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Stage de fin d’étude 2010 Remerciements Avant toute chose, je tiens à adresser mes vifs remerciements aux personnels de l’entreprise GOCP, qui m’ont procuré l’aide nécessaire pour le déroulement de ce stage. Mes profonds respects et remerciements à mes encadrants de stage : Mr. CHRIFI et Mr. REDA qui m’ont encadré durant toute la période du stage et pour la confiance qu’ils m’ont accordée ainsi que pour l’autonomie qu’ils m’ont laissée pour mener à bien ce stage. Mes remerciements s’adressent aussi aux membres du jury : Mr. MIRIMI, Mme. OUDGHIGHI, Mr LOUKDACHE et Mr JILBAB aussi à tous ceux qui ont contribué de près ou de loin à l’élaboration de ce travail. Aucun mot ne sera être assez expressif pour remercier et rendre hommage à Mme Soumia ELHANI coordonatrice de la filière Electromécanique et Systèmes Automatisés pour leur sens du devoir, leur soutien moral, leur compréhension, patience, et leur collaboration durant toute la période de stage. Introduction E N S E T Page 1

Remerciements · le choix des boucles de régulation, ainsi une illustration basique d’une. Stage de fin d’étude 2010 caractéristiques de stabilité. Le terme de régulation

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Stage de fin d’étude 2010

Remerciements

Avant toute chose, je tiens à adresser mes vifs remerciements aux

personnels de l’entreprise GOCP, qui m’ont procuré l’aide nécessaire pour

le déroulement de ce stage.

Mes profonds respects et remerciements à mes encadrants de

stage : Mr. CHRIFI et Mr. REDA qui m’ont encadré durant toute la période

du stage et pour la confiance qu’ils m’ont accordée ainsi que pour

l’autonomie qu’ils m’ont laissée pour mener à bien ce stage.

Mes remerciements s’adressent aussi aux membres du jury : Mr.

MIRIMI, Mme. OUDGHIGHI, Mr LOUKDACHE et Mr JILBAB aussi à tous

ceux qui ont contribué de près ou de loin à l’élaboration de ce travail.

Aucun mot ne sera être assez expressif pour remercier et rendre

hommage à Mme Soumia ELHANI coordonatrice de la filière

Electromécanique et Systèmes Automatisés pour leur sens du devoir,

leur soutien moral, leur compréhension, patience, et leur collaboration

durant toute la période de stage.

Introduction

E N S E T Page 1

Stage de fin d’étude 2010

En 17 Mai, j’ai émis le souhait d’effectuer un stage professionnel.

Grâce à l’Ecole Normale Supérieure de l’Enseignement Technique de

Rabat, j’ai eu l’opportunité de venir au groupe OCP Safi, et d’être accueilli

par leur personnel.

Ce stage est d’une durée de 4 semaines permet de concrétiser mes

connaissances acquises dans notre formation : « Licence Professionnelle

Electromécanique et Systèmes Automatisés » à l’ENSET de Rabat, et

d’améliorer mes capacités personnelles : qualité de travail, savoir faire et

savoir être.

Ce rapport représente mon travail réalisé dans le service : régulation

et instrumentation « CIS/I-PC/LM » au sein de l’atelier phosphorique du

Maroc-Chimie et qui sera répartit de la manière suivante :

Présentation générale de l’organisme d’accueil.Définition générale de la fonction régulation industrielle.Etude de l’équipement de dosage du phosphate brut.Thème 1 : étude de l’intégration de l’unité CAP (concentration de

l’acide phosphorique) dans le système de supervision.Thème 2 : étude du problème d’archivage du poste N°2 de

supervisionDescription de tâches assistées.

Une conclusion générale est donnée en fin du rapport.

Liste des figures

Figure 1 : Organigramme de GOCP

Figure 2 : Boucle de régulation basique

Figure 3 : Doseur à bande

Figure 4 : Eléments principales de la chaine de régulation du doseur à bande

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Stage de fin d’étude 2010

Figure 5 : Principe de fonctionnement

Figure 6 : Chaine de régulation du débit

Figure 7 : Station de pesage

Figure 8 : Station de pesage réelle du doseur à bande

Figure 9 : Montage permettant la transmission du signal poids

Figure 10 : Montage permettant la transmission du signal vitesse

Figure 11 : Codeur incrémental du doseur à bande

Figure 12 : Chaine de régulation du doseur à bande

Figure 13 : Eléments constituants la chaine de régulation du niveau

Figure 14 : Principe de calcul de niveau

Figure 15 : Sonde capacitive du doseur à bande

Figure 16 : Chaine de régulation du sas

Figure 17 : Apparition des gouttelettes d’eau

Figure 18 : Boucle de régulation qui doit être mis en œuvre

Figure 19 : Niveau de trémie

Figure 20 : Mode de détection de niveau par pertes de poids

Figure 21 : Boucle de régulation de température

Figure 22 : Acheminement de l’information

Figure 23 : Déroulement des travaux de réaménagement

Figure 24 : Salle de contrôle avec des équipements analogiques

Figure 25 : Chaine de régulation classique

Figure 26 : Chaine de régulation moderne

Sommaire

Remerciements

Introduction

Listes des figures

CHAPITRE 1 : Organisme d’accueil

I. Présentation du G.O.C.P

E N S E T Page 3

Stage de fin d’étude 2010

II. Présentation de Maroc-Chimie

III. Atelier phosphorique

CHAPITRE 2 : Régulation industrielle

I. Généralités sur la régulation

1.1.Définition

1.2.Choix des boucles de régulation

CHAPITRE 3 : Etude de l’équipement doseur à bande

I. Introduction

II. Définition

III. Description

IV. Principe de fonctionnement

4.1.Partie mécanique

4.2.Partie électrique

4.3.Partie électronique

V. Fonction de régulation du doseur à bande

5.1.La régulation du débit

5.1.1...........................................................................................Signal poids

5.1.2........................................................................................Signal vitesse

5.2.Conclusion

5.3.La régulation du niveau

VI. Les problèmes de la chaîne de régulation

VII. Solutions proposées

CHAPITRE 4 : Etude de l’intégration de l’unité CAP dans le système de supervision

I. Généralités sur la supervision

II. Présentation du problème

2.1.Les régulations : boucles de température de vapeur

2.2.Les sécurités

III. Solution Proposée

3.1.Structure de base du système de supervision

3.2.L’installation

3.2.1..........................................................................................Modifications

E N S E T Page 4

Stage de fin d’étude 2010

3.2.2........................................................................Configuration nécessaire

3.2.3..................................................................................................Le câble

3.2.4......................................................................... Stratégie d’intégration

3.2.5..........................................................................Ressources nécessaires

3.2.6.................................Graphe de GANT pour l’Organisation des Travaux

CHAPITRE 5 : Etude d’archivage du poste N°2 de supervision

I. Introduction

II. Constitution d’une chaîne de régulation

2.1.Constituants d’une chaîne classique

2.2.Constituants d’une chaîne commandée par DCS

III. Analyse du poste n°2 de l’atelier PP1

CHAPITRE 6 : Travaux assistés

I. Tache N°1

II. Tache N°2

III. Tache N°3

Conclusion

Bibliographie

Annexes

CHAPITRE 1

E N S E T Page 5

Stage de fin d’étude 2010

Organisme d’accueil

I. Présentation du G.O.C.P :

Le sous-sol marocain renferme les plus importants gisements de

phosphate de la planète : Trois quarts des réserves mondiales, soit 98%

dans le centre du pays et 2% dans le sud. Leur situation géographique et

la diversité de leurs qualités marchandes confèrent naturellement au

royaume du Maroc une place particulière dans le commerce international

du phosphate.

