INSTITUT SUPERIEUR DES ÉTUDES T IZERTE · 2018. 5. 24. · Logiciel TIA Portal ... et...
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Direction Générale des Études Technologiques
INSTITUT SUPERIEUR DES ÉTUDES TECHNOLOGIQUES DE BIZERTE
Département de Génie Électrique
RAPPORT DE
PROJET DE FIN D’ETUDES En vue de l’obtention de : Licence Appliquée en Génie Électrique
MISE EN PLACE D’UN SYSTEME DE MESURE DES PAQUETS CIMENTS PAR SUPERVISION SUR
ECRAN TACTILE
Effectué à : Société Ciments de Bizerte
Élaboré par : Housem Daoues (ELNI)
Sheima Gafsi (ELNI)
Encadré par : Mr. Sofiene Ben Hammed (ISET de Bizerte)
Mr. Faker Mouha (CIMENTERIE)
Soutenu le 13/06/2017 devant la commission composée de :
Président : Mme Yosra Rekhissi
Rapporteur : Mr Nasr Ghanmi
Membre : Mme Sonia Ben Chehida
Référence
Dép. Génie Électrique
A.U 2016-2017
N° ELNI 03.17
Dédicaces
A mon cher père Daoues Ali et ma chère mère Samira Kebaier
Que Dieu vous protège.
A mon frère Mohamed et ma sœur Ameny
Je vous dédie ce mémoire avec toute mon affection et ma reconnaissance.
Vous qui avez su m’aimer et me comprendre.
Que ce modeste travail puisse témoigner de tout l’amour que je vous porte
A toute la famille Daoues et Kebaier
A mes chers AMIS.
Et à tous ceux et toutes celles que j’aime.
Ce mémoire leur est dédié
Houssem daoues
Dédicaces
Après avoir rendu grâce à ALLAH le Tout Puissant, le Miséricordieux, je dédie
ce Travail à :
Ma chère mère HOUDA,
Affable, honorable, aimable : Tu représentes pour moi le symbole de la bonté par
excellence, la source de tendresse et l’exemple du dévouement qui n’a pas cessé de
m’encourager et de prier pour moi.
Mon cher père NACEUR
Rien au monde ne vaut les efforts fournis jour et nuit pour mon éducation et
mon bien être.
Mes frères ADAM, HASSAN et mes sœurs RIM, AMENI
En témoignage de notre fraternité, je vous remercie pour vos sentiments si
sincères et je vous exprime à travers ce travail mes sentiments d’attachement et
de respect.
A mon cher mari JAMEL et ma jolie fille NOURANE
Sans ton aide, tes conseils et tes encouragements ce travail n'aurait vu le jour
A mes Amis
A mes chères ICHRAK et RAHMA et à tous mes ami(e)s, je ne peux pas
trouver les mots justes et sincères pour vous exprimer mes sentiments et mes
pensées. Je vous dédie ce travail et vous souhaite une vie pleine de santé et de
bonheur.
Sheima…
Remerciement
Nos remerciements s’adressent en premier lieu, à notre encadreur SOFIENE BEN
HAMMED, maître technologue à ISET de Bizerte et notre encadrant Monsieur FAKER
MOUHA, Ingénieur en Electrique à CIMENTS DE BIZERTE,
Pour leur confiance que nous a accordée, leur encouragement tout le long du projet et leurs
conseils qui nous ont permis
De progresser sans cesse durant ces 4 mois de stage.
Nous tenons à exprimer nos gratitudes à tous nos enseignants à l’ISET pour leur direction et
leurs conseils éclairés au cours de ces 3 années d’études.
Nous avons l’honneur de présenter mes vifs remerciements aux membres du jury qui ont
accepté d’assister et de juger mon travail.
Nous avons également l'honneur d'exprimer mes grandes reconnaissances au personnel de la
société ciments de Bizerte pour leurs qualités humaines et professionnelles et n’hésitant pas à
m’aider à la moindre occasion.
Enfin, un grand merci à toutes les personnes qui ont contribué de près ou de loin à la
réalisation de ce projet de fin d’étude qui a été une belle expérience, enrichissante et pleine
d’intérêt.
*Sheima & Houssem*
Sommaire Introduction ...................................................................................................................................................... 1
Chapitre 1 ......................................................................................................................................................... 1
Présentation de l’entreprise ............................................................................................................................... 1
I. Introduction ............................................................................................................................................... 2
I.1 Présentation du CB .................................................................................................................................. 2
I.2. Description du procédé de production du ciment .................................................................................... 3
I.2.1.Extraction des matières premiers, concassage et pré-Homogénéisation .............................................. 4
I.2.2.Broyage du mélange cru ................................................................................................................... 4
I.2.3.Homogénéisation du cru et cuisson ................................................................................................... 4
I.2.4.Broyage du ciment et ensachage ....................................................................................................... 6
I.2.5.Tour de refroidissement (ou de conditionnement) .............................................................................. 6
I.2.6.La problématique .............................................................................................................................. 6
I.2.7.Solution proposée ............................................................................................................................. 7
Conclusion ................................................................................................................................................... 7
Chapitre 2 ......................................................................................................................................................... 8
Etude de l’existant ............................................................................................................................................ 8
I. Introduction ............................................................................................................................................... 8
II. Les différents blocs .................................................................................................................................. 8
II.1.Le bloc d’alimentation........................................................................................................................ 9
II.2.Le capteur de jauge ............................................................................................................................ 9
II.2.1. Définition ....................................................................................................................................... 9
II.2.2.Pont de Wheatstone ....................................................................................................................... 10
II.2.3 Brochage ....................................................................................................................................... 11
II.3. Amplificateur d’instrumentation ..................................................................................................... 12
III.Le microcontrôleur ................................................................................................................................ 14
III.1 Architecture du PIC ........................................................................................................................ 14
III.2 Les avantages du microcontrôleur ................................................................................................... 15
III.3 Choix du microcontrôleur ............................................................................................................... 16
IIII. Afficheur LCD .................................................................................................................................... 17
IIII.1. Présentation .................................................................................................................................. 17
IIII.2. Brochage ...................................................................................................................................... 17
Conclusion ................................................................................................................................................ 18
Chapitre 3 ....................................................................................................................................................... 19
REALISATION PRATIQUE DE LA CARTE ................................................................................................. 19
I.Introduction .............................................................................................................................................. 18
II.Les différentes étapes de la carte :............................................................................................................ 18
II.1.Montage électronique ....................................................................................................................... 18
II.2.Procédure d’affichage....................................................................................................................... 19
II.3.Alimentation du pic .......................................................................................................................... 19
II.4.Brochage du quartz .......................................................................................................................... 20
II.5.DIODE LED .................................................................................................................................... 20
II.6.Alimentation stabilisée ..................................................................................................................... 20
III . Réalisation pratique de la carte ............................................................................................................. 21
III.1. Logiciel Proteus: ............................................................................................................................ 21
III.2. Simulation et teste : ........................................................................................................................ 22
III.3. Implantation des composants : ........................................................................................................ 24
III.4. Photo réelle de notre travail : .......................................................................................................... 24
Conclusion ................................................................................................................................................ 25
