présentation soutenance PFE 2016

Ministère de l’Enseignement Supérieur
et de la Recherche Scientifique
République tunisienne
Union – Discipline - Travail
Etude et conception du système automatique
pour alimentation four
Encadreur ISET Encadreur d’entreprise
Mr. HSSAN ELABED
Enseignant à l’ISET
M. OMAR WANNES
Ingénieur à SOTEMAIL
Elaboré par :MOHSEN SADOK
En vue de l’obtention du diplôme de licence en automatisme et informatique industriel
Période de stage : du 10 Février 2016 au 28 Mai 2016
THEME :
Institut Supérieur des Etudes
Technologiques de Rades
Département de Génie Electrique

PLAN DE SOUTENANCE
 PREMIERE PARTIE : GENERALITES
 CHAPITRE 1 : PRESENTATION DE LA STRUCTURE D’ACCUEIL
 CHAPITRE 2 : CAHIER DES CHARGES
 CHAPITRE 3 : ETUDE DE L’EXISTANT
 DEUXIEME PARTIE : ETUDE CONCEPTUELLE
 CHAPITRE 4 : CHOIX DE LA SOLUTION
 CHAPITRE 5 : LES AMELIORATION
 CHAPITRE 6 : CABLAGE ELECTRIQUE DU SYSTÈME
 TROISIEME PARTIE : IMPLEMENTATION DE LA SOLUTION
 CHAPITRE 7 : PROGRAMMATION API
 CHAPITRE 9 : CONCEPTION DES INTERFACES DE SUPERVISION LABVIEW
 CHAPITRE 10 :CONCEPTION DES INTERFACES DE CONTRÔLE PAR TABLETTE
 CHAPITRE 11 : DIAGRAMME D’UTILISATION ET DES CLASSES
 CONCLUSION ET PERSPECTIVES

PARTIE I
PARTIE II
PARTIE I: GENERALITES
Chapitre 1
Chapitre 2
Chapitre 3
Chapitre 5
Chapitre 6
Chapitre 7
Chapitre 9
Chapitre 10
Chapitre 8
PARTIE III
Chapitre 4
CHAPITRE 1: Présentation de la structure d’accueil
1.1 Présentation de la structure d’accueil
SOTEMAIL est la société tunisienne d’émaillage ,elle produit
principalement de céramique et grés pour le revêtement sol et
mur.

CHAPITRE 1: Présentation de la structure d’accueil
1.2 service de production
PARTIE I
PARTIE II
Chapitre 1
Chapitre 2
Chapitre 3
Chapitre 5
Chapitre 6
Chapitre 7
Chapitre 9
Chapitre 10
Chapitre 8
PARTIE III
Chapitre 4

CHAPITRE 2: Cahier des charges
 Etude et conception du système automatique pour alimentation
four en rangées de carreaux de céramiques
Notre système comporte 2 sous systèmes :
A. Chaine à rouleau pour alimentation four par des carreaux
des céramiques
Entrée four
convoyeur
convoyeur
Chaine
PARTIE I
PARTIE II
Chapitre 1
 Chapitre 2
Chapitre 3
Chapitre 5
Chapitre 6
Chapitre 7
Chapitre 9
Chapitre 10
Chapitre 8
PARTIE III
Chapitre 4

CHAPITRE 2: Cahier des charges
B. Réservoirs d’eau qui distribue l’eau aux réservoirs mélangeurs
de billes de céramique afin de former la barbotine
Réservoir
d’eau
PARTIE I
PARTIE II
Chapitre 1
 Chapitre 2
Chapitre 3
Chapitre 5
Chapitre 6
Chapitre 7
Chapitre 9
Chapitre 10
Chapitre 8
PARTIE III
Chapitre 4

CHAPITRE 3: Etude de l’existant
3.1 Présentation de l’existant : la chaine d’entrée four
 Des capteurs sont mis hors programme par négligence
 Nécessité d’ajout d’un nouveau GRAFCET qui tient compte
du « conduit système : GRAFCET conduit et sécurité »
 Le défilement des rangées des carreaux de céramiques sont
mal organiser
PARTIE I
PARTIE II
Chapitre 1
Chapitre 2
 Chapitre 3
Chapitre 5
Chapitre 6
Chapitre 7
Chapitre 9
Chapitre 10
Chapitre 8
PARTIE III
Chapitre 4