Crée en 1920, le Groupe Office Chérifien des Phosphates joue un rôle

important sur le plan économique et social du pays. C'est un

E N S E T Page 6

Ce chapitre a pour intérêt de

présenter l’organisme

d’accueil GOCP et plus

précisément le MAROC

CHIMIE de SAFI (atelier

phosphorique 1) lieu du mon

stage.

Stage de fin d’étude 2010

établissement semi-public à caractère industriel et commercial, doté d'une

organisation lui permettant d'agir avec la même souplesse qu'une grande

entreprise privée et indépendante. Il détient le monopole de la recherche,

de l'exploitation, de la valorisation et de la commercialisation du

phosphate et de ses dérivés.

Vu l'effectif du personnel qu'il emploie : 19.551 agents dont 850

ingénieurs et assimilés) les retombées économiques de ses

investissements sur l'environnement social sont importantes.

Des atouts importants : 3/4 des réserves mondiales de phosphate (98% dans le centre du

pays et 2% dans le sud). 4 ports d’embarquement des produits du Groupe OCP (Casablanca,

Safi, Jorf-Lasfar, Lâayoune). Position dans le marché : 1er exportateur mondial de phosphate, 1er exportateur mondial d'acide phosphorique 1er exportateur mondial du P2O5 sous toutes formes Production phosphate :

23 millions de tonnes dont 50% transformées localement en acide

phosphorique et engrais solides.

Exportations : Phosphate : 11,1 Mt. Acide phosphorique : 1,6 Mt P2O5 Engrais solides : 2,3 Mt produits. Chiffre d'affaires à l'export :

Chiffres d’Affaires (2004) : Près de 19.3 milliards DH

Organigramme du G.O.C.P :

E N S E T Page 7

Stage de fin d’étude 2010

Figure 1 : Organigramme de GOCP

En matière de valorisation de phosphate et de soufre, l’activité n’a cessé

de se développer depuis 1965 avec :

Le complexe chimique de Maroc chimie à Safi dont la capacité

annuelle atteint actuellement 360000 t/an d’acide phosphorique ; Le complexe de Maroc phosphore (I et II) à Safi, dont la première

unité a été mise en service en 1976 et la deuxième en 1981, la

capacité de production de chacune des deux unités et 450 000 t/an

d’acide phosphorique ; L’ensemble chimique Maroc phosphore (III et IV) à JORF LASFAR, mis

en service en 1986, permet de produire annuellement 1 320 000

t/an d’acide phosphorique ; La réalisation en 1997 à JORF LASFAR d’un atelier d’acide

phosphorique purifié de 120000 t/an ;

Avec un potentiel global de production d'acide phosphorique de l'ordre de

1.350.000 tonnes de P2O5 par an, le complexe industriel de Safi est parmi

les plus grands dans sa spécialité puisqu'il assure l'exportation du

phosphate brut, tout en satisfaisant les besoins internes en engrais

composés phosphatés.

II. Présentation de Maroc-Chimie :

E N S E T Page 8

Stage de fin d’étude 2010

Maroc chimie a pour vocation principale la valorisation du phosphate, et la

transformation en produits dérivés commercialisables (acide phosphorique

basique, acide phosphorique clarifié, engrais solides).

Son organisation est axée sur quatre services importants :

1. Atelier énergie et fluide.

2. Ateliers phosphorique PP1 et PP2.

3. Ateliers sulfuriques PS2 et PS3.

4. Atelier engrais TSP.

III. Atelier phosphorique :

L’atelier phosphorique Ι est chargé de la production de l’acide

phosphorique, qui se fait à partir du phosphate brut et de l’acide

sulfurique.

Processus fait intervenir les opérations suivantes :

Broyage de minerai :

Le broyage consiste à réduire la granulométrie du phosphate brut afin

d’augmenter la surface d’attaque et de faciliter la réaction, ceci se fait à

L’intermédiaire d’un broyeur à boulets.

Attaque de phosphate :

Le phosphate et l’acide sulfurique sont acheminés à la cuve d’attaque

après dosage, ainsi que l’acide recyclé provenant du même procédé. Après

agitation appropriée, on obtient à une bonne homogénéité de la bouillie.

Filtration :

Cette opération consiste à séparer l’acide phosphorique et le sulfate.

Elle est effectuée à l’aide d’un filtre PRAYON. Après la filtration en trois

types d’acide :

Acide phosphorique 30% en P2O5 : fort Acide phosphorique 18% en P2O5 : moyen Acide phosphorique 8% en P2O5 : faible

Concentration de l’acide phosphorique :

E N S E T Page 9

Stage de fin d’étude 2010

L’acide phosphorique préparé par les procédés classiques à un titre de 28

à 30 %. Cependant, dans la majorité des usages, on utilise de l’acide à

38.48 % et 54 %, il convient donc de le concentrer.

E N S E T Page 10

Stage de fin d’étude 2010

CHAPITRE 2

Régulation industrielle

I. Généralités sur la régulation :

1.1.Définition :

La régulation des procédés industriels regroupe l'ensemble des moyens

matériels et techniques mises en œuvre pour maintenir une grandeur

physique à régler, égale à une valeur désirée, appelée consigne. Son but

est d'étudier et de concevoir des systèmes présentant de bonnes

E N S E T Page 11

Dans ce chapitre, on va

présenter des notions

générales sur la régulation

des procédés industriels, et

le choix des boucles de

régulation, ainsi une

illustration basique d’une

Stage de fin d’étude 2010

caractéristiques de stabilité. Le terme de régulation renvoie dans son sens

concret à une discipline technique, qui se rattache au plan scientifique de

l'automatique.

La régulation (ou asservissement) consiste à agir de façon à ce que une

mesure soit égale à une consigne. Si l’on cherche à atteindre une consigne

(de position ou de température), on parlera de poursuite ou

asservissement ; si l’on cherche à éliminer des perturbations pour qu’une

valeur reste constante (ex : garder la température intérieure de la voiture

constante quelle que soit la température extérieure), on parlera alors de

régulation. L’industrie utilise à foison des systèmes d’asservissement ou

de régulation : que ce soit pour gérer le débit d’un fluide dans une

conduite, la température d’un produit, la hauteur d’un niveau de cuve…

1.2.Choix des boucles de régulation :

Pour réaliser un système automatique de réglage quelconque il faut tout

d'abord définir le besoin; réglage "tout ou rien" ou réglage fin et continue,

"analogique" ou "numérique".