Chapitre 4 ....................................................................................................................................................... 26
Automatisation et supervision ......................................................................................................................... 26
I. Introduction ............................................................................................................................................. 26
II. Présentation de l’automate S7 1200 ........................................................................................................ 26
III. Logiciel TIA Portal ............................................................................................................................... 27
III.1 Langage de programmation adoptée : .............................................................................................. 27
III.2 Blocs fonctions retenus ................................................................................................................... 27
III.3 Elaboration du programme de commande ........................................................................................ 28
III.4 Création d’un nouveau projet et configuration matérielle ................................................................. 28
III.5 Configuration de la liaison pupitre opérateur /l’automate ................................................................. 29
III.6 Cahier de charge du système de pesage automatisé .......................................................................... 29
III.7Les variables API ............................................................................................................................. 31
III.7.1Adresses symbolique et absolue .................................................................................................... 31
II.7.2 Tables des variables....................................................................................................................... 31
III.8 Programmation .............................................................................................................................. 32
IIII Création des écrans de supervision ........................................................................................................ 34
IIII.1. Vue principale .............................................................................................................................. 34
Conclusion ..................................................................................................................................................... 35
Conclusion générale ........................................................................................................................................ 36
Bibliographie .................................................................................................................................................. 37
Annexes ......................................................................................................................................................... 38
Liste des figures
Figure 1:Procédé de fabrication du ciment ...........................................................................................3
Figure 2 : Schéma bloc représentant les étapes de la production du ciment ..........................................3
Figure 3:Vue en photo de four N°2 .....................................................................................................5
Figure 4:Schéma synaptique de la carte ...............................................................................................8
Figure 5:Montage complet de l’alimentation stabilisée ........................................................................9
Figure 6: Capteur de jauge ................................................................................................................ 10
Figure 7:Pont de Wheatstone............................................................................................................. 11
Figure 8: Structure d'amplificateur d'instrumentation TL084 ............................................................. 12
Figure 9:Schema de circuit ................................................................................................................ 13
Figure 10:Contenu type d'un microcontrôleur .................................................................................... 15
Figure 11:Afficheur LCD .................................................................................................................. 17
Figure 12:Brochage de LCD ............................................................................................................. 18
Figure 13:Brochage du quartz ........................................................................................................... 20
Figure 14:Montage de l'alimentation stabilisée .................................................................................. 21
Figure 15:Simulation du circuit à 48.77 Kg ....................................................................................... 23
Figure 16:Simulation du circuit à 50 Kg ............................................................................................ 23
Figure 17:Simulation sur Ares ........................................................................................................... 24
Figure 18 : Réalisation de la carte ..................................................................................................... 25
Figure 19:Automate S7-1200 ............................................................................................................ 26
Figure 20:Les étapes du logiciel TIA PORTAL ................................................................................. 28
Figure 21:Vue de la liaison ............................................................................................................... 29
Figure 22:Grafcet .............................................................................................................................. 30
Figure 23:Adresses Absolue et Symbolique....................................................................................... 31
Figure 24:Table des variables ............................................................................................................ 32
Figure 25:Paramètres de l'instruction TON ........................................................................................ 33
Figure 26:Normaliser ........................................................................................................................ 34
Figure 27:Vue principale de la balance éléctrique ............................................................................. 35
Liste des tableaux
Tableau 1:Principales Dates ................................................................................................................2
Tableau 2:Brochage d'un capteur de jauge ......................................................................................... 12
INTRODUCTION
1
Introduction
Ce projet constitue le rapport de notre stage de fin d’études que nous avons effectuées dans la
société Ciments de Bizerte sous la direction conjointe de Faker Mouha.
Ce stage porte sur l’étude et réalisation d’une carte électronique à base d’un microcontrôleur
équipé par un afficheur LCD permettant la mesure et l’affichage des masses des paquets au
service de production locale avec contrôle de la qualité de mesure, d’autre part la mise en
place d’un automate programmable industriel API permettant de gérer la production et la
supervisé à la salle de contrôle.
Après avoir effectué un état de l’art sur le sujet, nous proposerons une présentation de l’étude
qui a été menée pendant ce stage, puis nous verrons quels ont été les résultats obtenus. Enfin
nous présenterons un modèle permettant d’estimer la balance électronique qui permette de
calculer le poids de sacs à ciments.
Ce rapport comporte quatre chapitres :
Le premier chapitre sera consacré à la présentation de la société d’accueil et à la description
du procédé de production de ciment.
Le deuxième chapitre définit l’étude du système existant.
Le troisième chapitre définit la réalisation du notre système.
Et le quatrième chapitre présente une description sur l’automate S71200 CPU 1214
AC /DC/Rly ensuite la configuration nécessaire pour la réalisation de l’application et enfin
l’étape de simulation et de supervision sur WINCC flexible.
Chapitre 1
Présentation de l’entreprise
Chapitre 1 : Présentation de l’entreprise
2
I. Introduction
Notre formation comme étant des techniciens supérieurs doit être complété par un contact
avec l’entreprise .Ce dernier permet une meilleure intégration dans la vie professionnelle et
nous aide à appliquer nos connaissances et les confronter avec la réalité de l’entreprise.
Dans ce cadre nous avons effectué notre projet de fin d’études au sein de la société «
CIMENTS DE BIZERTE ».
I.1 Présentation du CB
La société des ciments de Bizerte fut créée en 1952 sur la baie de Sebra et son usine est
installée à Bizerte sud à 65km au Nord de la capitale Tunis. Depuis son extension en 1978
l’usine fonctionne en voie sèche intégrale, sa production actuelle est d’environ 900 000
tonnes de clinker, le tableau 1 résume les principales dates des ciments de Bizerte.
DATES EVENEMENTS
1950 Création de la société des ciments de Bizerte
1953 Démarrage de la ligne (i) de cuisson (500T /J)
1963 Nationalisation totale du personnel de la société
1975 Apparition du statut personnel de la société
1976 Démarrage des travaux d’extension de l’usine
1979 Démarrage la nouvelle ligne (ii) de cuisson (2000T/J)
1990 Année record : Production clinker 975.000 T
2000 Certification ISO 9002
2002 Titularisation de tous les occasionnels de la société
2002 Augmentation du capitale de la société de 20 .000 .000
DT pour atteindre 34 .799 .000 DT
2005 Début des études de mise à niveau par la réalisation des
travaux de mise en état de l’usine par un investissement
dépassant les 20 milliards
2006 Début des études de la deuxième étape du plan de mise à
niveau de la société
Tableau 1:Principales Dates
Chapitre 1 : Présentation de l’entreprise
3
I.2. Description du procédé de production du ciment
La société << les ciments de Bizerte>> utilise le procédé productif à voie sèche. Ce dernier
présent une particularité par rapport aux autres procédés. En effet, il permet un gain temporel
et énergétique ; c’est ainsi que cet avantage le rend le plus utilisé dans les usines tunisiennes.
