Etude Et Mise en Œuvre de l’Automatisation Man

Etude et mise en uvre de lautomatisation de la chaine prparation la fabrication des briques au sein de la briqueterie Sidi Kacem

Ralis par :Abir KHRISS

Etude et mise en uvre de lautomatisation de la chaine prparation la fabrication des briques au sein de la briqueterie Sidi Kacem

Projet de fin dtudes Sous le thme:

Encadr par:

Pr Khalifa MANSOURI

Bonjour tt le monde, je souhaite la bienvenu vous chere audience, Merci vous membres du jury davoir accepter de juger et dvaluer mon projetce projet qui sintitule et donc sans plus tarder je commence

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introduction2Anne Universitaire 2013-2014

28/09/2014

A lissue des tudes que jai effectue lEMSI, je suis tenue de faire un stage de fin dtude dans une entreprise pour se familiariser avec le milieu du travail et dacqurir une exprience pour une future vie professionnelle. Dans ce cadre jai choisi de raliser un stage de quatre mois au sein de la socit BRIQUETERIE SIDIKACEM

2 Objectifs du stage Etude de la remise niveau de lautomatisme des quipements de lAtelier Prparation en remplaant son ancien automate par un rcent . Trouver une solution la plus pertinente la moins coteuse et qui permettra un fonctionnement le plus fiable. changement du langage de programmation du littral en langage ladder pour quil soit facile pour les lectriciens des postes mise en place d une interface homme -machine par lAtelier Vijeo Designer .Amlioration de la disponibilit des machines de la Prparation .

3Anne Universitaire 2013-2014

28/09/20143Anne Universitaire 2013-2014

4 Prsentation de lorganisme daccueil Fonctionnement du systme Position du problme et proposition de solution Etude de solution retenue Supervision dans la solution propose Maintenance de la ligne

28/09/2014La prsentation sera structure comme suit:


5Nom de la socitBriqueterie SIDIKACEMDate de cration1978Capital social60.000.000,00 DH Capacit de production450 T/j

socit dacceuil28/09/2014La socit de Briqueterie SIDI KACEM est une socit anonyme qui a t cre en 1978 dont lactivit est la fabrication de la cramique de terre cuite.sont capital social est 60 million de DH sa capacit de production est 450T/j


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28/09/2014Gamme des produitsIl fabrique 4produit de brique creuse la B 12 , B8 grand modele , la B8 super et en fin la B6 La longeur * la hauteur * la largeur

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Zone dextraction Et transport dargile

Zone de schage des produits

Zone De cuisson Zone de dpilage Des produits cuitsZone demballage Et stockage des produits

Zone de fabrication des produits Zone de prparation gnrale des terres

Zone dempilage des wagons

28/09/2014La production de la terre cuiteLa production de la terre cuite passe de diffrent tape de production

728/09/2014Anne Universitaire 2013-2014 8

Voila notre diagramme SADTFonction de systme c est la fabrication des brique la matire d uvre c est l argile et le sable , les donne de contrle nergie Eau , matriaux emballage etc. On comme support Eau ; chaleur bruit .. On a comme sortie ces t les brique b1 suuur 8Anne Universitaire 2013-2014

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28/09/2014Fonctionnement du systme

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28/09/2014apres un dosage volumitrique dargile et de sable dans 2 distributeur doseur linaire apres le mlange passe laide de tapis transporteur T1 dans le dsagregateur puis dans le broyeur a cylindre une fois le mlange est humidifier et homoginiser est envoy dans le stock a terre parf different tapis tt3, t4 tt4 t6 t7 . (il passe par different couloir c pour ca il ya plusieur tapis )

10 Linstallation globaleAnne Universitaire 2013-2014

11Distributeur (doseur)Trmie de chargement TablierRegistrePiocheurDispositif dentrainement(motorducteur)Rglage du dbit (variateur de vitesse)

28/09/2014La prparation passe par diffrent machine en 1 er le distributeur doseur qui consiste a doser les argiles et le sable donc il est compos par - -----Trmie permet le stockage de l argile et le sable peuvent aller a 100 a 120m^3 Tablier c une bande caoutchoute pour distribuer les produit argile sable Registre est placer a la sortie de distributeur permet de regler la hauteur de veine d argile Piocheur decoupe l argile fait une reduction partielle des grosse mottes Debit reglage = V*h*l*60 === vitesse du tablier * h= hauteur * largeur


12 Dsagregateur - 1 cylindre lisse et 1 cylindre muni de barrettes et de plusieurs scurits: - pastille de rupture - Pressostat air - racleurs - dtection terre