Dans le premier cas, c'est simple à mettre en œuvre; thermostat, poire de

niveau, pressostat... Dans le second, il faudra étudier d'une part le

fonctionnement du système à équiper et d'autre part le modéliser.

Pour cela, on déterminera d’abord les paramètres entrant et sortant et on

en définira la structure fonctionnelle, on en déduira donc la fonction de

transfert.

On affectera alors pour chacune des entrées / sortie une fonction

paramètre que nous noterons:

Grandeur réglante : GR, c'est en fait une grandeur perturbatrice du

schéma fonctionnel que l'on choisira judicieusement pour contrôler

le paramètre à régler.

Grandeur à régler : GAR c'est le paramètre à contrôler (pression,

débit, T°...).

Grandeur perturbatrice : GP c'est un (ou plusieurs) paramètres qui

influencent le système étudié, ils sont à contrer absolument !

E N S E T Page 12

Stage de fin d’étude 2010

Organe réglant : OR c'est l'actionneur de la boucle (vanne,

résistance, moteur...)

Consigne : C ce signal permet de régler le paramètre réglé à la

valeur désirée.

Une fois que toute l'analyse du système est faite, il faut choisir le type de

boucle à installer. Il en existe trois:

La boucle fermée : « la grandeur à régler agit sur la grandeur

réglante ». C'est "la" boucle, de régulation de base, on la reconnait

car elle est équipée d'une consigne. Elle peut être seule ou

agrémentée d'une boucle ouverte et/ou d'asservissement. Cette

boucle est précise mais lente.

La boucle ouverte : « la grandeur perturbatrice agit sur la grandeur

réglante ». Cette boucle n'est pas une boucle de régulation mais un

complément à la boucle fermée. On l'utilise principalement pour

anticiper l'évolution d'une perturbation en agissant directement sur

l'organe de réglage. Cette boucle est très rapide mais pas précise.

La boucle d'asservissement : « la grandeur réglante agit sur l'organe

réglant ». Ce dispositif (esclave) permet de contrôler que l'organe de

réglage agit de manière optimale; cette boucle compare la demande

de la boucle fermée (maître) avec la mesure réelle du paramètre qui

est réglé. Elle ne peut être associée qu'à une chaîne fermée.

Illustration : boucle basique de régulation

E N S E T Page 13

Stage de fin d’étude 2010

Figure 2 : Boucle de régulation basique

CHAPITRE 3

Etude de l’équipement doseur à

bande

E N S E T Page 14

Consigne

Mesure

Ecart

Stage de fin d’étude 2010

I. Introduction :

Le doseur à bande a une fonctionnalité

très importante dans le processus de

production de l’acide phosphorique à

l’atelier PP1, il délivre une quantité

constante du produit à une vitesse

variable pour répondre à une consigne de

l’acide Phosphorique. Ce système est

utilisé pour doser et peser la donnée du débit de phosphate, matière

première, et essentielle entrant dans la préparation de la bouillie au

niveau de la cuve d’attaque.

E N S E T Page 15

Ce chapitre a pour objectif

de traiter le sujet du mon

stage, qui est une étude de

l’équipement « doseur à

bande », un recensement de

la fonction régulation

spécifiée pour cet appareil,

ainsi les problèmes de la

chaine de régulation et les

solutions proposées.

calmage

Stage de fin d’étude 2010

Figure 3 : Doseur à bande

II. Définition :

Un doseur à bande est un appareil qui à partir d’une première consigne, va

réguler la quantité de matière qui circule dans le sas alvéolaire, et va

réguler la quantité de matière qui circule dans la bande doseuse à partir

d’une deuxième consigne.

Figure 4 : Eléments principales de la chaine de régulation du doseur à bande

E N S E T Page 16

Stage de fin d’étude 2010

III. Description :

Sous la trémie de stockage, un système d’extraction alimente le doseur à

bande. Il est composé d’un alimentateur constituant le fond de la trémie

de stockage. Celui-ci alimente un sas alvéolaire qui remplit la chambre

d’extraction (calmage) du doseur placée sur la bande unique de celui-ci.

Ce système d’extraction est destiné à stabiliser le produit, à régulariser

l’alimentation du doseur et à l’amener sur ce dernier sans pression afin

d’éviter tout phénomène de colmatage et avoir une stabilité du débit

désiré.

Le sas alvéolaire, alimenté en produit, est entraîné à vitesse variable. Il

remplit en régulation la chambre d’extraction du doseur par l’intermédiaire

de la boucle contenant une sonde de niveau, régulateur et variateur de

vitesse.

Le niveau du produit dans la chambre d’extraction est déterminé pour que

le volume du produit avant l’extraction soit au minimum et sans risque de

manque dans l’alimentation de la bande doseuse.

IV. Principe de fonctionnement :

E N S E T Page 17

Stage de fin d’étude 2010

Figure 5 : Principe de fonctionnement

Le doseur à bande extrait à section constante le produit d'une réserve

(chambre de calmage) et, à partir d'une consigne de débit fixée, corrige

par variation de la vitesse de bande, le volume de produit extrait de

manière à maintenir constant le débit pondéral. Le poids du produit sur

une longueur de bande «zone de pesage» est détecté par un « capteur de

poids » à jauge de contrainte.

La vitesse de la bande est mesurée par un codeur incrémental « capteur

de vitesse » et réglée par un groupe motoréducteur à vitesse variable. Le

niveau du produit dans la chambre de calmage est maintenu constant par

la régulation du débit de l'organe d'alimentation qui peut être un sas

alvéolaire, une vanne à casque ou une vis.

Le doseur à bande peut également être utilisé comme peseur en continu

pour mesurer un flux de produit et totaliser le poids passé ou comme

doseur de présélection de charges.

Le doseur à bande se compose de trois parties principales :

4.1.Partie mécanique :

La partie mécanique du doseur SAUTELMA est constituée de :

E N S E T Page 18

Stage de fin d’étude 2010

Chambre de calmage. Bande de transport. Station de pesage. Tambour d’entrée et sortie.

Le phosphate extrait est transporté vers la chambre de calmage, celle-ci

sert à stabiliser le produit, à régulariser l’alimentation de la bande

doseuse.

On obtient à la sortie de la chambre un gâteau à section constante, le

gâteau est ensuite transporté vers le pont de pesage pour être peser, Le

gâteau pesé est ensuite acheminé par la bande transporteuse vers la cuve

d’attaque.

4.2.Partie électrique :

La partie électrique du doseur est constituée de :

Moteur bande. Un variateur de fréquence. Un ensemble de commande et protection des organes de puissance.

La bande transporteuse est entraînée par un moteur asynchrone, appelé

moteur BANDE, commandé aussi par un variateur de fréquence

télémécanique. Sa fonction principale est d’assurer la conversion courant

fréquence, le variateur reçoit en entrée un courant continue (4 - 20mA)

comme signal de régulation vitesse moteur bande, et fournit en sortie un

signal alternatif à fréquence variable. Chaque période de ce signal est

inversement proportionnelle à la vitesse du moteur. La fréquence du signal

varie proportionnellement à la vitesse.

