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Je tiens remercier mon matre de stage Pierre Eeman de m'avoir

accueilli au sein de l'entreprise Lutosa afin d'effectuer mon travail de

fin d'tudes et pour son engagement malgr son emploi du temps

charg. Je remercie galement toute l'quipe du service projet

savoir Quentin Magain, Eddy Roos, Steve Anno, Vincent Devilliers,

Dominique Defromont et Erci Joly qui m'ont toujours apport l'aide

ncessaire l'accomplissement de mon travail.

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Rsum

Le sujet de travail de fin dtudes choisi aborde une installation de

distributeurs de palettes alimentant des palettiseurs au sein de lentreprisePinguinLuosa (Leuze-en-Hainaut). La volont dintgrer cette installation dans unrseau LAN dentreprise afin daboutir une programmation et une supervision distance, mais aussi dutiliser des cartes de communication intgrant un standardusine (intgrant des automates programmables de type Siemens S7), a impliqu lechoix dentreprendre ltude de la migration de la communication de ces distributeursde palettes dune communication radio vers un protocole Profinet transport par Wifi.Afin daboutir ces objectifs, le corps de ce travail de fin dtudes aborderapremirement des notions thoriques de rseaux (Ethernet, Profinet, Profibus, MPI,VLAN,), dautomates programmables, de calculs de porte de signaux Wifi ainsique les infrastructures topologiques possibles pour lutilisation du Wifi dans une

application industrielle avec les solutions de roaming pouvant exister. En second lieu,un choix de solutions matrielles sera effectu pour tous les composants ncessairesaux nouvelles fonctionnalits de linstallation et intgrant les interfaces rseau djrelies (Profibus). Un calcul de porte sera effectu et compar avec des phases detests. La programmation de cette interface Wifi en Step7 sera aussi dtaille. Pourterminer, la mise en rseau de ce systme dans un rseau virtuel sera aussi teste.La finalit de cette tude en conclu que, pour des applications industriellesncessitant des trajectoires complexes ne pouvant tre, pratiquement, quedifficilement ralisables ( pour cause de frottements, croisements de cbles, ), leWifi se trouve tre une bonne solution pour changer certains types de donnes etun protocole de transport pouvant aussi bien supporter des rseaux de bureaux de

type Ethernet que Profinet.

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Sommaire

1. Introduction ................................................................................................................ 7

a. Contexte et installation ........................................................................................... 7b. Objectifs du travail ............................................................................................... 18

2.Notions thoriques et bref tat de lart ...................................................................... 19

a. Les 7 couches du modle OSI .............................................................................. 19

b. Equipements et protocoles ................................................................................... 21

c. VLAN ................................................................................................................... 24

d. Porte dun signal Wifi et infrastructures ............................................................ 28

e. Complment : Solutions propritaires Siemens au niveau du roaming ............... 37

f. Step 7 .................................................................................................................... 41

3. Mise en uvre .......................................................................................................... 42

a. Solutions matrielles ............................................................................................ 42

b. Calculs de porte .................................................................................................. 46c. Validation exprimentale (confrontation aux mesures) ....................................... 50

d. Intgration Step 7 .............................................................................................. 53

e. Intgration dans un VLAN ................................................................................... 60

4. Rsultats et discussions ............................................................................................ 62

5. Conclusion ............................................................................................................... 63

6. Rfrences ................................................................................................................ 64

7. Annexes.................................................................................................................... 66

Annexe1 : Processus de linstallation ...................................................................66Annexe 2 : Intgration, analyse de la communication et du matriel ...............69

Annexe 3 : Analyse globale du programme initial ..............................................75Annexe 4 : Carte de communication CP343-1 Lean ...........................................81

Annexe 5 :Esquisse d'un dossier de maintenance ...............................................82

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1. Introduction

a. Contexte et installation

Lentreprise

Cre en 1978 sous le nom de SA Van den Broeke - Lutosa , la marque

Lutosa produit aujourdhui plus de 340000 tonnes de produits finis et possde un

chiffre daffaire annuel de 240000000, se trouvant ainsi le premier transformateur

belge de pommes de terres, 5me au niveau europen et le 10me au niveau mondial.

Elle a t rachete en 2007 par le groupe agroalimentaire belge Pinguin, qui a depuis

pris le nom de Pinguin Lutosa .Active depuis 1981 Leuze-en-Hainaut, lusine de

Leuze matrise toute la chane de production : du plant de pomme de terre jusquau

produit fini et congel (lusine possde ses propres units de conglation). Depuis

peu, la socit a t rachete par le groupe MCcain.

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De nouveaux investissements sont galement en cours sur le site de Leuze. En effet,

une nouvelle ligne de rception, lavage et triage de pommes de terre est en

construction actuellement.

Lutosa possde galement une des plus grandes chambres froides automatises

au monde ( -21 C). Au total, 11 chambres froides d'une capacit totale de 83000

palettes dont 2 d'entre-elles sont compltement automatises et disposent de 46578

palettes individuellement accessibles.

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Le service

Situ hirarchiquement au niveau de la division maintenance et engineering,

lusine possde son propre dpartement de conception de projets aussi bien au niveau

lectrique que pour lautomation. Cr comme support pour la maintenance de l'usine

mais aussi pour la ralisation de nouvelles installations en collaboration ou non avecde la sous-traitance, le service projets est compos d'une quipe de 8 lectriciens,

techniciens qualifis, ingnieurs ainsi que d'un dessinateur pour le site de Leuze-en-

Hainaut. Le service s'implique aussi dans la maintenance et la conception du rseau

informatique industrielle ( le rseau informatique de bureau tant confi au

dpartement informatique).

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Frigos

Expdition

Linstallation

Le systme aborder se situe au niveau de la palettisation automatique de

cartons avant que les produits finis et palettiss ne partent vers les zones froides

(stockage des produits dans des frigos) via le transfert arien afin de conserver

ceux-ci pour finir lexpdition (la zone de chargement des camions de clients tant

relie aux frigos).

Emballage

Palettisation

automatique

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Page 12 sur 87Frotteurs sur courant porteur

La palettisation doit constamment tre alimente en palettes vides. Pour ce

faire, une installation munie de 2 distributeurs de palettes circulant sur un rail

(reprsent en bleu) alimenteront un panel de 8 palettiseurs en palettes vides ( P1

P4 et P10 P13) sur une porte dune trentaine de mtres. Lalimentation de ce

systme en palettes vides sera assure par un chariot lvateur (P6 P8). Pour plus de

dtails concernant le fonctionnement et lutilisation de linstallation, se rfrer processus de linstallation [1].

Description du problme

Pour dmarrer, ce systme devra recevoir des donnes des palettiseurs (type de

palette, emplacement du palettiseur,) afin de les alimenter correctement en palettes

vides pour la palettisation de cartons. Le systme habituellement utilis dans lusine

pour changer des donnes lors du convoyage de palettes par un seul distributeur pour

des trajectoires rectilignes, est un cble pos en guirlande. Le problme particulier de

cette installation rside dans la trajectoire des distributeurs (