RÉPUBLIQUE ALGÉRIENNE DÉMOCRATIQUE ET POPULAIRE MINISTÈRE DE L’ENSEIGNEMENT SUPÉRIEUR ET DE LA RECHERCHE

SCIENTIFIQUE

UNIVERSITÉ FERHAT ABBAS –SÉTIF-

FACULTÉ DE SCIENCES DE L’INGÉNIEUR

DÉPARTEMENT D’ÉLECTROTECHNIQUE

MÉMOIRE DE FIN D’ÉTUDE

EN VUE DE L’OBTENTION DU DIPLÔME

D’INGÉNIEUR D’ÉTAT EN ÉLECTROTECHNIQUE

OPTION : AUTOMATIQUE

THÈME

Automatisation d’un concasseur minerai de fer par l’automate programmable SIMATIC S7-400

 

 

Étudié par : Encadré par :

LEFKIR ZINE EDDINE Mr. LAMAMRA ATHMANE

SELMI AHMED SABER

Promotion : 2008/2009

Nous tenons tout d’abord à remercier Allah qui nous a réuni tous les deux dans une grande amitié entouré de confiance, de patience, de courage et de volonté

pour faire ce travail.

Ce travail n’aurait pu se faire seul ! Ce sont les compétences, la disponibilité, le dynamisme, la bonne humeur et la patience de chacun, qui nous ont permis de

poursuivre nos études et d’achever ce mémoire dans les meilleures conditions. C’est pourquoi nous tenons chaleureusement à remercier ici toutes les personnes qui ont

contribué de loin comme de prés pour achever ce travail.

Nous tenons à remercier nos enseignants du département d’Electrotechnique qui ont contribués à notre formation durant notre cursus universitaire, et à qui l’on doit tous

nos respects. En particulier notre chef de département et promoteur de thèse Mr. LAMAMRA.A, pour ses judicieux conseils et pour les efforts et

la patience qu’il nous a accordé.

Les mêmes expressions de reconnaissance vont également à notre Co-encadreur, Mr. ZAZI.B qui nous a encouragé, conseillé, motivé, soutenu et pour sa disponibilité

lors des différentes sollicitations.

Nous adressons nos respectueux remerciements à tous les membres du jury qui nous ont fait l’honneur de participer à l’évaluation de notre travail. Nous sommes

certains de pouvoir compter sur leurs vastes connaissances et leurs esprits critiques constructifs et par leurs commentaires pour nous aider à mieux comprendre certains

problèmes rencontrés au cours de ce travail.

Nous tenons à remercier d’une part le directeur d’unité de la cimenterie SCAEK Mr. Douida.F, et d’autre part le staff technique : Madani.N, Belekhel.R, Kouchit.H, Ayat.M, Douibi.A, Bensmail.A, Djoudi.A, et toute l’équipe du

département d’automatisme pour leur collaboration durant notre stage.

Nos remerciements s'adressent également à nos collègues et à tous nos amis.

REMERCIEMENT

 

 

Je dédie ce modeste travail à l’étoile de ma vie celle que je vois jour et nuit,

et je parle bien sure de ma mère symbole de patience de tendresse et d'amour celle qui a

été toujours là pour moi, c’est grâce a elle que je suis ce que je suis.

Aussi a la mémoire de mon très cher père, exemple d'honnêteté

et de sacrifice, que je remercie pour tout ce qu'il ma donné et que j'aurais tant aimé lui

rendre, toujours présent dans mon cœur, que ton âme repose en paix.

Je le dédie également à ceux qui ont été toujours présent et à tout moment

tante HABIBA et oncle FARID

A mon très cher frère ISMAIL RAMI

A ma très chère sœur LILIA SABRINA

A mon cousin BILEL et ma tante DJAMILA et SABEH et toute la famille

A ma future mariée SARA, tous mes ami(e)s et mes collègues

A la personne qui a partagé avec moi ce travail, mon frère

et collègue ZINEDDINE

Je dédie enfin ce travail à toute personne ayant contribué de près

ou de loin à sa concrétisation.