Le processus de fabrication à voix sèche est composé essentiellement par la succession
d’étapes illustrées par les figues 1 et 2.
Figure 1:Procédé de fabrication du ciment
Figure 2 : Schéma bloc représentant les étapes de la production du ciment
Dans ce qui suit, nous allons détailler ces étapes pour mieux présenter le processus.
Extraction de
matières
premières
Concassage et pré-
Homogénéisation
Broyage du
mélange cru
Ensachage Broyage du ciment Cuisson
Chapitre 1 : Présentation de l’entreprise
4
I.2.1.Extraction des matières premiers, concassage et pré-Homogénéisation
Les matières premières, en occurrence le calcaire et l’argile, sont extraites des parois
rocheuses d’une carrière à ciel ouvert. Des explosifs assurent l’abattage de la roche, la
matière obtenue est transportée par des engins dits dumper vers l’atelier de concassage.
Le concassage consiste à réduire les blocs de matières extraites en grains. Ces derniers
seront ramenés du concasseur, sur des transporteurs à bande de caoutchouc vers le hall de
pré-homogénéisation.
La matière acheminée est disposée par le chariot verseur en couches horizontales
superposées sous forme de 2 tas qui sont placés entre deux murs en béton :
° Tas haut titre (HT) : constitué de calcaire ;
° Tas bas titre (BT) : constitué d’un mélange de calcaire et de marne.
Ces tas de matières vont subir le phénomène de pré-homogénéisation, afin d’avoir des
matières homogènes. Cette opération est réalisée à l’aide du gratteur, qui opère
perpendiculairement au Tas ; de telle façon, qu’il reprend toutes les couches, simultanément
dans les deux parties du stock.
I.2.2.Broyage du mélange cru
Pour produire des ciments de qualité constante, les matières premiers doivent être
soigneusement dosées et mélangées de façons obtenir une composition régulière .De plus pour
avoir la composition chimique voulue, il est généralement nécessaire d’affiner cette
composition par des ajouts correctifs. (Minerai de fer dans le cas de notre société).
I.2.3.Homogénéisation du cru et cuisson
Sortant du broyeur la poudre est stockée dans des silos ayant une capacité nominale de
10 000 tonnes chacun. L’homogénéisation de la poudre crue dans chaque silo se fait par un
circuit d’air comprimé à contre-courant, celle-ci peut être introduite directement dans le four
sous forme pulvérulente.
La transformation de la poudre crue se fait par un transfert de chaleur à contre-courant
dans un four rotatif, essentiellement constitué par un tube cylindrique tournant de 0.5 à 1.5
Chapitre 1 : Présentation de l’entreprise
5
tours par minutes et incliné la zone de cuisson de 3 à 4%. Le four N°2 des ciments de Bizerte
a 178m de longueur et 5.5m de diamètre et une inclinaison de 4%.
Figure 3:Vue en photo de four N°2
Les fours cimentiers sont composés de quatre parties principales qui sont :
*un système de préchauffage du cru ;
*une zone pour la décarbonatation ;
* une zone pour la clinkérisation ;
*une zone de refroidissement.
L’énergie calorifique consommée est considérable : 3200 à 4200 kJ par tonne de clinker
produit (l’équivalent à une chaleur produite par 100kg de charbon). Pour améliorer le bilan
thermique, on utilise en amont du four des échangeurs à cyclones qui préchauffent le cru en
utilisant la chaleur produite par les gaz de cuisson sortant du four. Le cru, introduit en amont
du four rotatif, progresse lentement dans le four par gravité.
Chapitre 1 : Présentation de l’entreprise
6
A fur et à mesure de sa progresse, la température s’élève de 400° C en début du four jusqu’à
1450°C au niveau de la zone de cuisson.
I.2.4.Broyage du ciment et ensachage
Le broyage du ciment est le fait de réduire les gains de clinker en grains plus fins de
ciment, selon une granulométrie bien déterminée, pour faciliter l’hydratation des composants
et cela en présence de gypse et quelques ajouts(calcaires).Cette fonction est réalisée par le
broyeur à boulets .
Le broyeur à boulets, est constitué par un cylindre métallique à axe horizontal dont le
diamètre est de 4.4 m et la longueur est de 13 m. Ce cylindre, blindé intérieurement par des
plaques en acier à haute résistance, est rempli en partie de boulets en acier. Le broyeur est
composé de deux compartiments ;un compartiment de dégrossissage de longueur 4.25 m avec
du blindage releveur contenant des boulets de diamètres respectives(90,80,70,et 60mm)et un
compartiment finisseur avec du blindage classant de longueur 8.75 m contenant des boulets de
diamètres(50,40,30,et 25mm).
Après broyage le ciment est stocké dans des silos par type. L’ensachage est assuré par
quatre ensacheuses de capacité totale de 4500 sacs/heure.
Après les divers étapes de contrôle de la qualité du ciment, ce dernier est expédié vers les
lieux d’utilisation, soit après ensachage en sacs de 50Kg, soit en conteneurs ou bien en vrac
par camions.
I.2.5.Tour de refroidissement (ou de conditionnement)
La tour de refroidissement qui est située dans le circuit de fumée à gaz entre le four et
l’électro filtre, est destinée à refroidir et humidifier les gaz de fumée chauds sortant du four,
par injection d’eau afin d’obtenir un fonctionnement satisfaisant de l’électro filtre .La fumée
à gaz est introduite au sommet de la tour de conditionnement ou l’eau de refroidissement est
injectée. L’eau s’évapore, refroidissant ainsi la fumée à gaz qui descend dans la tour.
I.2.6.La problématique
Bien que la société des ciments de Bizerte soit considérée comme l’une des plus importantes
sociétés dans le tissu industriel tunisien , son extension et son développement sur plusieurs
niveaux(technique, technologique…) reste confrontée par quelques défaillances au niveau de
Chapitre 1 : Présentation de l’entreprise
7
la maintenance ,de la production et de la programmation des Automates programmables
Industries qu’elle essaye de résoudre dans la cadre de nouveaux projets.
Pour cela nous avons procédé à une étude détaillée sur la balance électronique qui souffre de
plusieurs anomalies telle que :
* Une difficulté de minimiser les erreurs de mesure au niveau du remplissage des sacs à
ciments.
* Le système reste sans supervision industrielle.
* Plusieurs problèmes agissent sur la procédure de remplissage des sacs à ciment qui est
aussi commandé sans automate.