4.3.Partie électronique :

La partie électronique du doseur est constituée de :

Calculateurs Electroniques. Unité de traitement numérique. Afficheurs électroniques.

Le doseur est piloté par un calculateur universel de pesage et de

régulation, qui reçoit la consigne, élabore les algorithmes de calcul et

effectue la régulation de débit. Il gère également les différents défauts de

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Q

5

380 ~

V P

Variateur de vitesse

PID

MULM

Pilote le moteur Sortie action

Image poids

Image vitesse

Consigne débit

1

2

3

4

6

7

Stage de fin d’étude 2010

fonctionnement. Il peut travailler indépendamment ou de façon intégrée

dans l’ensemble hiérarchiquement structuré.

L’unité de traitement numérique est chargée de traiter les signaux

provenant des capteurs (poids & vitesse), et élaborer des signaux débits

correspondant qui seront ensuite régulé par le calculateur.

Les afficheurs permettent de visualiser à chaque fois les paramètres des

différents grandeurs établies par l’opérateur (Consigne Débit) ou générés

par le doseur (Débit réel/Niveau réel) et de faire le suivie des signaux de

régulation aux entrées sorties de chaque bloc (Signal poids / Signal

vitesse).

V. Fonction de régulation du doseur à bande :

C’est une opération primordiale pour contribuer à un bon fonctionnement

du doseur.

On trouve deux régulations pour le doseur : la régulation du débit et la

régulation du sas.

5.1.La régulation du débit :

La régulation du débit consiste à contrôler en permanence, les paramètres

intervenant dans l’obtention du débit, à savoir le poids et la vitesse.

Nota : le débit Q est donné par la formule : Q=P xV

Le débit Q est obtenu en multipliant l’image de la vitesse et celle du

poids. Le résultat sera ensuite comparé par un calculateur PID avec la

consigne du débit.

L’écart sortant du PID va actionner un variateur de fréquence pilotant

ainsi le moteur de la bande.

E N S E T Page 20

Stage de fin d’étude 2010

Figure 6 : Chaine de régulation du débit

1 : doseur à bande 2 : capteur de poids 3 : capteur de vitesse 4 : multiplicateur 5 : régulateur 6 : variateur de vitesse 7 : moteur

Le signal poids est immobilisé par une trappe sous forme de gâteau, capté

par un peson tandis que le signal vitesse est obtenu par un tachymètre.

5.1.1. Signal poids :

Le signal poids est obtenu par l’intermédiaire d’un capteur à jauge relié à

une station de pesage. Cette station comprend trois rouleaux.

Cette station comporte :

Deux rouleaux adjacents un d’entrée et l’autre pour la sortie,

limitant la station de pesage. Un rouleau peseur qui permet de transmettre le poids de la station

vers les jauges. Ce rouleau doit être aligné avec les rouleaux

d’entrée et de sortie. La tolérance de l’alignement doit être

inférieure à 1 mm.

E N S E T Page 21

Stage de fin d’étude 2010

Figure 7 : Station de pesage

Principe de calcul du poids :

Figure 8 : Station de pesage réelle du doseur à bande

1 : rouleau peseur 2 : rouleau d’entrée 3 : rouleau de sortie 4 : capteur de poids 5 : lames de suspension L : longueur de pesage

Le rouleau peseur permet de peser le produit sur la longueur L=0.6m, et

transmit la force au capteur par l’intermédiaire des lames de liaison.

E N S E T Page 22

Stage de fin d’étude 2010

La force exercée sur le capteur entraîne son allongement, et cela provoque

la variation de sa résistance Rx.

On signale que la mesure du poids est basée sur le pont de Wheatstone

(R1, R2, R3, Rx). Les résistances R1, R2, R3, du pont de Wheatstone se trouve

au niveau de la jauge de contrainte.

On donne la formule qui permet de calculer Rx:

R x=R3×R2

R1

On donne aussi le montage permettant la transmission du signal poids.

Figure 9 : Montage permettant la transmission du signal poids

Le signal de sortie Us va attaquer un ampli peson à base d’un

amplificateur opérationnel, qui délivre un signal de 0 à 5v, qui sera

convertie en un courant standard de 4 à 20mA, puis multiplié avec le

signal qui provient du capteur de vitesse de la bande pour donner le débit

correspondant, ce qui sera ensuite traiter dans une unité de traitement

numérique.

5.1.2. Signal vitesse :

Le signal vitesse est donné par l’intermédiaire du capteur de vitesse

appelé (codeur incrémental) relié au tambour.

Principe de calcul de la vitesse :

La mesure de la vitesse est basée sur la détermination de la fréquence de

rotation du tambour rotatif (Fm) qui est convertie par un transmetteur en

tension.

E N S E T Page 23

F

U

U

I4-20 mA

Fréquence Analogique standard

Q

5

380 ~

V P

Variateur de vitesse

PID

MULM

Pilote le moteur Sortie action

Image poids

Image vitesse

Consigne débit

1

2

3

4

6

7

Stage de fin d’étude 2010

On donne la formule de mesure de Fm : N=360 x (1/P) x (Fm/Fc)

N: nombre de points du codeur (n points/ tr).

P: précision souhaitée en degrés.

Fm: fréquence de rotation du mobile.

Fc: fréquence de rotation du codeur.

La transmission du signal se fait comme suit :

Figure 10 : Montage permettant la transmission du signal vitesse

Figure 11 : Codeur incrémental du doseur à bande

5.2.Conclusion :

En obtenant l’image du poids et de la vitesse, on attaque un multiplieur

par ces deux informations pour avoir le débit Q.

E N S E T Page 24

Stage de fin d’étude 2010

Figure 12 : Chaine de régulation du doseur à bande

5.3.La régulation du niveau :

Régulation du niveau phosphate dans la chambre de calmage, cette

régulation assure le maintien du niveau de produit constant dans la

chambre de calmage selon la consigne de niveau donné, à partir du

clavier (valeur constante).

L’objectif de cette régulation est d’éviter le débordement ou le manque du

produit dans la chambre de calmage.

Principe de calcul de niveau :

Le principe de cette régulation est représenté par le schéma suivant:

Figure 13 : Eléments constituants la chaine de régulation du niveau

Le contrôle du niveau par sonde capacitive consiste à mesurer les

variations de capacité dues à des variations de niveau.

E N S E T Page 25

Stage de fin d’étude 2010

Figure 14 : Principe de calcul de niveau

La chambre de calmage fonctionne comme un condensateur formé par

des armatures métalliques, séparées par un diélectrique isolant (le

phosphate). Et la chambre est caractérisée par sa capacité C.

On donne la formule de la capacité: C=ε . S /e et S=L×I

ε : la constante diélectrique ε=ε0 . εr

e : l’épaisseur de la chambre de calmage.

S: la surface de la chambre de calmage.

On remarque que C est proportionnel à S, donc à I la hauteur du

phosphate

Figure 15 : Sonde capacitive du doseur à bande

VI. Les problèmes de la chaîne de régulation :

Parmi les problèmes rencontrés dans la chaîne de régulation on trouve :

La régulation du sas :

E N S E T Page 26

Variateur de fréquence

Mesure de niveau

ξ

ξ

ξ

380 ~

Stage de fin d’étude 2010

C’est une régulation en cascade : le variateur de vitesse reçoit deux

informations simultanées qui sont : la consigne de débit et la mesure de

vitesse. Ce qui donne une instabilité au niveau de la boucle de régulation

du sas.