DÉDICACE

 

 

Á qui puis-je dédier ce travail si ce n'est à mes très chers parents,

dont le sacrifice, la tendresse, l'amour, la patience, le soutien, l'aide et les

encouragements sont le secret de ma réussite. Sans eux, je ne serais pas ce que je suis

aujourd'hui.

Je le dédie également :

Á mes chers frères et sœur, Kaouthar, Abd Elghafour, Zahra, mon

cousin Sofiane et mon petit frère Tarek pour leurs soutien, leurs aides, leurs

encouragements,

Á mes grands mère et grands pères et toute ma famille,

Á tous mes enseignants, du primaire au niveau supérieur,

Á tous mes amis qui étaient avec moi dés le début de mon parcours surtout

mon amie Saber

Je dédie enfin ce travail à toute personne ayant contribué de près

ou de loin à sa concrétisation.

DÉDICACE

 

U.F.A.S                       Page  1 

 

Table des figures 4

Introduction générale 6

1. Présentation de la SCAEK 7

1.1. Introduction 7

1.2. Situation géographique de la cimenterie 7

1.3. Produit fabriqués 7

1.4. Le processus de fabrication du ciment 7

2. Présentation du cahier de charge et de l’atelier CMF 8

2.1. Installation du minerai de fer 8

2.2. Alimentateur Métallique 8

2.3. Concasseur à percussion 9

Nomenclature des éléments du Concasseur à percussion 9

2.4. Les bandes de transports vers trémie 10

Bande sous concasseur 10

Bande langente 10

Bande ascendante 11

2.5. le système de dépoussiérage 11

Le filtre à manches 11

Caractéristique du filtre 11

Phase de nettoyage 12

Phase de récupération 12

3. Le concassage description et processus 12

3.1. Processus générale de l’atelier 12

3.2. Description Générale de l’atelier concassage Minerai de Fer 13

1. Introduction au API 14

1.1. Architecture des automates 14

1.2. Critères de choix d'un automate 14

TABLE DES MATIÈRES

2 Les automates programmables industriels S7-400 14

1 Présentation de la société et du cahier de charges 7

U.F.A.S                       Page  2 

2. La gamme SIEMENS 15

2.1. L’automate programmable industriel S7-400 15

2.2. Avantages 15

2.3. Caractéristiques techniques 16

3. Normes de communication 17

3.1. MPI 17

3.2. PROFIBUS 17

3.3. Industriel Ethernet 17

4. Présentation du progiciel SIMATIC PCS7 17

4.1. Définition de l’éditeur CFC 18

4.2. Le diagramme CFC 18

4.3. Le diagramme SFC 18

4.4. S7-PLC-SIM : (l’AP de simulation) 19

Etats de fonctionnement de la CPU 19

Indicateurs de la CPU 19

5. Présentation SIMATIC WINCC 20

5.1. L’explorateur WINCC 20

5.2. Le Graphics Designer 21

Structure de l'écran de Graphics Designer 21

5.3. L’application RUNTIME : (accès à la supervision) 21

1. Introduction 22

2. L’analyse Fonctionnelle du démarrage groupe transport 22

Sécurité des moteurs groupe transport 24

3. L’analyse Fonctionnelle du démarrage groupe dépoussiérage 25

4. L’analyse Fonctionnelle du démarrage groupe concasseur 26

Sécurité des moteurs groupe concasseur 27

5. L’analyse Fonctionnelle niveau de la matière attient 28

6. Les abréviations 29

3 Modélisation des séquences par Analyse Fonctionnelle 22

U.F.A.S                       Page  3 

1. Premier tache à réaliser pour le projet 30

1.1. Introduction au SIMATIC Manager 30

1.2. Création du projet 30

1.3. Les vues du projet 31

2. Configuration matériels 32

2.1. Configurer l'AS 32

2.2. Configurer l'OS 33

2.3. Paramétrer les liaisons dans Net pro 34