I.2.7.Solution proposée
Pour résoudre ces différentes anomalies, nous proposons un système de pesage locale et à
distance pour superviser en temps réelle les nombres des paquets, d’autre part conception et
réalisation d’une carte électronique à base d’un pic 16F877A. En effet, l’objectif du notre
projet consiste à améliorer le système existant en réalisant les modifications nécessaires pour
obtenir un fonctionnement satisfaisant.
Conclusion
Dans ce chapitre nous avons d’abord présenté la société d’accueil, par suite nous avons
étudié les faiblesses du système actuel suite aux critiques de l’existant. Le chapitre suivant
sera consacré à l’étude du système actuel.
Chapitre 2
Etude de l’existant
Chapitre 2 : Etude de l’existant
8
I- Introduction
Dans ce chapitre nous présentons une description détaillée de la solution adoptée pour
répondre aux spécifications de notre cahier de charge et en abordant la conception détaillée de
chaque partie du système afin d’obtenir une schématisation complète et précise.
II-Les différents blocs
Notre carte comme l’indique la figure ci-dessous est menue de plusieurs unités qui assurent le
bon fonctionnement :
Une carte d’alimentation « alimentation stabilisé ». Ce bloc a pour but l’alimentation
des différents blocs de la carte électronique.
Un microcontrôleur PIC 16F877A qui gère tous les traitements et les liaisons entre
les différents blocs de la carte.
Un afficheur LCD (2 lignes, 16 caractères) qui permet d’afficher les résultats, le
Traitement faisant intervenir le microcontrôleur PIC.
Figure 4:Schéma synaptique de la carte
PIC
16F877A
Amplificateur
D’instrumentation
Capteur de
jauge Afficheur LCD
Alimentation
Automate
S7 1200
Chapitre 2 : Etude de l’existant
9
II-1- Le bloc d’alimentation
L'alimentation des amplificateurs opérationnels ce fait à l'aide des alimentations
stabilisées de 15v et -15v, tant dit que l’alimentation du microcontrôleur et l’afficheur LCD
est de 5v . On se basant sur l’étude précédente nous avons choisi le montage suivant :
Un transformateur nous fournit des tensions de 15v, -15v et de 5v qui sont redressées
par le pont de diodes et filtrée par les condensateurs de C1, C2 et C3. Cette tension est ensuite
régulée à 5v par U1, 15v par U2 et -15v par U3, les capacités C6, C7 et C8 servent à filtrer les
bruits, leurs valeurs étant données par le constructeur du régulateur
Figure 5:Montage complet de l’alimentation stabilisée
II-2-Le capteur de jauge
II-2-1- Définition
Une jauge de contrainte est un capteur dont la résistance varie avec la force appliquée. Elle
convertit la force, pression, tension, poids en changement de résistance électrique. Un capteur
analogique intègre généralement quatre résistances montées dans un pont de Wheatstone.
Chapitre 2 : Etude de l’existant
10
Figure 6: Capteur de jauge
II-2-2-Pont de Wheatstone
II-2-2-1-Définition
Un pont de Wheatstone est un instrument de mesure inventé par Samuel Hunter
Christie en 1833, puis amélioré et popularisé par Charles Wheatstone en 1843. Il est utilisé
pour mesurer une résistance électrique inconnue par équilibrage de deux branches d'un circuit
en pont, avec une branche contenant le composant inconnu.
II-2-2-2-Description
Le pont de Wheatstone est constitué de quatre résistances disposées en
losange R1, R2, R3, R4. On alimente par une source électromotrice Ve =5V
À l'équilibre la tension de sortie entre B et D est nulle.
Le potentiel du point B est défini par les valeurs des résistances R3 et R4 (relation du diviseur
de tension).
Le potentiel du point D est défini par celles des résistances R1 et R2 étant variable comme le
montre la figue 8.
Soit R1et R4 sont des résistances parfaitement connues.
Soit R3 est la résistance que l’on cherche à mesurer.
Il suffit de modifier R2 afin que le voltmètre affiche simplement 0.
Alors on a l'égalité suivante : R3= (R4*R1) /R2.
Chapitre 2 : Etude de l’existant
11
Figure 7:Pont de Wheatstone
II-2-2-3- Démonstration
Si aucun courant ne circule dans le voltmètre, ce qui ne peut être vrai que si ce dernier affiche
0, et que la tension d'alimentation du montage vaut Ve:
La tension du point B vaut : VB= Ve*(R4 / (R4+R3))
La tension du point D vaut : VD= Ve*(R2 / (R1+R2))
Si le voltmètre indique 0, alors
VB=VD donc Ve*(R4 / (R4+R3)) = Ve*(R2 / (R1+R2))
D’où (R4 / (R4+R3))= (R2 / (R1+R2))
Donc R4*R1+R4*R2 = R2*R4+R2*R3
R4*R1= R2*R3
Et enfin R3= (R4*R1) /R2
L'avantage du pont de Wheatstone est que le résultat est indépendant de la valeur de la
tension de l'alimentation et indépendante de la résistance interne du voltmètre.
II-2-3 Brochage
Au-dessus de l’écran, on trouve une série de 7 broches aux rôles Suivantes :
Chapitre 2 : Etude de l’existant
12
Tableau 2:Brochage d'un capteur de jauge
II-3- Amplificateur d’instrumentation
Le capteur de jauge de contrainte délivre une tension de sortie maximale Vs égale à 10mV
mais cette tension est très faible à convertit en numérique, c’est pour cela on utilise 2 étage
d’amplificateurs opérationnels pour que cette tension de sortie prend la valeur de 5v. Pour
réaliser notre travail, nous avons utilisé le circuit intégré TL084 qui comporte 4 amplificateurs
opérationnels. Il est illustré par la figure 8.
Figure 8: Structure d'amplificateur d'instrumentation TL084
II-3-1-Démonstration
La figure ci-dessous présente le principe de fonctionnement de l’amplificateur et l’expression
de l’image des masses:
Chapitre 2 : Etude de l’existant
13
Le montage suivant est un amplificateur d’instrumentation U1A et U1B sont connectés de
façon que les deux amplis op fonctionnent en régime linéaire grâce à la présence des deux
résistances R2 et R4
Figure 9:Schema de circuit
On a :
Vs=U1-U2=10 mV (Tension de sortie du jauge de contrainte)
Nous posons R4 = R2 = R
On a VB-VA =VB-(V1-) + (V1-)-(V2-) + (V2-)-VA
VB-VA=R*I+V’
VB-VA=R*I+V’ (1)
Or V’ = R3*I
Donc I=V’/R3
D’après (1) VB-VA= (R/R’) V’+V’=V’ ((R /R3) +1)
Chapitre 2 : Etude de l’existant
14
VB-VA=V’ ((R+R3)/R3) (2)
Donc V’= (R3/R3+R) (VB-VA)
On a V’= (V1-)-(V2-)
Donc V’= (V1+)-(V2+) = U1-U2
Alors VB-VA= (U1-U2) ((R3+R) /R3)
Calculons R3 pour voir VB-VA=5V
Nous posons R=120kohm avec U1-U2=10 mv
Donc (R3+R) /R3= (VB-VA)/ (U1-U2)
Application numérique : (VB-VA)/ (U1-U2)= 5 /0,010 = 500
D’où : R3=240ohm
III-Le microcontrôleur
III-1Architecture du PIC
Le microcontrôleur est un dérivé du microprocesseur. Sa structure est celle des systèmes à
Base de microprocesseurs.