Figure 16 : Chaine de régulation du sas

Changement des paramètres :

Puisqu’on a opté à une régulation indépendante la liaison électronique

s’est interrompue entre la régulation du sas et celle du débit. Ce qui mène

à établir un changement de l’action PID et la consigne de niveau de la

trémie de calmage à chaque changement de la nature du phosphate.

Entassement du phosphate broyé dans la trémie :

La capacité de la trémie ainsi que la granulométrie des phosphates

causent un entassement du phosphate. Ce qui provoque une mauvaise

alimentation du sas.

La sonde capacitive :

Apparition des gouttelettes d’eau sur la paroi de la sonde capacitive. Ce

qui diminue la sensibilité du capteur et donne une image incorrecte de

niveau.

E N S E T Page 27

M

Variateur de fréquence

DT

Mesure de niveau

Consigne de niveau

Dynamo tachymétrique

Stage de fin d’étude 2010

Figure 17 : Apparition des gouttelettes d’eau

VII. Solutions proposées :

Remède pour la régulation en cascade :

Procéder à une régulation indépendante pour éviter que le variateur de

vitesse reçoive deux informations.

E N S E T Page 28

Stage de fin d’étude 2010

Figure 18 : Boucle de régulation qui doit être mis en œuvre

Remède pou le changement des paramètres :

Agir sur la consigne de niveau fixée pour le phosphate broyé ayant une

granulométrie inférieure à 200 μm. Elle ne convienne pas au phosphate

broyé. D’où la nécessité de changer la consigne et de la réduire à la moitié

pour éviter le débordement.

Remède d’entassement du phosphate :

Ne pas augmenter le niveau de la trémie au delà de 60% de la capacité

globale, et prévoir des injections d’air temporisées.

Figure 19 : Niveau de trémie

Remède pour la sonde :

Pour avoir une alimentation régulière de la bande, on doit choisir un sas

avec une boucle de régulation simple PID qui consiste à changer le mode

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Stage de fin d’étude 2010

de détection de niveau par sonde en détection par pertes de poids pour

détaler le problème d’apparition des gouttelettes d’eau.

Figure 20 : Mode de détection de niveau par pertes de poids

CHAPITRE 4

Etude de l’intégration de l’unité

E N S E T Page 30

Stage de fin d’étude 2010

CAP dans le système desupervision

I. Généralités sur la

supervision :

Dans l'industrie, la supervision est une

technique de suivi et de pilotage

informatique des procédés automatisés de

production. La supervision concerne

l'acquisition de données et la modification

manuelle ou automatique des paramètres

de commande des processus, généralement confiés à des automates

programmables.

En informatique industrielle, la supervision des procédés est un pupitre de

commande évolué. Elle permet de surveiller et/ou de contrôler l'exécution

E N S E T Page 31

Ce chapitre a pour thème

d’étudier l’intégration de

l’unité CAP (concentration de

l’acide phosphorique) de

l’atelier phosphorique 1 dans

le système de supervision,

on va présenter les

démarches à suivre et le

temps nécessaire pour cette

opération.

Stage de fin d’étude 2010

de tâches du procédé. La supervision de son application, fait partie des

techniques de régulation.

Les systèmes de supervision sont souvent composés d’un ensemble

d’interfaces Homme Machine et d’une installation réseau. Cette dernière

comporte la totalité du câblage, adressage et protocoles de

communication. Les logiciels de supervision fonctionnent généralement

sur des ordinateurs reliés à un réseau industriel, avec un ou plusieurs

équipements électroniques, Automate Programmable Industriel ou

ordinateurs de commande directe (commande numérique). Un logiciel de

supervision est composé d'un ensemble de pages (d'écrans), dont

l'interface opérateur est présentée sous la forme d'un synoptique

représentant le processus surveillé.

II. Présentation du problème :

Maroc Chimie travaille actuellement sur le réaménagement de l’ancienne

unité du CAP datant de 1965 (CAP : Concentration de l’acide phosphorique).

Les locaux seront démolis et rebâtis ainsi que toute la ligne de production. Le

service contrôle et supervision de l’atelier phosphorique 1 à son tour, travaille

sur le déplacement de toute la partie automatisation, et son intégration dans

son système de supervision en attendant la reconstruction de l’unité.

Pour bien mener ce renouvèlement, cette étude expliquera d’abord les

anciennes boucles de régulation, et présentera par la suite la solution

proposée pour les intégrer dans le système.

2.1. Les régulations : boucles de température de vapeur

L’unité de Concentration d’acide phosphorique (CAP) a pour tâche

l’augmentation de la concentration de l’acide de 30% à 54%. Le principe de la

procédure est simple : on retire l’eau de l’acide en le chauffant par un

système bouclé d’échange thermique. Les régulations de température sont

donc les éléments essentiels de cet atelier.

L’une de ces boucles est concernée par cette étude et se présente comme

suit : On dispose d’une conduite de vapeur dont on contrôle le débit. Elle

permet de chauffer de l’eau qui servira à certaines applications par la suite

E N S E T Page 32

Régulateur C’est l’organe principal de la régulation. Il reçoit la consigne de l’opérateur, la compare avec la mesure signalée par le capteur et agit en conséquence sur l’appareil de réglage

Organe de réglage Il s’agit d’une vanne pour régler le débit dans la conduite. Le signal 4-20 mA se traduit en pression à l’aide du convertisseur électropneumatique (i/p) pour fournir la pression nécessaire au fonctionnement de la vanne

Stage de fin d’étude 2010

notamment un lavage à haute température. On régule donc la température

de cette vapeur selon la consigne de l’opérateur.

Schéma :

Figure 21 : Boucle de régulation de température

Remarques :

Contrairement à la tension, le courant ne chute pas si on cascade les

appareils, c’est la raison pour laquelle, on choisit d’utiliser la technologie

du courant 4-20 mA comme signal image de nos grandeurs. D’autre part,

la majorité des organes de régulation nécessitent une tension comme

E N S E T Page 33

Stage de fin d’étude 2010

information. On utilise donc une résistance de 250 Ω à l’entrée des

appareils, pour obtenir une plage de 1-5 V correspondant au signal 4-20

mA.

La vanne de la boucle de régulation ci-dessus sera remplacée par une

autre plus récente incluant le convertisseur/positionneur. On opte pour une

vanne à cage pour sa compatibilité avec les conduites de vapeur. Avec le

convertisseur i/p intégré, la commande sera directement effectuée par un

signal 4-20 mA.

2.2. Les sécurités :

Pour sa simplicité, la boucle ne nécessite pas de sécurité. Toute fois, on

pourrait, comme amélioration, ajouter des alarmes indiquant l’excès de

température. Les améliorations potentielles seront expliquées plus loin.