2.4. Charger la configuration matérielle 35

3. Création du programme 36

3.1. La table des mnémoniques 37

3.2. Les Blocs fonctionnels 37

3.2.1. Le Bloc C_GROUP 38

3.2.2. Le Bloc C_DRIVE 39

3.2.3. Le Bloc C_ANNUNC (bloc message) & CH_DI 40

3.3. Structure du programme 41

4. Simulation du programme 41

4.1. Présentation de la table VAT 41

4.2. Test de la séquence CMF100S01 42

4.3. Test de bloc moteur concasseur CMF301 42

4.4. Simulation d’un défaut 43

5. Supervision du processus 43

5.1. Statut des états de la séquence 43

5.2. Supervision de l’atelier CMF 44

5.2.1. Marche complet de l’atelier 44

5.2.2. Arrêt à cause d’un défaut 45

5.3. Les modes de marche d’une séquence 45

5.4. Les diagnostics des blocs 46

Conclusion générale 47

Bibliographie 48

 

4 Création du projet et simulation des séquences 30

U.F.A.S                       Page  4 

 

 

Figure (1-1) : Les étapes de production du ciment 8

Figure (1-2) : L’Alimentateur métallique 8

Figure (1-3) : Le Concasseur 9

Figure (1-4) : Détail du concasseur à percutions 9

Figure (1-5) : La bande transporteuse 10

Figure (1-6) : Le contrôleur de rotation (cercle rouge) 10

Figure (1-7) : Fin de cours (cercle rouge) 11

Figure (1-8) : Filtre à manches 11

Figure (2-1) :L’automate programmable industriel S7-400 16

Figure (2-2) : Le diagramme CFC dans l’éditeur des diagrammes 18

Figure (2-3) : L’explorateur WINCC 20

Figure (2-4) : Fenêtre du Graphics Designer 21

Tables de désignations

TAB1: BLOC GROUPE (C_GROUP) 29

TAB2: BLOC CLAPET (C_DAMPER) 29

TAB3: BLOC MOTEUR (C_DRIVE) 29

TAB4: BLOC VANNE (C_VALVE) 29

TABLE DES FIGURES

1 Présentation de la société et du cahier de charges 7

2 Les automates programmables industriels S7-400 14

3 Modélisation des séquences par Analyse Fonctionnelle 22

U.F.A.S                       Page  5 

Figure (4-1) : L’assistant de PCS7 30

Figure (4-2) : liste des CPU 30

Figure (4-3) : Nombre de niveaux et choix d’objet AS et OS 30

Figure (4-4) : nom du projet & lieu d’archivage 31

Figure (4-5) : Validation des paramètres 31

Figure (4-6) : Les vues de projet 32

Figure (4-7) : Configuration de l’AS 32

Figure (4-8) : Configuration de l’OS 33

Figure (4-9) : Fenêtre NetPro 34

Figure (4-10) : Chargement de la configuration 35

Figure (4-11) : Vue générale des diagrammes CFC 36

Figure (4-12) : Tables des mnémoniques 37

Figure (4-13) : Le Catalogue 37

Figure (4-14) : Vue du bloc groupe (C_GROUP) 38

Figure (4-15) : Vue du bloc moteur (C_DRIVE_1D) 39

Figure (4-16) : Diagramme du déport de bande et d’arrêt d’urgence 40

Figure (4-17) : Vue générale du bloc groupe (C_GROUP) 41

Figure (4-18) : La table VAT 41

Figure (4-19) : Test du groupe transport (CMF1OOS01) 42

Figure (4-20) : Test du bloc moteur concasseur 42

Figure (4-21) : Simulation d’un défaut 43

Figure (4-22) : Supervision (1) de l’atelier 44

Figure (4-23) : Supervision (2) de l’atelier 45

Figure (4-24) : Les modes de marches 46

Figure (4-25) : Vue diagnostique du niveau analogique 46

4 Création du projet et simulation des séquences 30

U.F.A.S                       Page  6 

 

L’industrie du ciment occupe une place prépondérante dans les économies de toutes les

nations puisqu’elle à la base du développement de secteurs vitaux dans l’économie des pays, par la

production des matériaux les plus usités.