Broyeur cylindre

- 2 cylindres lisse de mme diamtre qui tourne En sens inverse . et de plusieurs scurits: - contrle de rotation PV - contrle de rotation GV - pastille de rupture - Pressostat air - Ev racloir - Rpartiteur - racleurs - Dtection terre

28/09/2014Et dun dsagregateur qui rduit les grosse mottes dargile en petite mottes il est compos Broyeur a cylindre il broie la matire a une granulomtrie 3 a 4 mm il est compos de ------Pastille de rupture : si il ya une metal qui vient entre les cylindre et comme la pastille est en fonte grise fragile se casse ouvrant le contact et arrete le broyeur Pressostat air : sont role et de voir si la pression est a 5 a 6 bars si la pression diminue en dessus de 6 bar donne un defaut de pressostat que le racleur ne fonctionne pas aussi tapis T2A et repartiteur n fonctionne pas Racleut c un fer plat qui sert a nettoyer les cylindre Detection terre yn ssysteme palette avec detecteur permet de detecter la presence terre Contrle de rotaion GV ouPV lorsque la vitesse diminue a cause d un blocage quelconque l entree de coontrole de rotation est a 0 ( blocage de terre suite a un mauvais fonctionnement Repartiteur :repartie la terre sur la largeur du cylindre afin d eviter lusur des frette


13 Mouilleur mlangeur

Scurit trappeEV eau Pressostat air Dtection terre2 arbre Les palesUne cuve Deux paliersUne tuyre darrosageUn systme dentrainement

28/09/2014Mouilleur mlangeur fait le malaxage mouillage homoginisation de la pate il est compos de Scurit trappe :l ouverture de trappe provoque l arret des arbres a cause des grosse mottes ou un fer Ev eau : actionne ke si la terre divers dans le mouilleur Pressostat air son role et de voir la pression est a 5a 6 bar si la pression est inferieur a 6 bars pressostat donne un defaut alors le racleur ne marche pasDetection terre : permet de detecter si il ya une presence terre Pales :viss sur l arbre a l aide du porte pale pour malaxe la pate Cuvre : recevant les arbres equipe Deux paliers a chaque extremit de la cuve .monts sur roulement a galet ocilliants dencaisser les dformation des arbres Une tuyre darrosage : reparti l eau su le mlange Systme dentrainement moto- reducteur ou la courroie

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13Anne Universitaire 2013-2014 14

28/09/2014 fonctionnement du systmeLe klaxon sonne pendant 5 min 14Anne Universitaire 2013-2014 15


16position du problme et proposition de solution

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28/09/2014Prsentation automate TSX 67 30

Le nbr max d entre sortie d automate tsx 67 30 est 512

17Anne Universitaire 2013-2014 18Pour la programmation des automates programmables TSX 67/87, on a besoin:Un terminal TSX T607,Un logiciel PL7-3. sous systme dexploitation OS2 WARP

28/09/2014Un terminal TSX T607 Il sexcute dans un environnement graphique Prsentation Manager extension du systme d'exploitation OS/2.Sous cet environnement, l'atelier logiciel X-TEL assure les fonctions d'intgrateur de logiciels, de gnrateur de services et de gestionnaire dapplications. Il permet de dvelopper une application pour l'un des automates suivants:TSX 67 et TSX 87 (langage PL7-3, PL7-3 GLT ou PL7-3 GLD).le logiciel pl7-3 offre trois langages de programmation grafcet, langage a contact et langage littral .qui peuvent tre utilis ensemble dans une mme application voir dans un mme programme en fonction des habitudes de lutilisateur ou du type de traitement effectuer.


19Un bac 8 pas double format TSKRKD8FP quip dune unit de ventilation Une alimentation 110-127/220-240 VCA Un processeur TSXP673 quip dune mmoire interne sauvegarde offrant:Un emplacement pour cartouche mmoire utilisateur 32 /16 Kmots RAM EPROMUne prise liaison terminal

28/09/2014Configuration de base TSX 6719Anne Universitaire 2013-2014

20 Contexte gnral du problme

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21 Raccourcissement des cycles de vie des produits lectroniques Dure de vie des machines de production plus longue que le cycle de vie des API Arrt de commercialisation de la srie 7 de Tlmcanique

28/09/2014 Disponibilit des produits lectroniqueLe responsable des services pour lindustrie de la briqueterie sidi Kacem. Se rends compte du problme quand leur matriel tombe en panne. Il netrouve pas de pices de rechange. Le risque ? Se retrouver dans limpossibilit de rparer lautomate ET devoir arrter la production. Sans compter que migrer dans lurgence vers un nouveau modle dautomate uneopration toujours dlicate peut savrer problmatique.