Il est donc composé en plus de l’unité centrale de traitement, d’une mémoire (mémoire vive
RAM et mémoire morte ROM), une (ou plusieurs) interface de communication avec
l’extérieur matérialisé par les ports d'entrée/sortie.
En plus de cette configuration minimale, les microcontrôleurs sont dotés d'autres circuits
d’interface qui vont dépendre du microcontrôleur choisi à savoir les systèmes de comptage
(TIMER), les convertisseurs analogique/numérique (CAN) intégré, gestion d’une liaison série
Ou parallèle, un Watch dog (surveillance du programme), une sortie PWM (Modulation
Chapitre 2 : Etude de l’existant
15
d’impulsion).
Figure 10:Contenu type d'un microcontrôleur
III-2 Les avantages du microcontrôleur
L’utilisation des microcontrôleurs pour les circuits programmables à plusieurs points forts et
bien réels. Il suffit pour s’en persuader, d’examiner la spectaculaire évolution de l’offre des
fabricants de circuits intégrés en ce domaine depuis quelques années.
Nous allons voir que le nombre d’entre eux découle du simple sens.
Tout d’abord, un microcontrôleur intègre dans un seul et même boîtier ce qui,
avant nécessitait une dizaine d’éléments séparés. Il résulte donc une diminution
évidente de l’encombrement de matériel et de circuit imprimé
Cette intégration a aussi comme conséquence immédiate de simplifier le tracé
du circuit imprimé puisqu’il n’est plus nécessaire de véhiculer des bus
d’adresses et de donnée d’un composant à un autre.
Chapitre 2 : Etude de l’existant
16
L’augmentation de la fiabilité du système puisque, le nombre des composants
diminuant, le nombre des connexions composants/supports ou
composants/circuits imprimer diminue.
Le microcontrôleur contribue à réduire les coûts à plusieurs niveaux
Moins cher que les autres composants qu’il remplace.
Diminuer les coûts de main d’œuvre.
Réalisation des applications non réalisables avec d’autres composants.
III-3- Choix du microcontrôleur
Le choix d’un microcontrôleur est important car c’est de lui que dépendent en grande partie
les performances, la taille, la facilité d’utilisation et le prix du montage. Le PIC 16F877A,
possède plus de ports que les PICs (16F876 et 16F84), ce qui augmente d’autant le nombre
d’entrées/sorties disponibles, il dispose de 33 lignes d’entrées/sorties réparties en cinq ports :
Un port A de 6 bits (RA0 à RA5).
Un port B de 8 bits (RB0 à RB7).
Un port C de 8 bits (RC0 à RC7).
Un port D de 8 bits (RD0 à RD7).
Un port E de 3 bits (RE0 à RE3).
Ce PIC dispose de 35 instructions de base et de 4 sources d’interruptions :
Interruption externe commune avec la broche RB0.
Interruption due au TIMER.
Interruption sur changement d’état des broches de port RB0 à RB1.
Interruption de fin d’écriture en EEPROM.
PIC FLASH RAM EEPROM I/O A/D PORT // Port série
16F877A 8K 368
Octets
258 33 PORT
A
NON USART/
MSSP
Chapitre 2 : Etude de l’existant
17
IIII- Afficheur LCD
IIII-1- Présentation
Les afficheurs à cristaux liquides sont des modules compacts intelligents et nécessitent
peu de composants externes. Ils sont utilisés avec beaucoup de facilité. Ils sont pratiquement
les seuls à être utilisés sur les appareils à alimentation par pile.
Plusieurs afficheurs sont disponibles sur le marché et ne se différent pas les unes des
autres, seulement par leurs dimensions, (1 à 4 lignes de 6 à 80 caractères), mais aussi par leurs
caractéristiques techniques et leurs tension de services.
Certains sont dotés d’un rétro éclairage de l’affichage. Cette fonction fait appel à des
LED montées derrière l’écran du module, cependant, cet éclairage est gourmand en intensité
(250mA max), comme le montre la figure 11
Figure 11:Afficheur LCD
IIII-2- Brochage
Un circuit intégré spécialisé est chargé de la gestion du module. Il remplit une double
fonction : d’une part il commande l’affichage et de l’autre se charge de la communication
avec l’extérieur.
Chapitre 2 : Etude de l’existant
18
Figure 12:Brochage de LCD
Conclusion :
Dans le premier chapitre, on a fait une petite initiation concernant les différents étages du
dispositif en donnant une idée générale sur les caractéristiques technique et le brochage de
chaque composant.
Chapitre 3
REALISATION PRATIQUE
DE LA CARTE
Chapitre 3 : Réalisation pratique de la carte
18
I-Introduction
A travers ce chapitre on va présenter le montage électronique, l’étudier, le simuler et réaliser
ainsi la partie pratique.
II-Les différentes étapes de la carte :
II-1-Montage électronique
Notre sujet consiste à concevoir et réaliser un système de pesage automatisé permettant les
calculs, la visualisation des sacs à ciments, et réalisation d’une carte électronique.
Le principe de ce montage est très simple : le capteur de jauge délivre une tension
continue entre 0 et 10 mV exercés sur ce capteur, cette dernière sera amplifier entre 0 et
5V par l’amplificateur TL084 qui est l’image d’une force (0v correspond à 0 Kg et 5v
correspond à 50 Kg). La conversion A /N consiste à lire une tension sur AN0 et la
convertir en nombre entier situé entre 0 et 1023 (10bits), et voici l’illustration du
programme qui réalise cette conversion :
Chapitre 3 : Réalisation pratique de la carte
19
II-2-Procédure d’affichage
La procédure d’affichage ce fait à l’aide d’un afficheur LCD 2 lignes 16 colonnes de type
LM016L capable d’afficher tous les caractères alphanumériques usuels et quelques
Symboles supplémentaires. Chaque caractère est identifié par son code ASCII qu’il faut
envoyer sur les lignes D0 à D7. Ces lignes sont aussi utilisées pour la gestion de
l’affichage avec l’envoi d’instructions telles que l’effacement de l’écran, l’écriture en
ligne 1 ou en ligne 2, le sens de défilement du curseur.