Employé dans la construction des bâtiments, d’ouvrages d’art et d’infrastructures, le béton,

principale application du ciment contribue à l’amélioration des conditions de bien et du bien être

individuel.

Des infrastructures de base et la reprise des grands investissements industriels, a poussé les

producteurs du ciment à investir dans l’automatisation des systèmes et de produire, en ayant

recours le moins possible à l’homme, des produits de qualité, augmentation de capacité,

métrisation de la maintenance et ce pour un coût le plus faible possible.

Les automates programmables industriels (API) sont apparus à la fin de l’année soixante, à la

demande de l’industrie automobile américaine (GM), qui réclamait plus d’adaptabilité de leurs

systèmes de commande.

L’automatisation sert à remplacer un système à logique câblé par un appareil électronique

programmable, adapté à l’environnement industriel, qui réalise des fonctions d’automatisme pour

assurer la commande de pré actionneur et d’actionneur à partir d’informations logiques,

analogiques ou numériques, et la surveillance en temps réel de processus industriel.

Les systèmes automatisés par l’API de la gamme Siemens S7-400 utilise le langage PCS7 qui

assure la commande et la supervision du processus, ont été entamés en 2005 au niveau de tout une

ligne de production de la cimenterie Ain El Kébira. 

Nous projetons d’automatiser un atelier de concassage par un automate programmable

S7-400 lié avec le progiciel PCS7 qui nous permet de piloter et superviser le processus.

Ce dernier sert à concasser les blocs de minerai de fer et l’acheminement de produit concassé par

l’intermédiaire des transporteurs à bande vers les trémies de stockage au niveau de la ligne de

production.

Notre plan de travail sera comme suit :

Chapitre1 : Présentation de la société et du cahier de charges

Chapitre2 : Les automates programmables industriels S7-400

Chapitre3 : Modélisation des séquences par Analyse Fonctionnelle

Chapitre4 : Création du projet et simulation des séquences

INTRODUCTION

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Présentation de la SCAEK

1.1. Introduction

1.2. Situation géographique de la

cimenterie

1.3. Produits fabriqués

1.4. Le processus de fabrication du

ciment

2. Présentation du cahier de

charge et de l’atelier CMF

2.1. Installation du minerai de fer

2.2. Alimentateur Métallique

2.3. Concasseur à percussion

Nomenclature des éléments du

Concasseur à percussion

2.4. Les bandes de transports vers

trémies

Bande sous concasseur

Bande langente

Bande ascendante

2.5. le système de dépoussiérage

Le filtre à manches

Caractéristique du filtre

Phase de nettoyage

Phase de récupération

3. Le concassage description et

processus

3.1. Processus générale de l’atelier

3.2. Description Générale de l’atelier (CMF)  

 

 

 

 

 

 

 

Présentation de la société et du cahier de charge

Chapitre N° 1 1

L a société du ciment d’Ain El Kébira est une filiale du groupe l GIC-ERCE (groupement d’intérêt commun - entreprise des ciments et dérivés de l’est) depuis 1974, elle fait partie de la première génération des cimenteries installées en Algérie par le constructeur KHD Allemagne d’une capacité nominale de production qui atteint un million de tonnes par an. La vocation principale de la société est la production et la commercialisation du ciment. Elle est composée de deux entités : la direction générale et la cimenterie. L’utilisation de minerai de fer comme élément d’addition dans la fabrication du ciment avec un pourcentage de 3-4 nécessite l’implantation d’un atelier de concassage complète .Le but c’est de concasser le minerai de fer et de l’acheminer jusqu’aux trémies de stockage.

 

CHAPIT

 

 

1.  

1.1. Int

La socié

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1.2. Situ

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1.3. Pro

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1.4. Le

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CHAPIT

 

 

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TRE  N°1 

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CHAPIT

 

 

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TRE  N°1 

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CHAPIT

 

 

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TRE  N°1 

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CHAPITRE  N°1  Présentation de la société et du cahier de charges   

U.F.A.S                    Page  13 

Les différentes opérations de concassage et transport génère un dégagement des poussières

volatiles qui nécessite la présence d’un dépoussiéreur.