22 Le matriel Actuel et le changement des cartes en cas d incidents est plus cher et la programmation en pl7-3 sous XTEL nest plus disponible dans les systmes dexploitation rcent (Windows par exemple) car il lui faut un systme dexploitation plus ancien OS/2 Warp.

Ltude se devra dtre la moins chre possible il faut utiliser le max de matriel dj en stock au magasin tandis que sa conception sera la plus simple possible, a fin de faciliter le diagnostique soit pour llectricien de poste ou du responsable lectrique.

28/09/2014 Position du problme

Cahier de charge

Anne Universitaire 2013-2014

23 conomique

Investissement lourd Perte de production importante Pas damortissement direct de linvestissement.

Organisationnelle Comptence des quipes de maintenance sur les nouvelles technologies. (Formation) Outils et logiciels de maintenance.

28/09/2014Problmatique de lindustriel


24Commerciale Remise en cause des choix technologiques constructeurs. Remise en cause des acteurs Intgrateurs, installateurs, distributeurs

Technique Logicielle

Problme de conversion du code automate.Risque dalas de fonctionnement. lectriqueProblme de cblage. Risques derreur Dure de basculementRisque de non redmarrageCot de perte de production


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26Afin de minimiser limpact conomique et de supprimer les risques lis aux basculements dautomate,Nous vous proposons quelque solution pour rsoudre cette problmatique.

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26Anne Universitaire 2013-2014 27Module TSX ESY 007: Le coupleur TSX ESY 007 assure le rle de passerelle permettant la rcupration des E/S des racks automate TSX Srie 7 vers un automate Premium, via le bus dextension dE/S. Il est destin aux oprations de rnovation des installations automatises quipes dautomates programmables TSX Srie 7 . Il se monte dans un rack Premium quip dun processeur Premium UNITY V2.00 minimum

28/09/2014 Prsentation solution 1l se monte dans un rack Premium quip dun processeur Premium UNITY V2.00 minimum

Prsentation: Le bus dentre/sortie est un bus srie qui autorise la commande des racks TSX srie 7. Il permet le routage dinformations de type "tout ou rien", "analogique" et "message" entre le matre du bus et les modules srie 7 travers les modules esclaves LES20, LES120, LFS120 et LFS121. Le bus dentres/sorties est compos de trois lments majeurs : Un matre du bus, Des esclaves (modules de dport dE/S), Des modules dE/S TSX Srie 7.

27Figure reprsentant une topologie exemple de bus dextension dentre/sortieAnne Universitaire 2013-2014 28

28/09/2014coupleur TSX ESY 007Voila lautomate premium muni du coupleur TSx ESY 007 qui va etre reli au rack automate ancien a l aide du coupleur LES 20On remplace l ancien processeur par le coupleur LES20


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28/09/2014Avantages et inconvnients de la premire solution

Avantages inconvnients- Gagner le temps de cblage des entres et sorties - Utilisation de systme dexploitation plus rcent (OS2 nest plus disponible)- Gain de changement des cartes dentre et sortie.- Les cartes dentre et sortie ne sont plus disponible.- Solution non demand par la briqueterie par ce que les cartes dentre et sortie non plus disponible en cas de changement.Avantages et inconvnients de la premire solution29Anne Universitaire 2013-2014

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Unity Pro permet de programmer les automates Modicon M340, Premium, Atrium, Quantum. Actuellement PL7-Pro cohabite avec Unity sur la gamme des automates Premium, il est toutefois possible de faire migrer certains processeurs utilisant PL7-Pro vers des processeurs Unity par une mise jour du systme dexploitation.

28/09/2014Prsentation solution 2 Unity Pro (modicon)

Prsentation solution 2: Unity Pro (modicon)30Anne Universitaire 2013-2014

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28/09/2014Avantages et inconvnients de la Deuxime solution

Avantages Inconvnients- unity pro est un logiciel plus rcent de tlmcanique.- Systme dexploitation plus rcent.

- La briqueterie doit acheter lautomate en entier pas de stock en magasin - Budget plus CherAnne Universitaire 2013-2014

32Les logiciels PL7 Micro/Junior/Pro sont des outils de programmation et de mise au point pour les automates Micro et Premium.

