitterrand 02880 CUFFIES

RAPPORT DE STAGE DE FIN DETUDES

PRESENTE EN VUE DOBTENTION DE

DIPLOME DE LICENCE PROFESSIONNELLE

Anne universitaire 2006/2007

Ralis par :? BACHRI EL KASSIM

Encadr par :? CHRIFI L.EL ALAOUI? Mohammadine EL BARAKA

[Tapez un texte] Page 2

REMERCIMENT

Ce stage incontournable peut tre l'occasion d'exprimer une gratitude sincre enversles personnes qui ont apport une aide, une coute ou simplement une chaleur gratuite etgnreuse.

Tout dabord, je tiens remercier Monsieur MARTIN COURTOIS, le directeur delusine dOujda de HOLCIM (MAROC) de mavoir pourvu lopportunit deffectuermon stage de fin dtudes au sein de cette entreprise.

Je tiens aussi exprimer ma gratitude Monsieur EL BARAKA MOHAMMADINE,mon parrain de stage et responsable du service Audit et Maintenance spcialise de lacimenterie dOujda. Je le remercie vivement pour son encadrement de qualit, sonomniprsence et son grand cur.

Je tiens remercier M.CHRIFI L EL ALOUI, mon encadrant du stage et chef dedpartement Gnie lectrique de IUT de LAISNE pour le suivi du stage et les conseilspertinents quil ma adress.

Je tiens remercier vivement Madame EL HERRIF LAMIA, pour sa bienveillance etsa gentillesse.

Je tiens remercier plus particulirement Monsieur ELBAKKAY BENYEKHLEF,pour son assistance technique et morale tout au long du stage.

Je tiens aussi remercier Madame RACHIDA SFAKAS, pour son assistance techniquedurant notre sjour de trois mois.

Un grand merci pour Monsieur ERRAKHLI AHMED, Madame FATNA, MadameFATIHA RABHI pour laide quils nont cess de mapporter pendant mon sjour lusine.

Finalement, je tiens remercier tout ceux qui ont contribu de prs comme de loin la ralisation de ce projet sous de bons auspices.


TABLE DES MATIERES

REMERCIEMENT...Page 02LISTE DES TABLEAUX ET FIGURES.....................Page 05CHAPITRE I... .....Page 08

1. PRESENTATION DE LENTREPRISE..Page 081.1 Historique..Page 09

a) Cration de lusine.....Page 09b) Dveloppement de lusine.Page 09

2. CIMENTERIE DOUJDA..Page 102.1 Structure et Organigramme de Holcim dOujda..Page 12

3. PROCEDE DE FABRICATION DU CIMENT. Page 13 3.1 Exploitation de la carrire...Page 13

3.2 Concassage et stockage de la matire premires...Page 14 3.3 Broyage et schage du cru.Page 15 3.4 Homognisation et stockage de la farine ..Page 15

3.5 Cuisson de la farine... Page 163.6 Broyage ciment..Page 173.7 Stockage et expdition du cimentPage 18

CHAPITRE II.Page 191. ROLE ET SITUATION DUN SCC....Page 20

1.1Contexte concurrentiel et conomique......Page 20 1.2 Environnement Technologique.....Page 21 1.3 Principaux fonction du systme automatis....Page 21 1.3.1) La mesure...Page 21 1.3.2) La surveillance....Page 22 1.3.3) La commande.....Page 22 1.3.4) La maintenance.....Page 23

CHAPITRE III...Page 24 1. PRESENTATION DU SCC ADVANT OCS..Page 25 1.1 Description des diffrents quipements....Page 26 A/ Station de gestion et dinformation IMS.....Page 26 B/ Station de programmation ES...Page 26 C/ Station doprateurs OS...Page 27 D/ Le Hardware de la station oprateurs....Page 28 E/ Le Software de la station oprateur.....Page 29 F/ Salle lectrique S100....Page 31

2. RESEAUX DE COMMUNICATION ENTRE SCC ADAVNT OCS...Page 33 2.1 Plan network TCP/IP.....Page 33 2.2 Control network master bus 300......Page 33 2.3 Field Bus.....Page 33


CHAPITRE IV.Page 35 1. EVALUATION DU SYSTEME ACTUEL....Page 36 1.1 Niveau Hardware.....Page 36 A/ Technologie ancienne......Page 36 B/ Pice de rechange et dlais de livraison...Page 37 1.2 Niveau Software....Page 37 A/ Historique....Page 37 B/ Saturation de la mmoire..Page 38 C/ Support Technique.....Page 38

CHAPITRE V.Page 39 1. CAHIER DES CHARGES ET OBJECTIFS A ATTEINDRE....Page 39 1.1 NIVEAU SUPERVISION....Page 41 1.2 NIVEAU CONTROLE.....Page 41

CHAPITRE VI...Page 42 1. CHOIX DU MATERIELS ET SOLUSTION ROPOSE ET MIS EN OEUVRE...Page 43 1.1 ADVANT CONTROLER AC 450.....Page 43 1.2 COMPTEUR DENERGIE.....Page 44 2. SOLUTIONS MIS EN UVRE ....Page 47 2.1 Traitements des alarmes...Page 47 2.2 Procdure de suppression des alarmes ..Page 48 2.3 Description dun exemple dune liste des alarmes traites..Page 52 2.4 Redimensionnement de la mmoire.....Page 53 2.5 Procdure de redimensionnement de la mmoire.....Page 53 2.6 Supervision de lnergie lectrique.Page 55 2.7 Liste des compteurs prvu pour la supervision.Page 57

2.8 Liste des besoins matriels tabli avec les oprateursPage 57

3. CONCLUSION.Page 58 3.1Conclusion gnrale.......Page 58 3.2 Conclusion personnelle.......Page 58

BIBLIOGRAPHIE..Page 594. ANNEXES...Page 59

4.1 Annexe A : Liste des compteurs prvu pour la supervision.Page 604.2 Annexe B : Nombres de compteurs ..Page 614.3Annexe C : Langage de programmation AMPL...Page 62


LISTE DES TABLEAUX ET DES FIGURES

? La rpartition du capital social de HOLCIM MAROC (OUJDA) FIG : 1 page 11? Lorganigramme de lusine de Holcim Oujda FIG : 2 page 12? Le procd de fabrication du ciment la cimenterie dOujda FIG : 3 page 18? La configuration du systme de contrle et de commande Advant OCS FIG : 4 page 32? Les communications entre le systme Advant OCS et le procs FIG : 5 page 34? Besoin des matriels tablis avec loprateur FIG : 6 page


INTRODUCTION

Ce rapport prsente le travail effectu lors de mon stage au sein du service de maintenance

Holcim Maroc, usine dOujda. Le sujet du stage est orient vers une valuation du systme de

contrle et de commande de lusine en vue de sa modernisation. Par consquent, lobjectif du

stage est double : dcouvrir, dune part, les systmes de contrle et de commande des procds

industriels avec comme ligne directrice ltude du systme de contrle commande Advant

OCS de la socit ABB, dressant, par la mme occasion, un bilan de son tat actuels, et

proposer, dautre par des solutions technique pour la modernisation.

Ce stage rpond un rel besoin de la part de Holcim (Maroc). En effet, les systmes de

contrle et de supervision sont trs largement utiliss par les entreprises industrielles. Le

contrle et la commande efficaces des procds de fabrication passent par la maitrise du

systme dont lentreprise dispose.

Plus particulirement, il manquait Holcim (Maroc) une connaissance prcise des nouvelles

technologies de communication et des logiciels de supervision. Cest dans le but rpondre ce

besoin pointu quil nous a t propos dvaluer le systme mis en service Advant Open

Control System produit de la socit suisse ABB.

Il est donc important d pouvoir tout moment savoir dans quelle mesure ce systme est fort

performant, si lon veut recommander des fonctionnalits supplmentaires, une solution

meilleure plutt quune autre solution, tout en garantissant sa bonne intgration avec dautres

composants existants.

La suite du rapport comprend une description brve de la socit Holcim Maroc. En suite, la

premire partie constituera une description succincte du procd de fabrication du ciment.

Dans la suite il sagite de prsenter le systme > en mettent laccent par

suite sur ses anomalies. Puis, un ensemble de taches raliser au sein de lusine pour son

amlioration.


ABSTRACT

This report presents the work carried out during my internship within the service of

maintenance Holcim Morocco, factory of Oujda. The subject of the training is directed towards

an evaluation of the system of control and ordering of the factory for its modernization.