3.2 Présentation de l’existant : réservoir d’eau
 remplissage d’eau du réservoir sans commande par
automate
 un flotteur mécanique ouvre le circuit de commande du
motopompe
 Niveau d’eau dans le réservoir sans supervision
Motopompe
PARTIE I
PARTIE II
Chapitre 1
Chapitre 2
 Chapitre 3
Chapitre 5
Chapitre 6
Chapitre 7
Chapitre 9
Chapitre 10
Chapitre 8
PARTIE III
Chapitre 4

3.3 Critique de l’existant
 Réglage manuel de la vitesse du moteur chaque fois où la taille des
carreaux change
 En cas de de panne d’un moteur, le système continue le cycle de
production sans arrêt
 remplissage d’eau dans le réservoir non commander par automate
 Le système reste sans supervision industrielle
PARTIE I
PARTIE II
Chapitre 1
Chapitre 2
 Chapitre 3
Chapitre 5
Chapitre 6
Chapitre 7
Chapitre 9
Chapitre 10
Chapitre 8
PARTIE III
Chapitre 4

DEUXIEME PARTIE : ETUDE CONCEPTUELLLE

CHAPITRE 4:choix de la solution
4.1 Les solutions proposées et solution retenue
 Solution 1 : Introduire des améliorations sur le système actuel tout en
gardant l’automate OMRON (CPM 2 A) utilisé
 Avantage : Cout réduit
 Inconvénient : Absence de port de communication PROFINET
 Solution 2 : Choix d’un automate Siemens qui à part la commande et le
contrôle du système, offre la possibilité de commination PROFINET.
 Inconvénient : Cout élevé.
 Avantage : Solution fiable, possibilité de faire une
télécommande (par Tablette ) et offre une garantie sur tous les
plans.
 Solution retenue :Il est claire que la troisième solution permettra de
mener à belle et bien ce projet
PARTIE I
PARTIE II
PARTIE II: ETUDE CONCEPTUELLE
Chapitre 1
Chapitre 2
Chapitre 3
Chapitre 5
Chapitre 6
Chapitre 7
Chapitre 9
Chapitre 10
Chapitre 8
PARTIE III
 Chapitre 4

4.2 Développement de la solution retenue
a) Choix de l’API :CPU416-3 PN/DP
 Possibilité d’utilisation comme contrôleur central des lignes de
production (la chaine d’entrer four, réservoirs...)
 Interface PROFINET
 Interface TCP/IP
 Mémoire programme 8 MB
PARTIE I
PARTIE II
Chapitre 1
Chapitre 2
Chapitre 3
Chapitre 5
Chapitre 6
Chapitre 7
Chapitre 9
Chapitre 10
Chapitre 8
PARTIE III
 Chapitre 4

b) Choix de l’environnement de programmation :TIA PORTAL
 éditeurs de programmation efficaces, programmation symbolique
cohérente
 Objets de technologie pour mouvements et fonctions de
régulation PID
 Fonction de protection intégrée pour protéger le programme
PARTIE I
PARTIE II
Chapitre 1
Chapitre 2
Chapitre 3
Chapitre 5
Chapitre 6
Chapitre 7
Chapitre 9
Chapitre 10
Chapitre 8
PARTIE III
 Chapitre 4

c) Choix de l’outil de supervision :LabVIEW
 Des diverses bibliothèques de symbole pour représenter notre système
 Vitesse de communication très élevé avec l’automate
 Plusieurs moyens de communication (PROFINET, MODBUS, TCP/IP, Bluetooth,
WIFI…) avec différents gammes d’automates
PARTIE I
PARTIE II
Chapitre 1
Chapitre 2
Chapitre 3
Chapitre 5
Chapitre 6
Chapitre 7
Chapitre 9
Chapitre 10
Chapitre 8
PARTIE III
 Chapitre 4

CHAPITRE 5: Les améliorations
5.1 Améliorations réalisées
 ajout d’un nouveau GRAFCET conduit et sécurité pour la chaine
 Possibilité de varier la vitesse des 4 moteurs sur l’interface de supervision
 Apporter des sécurités supplémentaires au fonctionnement du système
 Contrôler le système à distance par tablette via wifi
 Installer un capteur ultrason pour la détection de niveau d’eau dans le
réservoir
 Installer une électrovanne à commande analogique pour commander le
remplissage du réservoir
 Rendre la procédure de remplissage du réservoir contrôlable par un API
via interface graphique
 Suivre la consommation énergétique du système
PARTIE I
PARTIE II
Chapitre 1
Chapitre 2
Chapitre 3
 Chapitre 5
Chapitre 6
Chapitre 7
Chapitre 9
Chapitre 10
Chapitre 8
PARTIE III
Chapitre 4