II-3-Alimentation du pic
Les pins d’alimentation du PIC 16F877A sont placés d’une part et d’autre en position
centrale du PIC. La connexion de MCLR au +5v, cette pin est utilisée pour effectuer un reset
du composant en cas de connexion à la masse.
Reading = ADC_read (0); // Lire la valeur de ADC
Valeur = (Reading*5)/1023; //Convertit la valeur de ADC en numérique
Act reading = (Valeur*50)/5; //Convertit la valeur de ADC en poids
Lcd_Cmd (_LCD_CURSOR_OFF); //Commande LCD (curseur OFF)
Lcd_out (1,1,"Poids des"); // Ecrire le premier message dans la première ligne
lcd_out (2,2,"sacs à ciment"); // Ecrire le deuxième message dans la deuxième ligne
Delay_ms (5000); // Attendre 5s
Lcd_Cmd (_LCD_CLEAR); // Commande LCD (effacer l’écran LCD)
lcd_out (1,1,"Poids (kg) : "); // Ecrire le premier message dans la première ligne
Chapitre 3 : Réalisation pratique de la carte
20
II-4-Brochage du quartz
Comme la montre la figure ci-dessous on trouve le quartz, qui peut être remplacé par un
résonateur ou par un simple réseau RC. Les condensateurs de découplage, du fait de la
fréquence plus importante du quartz utilisé, sont de valeur environ 27pF.
Figure 13:Brochage du quartz
II-5-DIODE LED
Une diode électroluminescente (ou LED) est un dispositif optoélectronique capable
d’emmètre la lumière lorsqu’il est parcouru par un courant électrique. Dans notre cas on a
utilisée deux diodes LED :
Une de couleur rouge qui s’allume en cas de défaut et l’autre de couleur vert lorsqu’on atteint
le maximum du poids qui est égale à 50 Kg.
II-6-Alimentation stabilisée
On désire réaliser une alimentation stabilisée pouvant débiter un courant IMAX et
imposer une tension UMAX. On utilise pour cela le montage proposé sur la figure14 Celui-ci
est composé :
Chapitre 3 : Réalisation pratique de la carte
21
- d'un transformateur de rapport M.
- d'un pont de diodes où chacune d'entre elles possède une tension de seuil notée VD.
- d'une capacité C.
- d'un régulateur
Figure 14:Montage de l'alimentation stabilisée
II-6-1. Fonctionnement du montage
Le transformateur génère une tension sinusoïdale d'amplitude crête VM et de fréquence
f=50Hz (fréquence du secteur). Cette tension est redressée sur ces deux alternances par le pont
de diodes. L'association pont de diodes capacité forme un détecteur de crête
Le régulateur est un circuit intégré (CI) générant une tension constante entre ses broches 2 et
3 lorsque la tension entre ses bornes 1 et 2 est supérieure à une tension de seuil notée VT. De
plus, le courant sortant de la broche 2 est négligeable. Le courant débité par le circuit provient
donc de son entrée 1 soit : I1=I3. En charge, le courant débité par le CI va venir décharger la
capacité C.
Pour un fonctionnement normal du montage, il faut que quelle que soit la charge, la
tension aux bornes de la capacité soit supérieure à la tension de seuil du régulateur.
III - Réalisation pratique de la carte
III .1- Logiciel Proteus:
Pour la conception de notre projet, nous avons utilisé le logiciel Proteus qui est une suite
logicielle destinée à l’électronique. Développé par la société Labcenter Electronics, les
logiciels incluent dans Proteus permettent la CAO (Conception Assisté par Ordinateur) dans
le domaine électronique.
VC
VM
VS
Chapitre 3 : Réalisation pratique de la carte
22
Cette suite logicielle qui est très connue possède des avantages :
Pack contenant des logiciels facile et rapide à comprendre et à utiliser.
Le support technique est performant.
L’outil de création de prototype virtuel permet de réduire les coûts matériel et logiciel
lors de la conception d’un projet.
III.1.1 Présentation de l’ISIS
L’ISIS est un logiciel professionnel, utilisé dans l’électronique pour éditer des schémas
électriques. Indirectement, les circuits électriques conçus grâce à ce logiciel peuvent être
utilisé dans des documentations car le logiciel permet de contrôler la majorité de l’aspect
graphique des circuits.
Par défaut ISIS inclut plusieurs bibliothèques des composants électroniques tels que les
microcontrôleurs, Afficheurs, circuits analogique ou numérique, des actionneurs etc.
III.1.2 Présentation de l’ARES
Le logiciel ARES est un outil édition et de routage qui complète parfaitement ISIS.
C’est un logiciel permettant le routage des cartes électroniques en mode automatique ou
manuel. Il est possible d’utiliser ARES sans avoir créé au préalable un schéma sous ISIS.
Cette fonctionnalité permet de réaliser des circuits de faible complexité en plaçant les
composants et en traçant les pistes directement sur ARES. Une fois les connexions établies, il
est possible d’effectuer un routage automatique des pistes.
Dans ce logiciel vous pouvez également créer de nouveaux boitiers et les placer dans une
bibliothèque.
III.2.Simulation et teste
III.2.1 Sous ISIS
Nous avons réalisé le schéma du projet comme le montre la figure suivante : Dès que le poids
est inférieur ou dépasse le 50kg, la LED rouge s’allume.
Chapitre 3 : Réalisation pratique de la carte
23
Figure 15:Simulation du circuit à 48.77 Kg
La figure suivante 16 nous montre que lorsque le poids descend à 50 kg, la LED verte
s’allume.
Figure 16:Simulation du circuit à 50 Kg
Chapitre 3 : Réalisation pratique de la carte
24
III .2 .2. Le routage Sous ARES :
Nous avons utilisé pour le routage du circuit imprimé le logiciel ARES, qui permet de créer
des cartes simples face et multi faces.
Dans cet onglet, nous avons réalisé le modèle de notre carte, en créant les liaisons entre les
composants et en choisissant leurs emplacements comme le montre la figure 17 suivante :
Figure 17:Simulation sur Ares
III .3. Implantation des composants :
Suivant le plan d’implantation des pièces, nous perçons en premier lieu les emplacements de
nos composants, nous poursuivons l’implantation en fonction de la taille et la fragilité des
composants et nous soudons en dernier lieu pour bien les fixer dans ses emplacements.
III .4. Photo réelle de notre travail :
La figure 18 suivante montre tout le travail fait pour la réalisation de la carte que nous avons
réalisée :
Chapitre 3 : Réalisation pratique de la carte
25
Figure 18 : Réalisation de la carte
Conclusion :
Dans ce chapitre nous avons pu réaliser avec succès notre carte électronique avec une
explication détaillée des différentes étapes que nous avons suivies pour la réalisation pratique
de notre projet.