Consequently, the objective of the training is double: on one hand, to discover the operating

and control systems of the industrial processes which aims the study of the system of control

Advant OCS of ABB Company In Addition To assess its state, on the other hand to propose

technical solutions for its modernization.

This training meets a real need of Holcim (Morocco). Indeed, the systems of control and

supervision are very largely used by industrial companies. The effectiveness of the control and

the order of the manufacturing processes depend on the mastery of the system the company has.

More specifically, it missed in Holcim (Morocco) a precise knowledge of new technologies

of communication and supervision software. It is with an aim of meeting this pointed need that

it was proposed to us to evaluate the system brought into service Advant Open System Control,

product of ABB.

It is thus important to know constantly in what point this system is extremely powerful, if we

want to recommend additional functionalities, a better solution rather than another solution,

while guaranteeing its good integration with other existing components.

This report includes a short description of the company Holcim Morocco. In addition, the

first part will consists of a brief description of the manufacturing process of cement.

The follow up of this report tackles a description of the system > laying the

stress of its anomalies. Then, numbers of tasks achieved within the factory for its enhancement.


CHAPITRE I

PRESENTATION DE LENTREPRISE

HOLCIM DOUJDA (MAROC)


1) PRESENTATION DE HOLCIM (MAROC)

1.1) HISTORIQUE

a) Cration de l'usine :

Les ciments de loriental connues au dbut sous le nom de la CIMA (cimenterie maghrbine),

a t cre aprs une convention algro-marocaine en septembre 1972, mais suite un conflit

politique entre le Maroc et lAlgrie en 1976, ce dernier sest retir et le Maroc tait oblig de

combler la part investie par lAlgrie, afin de remplir les engagements pris avec les entreprises

qui fournissent le matriel de construction dune part, et pour limiter importation du ciment

dautre part.

De ce fait, la dnomination CIMA sest transforme en CIOR, le projet CIOR a t ralis le

28 juin 1976 avec la participation de la banque internationale pour la reconstruction et le

dveloppement (BIRD), le fond arabe pour le dveloppement conomique et la banque

islamique avec un capital initial de 90.000.000dhs.

b) Dveloppement de lusine :

Afin de satisfaire des besoins croissants du march, la CIOR a mis en service sa seconde

cimenterie RAS EL MA dans la rgion de Fs ayant pour capacit 600000 tonnes par an.

Par ailleurs, deux centres de broyages et de distribution ont t ouverts Fs et Casablanca de

capacit totale de 800000 tonnes par an.

Le 15 Avril 2002, La CIOR devient Holcim (Maroc), ce changement de dnomination vient

confirmer son appartenance au groupe international Holcim (ancien Holderbank Group ),

groupe Suisse leader dans le domaine de la fabrication du ciment et du bton.

Dune part, cette identit adopte, suite la privatisation, a contribu une volution

satisfaisante des performances et des rsultats financiers de groupe Holcim Maroc.

Dautre part, Holcim Maroc sest engag dvelopper lcoute et la formation des ses

collaborateurs et mieux prendre en considration les questions lies lenvironnement et

louverture sur la communaut.


Concrtisant son engagement environnemental, Holcim ( Maroc ) a ralis de nombreuses

actions dont la rduction du taux dmission de poussires lusine dOujda ainsi que la

ralisation dune installation pour les dchets solides dans la mme usine.

La scurit nchappe pas, en fait, elle constitue une priorit. Dans ce sens, des mesures et

des outils de managements de la sant et la scurit ont t mis en place au sein des usines

dOujda, de Fs et du Centre de Nador dans le cadre du projet intitul .

Les certificats officiels de conformit du Systme de Management Intgr (SMI), de Qualit

et de lenvironnement aux standards ISO 9001 et ISO 14001 ont t obtenus en 2002, en 2003,

en 2004 et en 2005. Ceci sert garantir de faon continue la maitrise et la qualit des produits

et des services de Holcim (Maroc).

Holcim ( Maroc ) adopt, donc, un plan dentreprise bas sur une vision faisant du

dveloppement durable, dans sa dimension environnementale et sociale, un pole vers lequel

devra converger la dynamique du progrs.

2) CIMENTERIE DOUJDA

Lusine dOujda est situe 45 km louest dOujda proximit de la route principale

reliant Casablanca et Oujda et 15 km de la localit dEl Aioun. Le choix dun tel site est d

aux facteurs suivants :

? Abondance des matires premires en quantit et en qualit.? Commodit dalimentation en eau et en nergie lectrique.? Accs la route et au chemin de fer.? Qualit des terrains du point de vue fondation et coulement naturel

La superficie totale du site est de 171 hectares. Leffectif du personnel est de 157 y compris

des ingnieurs, des cadres suprieurs, des employs et des ouvriers. La forme juridique du

Holcim ( Maroc ) est une Socit Anonyme de Droit Priv Marocain. Les activits principales

au sein de la socit sont la commercialisation et la production du ciment et des matriaux de

construction. La raison sociale est Holcim (Maroc). Son capital social est de 421000.000 de

Dirhams.


Figure 1

La rpartition du capital social est illustre par la figure suivante :

51%

34%

14% 1%

Repartition capital social de holcim

Groupe Holcim suisse

Actions en bourse

Banque islamique

Personnel


Figure 2

2.1) STRUCTURE ET ORGANIGRAMME DE HOLCIM DOUJDA

? Le groupe HOLCIM, compagnie mondiale des matriaux de construction? Le groupe exerce ses activits dans le ciment, les btons et granulats, les

pltres, les produits de spcialits et dans les bios activits.

? Il occupe une place importante sur le march mondial du ciment avec 57 usinesrparties dans plus de 15 pays.

Lorganigramme de lusine de Holcim Oujda se prsente comme suit :

Cette hirarchisation prend en considration les diffrentes tapes de la fabrication du ciment

ainsi que les fonctions de contrle et de qualit et de logistique

DIRECTEURDUSINE

RESPONSABLEPROCEDE CLINKER

RESPONSABLECONTROLE QUALITE

RESPONSABLEPROCEDE CIMENT

RESPONSABLE AUDITET MAINTENANCE

SPECIALISE

ASSISTANTE DEDIRECTION

CHARGEE DESDONNEES

TECHNIQUES &CODIFICATION HAC

RESPONSABLEMOYENS GENERAUX

RESSOURCESHUMAINES

RESPONSABLEBROYAGE CIMENT

RESPONSABLEEXPEDITIONS

RESPONSABLEPREPARATIONMATIERES ET

BROYAGE CRU

RESPONSABLECUISSON


3) PROCEDE DE FABRICATION DE CIMENT

En partant de lextraction des matires premires jusqu lobtention du ciment, ce processus

de fabrication ncessite lexistence de plusieurs service soccupant chacun dune ou plusieurs

tache.

A la cimenterie de Holcim Oujda, le procd de fabrication repose sur la voie sche

intgrale. Lalimentation du four se fait directement sous forme de farine sche. Les matires

premires sont constitues de calcaire et dargile dont les carrires se trouvent proximit de

lusine afin de faciliter le transport et rduire les couts qui en dcoulent. Le calcaire est utilis

comme matire premire principale un taux moyen de 78 tandis que largile est utilise

comme matire premire secondaire un taux moyen de 22 %.

ETAPE DE FABRICATION DE CIMENT

En gnral, le ciment est labor partir dun mlange de 80% de calcaire, et 20% de largile

et minerai de fer.

En effet, les types du ciment produits par Holcim sont :

? CPJ 35 (rsistance lastique=35MPa) qui reprsente 70% des ventes et il estconu pour les constructions en bton arm.

? CPJ 45(rsistance lastique=45MPa) qui reprsente 30% des ventes du cimentet il est utilis pour les grands ouvrages.

? CPA 55(rsistance lastique=55MPa) il est utilis dans les travaux de grandemasse.

Ces diffrents produits sont vendus soit en sac soit en vrac.

3.1) Exploitation de la carrire:

Concasseur primaireet secondaire

Carrire


Les matires premires sont extraites de deux carrires ; lune situe proximit du

concasseur principal (800 m) donne du calcaire (matire riche en chaux) que lon extrait par

des explosifs ; lautre situe 7km de lusine donne de largile (matire riche en silice,

alumine et fer) que lon expdie par des camions vers le concasseur.

Les matires dajout sont:

? Le gypse, extrait dune carrire situe 60 km de lusine, son rle est dergulariser le temps de prise du ciment

? Le tuf une matire trs fragile, est spcialement utilise pour la fabrication deCPJ45 spcial

? La pouzzolane, une matire volcanique.