Les séquences de démarrage se déroulent comme suit :

Sélection du clapet vers une trémie et vérification du niveau de la matière dans ces trémies.

Démarrage des bandes de transport (démarrage de la bande en amont puis qui vienne en aval).

Démarrage du dépoussiéreur (sas2 en suite la vis, sas1, le ventilateur, enfin le séquenceur).

Démarrage du concasseur puis l’alimentateur métallique.

3.2. Description Générale de l’atelier CMF:

Notre cahier de charge contient plusieurs équipements industriels chacun à un rôle primordiale,

c’est pour quoi on a partagé l’atelier de concassage minerai de fer en trois groupes principaux, de

sorte que nous obtenons un simple cahier de charge.

1-Groupe transport.

2-Groupe de dépoussiérage.

3-Groupe concasseur minerai de fer.                                                                                                      

Le synoptique suivant montre les différents groupes de l’atelier CMF suivie de leur nomenclature

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1): Trémie Bc1-Bc2 « KHD », (2): Trémie Bc3 « FLS », (3): Bande vers FLS, (4): Clapet de

sélection, (5): Bande ascendante, (6): Bande langente, (7) : Bande sous concasseur, (8) : Vis

transporteuse, (9) : Ventilateur de tirage, (10) : Concasseur minerai de fer, (11): Alimentateur

métallique « Tablier », (12) : la matière à concasser «minerai de fer ».

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Les automates programmables industrielles à S7-400

 

Chapitre N° 2  

 

 

 

 

1. Introduction au API

1.1. Architecture des automates

1.2. Critères de choix d'un automate

2. La gamme SIEMENS

2.1. Fonctionnalités de l’API S7-400

2.2. Avantage

2.3. Caractéristiques techniques

3. Normes de communication

3.1. MPI

3.2. PROFIBUS

3.3. Industriel Ethernet

4. Présentation du progiciel

SIMATIC PCS7

4.1. Définition de l’éditeur CFC

4.2. Le diagramme CFC

4.3. Le diagramme SFC

4.4. S7-PLC-SIM : (l’AP de

simulation)

5. Présentation SIMATIC WINCC

5.1. L’explorateur WINCC

5.2. Le Graphics Designer

5.3. L’application RUNTIME :

(accès à la supervision)

 

 

 

 

 

 

 

 

2

L e S7-400 est une plateforme d'automatisation conçue à la f fois pour l'industrie manufacturière et le génie des procédés. Il se distingue grâce à ses hautes performances, sa puissance de communication et ses grandes capacités de mémoire. Il peut s'adapter à toutes les applications spécifiques telles que la disponibilité élevée, et ou la sécurité. Le S7-400 trouve son application dans tous les secteurs tels que les industries automobiles, papetières, agro-alimentaires, chimiques et pétrolières, traitement des eaux et des déchets et bien d'autres encore.

 

CHAPITRE  N°2  Les automates programmables industrielles S7-400  

U.F.A.S                    Page  14  

1. Introduction : A l’origine, l’automate programmable industrielle (API) était considéré comme une machine

séquentielle, capable de suppléer des automatismes réalisés en logique traditionnelle, en apportant

toutefois de profonds bouleversements dans la manière de concevoir et d’organiser le contrôle d’un

processus. L’intégration de l’automate programmable renforce le degré de fiabilité de

l’équipement et offre une très grande adaptabilité face aux évolutions de l’environnement.

Aujourd’hui, l’automate programmable n’est plus seulement une machine séquentielle mais il est

beaucoup plus considéré comme un calculateur de processus grâce aux énormes progrès quant à

la structure de base, la qualité et la diversité des outils proposés.

 

1.1. Architecture des automates :

Les automates peuvent être de type compact ou modulaire. De type compact, on distinguera les

modules de programmation (LOGO de Siemens, ZELIO de Schneider, MILLENIUM de Crouz...)

des micro automates, il intègre le processeur, l'alimentation, les entrées et les sorties, selon les

modèles et les fabricants, il pourra réaliser certaines fonctions supplémentaires (comptage rapide,

entrées/sorties analogiques...) et recevoir des extensions en nombre limité. Ces automates, de

fonctionnement simple, sont généralement destinés à la commande de petits automatismes.