III. Solution Proposée :

La solution proposée consiste à intégrer l’installation expliquée ci-dessus

dans le système de supervision géré par API. On va donc devoir relier les

différents dispositifs aux automates, ajouter les programmes qui vont les

gérer puis créer les interfaces de commande et contrôle (les synoptiques).

La modification affectera remarquablement le nombre des équipements

utilisés dans les chaînes. On aura plus de régulateur, ni d’enregistreur ou

de compteur, tout ceci ne sera qu’une partie logicielle de la supervision.

Mais d’abord, on expliquera la structure matérielle et logicielle du système

utilisé par le service, et on essayera par la suite d’intégrer notre

installation dedans.

3.1. Structure de base du système de supervision :

Remontant du chantier, les différents capteurs et actionneurs sont reliés

aux automates programmables par le biais des interfaces de conversion et

communication. Par exemple la PT100 qui délivre une résistance électrique

comme information image de la température, est reliée à un convertisseur

ohm/courant pour transmettre à l’automate un signal 4-20 mA

compréhensible par ce dernier. Les automates disposent de plusieurs

E N S E T Page 34

Stage de fin d’étude 2010

entrées et sorties logiques et analogiques dont on se sert selon

l’information traitée (un capteur de niveau par exemple sera connecté à

une entrée analogique, un capteur de fin de course le sera à une entrée

logique, la vanne sera reliée à une sortie analogique ...). A noter que les

automates utilisées disposent aussi d’entrées dédiées aux capteurs de

température. Les automates communiquent entrent eux ou avec le poste

ingénieur (ordinateur de supervision) à travers un réseau informatique

câblé en mode bus et utilisant le protocole industriel Control Net. Les

ordinateurs comportent les logiciels de programmation et de

communication avec les automates permettant ainsi la supervision du

processus de production.

Figure 22 : Acheminement de l’information

Bref, les Automates Programmables Industriels modernes offrent dans de

différentes gammes, une construction décentralisée, une modularité, une

intelligence artificielle distribuée ainsi qu'une haute performance sur un

espace minimal.

Par rapport à l’ancien système, les avantages offerts sont autours de trois

points essentiels :

E N S E T Page 35

Stage de fin d’étude 2010

Matériel utilisé : un grand nombre de composants physiques sera

traité en logiciel Puissance de traitement : bien entendu, avec son jeu d’instructions

évolué, l’automate offre bien plus de possibilités de programmation

et personnalisation que l’ancien système. Maintenabilité : le nombre réduit des composants, les outils de test

et diagnostic, la maintenance préventive intégrée, tout ceci permet

une meilleure maîtrise de l’état du matériel.

3.2. L’installation :

Maintenant qu’on a parcouru la totalité de l’installation en question et le

système qui devra la gérer, on procède à l’intégration.

3.2.1. Modifications :

La boucle de désurchauffe ne sera plus prise en charge car

l’échangeur thermique à été remplacé. Il n’y a donc plus de raison

de l’utiliser. La vanne pneumatique avec convertisseur i/p sera remplacée par

une autre plus récente intégrant un positionneur électronique

intelligent. La commande sera directement faite par un signal 4-20

mA sans se soucier du mécanisme pneumatique. La vanne était de technologie « double siège ». Elle sera remplacée

par une vanne « à cage ».

3.2.2. Configuration nécessaire :

D’après les installations expliquées précédemment, on aura besoin de la

configuration matérielle suivante concernant les E/S :

Equipements concernés Quantitérequise

Quantité àprévoirRepère Description

EntréesAnalogiques

TT9201 PT100 : Capteur detempérature 3 4

FT 9401 Transmetteur duDébitmètre

Electromagnétique

1 2

FT 9402 2 3

SortiesAnalogiques TV 9201 Vanne à cage

(commande électrique)

Alimentation220 V

FT 9401 et FT9402

Alimentation desdébitmètres

E N S E T Page 36

Stage de fin d’étude 2010

3.2.3. Le câble :

Il est courant d’utiliser la technologie 3 fils lorsqu’il s’agit de PT100,

sauf qu’ici on choisira un convertisseur ohm/courant intégré. Donc le

reste de la liaison s’effectuera en 2 fils. On utilisera donc un câble à

2 fils + masse. Vu la complexité de la structure, il faudra environ 100m de

câble entre le chantier et l’armoire des bornes. On aura alors

besoin de 200m : la sonde température et la vanne. Pour les indications des débitmètres : environ 50m chacun.

Equipement concerné Longueur nécessaire TypeSonde température 100m

Câble 4-20 mA à 2 fils Ø0.9Vanne à cage 100m

2 * Transmetteur dudébitmètre

électromagnétique2 * 50m

2 * Alimentation Débitmètre 2 * 50m Câble d’alimentation à 2 fils

Total :300 m de câble 4-20 mA

100m du câbled’alimentation

3.2.4. Stratégie d’intégration :

- Déroulement des travaux :

E N S E T Page 37

Stage de fin d’étude 2010

Figure 23 : Déroulement des travaux de réaménagement

N.B : - Une demi-journée de marge pour la réalisation de chaque tâche,

l’estimation du temps nécessaire est approximative et basée sur

l’expérience des agents dans ce genre de projet.

Remarque : Afin d’apporter des modifications au programme du

CONTROL LOGIX, on peut :

Au cas d’une simple rectification, effectuer ceci directement en

ligne. Au cas d’ajout d’un nouveau module (une nouvelle partie à gérer),

on devrait passer en mode STOP pour effectuer nos changements.

Tâches nécessitant l’arrêt Tâches pouvant être effectuées sans arrêt

- Programmation de l’automate- Configuration de la communication

- Câblage- Création des synoptiques

Solution optimale :- Programmation de la tâche pour le prochain arrêt

Solution Alternative :- Il se trouve heureusement qu’il y a une ancienne partie du programme qui n’est plus utilisée et qui ressemble beaucoup à notre problème. On se contentera donc de l’adapterà nos besoins sans avoir à arrêter le système.

3.2.5. Ressources nécessaires :

Afin que la réalisation du projet se déroule dans de bonnes conditions, il

faudra prévoir :

La configuration matérielle expliquée précédemment Du personnel assez expérimenté dans chacune des étapes du

projet : Compétences requises :

Des connaissances de bases en informatique

industrielle. Familiarisation avec l’environnement Windows. Familiarisation avec la structure matérielle et logicielle

des solutions Allen-Bradley et Rockwell Software :

CONTROL LOGIX, RS LINX, RS LOGIX et RS VIEW. Connaissances de base du jeu d’instructions de

l’automate CONTROL LOGIX. Compétences de préférence :

E N S E T Page 38

Stage de fin d’étude 2010

Des connaissances en maintenance logicielle et des SAP

(Systèmes d’automatisation des procédés). Précautions :

Un maximum de prudence est requis durant le câblage,

l’adressage et la programmation. Ne pas négliger l’importance des tests préliminaires à

chaque achèvement d’une partie du projet.