3.2) Concassage et stockage des matires premires :

Aprs lextraction, les matires premires, notamment le calcaire et largile, subissent un

concassage dans des proportions bien dtermines afin de rduire la taille des matriaux bruts

et assurer un mlange rpondant des caractristiques chimiques prcises et obissant des

normes de dosage.

Cette opration est assure par un concasseur situ 950 mtres de lusine et dont le dbit

horaire est de 1200 tonnes. Lalimentation du concasseur en calcaire et en argile se fait

sparment laide des trmies, dun alimentateur vibrant et dun alimentateur tablier

mtallique.

Pr homognisation Tour dchantillonnage


Les pourcentages de deux matires dans le mlange, constitue lintrieur du concasseur,

sont contrls par un systme de dosage et de rgulation.

A lissu du concassage, le mlange dit cru achemin vers le tas de stockage de lusine

moyennant une bande transporteuse de 850 mtres de long dans le but de permettre la marche

permanente du processus de fabrication du ciment, puis il transite de la matire, avant dtre

pr homognis et stock.

Le stockage se fait dans un parc laire libre, suivant deux tas longitudinaux de capacit

unitaire de 45000 tonnes grce un chariot dverseur. Ce mode de mise en stock assure une

pr-homognisation avance de la matire

La reprise de la matire stocke est garantie par une roue-pelle afin dalimenter les diffrents

trmies de dosage par lintermdiaire dune srie de convoyeurs bande. Ds ce stade, les

installations se prsent sous forme de deux ligne de production identiques conues ainsi de

manire assurer une souplesse au niveau de lexploitation et lentretien.

3.3) Broyage et schage du cruLopration de broyage seffectue dans deux broyeurs de dbit horaire chacun d 140 tonnes.

Chaque broyeur est muni dun sparateur statique qui rcupre les grains insuffisamment broy

et dun systme de sparation entre gaz et matire compos des cyclones et des filtres

manche. En fait, la rcupration du produit broy appel farine se fait 90 % environ dans es

cyclones et le reste dans les filtres manches.

Les gros granuls sont rintroduits lentre jusqu lobtention de la finesse voulue.

En outre, ces broyeurs permettent de scher la matire concasse grce une partie des gaz

aspirs du four. A la sortie du broyeur, la temprature est de lordre 110 C.

3.4) Homognisation et stockage de la farine

A ce stade, la farine provenant des broyeurs est transporte, laide des vis, des aroglisseurs

et des lvateurs pneumatiques vers deux silos dhomognisation de capacit globale de 12000


tonnes. Avant dalimenter les deux fours, la farine est stocke dans quatre silos de capacit

totale de 16800 tonnes. Ces silos sont quips des systmes de fluidisation et dextraction

3.5) Cuisson de la farine La cuisson de la farine revt une importance primordiale dans la fabrication du ciment car

elle peut influencer immdiatement la qualit du produit fini. Ainsi, les lignes de cuisson

forment le cur de lusine vu leurs installations et les couts dentretien et de combustible

quelles engendrent. Chaque ligne comporte une tour de prchauffage, un four rotatif

comportant un refroidisseur ballonnets.

Tour de prchauffage :

Cest une tour dchange thermique, (dite tour DOPOL), constitus de quatre tages neuf

cyclones parcourus par deux courants des sens opposs. La farine est introduite en tte de la

tour grce un lvateur godets. La matire circule contre courant avec les gaz chauds

montants du four le long de la tour. Cette opration qui consiste en un chauffage progressif de

la matire saccompagne dune vaporation de leau libre et de constitution des argiles.

Four rotatifLa farine provenant de la tour DOPOL poursuit son parcours dans le four rotatif dont le dbit

est de 1800 tonnes par jour. Cest au cours de cette tape que seffectuent des transformations

essentielles de la matire.

Au sein du four rotatif, on distingue trois zones :

? La zone calcination appele aussi de transitCest la zone situe lentre du four, la dcarbonations de la farine ayant dbute au niveau

de la tour DOPOL sachve dans cette zone.

? La zone de cuisson ou de clinkrisation.


Cest la zone la plus chaude du four rotatif. En effet, la temprature de cette zone peut dpasser

1500 C, ce qui donne naissance des transformations physico-chimiques occasionnant ainsi

un produit artificiel de couleur verdtre dit clinker. Lnergie ncessaire aux ractions est

fournie par la combustion du charbon et des pneus dchiquets. En plus, la progression de la

matire est assure par linclinaison et la rotation du four.

? La zone refroidissement : Aprs la cuisson de la farine, une tape cruciale est le refroidissement du clinker qui est

dcisive dans la qualit du clinker produit. Ainsi, le clinker doit refroidi brusquement.

Le systme de refroidissement comprend neuf ballonnets fixs la priphrie extrieure du

four et quatre ventilateurs. Ainsi, le clinker est rparti sur les ballonnets et subit un

refroidissement grce lair frais ambiant. En suite, le clinker de granulomtrie suprieur 30

mm est concass dans des concasseurs propres.

Le clinker produit est achemin vers deux silos mtalliques de stockage de 20000 tonnes de

capacit totale. Le stockage du clinker peut se faire galement laire libre.

3.6) Broyage du ciment :A lissu du refroidissement, le clinker produit et repris et mlang avec les diffrents ajout tel

que le gypse, les pouzzolanes et le calcaire. Ainsi, les pourcentages de ces ajouts dterminent la

qualit du ciment. Les silos et les trmies de stockage sont quips dun systme dextraction et

de dosage pour rgler lalimentation correcte de ces matires en poids.

Lopration de broyage seffectue dans des broyeurs de 160 tonnes de dbit horaire,

comprenant chacun deux chambres (chambre de prparation et chambre de finition),

Spares par une cloison. Chaque ligne de broyage comporte galement un sparateur statique

et deux turbos sparateurs qui assurent respectivement le dpoussirage, en rcuprant le

ciment et ventilant les gaz grce un lectro filtre, et la rinjection des particules

insuffisamment broyes.

Broyeur cimentSilos de stockage du ciment


Figure 3

3.7) Stockage et expdition du cimentLexpdition du ciment se fait en sacs ou en vrac, par route ou par envoie ferre. Les diffrents

types de ciment sont envoys dans des sacs de cinquante kilogrammes. Par contre, les camions

et les wagons citernes transportent le ciment extrait directement partir des silos.

En fin, le clinker peut tre galement expdi moyennant un dispositif de chargement

La figure rsume le procd de fabrication du ciment la cimenterie dOujda


CHAPITRE II

ROLE ET SISTUATION DUN

SYSTEME DE CONTROLE ET DE

COMMANDE


1) ROLE ET SITUATION DUN SCC

Le rle dun systme de contrle et de commande est de substituer lhomme, dans une

activit donne, dans les systmes ou lhomme reprsente la partie commande.

Par consquent, lautomatisation permet damliorer les conditions de travail et la

productivit des entreprises.

Un tel systme a pour objectif principale lordonnancement des tches ainsi que

lacquisition, larchivage et limpression des diffrents informations et donnes ncessaire

lexploitation. La gestion de la scurit des quipements et des personnes sur linstallation est

galement confie au systme automatis.

En dautres termes ces systmes permettent le contrle continu et automatis du

fonctionnement dun atelier ou dune usine entire en garantissent les fonctions dacquisition,

de rgulation et de mesure des donnes. En plus, ils assurent la dtection et lenregistrement

des vnements, des changements dtats et des anomalies pour prendre, selon le mode de

dfaillance, la dcision adquate.

1.1) Contexte concurrentiel et conomique

La technologie du contrle-commande est actuellement utilise dans la quasi-totalit des

systmes industriels, petits ou grands. De fait, un systme de contrle-commande peut tre plus

ou moins sophistiqu selon le but recherch et selon l'importance de l'installation concerne.

Les techniques lies au contrle-commande des grands systmes sont des techniques

prouves, utilises et mises en uvre depuis dj plusieurs dizaines d'annes. Malgr cela, une

rflexion approfondie reste ncessaire pour identifier prcisment quelles parties d'un systme

doivent tre commandes, quelle prcision cette commande devra avoir, et surtout quelle sera

la rpercussion conomique sur l'entreprise d'une telle implantation. Selon que l'on cherche une

rentabilit court ou long terme, la complexit, la qualit et l'tendue du systme de

commande ne seront pas les mmes et devront tre fixs aprs une phase de rflexion.