Chapitre 4
Automatisation et supervision
Chapitre 4 : Automatisation et supervision
26
I. Introduction
A travers ce chapitre nous mettons en œuvre notre solution d’automatisation en utilisant le
logiciel de programmation d’automates TIA Portal après l’élaboration du programme, l’étape
de la simulation parait primordiale pour justifier le bon déroulement des opérations comme
prévu.
II. Présentation de l’automate S7 1200
L’automate SIMATIC S7-1200 est modulaire et compact, polyvalent et constitue donc un
investissement sur et une solution parfaitement adaptée à une grande variété d’applications.
Une conception modulaire et flexible, une interface de communication répondant aux
exigences les plus sévères dans l’industrie et une large gamme de fonction technologique
performantes et intégrées font de cet automate un composant à part entière d’une solution
d’automatisation complète, comme le montre la figure suivante.
Figure 19:Automate S7-1200
Chapitre 4 : Automatisation et supervision
27
III. Logiciel TIA Portal
SIMATIC STEP 7 Basic (TIA PORTAL) est une version économique et allégée du logiciel
pour contrôleur STEP 7 Professional Controller Software dans le TIA Portal, pouvant être
utilisé à la fois pour l’ingénierie des microcontrôleurs SIMATIC S7-1200 et la configuration
des SIMATIC HMI Basic Panels, étant donné que Win CC Basic fait partie intégrante de
l’ensemble des logiciels.
Grace à son intégration au Framework d’ingénierie du TIA Portal, SIMATIC STEP 7 Basic
offre les mêmes avantages que le logiciel d’ingénierie professionnel STEP 7.
III.1 Langage de programmation adoptée :
Il existe trois langages de programmation des blocs de TIA PORTAL qui sont :
Schéma à contacts CONT : La syntaxe des instructions ressemble à un schéma des
circuits qui permet de suivre sana difficulté le parcours des signaux entre les barres
d’alimentation, à travers les contacts, les éléments complexes et les bobines
Logigramme LOG : Les boites fonctionnelles logique de l’algèbre booléenne sont
utilisées pour représenter les instructions de ce langage .Ces deux premiers langage
permettent une utilisation facile et intuitive.
Liste d’instruction LIST : C’est un langage de programmation littéral. La syntaxe
des instructions est très proche du langage machine. Les ordres ou les opérations sont
suivi par les opérandes. Ce langage permet de créer des programmes utilisateurs
optimisés d’exécution et en taille.
Lors de notre travail, nous avons utilisé le langage à contacts CONT.
III.2 Blocs fonctions retenus
Tia portal offre la possibilité de décomposer un programme utilisateur en un ensemble de
blocs, pour qu’il soit bien traité, dans notre application, nous avons utilisé l’un de ces blocs
disponibles :
*Blocs d’organisation OB : les blocs d’organisation constituent l’interface entre le
système d’exploitation de la CPU S7 et le programme utilisateur. C’est dans ce bloc que nous
définissons l’ordre d’exécution des blocs du programme utilisateur.
*Blocs fonctionnels FB : les blocs fonctionnels sont des blocs de code à données
statiques. Le FB disposant d’une mémoire, il est possible d’accéder à ses paramètres à partir
Chapitre 4 : Automatisation et supervision
28
de n’importe quelle position du programme utilisateur. Ils sont utilisés généralement pour les
tâches répétitives telles que le fonctionnement des moteurs, les convertisseurs analogiques, les
régulateurs, etc.…..
*Blocs FC : les fonctions sont des blocs de code sans mémoire. De ce fait, il faut que les
valeurs calculées soient traitées aussitôt après l’appel de la fonction.
*Blocs de données DB : Les blocs des données sont des zones servant à mémoriser les
données utilisateur. On distingue les DB globaux auxquels tous les blocs de code ont accès et
les DB d’instance qui sont associés à un appel de FB déterminé. Contrairement à tous les
autres blocs, les blocs de données ne contiennent aucune instruction.
III.3 Elaboration du programme de commande
Pour créer un nouveau projet avec le logiciel TIA PORTAL nous allons suivre les étapes
illustrées dans la figure 20.
Figure 20:Les étapes du logiciel TIA PORTAL
Nous avons passé par ces différentes étapes afin de créer notre projet. Dans ce qui suit, nous
allons les détailler afin de démontrer l’importance de chacune d’elles.
III.4 Création d’un nouveau projet et configuration matérielle
La création d’un nouveau projet se fait à l’aide d’un assistant dans lequel on définit le
nom du projet ainsi que le type de CPU utilisé disponible depuis le menu Fichier. Une fois
notre projet nommé, on passe à la configuration matérielle.
Création d’un nouveau projet
Configuration du matériel
Configuration de communication
Elaboration du programme
Simulation du programme
Chapitre 4 : Automatisation et supervision
29
Cette configuration est la disposition de profilés support ou châssis, de modules,
d’appareils de la périphérie décentralisée et de cartouches interface dans une fenêtre de
station. Les profilés support ou châssis sont représentés par une table de configuration, dans
laquelle l’on peut enficher un nombre défini de modules, tout comme dans les profilés support
ou châssis « réels ».
Pour réaliser cette configuration nous allons utiliser la fenêtre catalogue du matérielle dans
laquelle nous allons sélectionner les composants matériels requis.
Nous allons définir dans ce qui suit la liste de matérielle utilisé lors de notre projet :
Châssis
CPU 1214C AC/DC/Rly
1 module entrée analogies
4 modules de sorties TOR
Cette configuration matérielle nous permet de choisir les modules, leur référence ainsi que
la plage des entrées et des sorties.
III.5 Configuration de la liaison pupitre opérateur /l’automate
L’interconnexion des automates et leur liaison avec la PC/PG est représenté dans la figure 21 :
Figure 21:Vue de la liaison
III.6 Cahier de charge du système de pesage automatisé
On se propose de d’écrire un Grafcet relatif à notre machine de pesage des sacs à ciments
piloté par un API :
Chapitre 4 : Automatisation et supervision
30
Le système se trouve en position initiale,
L’opérateur doit saisir le nombre des paquets désiré et la consigne de mesure l’appui
sur le bouton ‘START’ ordonne le cycle suivant.
Une fois l’action est faite, le système de comptage déclenche.
Après certains temps, l’électrovanne commence le remplissage jusqu’au le poids
atteint le consigne définit qui est égale à 50Kg.
Une fois le sac est remplit la fermeture aura lieu.
Si la consigne des paquets est inférieur au nombre de sac, le système recommence le
même cycle jusqu'à l’arrêt.