CHAPITRE 5: Les améliorations
5.2 Synoptique du système :PARTIE I
PARTIE II
Chapitre 1
Chapitre 2
Chapitre 3
 Chapitre 5
Chapitre 6
Chapitre 7
Chapitre 9
Chapitre 10
Chapitre 8
PARTIE III
Chapitre 4

CHAPITRE 6: Câblage électrique du système
6.1 Câblage de module d’entré TORPARTIE I
PARTIE II
Chapitre 1
Chapitre 2
Chapitre 3
Chapitre 5
 Chapitre 6
Chapitre 7
Chapitre 9
Chapitre 10
Chapitre 8
PARTIE III
Chapitre 4

6.2 Câblage de module de sortie TORPARTIE I
PARTIE II
Chapitre 1
Chapitre 2
Chapitre 3
Chapitre 5
 Chapitre 6
Chapitre 7
Chapitre 9
Chapitre 10
Chapitre 8
PARTIE III
Chapitre 4

6.3 Câblage de module d’entré/sortie
analogique
Entré analogiques:
 Capteur de vitesse moteur M1
 Capteur ultrason de niveau d’eau
Sorties analogiques :
 Vers variateur vitesse moteur M1
 Vers électrovanne
PARTIE I
PARTIE II
Chapitre 1
Chapitre 2
Chapitre 3
Chapitre 5
 Chapitre 6
Chapitre 7
Chapitre 9
Chapitre 10
Chapitre 8
PARTIE III
Chapitre 4

TROISIEME PARTIE :
IMPLEMENTATION DE LA SOLUTION

CHAPITRE 7: Programmation API
Les blocs de programme du systèmePARTIE I
PARTIE II
PARTIE III: IMPLEMENTATION DE LA SOLUTION
Chapitre 1
Chapitre 2
Chapitre 3
Chapitre 5
Chapitre 6
 Chapitre 7
Chapitre 9
Chapitre 10
Chapitre 8
PARTIE III
Chapitre 4

a) système chainePARTIE I
PARTIE II
Chapitre 1
Chapitre 2
Chapitre 3
Chapitre 5
Chapitre 6
 Chapitre 7
Chapitre 9
Chapitre 10
Chapitre 8
PARTIE III
Chapitre 4

b) système réservoirPARTIE I
PARTIE II
Chapitre 1
Chapitre 2
Chapitre 3
Chapitre 5
Chapitre 6
 Chapitre 7
Chapitre 9
Chapitre 10
Chapitre 8
PARTIE III
Chapitre 4

c) Visualisation des paramétrés de régulateur PIDPARTIE I
PARTIE II
Chapitre 1
Chapitre 2
Chapitre 3
Chapitre 5
Chapitre 6
 Chapitre 7
Chapitre 9
Chapitre 10
Chapitre 8
PARTIE III
Chapitre 4

d) Synoptique de communication
Programme API
Interfaces LabVIEW
PARTIE I
PARTIE II
Chapitre 1
Chapitre 2
Chapitre 3
Chapitre 5
Chapitre 6
 Chapitre 7
Chapitre 9
Chapitre 10
Chapitre 8
PARTIE III
Chapitre 4

CHAPITRE 8: Conception des interfaces de supervision LabVIEW
8.1 Interface de gestion d’utilisateurPARTIE I
PARTIE II
Chapitre 1
Chapitre 2
Chapitre 3
Chapitre 5
Chapitre 6
Chapitre 7
Chapitre 9
Chapitre 10
 Chapitre 8
PARTIE III
Chapitre 4

8.2 Interface de supervision de systèmePARTIE I
PARTIE II
Chapitre 1
Chapitre 2
Chapitre 3
Chapitre 5
Chapitre 6
Chapitre 7
Chapitre 9
Chapitre 10
 Chapitre 8
PARTIE III
Chapitre 4

8.3 Interface de simulation des capteursPARTIE I
PARTIE II
Chapitre 1
Chapitre 2
Chapitre 3
Chapitre 5
Chapitre 6
Chapitre 7
Chapitre 9
Chapitre 10
 Chapitre 8
PARTIE III
Chapitre 4

8.4 Interface de contrôle de vitesse des moteursPARTIE I
PARTIE II
Chapitre 1
Chapitre 2
Chapitre 3
Chapitre 5
Chapitre 6
Chapitre 7
Chapitre 9
Chapitre 10
 Chapitre 8
PARTIE III
Chapitre 4

