présentation soutenance PFE 2016

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Labview + Tia portal +Data dashboard + Siemens PLC
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présentation soutenance PFE 2016

  1. 1. 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
  2. 2. 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
  3. 3. ABSTRACT
  4. 4. PREMIERE PARTIE : GENERALITES
  5. 5. 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.
  6. 6. CHAPITRE 1: Présentation de la structure d’accueil 1.2 service de production 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
  7. 7. 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 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
  8. 8. 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 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
  9. 9. 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 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
  10. 10. CHAPITRE 3: Etude de l’existant 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 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
  11. 11. CHAPITRE 3: Etude de l’existant 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 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
  12. 12. DEUXIEME PARTIE : ETUDE CONCEPTUELLLE
  13. 13. 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
  14. 14. CHAPITRE 4:choix de la solution 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 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
  15. 15. CHAPITRE 4:choix de la solution 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 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
  16. 16. CHAPITRE 4:choix de la solution 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 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
  17. 17. 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 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
  18. 18. CHAPITRE 5: Les améliorations 5.2 Synoptique du système :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
  19. 19. CHAPITRE 6: Câblage électrique du système 6.1 Câblage de module d’entré TORPARTIE 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
  20. 20. CHAPITRE 6: Câblage électrique du système 6.2 Câblage de module de sortie TORPARTIE 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
  21. 21. CHAPITRE 6: Câblage électrique du système 6.3 Câblage de module d’entré/sortie analogique Entré analogiques:  Capteur de vitesse moteur M1  Capteur de vitesse moteur M2  Capteur de vitesse moteur M3  Capteur de vitesse moteur M4  Capteur ultrason de niveau d’eau Sorties analogiques :  Vers variateur vitesse moteur M1  Vers variateur vitesse moteur M2  Vers variateur vitesse moteur M3  Vers variateur vitesse moteur M4  Vers électrovanne 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
  22. 22. TROISIEME PARTIE : IMPLEMENTATION DE LA SOLUTION
  23. 23. 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
  24. 24. CHAPITRE 7: Programmation API a) système chainePARTIE 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
  25. 25. CHAPITRE 7: Programmation API b) système réservoirPARTIE 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
  26. 26. CHAPITRE 7: Programmation API c) Visualisation des paramétrés de régulateur PIDPARTIE 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
  27. 27. CHAPITRE 7: Programmation API d) Synoptique de communication Programme API Interfaces LabVIEW PARTIE 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
  28. 28. CHAPITRE 8: Conception des interfaces de supervision LabVIEW 8.1 Interface de gestion d’utilisateurPARTIE 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
  29. 29. CHAPITRE 8: Conception des interfaces de supervision LabVIEW 8.2 Interface de supervision de 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
  30. 30. CHAPITRE 8: Conception des interfaces de supervision LabVIEW 8.3 Interface de simulation des capteursPARTIE 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
  31. 31. CHAPITRE 8: Conception des interfaces de supervision LabVIEW 8.4 Interface de contrôle de vitesse des moteursPARTIE 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
  32. 32. CHAPITRE 8: Conception des interfaces de supervision LabVIEW 8.4 Interface de contrôle de vitesse des moteursPARTIE 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
  33. 33. CHAPITRE 8: Conception des interfaces de supervision LabVIEW 8.5 Interface de comptage d’énergie pour chaque moteurPARTIE 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
  34. 34. CHAPITRE 8: Conception des interfaces de supervision LabVIEW 8.5 Interface de comptage d’énergie pour chaque moteurPARTIE 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
  35. 35. CHAPITRE 8: Conception des interfaces de supervision LabVIEW 8.6 Interface statistiquePARTIE 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
  36. 36. CHAPITRE 8: Conception des interfaces de supervision LabVIEW 8.7 Enregistrement de donnesPARTIE 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
  37. 37. CHAPITRE 8: Conception des interfaces de supervision LabVIEW 8.8 Interface de supervision de réservoir d’eauPARTIE 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
  38. 38. CHAPITRE 8: Conception des interfaces de supervision LabVIEW 8.9 Interface des information sur le projetPARTIE 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
  39. 39. 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 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
  40. 40. Contrôle du système Etat du système CHAPITRE 9:Conception des interfaces de contrôle par Tablette 9.1 Interface principale de contrôle du système chainePARTIE 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
  41. 41. Validation de contrôle de vitesse Indicateur d’état de moteur Vitesse choisie Validation de vitesse choisie CHAPITRE 9:Conception des interfaces de contrôle par Tablette 9.2 Interface pour contrôler la vitesse des moteurs du chainePARTIE 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
  42. 42. Simulation de capteur de vitesse Valeur de capteur de vitesse à simuler CHAPITRE 9:Conception des interfaces de contrôle par Tablette 9.3 Interface pour simuler les capteurs de vitessePARTIE 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
  43. 43. CHAPITRE 10: Diagrammes 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 10.1 Diagramme d’utilisation
  44. 44. CHAPITRE 10: Diagrammes 10.2 Diagramme des classesPARTIE 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
  45. 45. 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
  46. 46. QUESTIONS REMARQUES SUGGESTIONS

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