De type modulaire, le processeur, l'alimentation et les interfaces E/S résident dans des unités

séparées (modules) et sont fixées sur un ou plusieurs racks ; ces automates sont intégrés dans les

automatismes complexes où puissance, capacité de traitement et flexibilité sont nécessaires.

 

1.2. Critères de choix d'un automate :

Le choix d'un automate programmable est en premier lieu le choix d'une société ou d'un groupe et

les contacts commerciaux et expériences vécues sont déjà un point de départ.

Les grandes sociétés privilégieront deux fabricants pour faire jouer la concurrence et pouvoir se

retourner en cas de perte de vitesse de l'une d'entre elles.

Le personnel de maintenance doit toutefois être formé sur ces matériaux et une trop grande

diversité des matériaux peut avoir de graves répercussions. Il faut ensuite quantifier les besoins :

Nombre E/S : le nombre de cartes peut avoir une incidence sur le nombre de racks dès que le

nombre E/S nécessaires devient élevé.

Type de processeur : la taille mémoire, la vitesse de traitement et les fonctions spéciales offertes

par le processeur permettront le choix dans la gamme souvent très étendue.

Fonctions ou modules spéciaux : certaines cartes permettront de "soulager" le processeur et

devront offrir les caractéristiques souhaitées (résolution, ...).

Fonctions de communication : l'automate doit pouvoir communiquer avec les autres systèmes de commande (API, supervision ...) et offrir des possibilités de communication avec des standards normalisés (Profibus ...).

CHAPITRE  N°2  Les automates programmables industrielles S7-400  

U.F.A.S                    Page  15  

Actuellement dans le marché mondial, il existe plusieurs gammes d’automates programmables qui

ce différencient par des caractéristiques techniques, on cite quelques gammes :

Crouzet : (Millinium est identique au MITSUBISHI ALPHA et THEBEN PHARAO), Foxboro,

Mitsubishi automation :(Modèles MELSEC F1, F2, FX1N, FX2N, AxN), Omron :(Modèles

CPM1A, CPM2A, CPM2C, CQM1, C200H, CJ1, CS1), Phoenix Contact : (Modèles RFC450/430

ETH, ILC 350 ETH), Samson :(Modèles TROVIS 5171), Siemens : (Modèles SIMATIC S5 &

S7, LOGO), Schneider Electric : (April).

2. La gamme SIEMENS :

Siemens fabrique et développe des Automates Programmables Industriels depuis plus de 30 ans.

Cette expérience a été capitalisée dans la conception de la famille S7. La compatibilité des

appareils, garantie par delà les changements de génération, nous apporte une sécurité

d'investissement sur des dizaines d'années. La famille des contrôleurs SIMATIC se positionne

dans tous les secteurs d'activité et domaines d'application :

Classique, de Sécurité ou de disponibilité élevée avec des API modulaires.

Technologique avec des fonctions intégrées dans les API compacts.

Commande et supervision dans un produit compact avec des systèmes intégrés.

Automatisation décentralisée avec CPU classique ou de sécurité.

Parmi les familles de la gamme siemens il y a le S5 et le S7 qui ont elles même plusieurs types

S5: S5-90U, S5-95U, S5-100U, S5-115U, S5-135U et S5-155U.

S7: S7-200, S7-300 et S7-400.

2.1. L’automate programmable industrielle S7-400 :

Le S7-400 est une plateforme d'automatisation conçue à la fois pour l'industrie manufacturière et

le génie des procédés. Il se distingue grâce à ses hautes performances, sa puissance de

communication et ses grandes capacités de mémoire, il peut s'adapter à toutes les applications

spécifiques telles que la disponibilité élevée, et ou la sécurité. Le S7-400 trouve son application

dans tous les secteurs tels que les industries automobiles, papetières, agro alimentaires, chimiques

et pétrolières, traitement des eaux et des déchets et bien d'autres encore.