8.5 Interface de comptage d’énergie pour chaque moteurPARTIE I
PARTIE II
Chapitre 1
Chapitre 2
Chapitre 3
Chapitre 5
Chapitre 6
Chapitre 7
Chapitre 9
Chapitre 10
 Chapitre 8
PARTIE III
Chapitre 4

8.6 Interface statistiquePARTIE I
PARTIE II
Chapitre 1
Chapitre 2
Chapitre 3
Chapitre 5
Chapitre 6
Chapitre 7
Chapitre 9
Chapitre 10
 Chapitre 8
PARTIE III
Chapitre 4

8.7 Enregistrement de donnesPARTIE I
PARTIE II
Chapitre 1
Chapitre 2
Chapitre 3
Chapitre 5
Chapitre 6
Chapitre 7
Chapitre 9
Chapitre 10
 Chapitre 8
PARTIE III
Chapitre 4

8.8 Interface de supervision de réservoir d’eauPARTIE I
PARTIE II
Chapitre 1
Chapitre 2
Chapitre 3
Chapitre 5
Chapitre 6
Chapitre 7
Chapitre 9
Chapitre 10
 Chapitre 8
PARTIE III
Chapitre 4

8.9 Interface des information sur le projetPARTIE I
PARTIE II
Chapitre 1
Chapitre 2
Chapitre 3
Chapitre 5
Chapitre 6
Chapitre 7
Chapitre 9
Chapitre 10
 Chapitre 8
PARTIE III
Chapitre 4

CHAPITRE 9:Conception des interfaces de contrôle par Tablette
Application sous Android :
 Nommée " Data Dashboard for LabVIEW «
 Permet de créer des vues personnalisées.
 Pour contrôler et surveiller l'application à distance via WIFI
PARTIE I
PARTIE II
Chapitre 1
Chapitre 2
Chapitre 3
Chapitre 5
Chapitre 6
Chapitre 7
 Chapitre 9
Chapitre 10
Chapitre 8
PARTIE III
Chapitre 4

Contrôle du système
Etat du système
9.1 Interface principale de contrôle du système chainePARTIE I
PARTIE II
Chapitre 1
Chapitre 2
Chapitre 3
Chapitre 5
Chapitre 6
Chapitre 7
 Chapitre 9
Chapitre 10
Chapitre 8
PARTIE III
Chapitre 4

Validation de contrôle
de vitesse
Indicateur d’état de
moteur
Vitesse choisie
Validation de vitesse
choisie
9.2 Interface pour contrôler la vitesse des moteurs du chainePARTIE I
PARTIE II
Chapitre 1
Chapitre 2
Chapitre 3
Chapitre 5
Chapitre 6
Chapitre 7
 Chapitre 9
Chapitre 10
Chapitre 8
PARTIE III
Chapitre 4

Simulation de capteur
de vitesse
Valeur de capteur de
vitesse à simuler
9.3 Interface pour simuler les capteurs de vitessePARTIE I
PARTIE II
Chapitre 1
Chapitre 2
Chapitre 3
Chapitre 5
Chapitre 6
Chapitre 7
 Chapitre 9
Chapitre 10
Chapitre 8
PARTIE III
Chapitre 4

CHAPITRE 10: Diagrammes
Chapitre 1
Chapitre 2
Chapitre 3
Chapitre 5
Chapitre 6
Chapitre 7
Chapitre 9
 Chapitre
10
Chapitre 8
PARTIE III
Chapitre 4
10.1 Diagramme d’utilisation

CHAPITRE 10: Diagrammes
10.2 Diagramme des classesPARTIE I
PARTIE II
Chapitre 1
Chapitre 2
Chapitre 3
Chapitre 5
Chapitre 6
Chapitre 7
Chapitre 9
 Chapitre 10
Chapitre 8
PARTIE III
Chapitre 4

CONCLUSION
 Des nombreux test de simulation que j'ai fait sur le système montre
qu'il est faisable et offre une garantie sur tous les plans
 Ce travail présente pour moi une première expérience dans un
domaine vaste et complexe qui est l’automatisme industriel
PERSPECTIVES
 Rendre la communication (contrôle et supervision )avec notre
système via un serveur web integre à l’API et sécuriser
 Remplacer le PLC Siemens ( cpu 416-3PN/DP ) de notre système
étudier par le contrôleur NX7 de OMRON qu’il peut géré 2/3 des
machines dans l’usine avec son cpu I7 et son environnement de
programmation Sysmac Studio

QUESTIONS
REMARQUES
SUGGESTIONS

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