Sinon attente d’un nouveau départ cycle
III.7 Grafcet
Le grafcet conformément au cahier de charge est représenté à la figure suivante :
Figure 22:Grafcet
Chapitre 4 : Automatisation et supervision
31
III.7Les variables API
III.7.1Adresses symbolique et absolue
Dans TIA Portal, toutes les variables globales (entrées, sorties, mémentos,..) possède
une adresse symbolique et une adresse absolue.
o L’adresse absolue représente l’identificateur d’opérande (I, Q, M,…) et son
adresse et numéro de bit.
o L’adresse symbolique correspond au nom que l’utilisateur a donné à la
variable
Le lien entre les adresses symbolique et absolue se fait dans la table des variables
API.
Lors de la programmation, on peut choisir d’afficher les adresses absolues,
symboliques ou encore les deux simultanément.
Figure 23:Adresses Absolue et Symbolique
II.7.2 Tables des variables
C’est dans la table des variables API que l’on va pouvoir déclarer toutes les variables et les
constantes utilisées le programme.
Lorsque l’on définit une variable API, il faut définir :
Un nom : c’est l’adressage symbolique de la variable.
Le type de donnée : BOOL, INT,…
L’adresse absolue : par exemple Q0.0
Chapitre 4 : Automatisation et supervision
32
Table de variable elle contient 16 variables
III.8 Programmation
Temporisateur Ton :
La sortie de cette temporisation passe à <1> après une durée définit pour autant que son
entrée soit toujours à <1>. Aussitôt que l’entrée revient à <0>.la sortie revient à <0> .
L’équivalent de cette temporisation est le relais temporisé à l’enclenchement.
Remarque : lorsqu’une coupure de tension se produit lors de l’écoulement du temps, le
temps restant est sauvegardé, puis reprendra au retour de la tension pour autant que les
entrées IN et EN soient toujours à 1.
Figure 24:Table des variables
Chapitre 4 : Automatisation et supervision
33
Figure 25:Paramètres de l'instruction TON
NORM_X :
Nous pouvons utilisées le bloc de conversion normaliser NORM_X pour mettre l’échelle
une valeur analogique du capteur de jauge. Ce bloc se trouve dans le catalogue des
instructions de TIA PORTAL V13 à la rubrique conversion.
Le capteur de jauge délivre une tension continue entre 0 et 10 mV exercés sur ce capteur,
cette dernière sera amplifier entre 0 et 10V par l’amplificateur TL084. Ce signal sera
convertit en une valeur interne à la CPU comprise entre 0 et 247 .Cette valeur représente
une mesure du poids des sacs à ciments, sachant que 0 V correspond à 0 kg et 10 V
correspond à 50kg.
Les valeurs d’entrées sont des données de type INT, Les valeurs de sortie de la mise à
l’échelle sont par contre des données aux formats REAL.
La fonction NORM_X convertit des données aux formats INT vers des données aux
formats REAL.
Chapitre 4 : Automatisation et supervision
34
Figure 26:Normaliser
IIII Création des écrans de supervision
Afin de mieux visualiser le bon fonctionnement du notre système et concrétiser le travail,
nous avons appliqué le programme élaboré sur l’interface de supervision.
Le logiciel de la supervision WINCC flexible sert à configurer des interfaces utilisateurs
destiné à la commande des machines des installations. Il offre des modules fonctionnels
adapter an mode industriel pour la représentation graphique, la signalisation d’alarmes,
l’archivage et la journalisation
Notre projet va comporter une vue principale.
IIII .1 . Vue principale
La vue principale de la balance électronique présentée à la figure 27 montre les différents
équipements du groupe, dans un ordre identique à la réalité. Nous utilisons l’éditeur
RUNTIME pour démarrer la supervision.
Chapitre 4 : Automatisation et supervision
35
Figure 27:Vue principale de la balance électrique
Conclusion
Dans ce chapitre, nous avons définit la configuration nécessaire pour la réalisation de
l’application, ensuite, l’étape de simulation qui nous a permis de tester le fonctionnement de
notre système et de vérifier les états des différents équipements. Enfin, nous avons réalisé des
écrans de supervision de la balance électronique sur WINCC.
Conclusion générale
36
Conclusion générale
L’automatisation d’un système industrielle nécessite généralement de gros
investissement qui ne peuvent être réalisé que si cette réalisation est justifiée financement ou
socialement.
Le rôle de l’automatisme industriel a comme objectif d’améliorer la productivité, la
qualité, la sécurité et autres variables qui peuvent influencés les objectifs de l’entreprise. C’est
dans ce contexte qu’on a réalisé notre stage de fin d’études.
Durant le présent projet de fin d’études, Il nous a été confié la mission, au sein de l’équipe
régulation de la société Ciment de Bizerte, d’étudier et mettre la mise en place un système de
mesure des paquets des ciments par supervision sur écran tactile
Nous avons rencontré plusieurs problèmes durant la conception de la carte et la réalisation
pratique de la supervision (l’absence de certains matériels au début, des difficultés au niveau de
l’utilisation des logiciels, etc.) mais grâce à ce que nous avons appris durant nos études et
l’assistance de nos encadrants, nous avons pu surmonter ces difficultés.
Bibliographie
37
Bibliographie
[1] http://www.lescimentsdebizerte.ind.tn/index.php?lang=ar
[2] https://www.mikroe.com/mikroc/
[3] http://www.industry.siemens.com/topics/global/fr/tia-portal/logiciel-
controller-tia-portal/simatic-step7-basic-tia-portal/exigences-du-
systeme/pages/default.aspx
[4] http://fr.rs-online.com/web/generalDisplay.html?id=siemens-
industriel&file=products_10
[5] https://fr.wikipedia.org/wiki/Jauge_de_d%C3%A9formation
[6] http://www.omega.fr/prodinfo/jauges-de-contrainte.html
[7] https://www.egr.msu.edu/eceshop/Parts_Inventory/datasheets/tl084cn.pdf
ANNEXES
38
Annexes
Annexe [1] le typon de la carte de microcontrôleur
ANNEXES
39
Annexe [2] : Préparation du projet
Annexe [3] : Capteur de jauge
<
ANNEXES
40
Annexe [4] : Broyeur
ANNEXES
41
Annexe [5] : Tapis roulant
ANNEXES
42
Résumé :
Notre projet de fin d’études consiste à mettre en place un système de mesure des paquets des
ciments par supervision sur écran tactile. L’idée consiste à surveiller le poids des sacs à ciments afin
de pouvoir réagir rapidement en cas de défaut. Les nombres de sacs à ciments faites par jour seront
affichés par l’automate. La visualisation sera affichée sur un écran tactile.
Mots clés : TIA PORTAL, Supervision, Microcontrôleur, capteur de jauge.
Abstract :
Our graduation project consists in setting up a system for measuring cement packs by
supervision on a touch screen. The idea is to monitor the weight of the cement bags in order to
be able to react quickly in the event of a defect. The number of cement bags made per day will
be displayed by the PLC. The display will be displayed on a touch screen.
Keywords: TIA PORTAL, Supervision, Micro Controller, Gauge Sensor.