En pratique, pour les grands systmes, seule la dernire mthode est utilise car elle prsente

une grande fiabilit de fonctionnement. Son cot de mise en uvre varie en fonction de

l'importance du systme et des performances de commande dsires, allant de quelques


dizaines de milliers de francs pour un systme peu complexe plusieurs millions de francs pour

un trs gros systme commander suivant certaines contraintes : optimisation du temps de

rponse, minimisation de l 'nergie consomme, etc.

1.2) Environnement technologique

Technologies concurrentes :

Il n'existe pas de technologie concurrente au contrle-commande. Les techniques de dtection

et de localisation de dfauts permettent de faire du contrle-commande d'excellente qualit car

elles imposent une modlisation trs pointue du systme considr. Toutefois, elles ne peuvent

tre considres comme technologies concurrentes car elles ne rpondent pas un mme besoin

et leur mise en oeuvre est nettement plus onreuse que la mise en uvre d'un systme de

contrle-commande.

Evolutions technologiques :

Lvolution technologiques visent essentiellement augmenter la robustesse des systmes de

contrle-commande, c'est dire leur permettre de continuer fonctionner dans le cas d'une

dgradation physique d'un ou de plusieurs lments constitutifs du processus command.

Pour ce faire, le but est d'tablir des principes de commande robuste, aussi appele commande

adaptative, prenant en compte les variations possibles d'un modle tabli. Ceci est rendu

possible grce l'utilisation des systmes experts, de technique base de logique floue ou

encore l'aide de rseaux de neurones en modifiant en temps rel les paramtres du modle

utilis.

1.3) Principe fonctions du systme automatis

Pour assurer lautomatisation des procds industriels, les systmes de contrle de

commande remplissent les fonctions de mesures, de surveillance, de commande et de

maintenance.

1.3.1) La mesure : La nouvelle technologie offre des quipements de mesure permettent lacquisition et la

transmission des donnes qui servent lanalyse du fonctionnement des installations via des

capteurs intgrants des metteurs de signaux. Ces quipements sont conus de sortes pouvoir


rsister des environnements svres termes de vibrations, de tempratures et de changements

climatiques

La qualit de la mesure est lie la qualit du capteur-transmetteur. Les capteurs doivent tre

rgulirement talonns. On vrifiera notamment que l'information fournie par le capteur

correspond la mesure effectue. Cette vrification intervient avec une priodicit d'autant plus

frquente que la mesure est sensible pour la qualit de la production ou pour la scurit de

l'installation. Les principales mesures portent sur la temprature, le dbit, le niveau et la

pression.

1.3.2) La surveillance :La surveillance des installations et primordiale pour la scurit du personnel et des

quipements. Le systme de contrle commande doit assurer cette surveillance et cest

lexploitant qui veille ce que le systme de surveillance soit plus performant possible.

La fonction de surveillance consiste reconnatre et indiquer, dans le plus bref dlai, et avec

certitude, les anomalies de fonctionnement et de comportement ou en dautres termes les

dfaillances, partir des informations recueillies ou disponibles sur le systme comme les

mesures ou lhistorique.

Dans ce sens, la supervision davre le moyen le plus efficace pour effectuer le contrle

distance. Ce systme permet la prise en conscience instantane de tout incident et offre la

possibilit dalarmes prventives et dautomatismes de raction.

1.3.3) La commande La commande constitue laxe principal dun systme automatis. En effet, grce la

commande distance il est possible de grer le fonctionnement de nimporte quelle installation,

en fonction des exigences et des besoins requis, depuis une salle de contrle.

La commande en mode distant prsente les avantages suivants :

? Dmarrer ou arrter le procd industriel.? Grer le fonctionnement des quipements de lunit automatise.? Garantir la prcision de fonctionnement? Rduction des couts de productions et de maintenance? Assurer la scurit pour les taches prsentant des risques.? Rduire leffectif


1.3.4) La maintenanceLa maintenance est devenue un thme omniprsent au cours de ces dernires annes.

Dans les nombreuses offres de produits et services proposs par les grandes socits

europennes et amricaines, ainsi que dans les revues techniques, ce sujet est toujours prsent

comme lenjeu majeur prsent et futur de la gestion des entreprises et de leur maintenance.

Laide au diagnostic et la maintenance a t pendant plusieurs annes limites aux

messages de lautomate permettant simplement dorienter loprateur. Par la suite, les

constructeurs ont mis en place de lassistance tlphonique permettant un diagnostic qui, tant

ralis laveugle reste limit aux petites pannes.

Grce lvolution des nouvelles technologies, notamment celle des rseaux industriels, des

systmes automatiss et de linstrumentation intelligente, le diagnostic et la maintenance sont

devenus ralisables partir des postes se trouvant dans la salle de contrle.

A part ces informations, il existe des dispositifs et des systmes protecteurs qui doivent

protger linstallation contre les dommages, prserver sa stabilit et garantir sa scurit.

Pour mieux employer le systme de protection, les dispositifs de scurit doivent se

dclencher en cas de fonctionnement dfectueux en transfrant des signaux de commande dans

le temps le plus court possible.


CHAPITRE III

PRESENTATION DU SYSTEME DECONTROLE ET DE COMMANDE

ADVANT OCS


1) PRESENTATION DU SCC ADVANT OCS

Comme toute installation industrielle, lusine de HOLCIM Oujda requiert des moyens pour

contrler, commander et surveiller le procd de fabrication du ciment ainsi que les

quipements associs. Ces dispositifs de contrle et de commande sont conus pour rpondre

des spcifications imposes par des contraintes du type de procd, des rgles de normalisation

et enfin des conditions dexploitation.

En ce qui concerne le processus, le dispatching de linstallation engendre des contraintes de

natures diffrentes. Pourtant elle assure en commun la garantie de la suret du fonctionnement

de linstallation en assurant galement la qualit du produit fini. Donc, Les oprations

dacquisition des informations, de contrle et de supervision doivent tre quasi-continues.

Pour ce qui est de la normalisation, Les exigences trs fortes sur les quipements lectriques

permettent de protger les individus contre les accidents.

Finalement, concernant lexploitation, le systme de contrle et de commande doit tenir

compte de la scurit des machines et de linstallation entire.

Bref, le systme automatis doit garantir un fonctionnement fiable en prservant la scurit

des personnes et des dispositifs.

Par consquent, le choix du systme devait prendre en considration ces contraintes

varies.

Afin de moderniser son systme automatis bas sur le reliage, la cimenterie de HOLCIM

Oujda (CIOR lpoque, en 1997) a opt pour le systme Advant OCS : Open Control

System de la socit suisse ABB.


1.1) Description de diffrents quipements

Le systme ADVANT OCS SYSTEME DE CONTROLE OUVERT est un systme de

supervision et de contrle et de commande intgr et distribu qui se prsente comme lindique

la figure.

Ce systme dautomatisation industrielle est compos dune station de programmation ES

: Engineering Station des stations doprateurs OS : Operator Station , des automates

programmables AC : Advant Controller , des armoires S 100 composes des cartes

dentres et de sorties logiques et analogiques et enfin des bus de communication.

A/ Station de gestion et dinformation : IMS

LIMS utilise la station srie 100 base sur des PC compatible IBM travaillant sous MS-DOS

et MS-Windows 3.X. Elle permet de stocker une large gamme de donnes :

Informations spcifique au processus, donnes statistiques sur le fonctionnement de diffrentes

parties du processus etc. Ces donnes seront utilises par exemple pour loptimisation de

fonctionnement de lusine. Avec cette station, il est pratiquement impossible dintervenir

directement sur le droulement des squences du processus.

B/ Station de programmation : ES

La station de programmation utilise principalement le langage de programmation AMPL

(ABB Master Pice Langage). Elle permet de :

? Dvelopper des programmes? Charger des circuits et des circuits types ? Se connecter en On-line avec le processus? Configurer les bus

La programmation peut se faire partir de la station de programmation soit en Off-Line ou

en on-line .lautomatisation dun atelier commence par le dessin des Flow Sheets avec le

logiciel Autocad, ltablissement des listes des consommateurs (moteurs, registres, vannes

etc.) et les listes des entres et de sortie codifies (code HAC : Holderbank Active Code).

Ensuite, la liste des allocations des consommateurs (CAL List) servent pour lien entre le travail

sous Excel et lapplication Builder, un ensemble de programmes de contrle et de commande

du processus est ralis grce lapplication Builder.