Tâche Personnel nécessaireCâblage 2 agents câbleurs + 1 instrumentisteConfiguration de la communication

2 agents de régulation et supervisionProgrammation de l’automateCréation des interfaces graphiques

3.2.6. Graphe de GANT pour l’Organisation des Travaux :

Tâches J1 J2 J3 J4 J5 J6 J7Câblage Configuration de la communication Programmation Analyse fonctionnelle Programmation Offline Chargementdu programme & test Online Création de la base de données des Tags Création des interfaces graphiques Test final & rectifications Exécution finale

E N S E T Page 39

Stage de fin d’étude 2010

CHAPITRE 5

Etude du problème d’archivage du

poste N°2 de supervision

E N S E T Page 40

Ce chapitre a pour thème

d’étudier le problème

d’archivage du poste N°2 de

supervision, on va présenter

les constituants d’une chaine

de régulation classique et

celle commandée par DCS,

ensuite on va donner les

caractéristiques du poste de

pilotage et les problèmes

Stage de fin d’étude 2010

I. Introduction

Le pilotage des unités de production se faisait à partir des salles de

contrôle qui contiennent des équipements analogiques et logiques

(Exemple des régulateurs électriques, pneumatiques et des boutons des

commandes des moteurs).

Figure 24 : Salle de contrôle avec des équipements analogiques

Mais maintenant tout le matériel est visualisé sur des écrans liés à des

automates ou des systèmes de supervision. Chaque écran, clavier et unité

centrale est appelé : Station de conduite ou Station opérateur qui est

dédié au pilotage de la ligne.

Toutes modifications du programme de gestion des lignes ou modification

des synoptiques se font à partir d’un autre poste appelé poste de

développement ou poste ingénieur.

E N S E T Page 41

Enregistreur

Régulateur

Vanne de réglageCapteur

Transmetteur

Système d’alarme

Stage de fin d’étude 2010

Le système de pilotage des unités de production de l’acide phosphorique

est constitué en éléments suivants :

Un système de contrôle commande DCS (distributed control

system). Réseaux de communication numérique constitués par des

polycâbles. Eléments de terrain constitué par des instruments de mesure des

grandeurs physiques (débit, température, pression,…) et organes de

réglage (vannes automatiques).II. Constitution d’une chaîne de régulation :

On distingue deux types de chaînes de régulation :

Chaînes de régulation commandées par instruments sur tableaux ou

un système classiques. Chaînes de régulation commandées par un système numérique de

contrôle commande. 2.1.Constituants d’une chaîne classique :

E N S E T Page 42

FSH

Instruments et organes de réglage et éléments de terrain

Supervision et contrôle

Unités de traitements

Cartes E/S

Stage de fin d’étude 2010

Figure 25 : Chaine de régulation classique

2.2.Constituants d’une chaîne commandée par DCS :

Figure 26 : Chaine de régulation moderne

La partie supervision et contrôle se compose :

Des synoptiques de conduites et de visualisation des vues de

l’installation.

Des logiciels de traitements de signalisation des alarmes et de

gestions des événements lors de la conduite.

Des logiciels de traitements des chaînes de régulation et de

mesure.

E N S E T Page 43

Stage de fin d’étude 2010

La partie de traitement se compose :

Des CPU de traitements.

Des modules d’entrées sorties standard.

Des modules de communication entre les composants de la

conduite de l’installation.

La partie éléments de terrain se compose :

Des instruments de mesure.

Des organes de réglage (vannes automatiques).

III. Analyse du poste n°2 de l’atelier PP1 : Caractéristiques :

Ce poste est un poste de supervision, qui aide l’opérateur pour avoir une

idée générale sur les états des éléments de terrain.

L’ordinateur utilisé pour accomplir cette tache se caractéristique par :

Service Pack 2. Microprocesseur 64 Mo. Pentium 2.

On dispose d’un type d’automate Allen Bradley PLC5 qui est géré par les

logiciels suivants :

RSView32™ est un logiciel d’IHM intégré et modulaire destiné au

contrôle et à la supervision d’automates et de procédés industriels.

RSView32 élargit votre champ d’action grâce à des technologies

ouvertes assurant une connectivité hors pair avec d’autres produits

Rockwell Software ou Microsoft et avec des applications tierces.

RSLinx est un serveur de communication complet fournissant la

connectivité de dispositif d'usine-plancher pour une grande variété

d'applications de logiciel de Rockwell telles que RSLogix™

5/500/5000, ® de RSView 32™, ® de RSView Entreprise Series™ et

RSSql™/RSBizWare™. RSLinx peut soutenir des applications

multiples de logiciel simultanément, communiquant à une variété de

dispositifs sur beaucoup de différents réseaux.

E N S E T Page 44

Stage de fin d’étude 2010

RSLogix : c’est un logiciel de programmation de l’automate (logique

à relais 32 bits sous Windows).

RSNetWorx permet de réaliser la productivité maximum avec les

installations de ControlNet et/ou de DeviceNet. Il sert aussi à définir

et configurer les dispositifs sur votre réseau rapidement par une

interface de logiciel simple.

Problème :

Le problème qui se pose au niveau de ce poste réside dans l‘archivage des

informations. On se trouve fréquemment avec un blocage de l’ordinateur,

ce qui complique la tâche d’archivage.

Les causes :

Les causes qui provoquent cette anomalie peuvent être dues à

l’environnement, au matériel ou bien à l’opérateur :

L’environnement :

L’environnement est un facteur principal dans le blocage du PC.

L’augmentation de la température ambiante provoque un déséquilibrage

de la machine, et par conséquent une perte des informations.

La poussière et les gaz sont aussi des causes fatales pour l’archivage.

Le matériel :

Les générations du PC aussi bien que les versions des logiciels n’aident

guère à faciliter la tâche.

La capacité des mémoires de l’ordinateur est très petite par rapport à la

quantité d’informations à stocker.

La vitesse de l’ordinateur est très lente ce qui donne un temps de réponse

considérable entre l’instant d‘arrivée de l’information et le moment de

son stockage.

Les versions utilisées dans la supervision sont :

E N S E T Page 45

Stage de fin d’étude 2010

Pour le RSView 32 : 6301601

Pour le RSLogix : 41000

Pour le ESLinx : 22012601

Elles sont anciennes par rapport aux versions présentes dans le marché.

L’opérateur :

L’inconscience des opérateurs du fonctionnement des ordinateurs

intervient aussi dans le problème d’archivage ; l’opérateur peut causer de

graves erreurs en faisant des fausses manœuvres (clics erronés……..) la

chose qui provoque des pertes de fichiers de logiciels.

Les remèdes : Prévoir une climatisation du matériel pour éliminer l’effet de la

température sur la machine. Utiliser un matériel convenable et adéquat avec les conditions de

travail. Programmer aux opérateurs des formations systématiques dans le

domaine de l’informatique et l’informatique industrielle pour mieux

comprendre le fonctionnement des ordinateurs du langage

techniques Programmer des formations pour les opérateurs qui ne connaissent

pas l’anglais, puisque tous les logiciels sont programmés par des

américains ou des japonais Envisager une mise à jour périodique des logiciels (supervision,

programmation, communication et configuration) utilisés dans ce

poste. Les nouvelles versions de logiciel proposent plusieurs

améliorations et facilitent davantage la supervision :

Le RSView32 : donne la possibilité de mettre en

application la technologie AOA (Add On Architecture)

qui permet d’enrichir les fonctionnalités de base du

RSView 32.

