dans le cadre du projet bts iris 2007, nous allons étudier le processus de fonctionnement dun...
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ATELIER DE PEINTURE ROBOTISÉ POUR
ÉQUIPEMENTIER AUTOMOBILE
CONDUITE DE PROCESS ET SUPERVISION
BTS IRIS - PROJET 2007
Dans le cadre du projet BTS IRIS 2007, nous allons étudier le processus de fonctionnement d’un atelier de peinture.
L’atelier de peinture est destiné aux traitements de carrosseries automobiles en plastique polypropylène (PP) dans l’usine de Sandouville (Seine-Maritime) où l’on monte les véhicules ESPACE type RENAULT.
Introduction
PRÉSENTATION DE
L’INFRASTRUCTURE DE L’ATELIER
Cadence de traitement de bouclier: 180 boucliers/heure
Vitesse de déplacement des nacelles : 1,5m/min
Temps de parcours: 104min
16 teintes de peinture pour les boucliers
Couches de peintures dans les différentes cellules:
Cellule Primaire: 1couche de 10 µm
Cellule de Base: 2 couches de 15 µm
Cellule de Vernis: 2 couches de 20 µm
Convoyeur de 270 mètres
Le système
L’application des couches de peinture génère 2 types de pollution:
Suspension de 60 à 70% de peinture dans l’air
90% de diluants ou solvants par rapport au produit sec de la peinture
Les conditions d’environnement :
Qualité des produits traités(ISO 900X ET 14XXX)
Respect des normes anti-pollution (air et eau)
Respect des normes de sécurité
Le système
SYNOPTIQUE GLOBAL
DE L’ATELIER DE PEINTURE
SCHÉMA FONCTIONNEL
DE L’ATELIER DE PEINTURE
Sas de désolvatation
Cellule primaire 23°C-60%-0,6m/s
Eau Air Peinture
Eau Air
Air
Centrale d’eau
Air
Retour
Distribution
Evacuation
Centrale d’air
Air frais Retour
Distribution
Sas de désolvatation
Cellule base 23°C-60%-0,6m/s
Eau Air Peinture
Eau Air
Air
Air
Sas de désolvatation
Cellule vernis 23°C-60%-0,6m/s
Eau Air Peinture
Eau Air
Air
Air
Tunnel 3 80 => 20°C
Tunnel 1 20 => 80°C
Air Air
Tunnel 2 80°C
Alimentation 50m3
Evacuation
Architecture des équipements de conduite des processus
Répartition des tâchesÉtudiant AMathieu Fanack
Étudiant BJean-Alain Avelino
Étudiant CAnthony Burton
Supervision générale et locale de l’atelier de peinture
Supervision locale de traitement de l’air
Supervision locale de traitement de l’eau
• synoptique de la supervision générale avec consignes d’états
• communication par réseau local Ethernet avec les supervisions locales
• impression des fichiers historiques
• synoptique de la supervision locale avec états
• communication série et dialogue avec la centrale d’acquisition A
• synoptique de la supervision locale avec consignes et états
• contrôle commande de cette supervision
• communication série et dialogue avec la centrale d’acquisition B
• communication par réseau local Ethernet avec la supervision générale
• synoptique de la supervision locale avec consignes et états
• contrôle commande de cette supervision
• communication série et dialogue avec l’automate programmable KEYENCE
• communication par réseau local Ethernet avec la supervision générale
ANALYSE
UML
Cas d’utilisation général
Atelier de peinture robotisé pour équipementier automobile
Superviser l’atelier de peinture
Supervise l’atelier de peinture
Superviser le processus local de l’atelier de
peinture
Superviser le processus du traitement de l’air
Superviser le processus du traitement de l’eau
<< Extend >> << Extend >>
<< Extend >>
Opérateur de
supervision générale
Opérateur local de
l’atelier de peinture