Ces programmes sont appels de PC-programs (Process Control Programs). Ce type de

programmation se fait en Off-line avec le logiciel Function Chart Builder. Dans ce cas, la


station de programmation (ES) ne communique pas avec le processus et ignore ltat de

lautomate (Advant Controller) auquel elle est connecte. Enfin, ces programmes sont chargs

et activs dans les automates programmables (Advant Controller).

La modification des programmes en On-line, cest-a-dire sans arrter les automates et le

procd, se fait avec le logiciel On Line Builder. Une telle modification est prise en compte

dans un temps inferieur ou gal la dure de scrutation des programmes contenus dans

lautomate.

Lensemble des PC-programs communique avec le processus pour la lecture des entres et

des sorties via une base de donnes Data Base. La figure suivante illustre le rle de la base

de donnes.

C/ Station oprateurs : OS

LOS utilise lAdvant Station AS520 base sur les station de travail HP 9000/700 de

Hewlett-Packard travaillant sous le systme dexploitation UNIX. LAS520 peut soutenir 2

crans de haute rsolution (1280*1024) permettant ainsi de contrler deux sections de lusine

la fois. La manipulation au niveau de la station OS est rendue simple grce au systme X

Windows et OSF/MOTIF de gestion des fentres.

AS 520i OS ALARM HARDCOPY

TCP/IP

DAT

TransceiverMB300


Cette station permet de :

Crer et transfrer des images entre diffrente station oprateurs

Contrler manuellement nimporte quel objet (moteur, vanne)

Recevoir la liste des vnements et alarmes provenant du processus

Avoir des alarmes externes

Configurer uniquement on On-line les automates (Advant Controllers)

Voir ltat du systme : ltat des nuds, des connexions des priphriques des

Entres/Sorties etc.

D/ Le hardware de la station oprateurLa station oprateur est quipe dune station de travail HP 9000/700 UX de Hewlett Packard

travaillant sous le systme dexploitation UNIX comprenant :

Un clavier spcial

Deux crans

Une souris pour naviguer sur cran

Un trackball qui en plus des fonctions de la souris, permet de donner les consignes

pour des entre analogiques.

Une imprimante denregistrement des alarmes et des vnements

Un dispositif de back up centralis utilisant un DAT-Drive. Cest appareil nest

disponible que sur une seule station oprateur.

Une imprimante hard copy en couleurs connecte au rseau TCP/IP


E/ le software de la station oprateurLensemble des logiciels mis en uvre offre la station oprateur une grande souplesse

dans lutilisation grce la manipulation des fentres.

? AdvaCommand :Il regroupe les logiciels de base suivants :

a) User Interface : Interface utilisateur

Le User permet de :

Visualiser le processus

Visualiser les objets

Visualiser les courbes dvolution des paramtres du processus

Passer en mode contrle manuel pour commander les actionneurs du

process, ou forcer des entres ou des sorties..

? Event and Alarms:LEvent and Alarms permet de :

Voir ltat du processus

Faire apparaitre sur cran la dernire alarme non acquitte

Donner la liste de tous les vnements (et alarmes) survenus lors du

fonctionnement du processus

Acquitter les dfauts partir de lcran

Mettre en service une alarme externe (klaxon)

Grouper les alarmes

? System Status : Le system status permet de faire un diagnostique continu des Advant Controllers

(automate).

LAdvant Command regroupe galement des logiciels en option :

? Process Sectionning :Permet une division de linstallation (process) en sections, ceci pour pouvoir configurer les

alarmes et les vnements distinctement pour chaque section. Cette configuration permet

dactiver ou dsactiver :


le stockage des alarmes et des vnements

laffichage sur cran des alarmes et des vnements

limpression des alarmes et des vnements

les alarmes externes

?Advant Build : Il regroupe les logiciels suivants qui sont tous en option :

?Display Builder

Permet de cre les images qui reprsenteront l'usine sur la station oprateur. Ces images

contiennent des lments statiques tels qu'un broyeur, filtres etc.et des lments

dynamiques tels que moteurs, broyeurs, vanne etc. Les images cres doivent respecter

certains standards.

? Le display installerAprs la cration d'une image il faut tablir le lien entre le process et les lments

dynamiques de cette image. Ceci veut dire que l'image doit reflter l'tat des

consommateurs du process. Pour avoir ce cas de figure il faut obligatoirement installer

l'image sur la station oprateur en question en utilisant ce logiciel.

Le display transfert : une image peut tre cre sur une station oprateur puis transfre

sur une autre station oprateur pour tre ensuite installe sur cette dernire. Cette souplesse

est rendue possible grce ce logiciel.

? Centrel BackupPermet de faire des sauvegardes de scurit du contenu des mmoires des Advant

Controllers.

? Le ON-LINE Builder

Permet de modifier les PC-programs en On-line.Larchitecture de lAdvant OCS est une architecture classique trois niveaux :? Le niveau terrain (niveau 0) constitu des capteurs et des actionneurs.? Le niveau contrle (niveau 1) compos des automates programmables.? Le niveau supervision (niveau2) constitu des ordinateurs.


En fait, les quipements de terrain sont cbls au niveau des salles lectriques, les automatesde contrle se trouvent dans la salle dordinateurs enfin les moyens de supervision se situentdans la salle de contrle. Le systme Advant OCS (Systme de Contrle Ouvert) est unsystme informatis de contrle, de commande et de supervision prsentant les avantagesdintgration et de distribution des donnes aux diffrentes composantes. De plus, sonouverture assure sa compatibilit avec dautres technologies.

F /Sales lectriques S100Les panneaux (entres et sorties dports) se situant dans les salles lectriques constituent

linterface entre les Advent Controllers et le procd. Ils assurent le lien entre le systme de

contrle et les quipements de terrain. Il sagit dun ensemble de cartes pour lesquelles les

entres et les sorties son cbles via des bornes de connexion (borniers).

Les cartes dentres et de sorties (gnralement 16 ou 32 entres ou sorties) peuvent tre

analogiques ou logique (Tout ou Rien) suivant le type de capteur traits (sondes de

temprature, fin de course). Les cartes dentrs sont utilises pour brancher des capteurs et des

boutons poussoirs .Par contre, les cartes de sorties servent pour actionner les moteurs, des

registres des vannes et des appareils lectrique divers.

De plus les entres et les sorties analogique peuvent tre en courant (Standard 4-20 mA) ou (en

tension (0-10 v ou 0-5 v).

Le processus de recueil de linformation utilise des capteurs de pression, des sondes de

temprature, des capteurs de dbit, de niveau et des capteurs de fin de course. Le traitement est

dordre logique ou analogique. Ces informations des capteurs sont vhicules aux cartes

contenues dans les panneaux laide des cbles lectrique.


Figure 2

La figure suivante prsente la configuration du systme de contrle et de commande AdvantOCS :

FIG4 Configuration de lAdvant Open Control System

B. Cru2

E.F 2

Homo1&2

AC 90 AC 32 AC 42 AC 52 AC 31 AC 51AC 41

B. Ciment2

B. Charbon2

Stock Clinker

Four2Test

B. Ciment2

Stock. Cim.1&2

B. Cru1 Four 1 B. Cim.1

E.F 1

B. Cru1

B. Charbon1

B.Ciment1

TCP/IP Bus

Master Bus300, Net 11

Node 3 Node 4 Node 6Node 5

Alarms Alarms

Imprim.couleur

Node 7

CONFIGURATION DU SCC HOLCIM


2) Rseau de communication entre le procde et le systme Advant OCS

Les communications jouent aujourdhui un rle essentiel dans lautomatisation

industrielle .En effet, elles sont indispensables pour vhiculer les informations ncessaires la

gestion fiable et efficace de toute installation.

Lorganisation hirarchique du systme de contrle et de commande en trois niveaux permet

une souplesse et une autonomie de contrle de chaque niveau. Les diffrents niveaux et les

entits dun mme niveau communiquent travers des rseaux.

Pour le systme dautomatisation, les rseaux sont essentiellement de trois types :

2.1) Plan network (TCP/IP)

Ce rseau assure linterconnexion entre la station de programmation, les ordinateurs externe

au systme et les diffrentes stations de supervision (station doperateur).le protocole de

communication utilis est le TCP/IP (Transmission control Protocol/Internet Protocol). Ce

protocole utilis sur internet consiste en une suite de protocole reprsentent la faon dont les

ordinateurs communiquent. Pour ce faire, il se base sur ladressage IP ; lacheminement des

paquets de donns se fait grce lattribution dun unique adressage IP a chaque machine. Ce

protocole assure une segmentation des messages en paquet.