28/09/2014Prsentation solution 3 pl7 junior (premium)Prsentation solution 3: pl7 junior (premium)32Anne Universitaire 2013-2014

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28/09/2014Avantages et inconvnients de la troisime solution

Avantages inconvnients- Lautomate en entier disponible au magasin - Logiciel connu par le personnel de lusine Systme dexploitation rcent On a pas trouver aucun inconvenient pour cette solution pour la briquetrie 33Anne Universitaire 2013-2014

34 Erecca est une solution de connectique passive industrielle permettant le remplacement sans dcblage recblage dautomates de Tlmcanique Srie 7 par un produit de nouvelle gnration.

Permettre le remplacement dun automate TSX srie 7 de Tlmcanique par un Automate de nouvelle gnration sans recblage

28/09/2014Prsentation solution 4 ERECCAAnne Universitaire 2013-2014 35

28/09/2014Avantages et inconvnients de la quatrime solution

Avantages inconvnients- Erecca est compatible avec les automates que vous utilisez aujourdhui.-Lintgration facile-Lautomate de substitution est mont sur charnire afin de permettre laccs aux anciens borniers TSXBLK.-Rapidit -Simplicit

Avantages et inconvnients de la quatrime solution35Anne Universitaire 2013-2014

36 Etude de Solution Retenue

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37Dans notre projet on a choisi celle dutiliser le logiciel pl7 junior (premium) tant donne que la majorit du matriel est disponible au magasin et afin de basculer rapidement cette environnement il suffit dintgrer le rack ERECCA. Ce qui nous permettrait de raliser le basculement en une heure en utilisant un minimum dquipement avec mon programme sous pl7 junior et le programme de la supervision avec IHM sous VIJEO DESIGNER. Cette solution est rversible et donne une scurit par un retour en arrire possible et rapide tout moment

Embase de Raccordement Express de Cblage et de Connectique dAutomates

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ERECCA est une solution de connectique passive industrielle permettant le remplacement sans dcblage recblage dautomates de Tlmcanique Srie 7 par un produit de nouvelle gnration. Dans notre projet on a choisi celle dutiliser le logiciel pl7 junior (premium) tant donne que la majorit du matriel est disponible au magasin et afin de basculer rapidement cette environnement il suffit dintgrer le rack ERECCA. Ce qui nous permettrait de raliser le basculement en une heure en utilisant un minimum dquipement avec mon programme sous pl7 junior et le programme de la supervision avec IHM sous VIJEO DESIGNER. Cette solution est rversible et donne une scurit par un retour en arrire possible et rapide tout moment


38 La simplicit Lintgration facile: Lensemble constitu par le rack Erecca et lautomate de substitution sintgre dans le mme volume que celui de lancien automate TSX7.

Lintgration astucieuse: Lautomate de substitution est mont sur charnire afin de permettre laccs aux anciens borniers TSXBLK.

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39Adapte notre besoin:Le rack Erecca est limage de lautomate TSX7 quil remplace.La solution Erecca permet loptimisation du nouvel automate.Prte tre installe: Le rack Erecca est livr assembl, quip des cbles prfabriqus. Lensemble rack + cble est test.

28/09/2014La tranquillit dune solution prte lemploi

Temps de basculementAnne Universitaire 2013-2014

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Temps moyen : 1 heure28/09/2014

Dans la 1 er etape on fait la deconnexion des borniers TSX BLKx et changement des vis du borniers TSX BLKXDans la 2 eme etape on fait le demontage du rack TSX serie 7 Dans la 3 eme etape on fait la mise en place du rack EREcca Dans la 4 eme etape on fait la la connexion des borniers TSXBLK sur le rack ereccaDans la 5 eme etape on fait la mise en place de lautomate de substitution raccordement des cables prfabriqu sur des modules d entree sortie de la nouvel automate


41un automate TSX57-203 est encourageant au niveau de prix et peut amplement rpondre au mieux notre application.

28/09/2014 Choix de lautomateAnne Universitaire 2013-2014 42

28/09/2014Configuration automate PREMIUM et bilan mmoireLautomate ke ja i configur j ai choisi dune alimentation PSY 2600 aussi ja i choisi un processeur de type TSX57203

42Anne Universitaire 2013-2014 43 Commande convoyeur T1 Littral : W7,0: dfaut ctrl de marche B102.W8,C.W9,C -----W7,E B102 : bit de marche tapis T1 If I4,6.I4,7.W1,D w8,c : dsagregateur en serviceIF NOT I4,7+NOT W1,D+W7,0 w9,c :tapis T2 en service THEN RESET W7,D w7,E = %mw306:x5=%M150 : mode auto tapis T1 W7,E+W7,D ---O32,0;O32,0. T5,D.I5,D.I5,9 --W7,C I4,6 =%I2.37 =%M150: BP marche tapis T1 I4,7=%I2.38=%M151 : BP arrt tapis T1 w1,D=%MW2500:X15 : manu machine sel prpa w7,F =%Mw306:x15:defaut general convoyeur T1 w7,D mode manu tpis T1 Mw2500:x12 Q6.32=o32,0 :commande tapis T1Mw2506:12