Supervise le processus local de l’atelier de
peinture
Opérateur de
traitement de l’air
Supervise le processus de traitement de
l’eau
Supervise le processus de traitement de
l’air
Opérateur de
traitement de l’eau
Relation d’utilisation
Opérateur de
traitement de l’air
Superviser le processus du traitement de l’air
Supervise le processus
de traitement de l’air
Filtrer l’air Humidifier l’air Dépolluer les solvants
Distribuer l’air
<< Include >> << Include >> << Include >> << Include >>
Relation d’utilisation de la supervision du processus du traitement de l'air
Scénario général
Opérateur de supervision
générale
Opérateurs de supervisions
locales
Station de supervision
générale
Centrale d’acquisition ou
automate programmable
Stations de supervisions
locales
Saisir les consignes de régulation
Envoyer les consignes de régulation
Demander les données des capteurs
consignes
Envoyer les données
des capteurs
Piloter les actionneurs
Visualiser l’animation de la supervision
Envoyer les données d’E/S
Visualiser l’animation de la supervision générale
Effectuer le traitement
Archiver les données d’E/S
Toutes les secondes
CONSTITUTION
DE LA SUPERVISION
Liste des capteurs et actionneursCapteurs de la supervision locale du traitement de l’air
Grandeur mesurée Type de capteur Lieu Unité Remarque Température Analogique Sas destatisation °C 23°C ±2°C Température Analogique Sas 1 dessolvation °C 23°C ±2°C Température Analogique Sas 2 dessolvation °C 23°C ±2°C Température Analogique Sas 3 dessolvation °C 23°C ±2°C Température Analogique Etuve montée °C 20°C à 80°C pendant 10 min Température Analogique Etuve maintien °C 80°C ±5°C Hygrométrie Analogique Sas destatisation % 60% ±10% Hygrométrie Analogique Sas 1 dessolvation % 60% ±10% Hygrométrie Analogique Sas 2 dessolvation % 60% ±10% Hygrométrie Analogique Sas 3 dessolvation % 60% ±10%
Pression Analogique Sas destatisation hPa ≈ 1000 mbar (>9,81hPa) Pression Analogique Sas 1 dessolvation hPa ≈ 1000 mbar (>9,81hPa) Pression Analogique Sas 2 dessolvation hPa ≈ 1000 mbar (>9,81hPa) Pression Analogique Sas 3 dessolvation hPa ≈ 1000 mbar (>9,81hPa)
Actionneurs de la supervision locale du traitement de l’air
Actionneur Action Type d’actionneur
Lieu Unité Remarque
Entrée gaz Température Analogique Centrale d’air °C 23°C ±2°C Entrée eau Hygrométrie TOR Centrale d’air % 60% ±10% Ventilateur Débit Analogique Centrale d’air m/s 2m/s soit 200m³/s Ventilateur Débit Analogique Sas destatisation m/s 0,3m/s soit 15m³/s Ventilateur Débit Analogique Sas 1 dessolvation m/s 0,6m/s soit 30m³/s Ventilateur Débit Analogique Sas 2 dessolvation m/s 0,6m/s soit 30m³/s Ventilateur Débit Analogique Sas 3 dessolvation m/s 0,6m/s soit 30m³/s Entrée gaz Température Analogique Etuve montée °C 20°C à 80°C
pendant 10 min Entrée gaz Température Analogique Etuve maintien °C 80°C ±5°C
Chaîne de développementSystème d’Exploitation :UNIX/AIX V3.2.5. Outils de développement :Stations IBM RISC System/6000 355. Architecture logicielle :Langage C pour AIX avec les librairies Xlib, X-Toolkit Intrinsics (Xt), OSF Motif (Xm), et XPixMap(Xpm).Compilateur XL C Compiler V1.3.0.19.Editeur Xmediteur et Vi. Automate programmable :Keyence KV24T2W à 16 entrées et 8 sorties TOR.Module 4 sorties analogiques KV-DA4.Module 4 entrées analogiques KV-AD4.
Autres :PC sous LINUX/RedHat 9 avec l’éditeur gVim. Les fichiers sources ont étaient envoyés via ftp grâce à l’interface de gFTP.