2.2) Control network (master bus 300)

Les stations doperateur (OS) et les automates (AC450) sont interconnects par un rseau

industriel Master Net.il est constitu dun bus de communication (Master bus 300) entre les

diffrents nuds du systme. Le master bus 300 assure une communication srie, synchrone en

mode half duplex, et il est conforme la norme IEEE 802.3 CSMA/CD (Carrier Sense Multiple

Access Collision Dtection). Le contrle daccs au canal est rparti entre tous les nuds.

2.3) Field bus

Il est constitu dun ensemble de fibres optiques et de modems utiliss pour interconnecter les

automates programmables AC450 et les cartes lectronique dentres et de sortie se trouvent

dans les panneaux S100 des salles lectriques. Les donnes dacquisition sont achemines vers

les automates de contrle en passant par ces cartes dentres et de sorties. Les signaux de


Figure 5

transmission ou de rception attaquent des modems optiques dont le rle est de convertir ces

signaux lectrique en signaux optique et vice-versa. Les fibres optiques utilises sont

multimodales gradient dindice. Ce rseau opr 2 Mbits/s.

Les communications entre le systme Advant OCS et le procs se rsument par la figuresuivante :

ADVANT CONTROLLER AC450

Master bus 300 Rseau TCP/IP

1.5 Connexion rseau

Process

CARTES DES ENTRES CARTES SORTIESLOGIQUES ET ANALOGIQUE PANNEAU S100 LOGIQUES ET ANALOGIQUES

BASE DE DONNEES

PROGRAMMES

STATION DE PROGRAMMATION STATION OPERATEURS


CHAPITRE IV

EVALUATION ET DENTIFICATIONDES INCONVENIENTS DU

SYSTEME ACTUEL


1) EVALUATION DU SYSTEME ACTUEL

Aprs la prsentation du systme de contrle et de commande Advant OCS, il est ncessaire

de faire une valuation de celui-ci en mettant en relief ses anomalies.

Comme toute technologies, le systme Advant OCS prsente des avantages tels que la

fiabilit, la scurit, louverture sur dautres technologies et la convivialit. En outre, la mise en

service du systme a permis une diminution remarquable des arrts dus au disfonctionnement

ainsi quune amlioration des temps dinterventions. Cependant, de nombreuses

problmatiques peuvent tre souleves.

A cet effet, les problmes matriels et logiciels de lAdvant OCS seront mis en vidence en

vue de fournir des solutions rpondant aux besoins en terme de contrle et de commande.

Bref le projet de la modernisation du systme de contrle et de commande a t ralis sans

faire une tude exhaustive. En effet, certaines oprations comme la programmation et la

codification ont t accomplies. Cependant, la familiarisation du personnel et linitiation ont t

particulirement omises. Ainsi, le dgagement des anciens cbles et des armoires de

connexions na pas t entirement achev. Ce qui a donn naissance des schmas

incomplets.

1.1) NIVEAU HARDWARE

Au niveau des quipements et du hardware en gnral du systme Advant OCS, lesinconvnients majeurs sont :

A/ TECHNOLOGIE ANCIENNE

Le systme de contrle et de commande Advant OCS utilis la cimenterie dOujda est bas

sur lutilisation des quipements qui datent dune dizaine dannes. De ce fait, la technologie de

ce systme est ancienne. En effet, les fibres utilises sont multimodales gradient dindice de

bande passante limite. Les automates utiliss AC 450 sont des automates programmable

prsentant les inconvnients de lencombrement et de rapidit de traitement de donnes. Les


salles lectriques au niveau des panneaux S 100, contenus dans les armoires lectriques, sont

trs compliques car on arrive difficilement distinguer les cbles.

Autre anomalie du systme mis e place es labsence dun bus de terrain. Ceci est du au fait que

lors de la modernisation, les anciens cbles se sont rests inchangs. Donc plusieurs fibres sont

utilises pour relier les contrleurs aux panneaux S 100.

B/ PIECES DE RECHANGE ET DELAIS DE LIVRAISON

Les problmes du systme actuel lis sa technologie engendrent des problmes de

disponibilit des pices de rechange sur le march. En effet, comme nous lavons vu dans le

chapitre prcdent, la situation des pices de rechange est critique.

Dune part, ces pices ne sont plus disponibles sur le march mais elles sont fabriques sur

commande.

Dautre part, les dlais de livraison de ces pices sont relativement trs importants et peuvent

dpasser une anne voire deux ans.

1.2) NIVEAU SOFTWARE

La partie logicielle de lAdvant OCS souffre galement de quelques anomalies dont lesprincipales sont :

A/ HISTORIQUE

Lhistorique du systme est lensemble de donnes, dinformations, dvnement, dalarmes et

de courbes ncessaire la bonne exploitation, la gestion et la maintenance de lensemble

des quipements de linstallation.

La conception de lAdvant OCS na pas prvu des sauvegardes de lhistorique du systme pour

des dures suprieur cinq jours pour les courbes, cest--dire pass cinq jours, on a plus de

courbes des paramtres dexploitation.

Pour ce qui des alarmes et des vnements, la capacit limit provoque des crasements

alatoires. Les plus anciens ne sont pas ncessairement en premier lieu.


Les sauvegardes de lhistorique peuvent se faire sur des casettes grces au Back up et par

larchivage des documents par limpression. Ce travail ncessite une intervention humaine pour

le raliser.

Lintgration dun systme pour lhistorique dune deux ans a engendr des perturbations

du systme de contrle et de commande et par consquent des anomalies du fonctionnement de

procs.

B/ SATURARTION DE LA MEMOIRE

Les mmoires des automates sont charges par les programmes de contrle de nouvelles

installations de ce fait, la taille importante de ces programmes a donn naissance une

saturation des CPU des contrleurs. Plus particulirement, les nuds qui permettent de grer le

four 2 le broyeur cru et le transport et le stockage du ciment prsentent des taux doccupation

de la mmoire dpassant 60 % (thoriquement ce taux peut atteindre 100 % mais pratiquement

la saturation a lieu 75 %). Pour linstant, lajout de nouveaux programmes pour le contrle de

consommateurs est impossible.

C/ SUPPORT TECHNIQUE

Le support technique constitue un axe primordial dans lindustrie en vue de la maitrise de tout

systme dautomatisation. Pour la cimenterie dOujda, la mise en service de lAdvant OCS a

t faite en grande partie par le personnel de la cimenterie. Cependant lappel laide technique

de la socit ABB reste encore ncessaire en cas dimportante panne. Ce cas est rarement

signal depuis limplmentation du systme. Cependant plusieurs documents livrs par la

socit sont la disposition des oprateurs afin dassurer une bonne exploitation du systme, de

faciliter linstallation des diffrents composants et la rparation en cas de petites pannes.


CHAPITRE V

CAHIER DES CHARGES ETOBJECTIFS A ATTIENDRE


Aprs lvaluation du systme de contrle commande OCS dABB, nous avons dtermin

les principaux inconvnients qui existent dans le systme, puis nous les avons situes dans

chacune des niveaux industriels suivants :

? Niveau de la supervision.? Niveau de contrle.

Compte tenu du cout et de la complexit de lintgration dun systme automatis, il est

fortement recommander dadopter une dmarche structure afin de slectionner le systme

adquat. Dans le but damliorer les performances de linstallation, les critres suivant doivent

tre pris en considration :

La simplicitLa robustesseLa fiabilitLa standardisation des quipementsLa redondance des quipements

Ainsi, le systme doit assurer la plupart des fonctionnalits et doit rpondre aux exigencesdes utilisateurs lors de la supervision et commande du procd. Par consquent, les moyens et les outils actuellement mis en place souffrent de plusieursproblmes. Dans cette optique, deux orientations techniques sont possible :

La premire consiste amliorer lexistent tandis que la seconde propose linstallation dunnouveau systme.

Suivant, larchitecture de systme de contrle et de commande OCS de la cimenteriedOujda, les principales anomalies qui existe dans le systme actuelle sont rpartie commesuit :


1. NIVEAUX SUPERVISION

?A fin dviter le problme de la saturation de la mmoire, et leffacement automatique delhistorique des anciennes alarmes, il est ncessaire de faire un suivie quotidienne et untraitement des nouveaux alarmes qui arrive a la station doprateur afin de les traites lesclasses pour lliminer du programme principale.