Le RSLinx : RSLinx 2.x est maintenant joint par RSLinx

Enterprise, un nouveau produit chez la famille de

RSLinx qui fournit la connectivité inégalée aux

processeurs de Logix™. Le soutien des applications

E N S E T Page 46

Stage de fin d’étude 2010

autonomes et réparties de surveillance de l'édition de

RSView (Se) a été ajouté. L'aide en ligne d'entreprise

de RSLinx a été mise à jour sensiblement pour adresser

l'appui de Se de RSView disponible à l'entreprise de

RSLinx.

CHAPITRE 6

Travaux assistés

E N S E T Page 47

Stage de fin d’étude 2010

Le service de régulation de l’atelier

phosphorique 1 est chargé de

l’instrumentation et de la maintenance,

des équipements constituants les

différentes chaines de régulation

(débitmètres, capteurs de température

PT100, capteurs de niveau radar, capteurs

de pression diaphragme, vannes de réglage de débit,…).

Au cours du mon stage je me suis chargé de suivre les actions de

maintenance dans l’atelier phosphorique 1.

Voici le déroulement de quelques taches importantes que j’ai assisté lorsdu mon stage :

I. Tache N°1 :

Désignation De L'intervention : Changement d'une vanne qui alimente

le bouilleur en acide phosphorique.

Date de l'intervention : 24/05/2010

E N S E T Page 48

Ce chapitre a pour intérêt de

présenter le déroulement de

quelques travaux de

maintenance que j’ai assisté

au sein de l’atelier

phosphorique 1 au cours du

mon stage.

Stage de fin d’étude 2010

Durée d'intervention : 1h 30

Outillage : 2 clés plats 24 mm - 1 clé 14 mm.

Nombres d'effectifs : 2 employés.

Désignation de l'équipement changé : Vanne TUFLIN DN 100 PN 10.

Les causes : Coincement du boisseau dans le corps de la vanne.

Problèmes rencontré : Présence d'acide phosphorique (milieu humide).

Influence sur la production : Arrêt du bouilleur pendant l'intervention.

Déroulement de la demande du travail :

Détection de la panne par le service production. Remplissage d'un bon et d'une autorisation de travail pour cette

intervention. Envoie du bon de travail et de l'autorisation au service maintenance

régulation. Spécification du genre de travail. Envoie des agents qui vont changer cette vanne.

Déroulement de travail:

Mise en arrêt du bouilleur.

Utilisation des EPI pour la protection.

Isolement de l'acide phosphorique.

Débranchement des flexibles d'air comprimé de la vanne.

Démontage de la vanne coincée.

Remontage d'une nouvelle vanne apportée de l'atelier régulation.

Rebranchement des flexibles d'air comprimé.

Essai de la vanne.

II. Tache N°2 :

Désignation de l'intervention : Changement de débitmètre

électromagnétique qui mesure le débit de la bouille qui alimente le filtre.

Date de l'intervention : 31/05/2010

Durée de l'intervention : 2h

E N S E T Page 49

Stage de fin d’étude 2010

Outillage : 1 tourne vis 4x150 / 1 tourne vis 8x150 / 2 clés plates 24 / 1

clé plate 13

Nombre d'effectifs : 3 agents.

Désignation de l'équipement changé : Débitmètre électromagnétique

DN 250 marque KROHNE

Les causes : les électrodes de débitmètre sont revêtues de la bouillie.

Influence sur la production : arrêt de la ligne (réaction + filtration).

Déroulement de la demande du travail :

Détection de la panne par le service production.

Remplissage d'un bon et d'une autorisation de travail pour cette

intervention.

Envoie du bon de travail et de l'autorisation au service maintenance

régulation.

Spécification du genre de travail.

Envoie des agents qui vont changer ce débitmètre.

Déroulement de travail :

Mise en arrêt de la ligne de production (réaction, filtration).

Mise hors tension du débitmètre.

Utilisation des EPI pour la protection.

Fermeture des vannes d'isolement d'acide phosphorique.

Débranchement de l'alimentation.

Démontage du débitmètre.

Remontage d'un nouveau débitmètre.

Rebranchement de l'alimentation.

Essai du nouveau débitmètre.

III. Tache N°3 :

Désignation de l'intervention : Etalonnage d'une vanne automatique

qui alimente le filtre en bouillie.

Date de l'intervention: 08/06/2010.

E N S E T Page 50

Stage de fin d’étude 2010

Durée de l'intervention : 2h.

Outillage : Des tournes vis-une valise d'étalonnage-un manomètre de

précision-2 clés plates.

Nombre d'effectifs : 3 agents.

Désignation de l'équipement changé : Une vanne automatique en tuflin

DN 205.

Les causes : Quelques problèmes au niveau de fonctionnement.

Influence sur la production : Pas d'influence car c'est un arrêt planifié

Déroulement de la demande du travail :

Détection de la panne par le service production.

Remplissage d'un bon et d'une autorisation de travail pour cette

intervention.

Envoie du bon de travail et de l'autorisation au service maintenance

régulation.

Spécification du genre de travail.

Envoie des agents qui vont changer ce débitmètre.

Déroulement de travail :

Débranchement de l'alimentation.

Injection d'un signal 0,2- 1 bar à l'entrée du positionneur de la

vanne.

Réglage du zéro de l'échelle de la vanne.

Vérification de la gamme de mesure.

Conclusion

Comme le stage était une étape nécessaire pour compléter la

formation des études supérieures, il est aussi une occasion pour

déterminer la valeur ajoutée réalisée pour la société, et dans quelle

mesure notre bagage de connaissance s’est accru vers la fin de la période.

E N S E T Page 51

Stage de fin d’étude 2010

Également il était nécessaire de mesurer le degré de notre intégration

dans la société, ce qui permet d’évaluer nos qualités relationnelles, vis-à-

vis du personnel de l’entreprise.

Occasion aussi pour enrichir mes connaissances au domaine

régulation industrielle, et avoir plus d’information sur la production de

l’acide phosphorique. Ainsi le travail sur le sujet de mon stage m’a permis

d’avoir une idée sur la supervision, aussi sur le fonctionnement du doseur

à bande, son principe de fonctionnement, sa fonction de régulation, et les

différents problèmes qu’il subit actuellement.

En fin ce stage nous a permis de mieux assimiler certains points en

théorie qui était vagues dans notre esprit, de savoir ce que c’est le travail

au sein d’un groupe, le respect de la tâche qu’on a à accomplir et aussi

d’améliorer nos connaissances.

Bibliographie

Sites web :

www.Sautelma.com

www.iai.heig-vd.ch/cours.php

www.rockwellautomation.fr

E N S E T Page 52

Stage de fin d’étude 2010

Ouvrages :

Guide d’utilisateur du Doseur à bande SAUTELMA.

www.sautelma-rotolok.fr.

Cours « Automates Programmables Industriels ».

Mme. CHAOUI : Professeur à l’ENSET.

E N S E T Page 53