Chaîne de développement
Shell : ksh
X11R4
mwm
Bureau Motif
Application
OS : UNIX/AIX
Couches de l’environnement sous AIX
Application
Système/Réseau X11R4
Xlib
Xt Intrinsics
Motif
Couches de X
Couches logicielles : Couches librairies graphiques :
XPM
SART : Diagramme de contexte
SART : DFD/DFC 0
SART DFD/DFC 3.0 - Superviser le traitement de l’air
Superviser
3.1
Archiver
3.5
Réguler
3.2
Communiquer avec E/S
(Keyence)
3.3
Communiquer avec
supervision générale
3.4
Données capteurs, actionneurs et consignes du
Traitement de l’eau
Données de l’historique
du traitement de l’air
Etat Traitement
de l’air
Consignes Traitement
de l’air
Démarrer Supervision Traitement
de l’air
Lecture des données
Ecriture des consignes
Démarrer Régulation
Ecriture des informations comparé de
traitement de l’air
Lecture des données et
consignes de traitement de l’air
régulés
Fichier historique Traitement de l’air
Données en lecture du fichier
Traitement de l’air
Données en écriture du fichier Traitement de l’air
Démarrer Archivage
Lecture des données capteurs et actionneurs de Traitement de l’air
archives
Lecture / Ecriture des données
Lecture / Ecriture des données et consignes de
Traitement de l’air communiqués
Consignes de régulation Traitement
de l’air
Etats des capteurs et actionneurs
Traitement de l’air
Données capteurs du
traitement de l’air
Données actionneurs
du traitement de l’air
Démarrer communication
Démarrer communication
réseau
SOLUTIONS
APPORTÉES
Analyse : PixMap
LE FORMAT XPM (XPIXMAP) : Format d'image spécialisé dans les icônes des environnements graphiques. Il est utilisé par X11. La compression appliquée est très faible. Le format XPM est destiné aux petites images. Format 16 couleurs.
CRÉATION DE LA LIBRAIRIE : Création d’une image bitmap. Convertir cette image dans « The GIMP 1.2 » en format Xpixmap (.xpm). Transfert de l’image sur la station par le service ftp à l’aide de gFTP.
UTILISATION DE LA LIBRAIRIE : Création d’un pixmap grâce à la fonction XpmReadFileToPixmap (dans xpm.h). Création d’un widget de type label et de contenu PIXMAP. Intégration du pixmap dans ce label.
Analyse : les sockets (TCP) Forme communication entre processus. Echanger des données entre plusieurs
processus sur la même machine ou sur des machines différentes
La communication s'effectue grâce à un protocole réseau (IP, ISO, XNS...).
Utilisation des sockets en mode connecté
socket()
SERVEUR CLIENT
Etablissement de la
connexion
Transfert de
données
connect()
write()
close()
read()
accept()
listen()
bind()
socket()
write()
read()
close()
Appel pouvant être bloquant
Appel non bloquant
Création Client TCP Création Serveur TCP
Création du socket Création du socket
Récupération de l'adresse IP du serveur
Choix du port à écouter
Connexion au serveur Attente d'une connexion
Dialogue avec le serveur Dialogue avec le client
Fermeture de la connexion
Fermeture de la connexion
Analyse : acquisition
Gestion du port série : Paramétrage de la liaison série :
utilisation de la structure termio Communication avec l’automate programmable :
utilisation des primitives du noyau (open, read, write, close)
Structure termio : Mode canonique (par défaut)
adapté au traitement d’un terminal avec dialogue (invite login) Mode non canonique
permet de piloter un équipement (ex : modem)
APERÇU DE
L’APPLICATION
Travail réalisé
Répartition des capteurs et actionneurs Réalisation du synoptique Réalisation des animations Réalisation de la communication réseau Réalisation des interfaces Communication avec l’automate programmable Prise en main des capteurs industriels Archivage des données dans un fichier Réalisation de la régulation
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