?La difficult de connatre exactement la consommation dnergie lectrique, a cause de lamauvaise rpartition initiale de linstallation dnergie lectrique dans chaque secteur dusine.Ce problme a men la direction technique de nous propos une tude qui consiste fairelinstallation et la supervision des nouveaux compteurs dnergie lectrique.

?Etablir avec les operateurs les besoin Matriels (clavier, cran ..Etc.)

2. NIVEAUX CONTROLE

?Lors du choix des AC 450, on na pas prvu lajout dun nombre lev deconsommateurs. De ce fait, la taille importante de ces programmes donn naissance unesaturation des CPU des contrleurs. Plus prcisment, les nuds qui permettent de grer le four2 (nud 42), le broyeur cru 2 (nud 32) et le transport et le stockage du ciment. Ce qui nous aamen a pens une mthode fiable pour le redimensionnement de la mmoire.


CHAPITRE VI

CHOIX DU MATERIELS ETSOLUTIONS PROPOSE ET MIS EN

OEUVRE


1) CHOIX DU MATERIELS ET SOLUTIONS PROPOSE ET MIS EN OEUVRE

1.1) ADVANT CONTROLERS 450

LAdvant Controller utilis la cimenterie dOujda est dAC 450 dont lesprincipales caractristiques sont :

? CPU ( Central Processing Unit ) : MC 68040? Frquence du microprocesseur : 25 MHZ? Nombre dentres et de sorties : jusqu

5700? Mmoire : 16 Mo? Entres sorties dportes : possible? Pas dEntres / Sorties dans le rack principal

CPU

RedondantCPU

Unit deSurveillance

Rgulation De voltage

Rgulation De Batterie

Carrier module whiteinterface modules


1.2) COMPTEUR DNERGIE

Le choix des compteurs dnergie doit rpondre aux critres suivants :? sortie 4-20 mA? possibilit d'tre connects un rseau profibus


Fonction

Compteurs d'nergie numriques destins au sous comptage de l'nergie active(Rms)consomme par un circuit lectrique, monophas ou triphas, avec ou sans Neutre distribu.

Les compteurs d'nergie de classe 2, sont destins au comptage divisionnaire. Ils comptent

l'nergie active consomme par un circuit lectrique monophas ou triphas, avec ou sans

neutre distribu.

Les compteurs d'nergie, sont diviss en deux grandes familles : les compteurs affichage

lectromcanique : la gamme CE les compteurs affichage digital : la gamme ME. Ils

disposent d'un compteur total et pour certains d'un compteur partiel avec remise zro.

L'ensemble des deux gammes peut effectuer des mesures directes, ou a travers de

transformateurs de courant.

1.2) Besoin des matriels tablis avec loprateur FIG 6

Dsignation QunatitAlimentation 115-220 V 0

Ecran pour les station 4

Micro de radio de communication 1

TrackBall 2

Commande radio 2

Tranceivers 2

Advant station complet 0


2) SOLUTIONS MIS EN UVRE

2.1) Traitement des alarmes En cas danomalie dans le fonctionnement du systme, loprateur est avis via lcran ou

une alarme externe (beep du clavier, ou klaxon externe). Une alarme peut avoir comme origine

le process Process Alarms ou le systme System Alarme (panne au niveau du systme contrle

commande lui-mme).

? Description gnrale des alarmes :

Une alarme de procs est indique de diffrentes manires :

Sur la ligne de la dernire alarme non acquitte Par un triangle rouge situ en haut et

gauche de lcran. En cliquant sur ce triangle, la liste des alarmes acquittes et non acquittes

apparat.

Sur une liste des alarmes : il existe 3 types de listes, une liste des alarmes du process, une

liste des alarmes du systme et une liste des vnements du process.

? Liste des alarmes du process :

Toutes les alarmes du process apparaissent sur cette liste. Quand une alarmes nest pas

acquitte, la ligne de lalarme est prcde dune *. Quand une alarme est acquitte et que le

dfaut disparat, cette alarme est efface de cette liste (sur cran ).

Liste des vnements du process : Les alarmes du process et les vnements apparaissent

sur cette liste. Quand une alarme est acquitte et que le dfaut disparat, cette alarme reste sur

cette liste (sur cran). Par le beep sonore du clavier.

Acquittement des alarmes :

Lacquittement des dfauts peut se faire partir de

? La liste des alarmes? Laffichage sur cran du process? Laffichage des objets? La ligne de lalarme sur la liste des alarmes du process? La liste des alarmes systme.


? Prsentation des alarmes pour les entres analogiques et logiques

Lorsquun vnement arrive la station oprateur via une analogique ou logique, il faut quecette entre soit au pralable configure pour pouvoir prsenter cet vnement (ou alarme). La configuration se fait distinctement pour chaque entre (analogique ou logique).

2. 2) procdure de suppression des alarmes inutiles :

Les tableaux suivant montre les alarmes limines du chaque secteur :

LISTE ALARMES ELIMINES CRU 1

CRU1 EVENEMENT361-EP-J1-Z L2361-VL1-Z1-M H2-L2361-VL2-Z1-M H2-L2361-VL3-Z1-M H2-L2361-VL4-Z1-M H2-L2361-VL5-Z1-M H2-L2361-VL6-Z1-M H2-L2331-BB1-W1-C H2-L2331-TN1-C1-C H2-L2331-BD1-C1-C H2-L2331-BD2-C1-C H2-L2

LISTE ALARMES ELIMINES CRU 2

CRU2 EVENEMENT362-EP1-J1-Z L1362-VL1-Z1-M H2-L2362-VL2-Z1-M H2-L2362-VL3-Z1-M H2-L2362-VL4-Z1-M H2-L2362-VL5-Z1-M H2-L2362-VL6-Z1-M H2L2332-BB1-W1-C H2-L2332-TN1-C1-C H2-L2332-BD1-C1-C H2-L2332-BD2-C1-C H2-L2


LISTE ALARMES ELIMINES FOUR 1

LISTE ALARMES ELIMINES FOUR 2

FOUR 2 EVENEMENT

442-VL1-Z1-Z H2

442-VL2-M1-M H2L2

442-VL3-M1-M H2L2

L72-TN1-W1-M H2L2

L62-BG1-S1-M H2L2

L62-SR1-S1-M H2L2

482-DQ1-F1-M H2L2

LISTE ALARMES ELIMINES CIMENT 1

CIMENT1 EVENEMENT

561-EP1-J1-Z L1

531-BD1-C1-C H2-L2

531-AX1-C1-C H2-L2

531-AX2-C1-C H2-L2

531-AX3-C1-C H2-L2

561-DS1-W1-Z C2

561-SR1-S1-M H2-L2

561-SR2-S1-M H2-L2

FOUR 1 EVENEMENT441-VL1-Z1-Z H2

441-VL2-M1-M H2L2

441-VL3-M1-M H2L2

L71-TN1-W1-M H2L2

L61-BG1-S1-M H2L2

L61-SR1-S1-M H2L2

481-DQ1-F1-M H2L2


LISTE ALARMES ELIMINES CIMENT 2

CIMENT 2 EVENEMENT562-EP1-J1-Z L1532-BD1-C1-C H2-L2532-AX1-C1-C H2-L2532-AX2-C1-C H2-L2532-AX3-C1-C H2-L2562-DS1-W1-Z L2562-SR2-S1-M H2-L2562-SR1-S1-M H2-L2

TAPE A SUIVRE :


2.3 Description dtaille dun exemple de listes des alarmes traites

Indique le blocagedes alarmesreptitives

Nom du signale Ou de lobjet

Description dusignale ou de lobjet

Description de lerreur

Description dAlarmeou Evnement

Etiquette de temps De lvnement

Indique le tempsapproch

Proprit de la base de donnes


2.4) Redimensionnement de la mmoire Le dimensionnement se fait obligatoirement sous lOn-line Builder. Il faut tout dabord

initialiser lAdvant Controller qui va tre dimensionn pour recevoir ensuite la DB les PC

programs et le User. Linitialisation de lAdvant Controller se fait par un Clear Init :

Sur lAdvant Controller faire :

? Mettre le commutateur sur la position 3 :? Appuyer sur Init? Remettre le commutateur sur la position 1? Entrer sous le ON-line Builder

2.5) Procdure de redimensionnements

Dimensionnement du User

Dimensionner le user consiste allouer un espace mmoire dans lAdvant Controller pour le

User.