28/09/2014Je vous montre un appercu de la programmation d un tapis T1 qui etais en langage litteral pour devenir en langage ladder vous pouvez voir en annexe numero 7 tout le programme de preparation en ladder (J ai du m inspirer d un programme de l atelier fabrication de lunit 3 bien suur les machine diffre mais j ai maintenu le mm raisonnement a savoir chaque machine a son mode etat de fonctionnement le bit de X0 jusqua X10 represente les organe en defaut


44 supervision dans la solution propose

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IntroductionAnne Universitaire 2013-2014

45Vijeo designer est un logiciel de pointe permettant de raliser des crans oprateur et de configurer les paramtres oprationnels des priphriques dinterface homme machine (IHM). Il fournit tous les outils ncessaires la conception dun projet IHM de lacquisition des donnes jusqu la cration et la visualisation de synoptiques anims.

28/09/2014 Simulation supervisionAnne Universitaire 2013-2014 4628/09/2014

Dans Le premier cran nous donnera la possibilit de choisir la langue et un menu principalPour votre information Lcran est tactile.

46Anne Universitaire 2013-2014 4728/09/2014

Lcran du menu principal nous donne le choix des modes de fonctionnement de linstallation, savoir SELECTION DES FONCTIONNEMENT ou MODE MANUEL ou AFFICHAGE DES DEFAUTS ou HISTORIQUE DES DEFAUTS ou enfin REGLAGE DECRAN


Le menu SELECTION DE FONCTIONNEMNT permet de slectionner le mode de fonctionnement de linstallation:Mode automatique on appuie sur la touche auto qui devient vertCe mode de fonctionnement permet de fonctionner la prparation partir du commutateur DEPART CYCLE et diffrent commutateur darrt situ sur cet cran.On agit:Choix du stock droit ou gauche ou DISTRIBUTEUR 1 ou 2 ou les 2 la fois. MODE MANUEL on appuie sur la touche Manu qui devient vertPermet de slectionner le mode de fonctionnement en Manuel.Chaque machine avec son cran de fonctionnement et arrt.

DEMARRAGE PREPARATIONDmarrage aprs un arrt avec vidages des convoyeurs. Tous les moteurs sont larrt.


Anne Universitaire 2013-2014 5028/09/2014

Les moteurs de fortes puissance ont un nombre de dmarrage limit dans le temps afin dviter la surchauffe des moteurs. Lautomate nautorise le redmarrage que si le nombre de dmarrages effectu dans un laps de temps dfini, nest pas dpass.Dans le cas contraire, le redmarrage sera interdit pendant une priode dfini dans notre cas 1 heure qui est le temps de refroidissement des enroulements. Un message indique loperateur qui en dfaut dans lcran de dfaut affichera enroulement moteur chaudSur lcran en question on affichera lcoulement de la temporisation de refroidissement.Une fois la temporisation coule, loperateur pourra acquitter le dfaut. Le nombre de redmarrage est remis 0.


Les moteurs de fortes puissance ont un nombre de dmarrage limit dans le temps afin dviter la surchauffe des moteurs. Lautomate nautorise le redmarrage que si le nombre de dmarrages effectu dans un laps de temps dfini, nest pas dpass.



On ciommence par appuy sur le bouton de tapis 7


En cas de defaut il y a un ecran d affichage qui affiche tt les defaut qui constitue les alarme dans vijeo designerLcran dfaut affiche tous les dfauts de fonctionnement. Une fois le dfaut est rgl par loprateur ou Llectricien on pourra alors acquitter le dfaut et dmarrer par dpart cycle si on est en automatique ou par le bouton marche si on est en manuel.


55 Maintenance de la ligne

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Les diffrent type de maintenance 56Anne Universitaire 2013-2014 57

28/09/2014Pour faire une etude amdec j ai choisi de faire le diagramme pareto pour voir les machine qui demande un remde urgent alors jai trouver les machine critique sont de type ( broyeur, desagregateur ;mouilleur )57 Diagramme de Pareto


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28/09/2014Voila notre diagramme Pareto comme vous voyez les machine critique quon a trouver c est broyeur desa mouilleurLeurs frquence cumul

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