Le User contient la documentation des PC programs etc. ABB propose une valeur standard

pour ce dimensionnement : 700 Blocs. Etant sous le ON Line-Builder pour dimensionner le

user faire :

#MSTABS

Donner alors la valeur standard : 700

? Dimensionnement de la DB

Dimensionner la DB consiste allouer une espace mmoire dans lAdvant Controller pour

chaque lment de la DB : les DI, les DO, les AI, les AO, les TTDLOG, etc. ABB propose des

valeurs standards relatives quelques lments de la DB (VOIR PAGE SUIVANTE).

Pour dimensionner la DB, faire :

#DIMDB ? M

Donner les valeurs du tableau 1 :A la fin, faire

! ? DIM

SPEARE AREA = 0 KB = 100


Dimensionnement des PC programs

Dimensionner les PC programs consiste allouer un espace mmoire dans lAdvant

Controller pour tous les PC programs les interprteurs etc. ABB propose les valeurs standard

(voir tableau 2). La commande sous le On-Line Builder est :

#DIMPC ? M

Donner les valeurs du tableau 2, puis faire : ! ? DIM

Tableau 2

Advant de charger un programme dans une Advant Controller quest dj oprationnel :

? il faut effacer les PS Mass? il faut fermer le On-line Builder puis effacer tous les PC Mass? puis entrer dans le On Builder, un message apparat : type (CR) to create a nex segment

ou Q quitter

? Chargement de la DB et des PC programs dans lAdvant :

Chargement de la DB et des PC programs consiste en un transfert des donnes de la BD etdes PC programs dans lAdvant Controller. Il faut commencer tout dabord par charger la DB,pour cela il faut utiliser dans notre cas la commande de lOn-line Builder :

#TRDBS SRCE : O90001 ;S

Suivant limportance de la DB, le chargement de la DB peut durer longtemps.

Aprs avoir transfr la DB, faire un Dump du source code de la DB de lAdvant vers ledisque dur de la station de raval. Ce dump permettra de recharger la DB en un temps trs court(avec la commande LOAP) en cas de problmes survenus au cours des oprations qui peuventtre faites ultrieurement. Dans notre cas, ce Dump se fait avec la commande :

#DUTDB O900DB

Ensuite, il faut passer au transfert des PC programs vers lAdvant. Pour cela utiliser lacommande du On-line Builder :


2.6) Supervision de lnergie lectrique

Les outils de supervision

Lavantage principal des centrales de mesure rside dans leur fonction de capteur numrique,

intgr dans un rseau ddi la supervision de toute linstallation. Pour lexploitation de ce

rseau de capteurs et de compteurs, deux solutions s'offrent l'exploitant : l'intgration dans

une supervision gnrale, ou une solution constructeur , partir dun logiciel de tl relve

et danalyses ddies.

Dans le cas dune supervision gnrale du site, les centrales de mesure vont assurer le rle de

capteurs lectriques spcialiss. On les retrouvera le plus souvent connectes des automates

via une liaison srie RS485 Mod Bus/ JBus, le mme automate tant galement connect au

systme central de supervision via un support de communication beaucoup plus rapide

(Ethernet, WORD FIP,Profibus,) utilisant le plus souvent de la fibre optique. Dans ce

systme, lautomate assure surtout des fonctions de contrle-commande pour, par exemple,

surveille et commander les organes de coupure et de protection dune boucle MT.

Sur le poste central de supervision (station de travail ou PC puissant), lexploitant pourra donc

visualiser sur des schmas synoptiques de linstallation, ltat de ses disjoncteurs, la

consommation lectrique de chaque atelier, ltat du systme de contrle daccs, la protection

incendie, le gnie climatique, et il pourra galement commander distance des actions

comme louverture de disjoncteurs, la variation de lclairage de latelier, etc. Ici, la centrale de

mesure fournit au superviseur via lautomate lensemble des informations sur ltat du rseau

lectrique (tensions, courants, puissances, cos ?) qui permettent une

parfaite matrise de la distribution lectrique. La tl relve automatique des index de

compteurs dnergie par le systme permettra galement une facturation par unit de

consommation.


Les centrales de mesure

Une centrale de mesure est un appareil polyvalent que l'on installe sur un tableau lectrique, sur

un dpart ou une arrive du rseau. Cet appareil participe activement la maintenance,

l'exploitation et la gestion du rseau lectrique, travers ces diffrentes fonctions :

AfficherPour les besoins de maintenance et d'exploitation du rseau lectrique, la centrale permet de

connatre la valeur de multiples paramtres du rseau, remplaant ici avantageusement toute

une panoplie d'indicateurs, de convertisseurs et de commutateurs. Le gain pour l'exploitant est


non seulement d'ordre financier (ds quintervient une mesure de puissance et/ou dnergie, la

centrale de mesure devient conomiquement plus intressante, et simplifie considrablement

l'installation et le cblage, ainsi que la place gagne sur le tableau ou dans l'armoire lectrique),

mais aussi d'ordre technique puisque que cette centrale va lui procurer des fonctions

supplmentaires telles que la mmorisation des valeurs extrmes atteintes par les paramtres

fondamentaux du rseau.

? Capter et convertir

Avec ses nombreuses possibilits de sortie, la centrale de mesure devient un compteur d'nergie

(sorties impulsion), un transducteur (sorties analogiques type 420 mA) ou encore un capteur

numrique par le biais d'une liaison srie, permettant ainsi de disposer et d'exploiter les

informations distance. Enfin, grce aux sorties d'alarme, la surveillance des divers paramtres

par rapport des seuils programms par l'exploitant, contribuent la surveillance et la

maintenance du rseau lectrique.

? Renseigner

L'intelligence : le processeur et la mmoire de la centrale, associs l'horloge interne, offrent

la centrale de mesure des fonctions d'enregistrement. Cela se traduit pour l'exploitant par la

disponibilit des courbes de charges de son rseau, l'volution des principaux paramtres, ainsi

que l'horodatage des vnements (alarmes, coupures,). Rpondant par ailleurs l'volution

de la demande des consommateurs, les centrales de mesure actuelles

2.7 liste des compteurs prvu pour la supervision

Voir annexes

2 .8 Liste des besoins matriels tablit avec les oprateurs

Dsignation QunatitAlimentation 115-220 V 0Ecran pour les station 4Micro de radio de communication 1TrackBall 2Commande radio 2Tranceivers 2Advant station complet 0


CONCLUSION

4.1 Conclusion gnraleCette priode de stage que jai effectu HOLCIM ma offert La possibilit de renforcer

et de dvelopper mes connaissances thoriques et pratiques.

La meilleure des choses quon peut apprendre dans un stage. Cest vivre entre les employs, les

mthodes de rsolution des problmes dans un milieu industriel, la nature des interventions et

des problmes quon peut affronter dans lindustrie et ladaptation avec le monde industriel.

4.2 Conclusion personnelle Ces 13 semaines de stage mont beaucoup apport tant sur le plan personnel queprofessionnel. Jai apprci tout particulirement la confiance et lautonomie que malaiss le service audite maintenance sur les diffrentes taches effectues.

Jprouve depuis cette exprience un certain intrt pour cette activit. Toutes lesdifficults que jai rencontres ont pu tre rsolues avec laide prcieuse de mon matre destage. Jai eu la chance de travailler avec des personnes trs intressantes et sympathiques,ce qui ma permis de mintgrer facilement dans lquipe et de me trouver dans de trsbonnes conditions pour approfondir mes connaissances et en acqurir de nouvellesnotamment dans le domaine dautomatisme

Jai dbut ce stage avec la volont dapprofondir mes connaissances, dacqurir delexprience professionnelle et de faire le point sur mon orientation. Je suis trs satisfaitcar jai rempli les objectifs que je mtais fix. Il a t vritablement une russite en touspoints. Je souhaite aujourdhui me tourner vers le mtier automaticien pour termedevenir moi-mme charg de maintenance dans le domaine de lautomatisme. Ce seraitpour moi la possibilit de travailler dans un milieu dans lequel je trouve ma place et quime plait.LInstitut Universitaire de Technologie ma apport des connaissances dans les diffrentsdomaines de automatismes, rseaux et tlemaintenance. Ces connaissances mont permisde madapter facilement et rapidement aux nouvelles situations en entreprise.


5. BIBLIOGRAPHIE

www.abb.comwww.mesures.comwww.jautomatise.comwww.ingenieurs-supelec.org

6.ANNEXES :

Documents

Rapport - EL Kassim Bachri.pdf