2.2. Avantages :

Très simple d'installation, économique en coûts d'ingénierie, modulaire, le S7-400 brille dans bien

des domaines :

Modularité : le bus de fond de panier performant et les interfaces intégrables sur la CPU

permettent une exploitation de nombreuses lignes de communication.

CHAPIT

 

 

Cons

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TRE  N°2 

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16 

 

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CHAPITRE  N°2  Les automates programmables industrielles S7-400  

U.F.A.S                    Page  17  

3. Normes de communication :

Différents réseaux sont proposés en fonction des exigences de la communication industrielle ; ils

sont listés ci après par niveau de performance croissant :

-MPI

-PROFIBUS

-Industriel Ethernet

3.1. MPI :

Le réseau MPI (Multi Point Interface) est utilisé pour les interconnections de faible étendue aux

niveaux terrain et cellule. Il ne peut cependant être utilisé qu'avec les automates SIMATIC S7.

Celle ci a été conçue comme interface de programmation, elle atteint rapidement ses limites

lorsque les exigences de la communication sont sévères.

3.2. PROFIBUS :

Le réseau PROFIBUS (Process Field Bus) est un réseau conçu pour les niveaux cellule et terrain.

C'est un système de communication ouvert (non propriétaire), il est utilisé pour transmettre des

volumes de données petits et moyens entre un nombre restreint de correspondants, ce type de

communication est caractérisé par un échange de données cycliques rapides.

3.3. Industriel Ethernet :

Industriel Ethernet est un réseau pour les niveaux cellule et supervision, il permet l'échange de

grandes quantités de données sur de longues distances entre un grand nombre de stations.

Il est le réseau le plus puissant pour la communication industrielle, il nécessite peu de

manipulations de configuration et aisément extensible.

4. Présentation du progiciel SIMATIC PCS7 :

PCS7 est une plate forme d’automatisation avec des possibilités infinies, plusieurs composants, les

modules, les interfaces et les technologies sont les fondements de PCS7.

C’est un système de conduite de processus qui grâce à de nombreuses fonctions automatiques, la

création d’un projet sera facile, il nous offre parallèlement de nombreuses possibilités de créer

des solutions individuelles et spécifiques aux projets, adaptés à nos besoins.

Un projet PCS7 est constitué de plusieurs objets de base entre autre :

Configuration matérielle: configure l'ensemble du matériel d'une installation, comme les CPU,

l'alimentation, les processeurs de communication.

Blocs.

Diagrammes CFC et SFC.

CHAPIT

 

 

4.1. Dé

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TRE  N°2 

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18 

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CHAPIT

 

 

4.4. S7-

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TRE  N°2 

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CHAPIT

 

 

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Modélisation des séquences par Analyse f Fonctionnelle

           

Chapitre N° 3  

 

 

 

 

1. Introduction

2. L’analyse Fonctionnelle du

démarrage groupe transport

Sécurité des moteurs groupe transport

3. L’analyse Fonctionnelle du

démarrage groupe dépoussiérage

4. L’analyse Fonctionnelle du

démarrage groupe concasseur

Sécurité des moteurs groupe

concasseur

5. L’analyse Fonctionnelle niveau de

la matière attient

6. Les abréviations

 

 

 

 

 

3

L ’analyse Fonctionnelle, est un outil de modélisation, comme s le GRAFSET permettant la description détaillée, des séquences de fonctionnement de l’installation.

 

EBFE  EEVG  EBVG  EBFA      ESVG  EDRW 1D   BLOC MOTEUR CONCASSEUR        E_301  N

      EVS  EBE       

EBFE  EEVG  EBVG  EBFA      ESVG EDRW

1D  BLOC MOTEUR TABLIER        E_302  N      EVS  EBE     

CMF301 /TEA> HH :   HH

H :       H

GEVG        GBVG 

  GBE           GDA  

VE1  VE2  VSPO  VBFE  VBFA 1D  Electrovanne3        V3_205  N   VBE    VVS1  VVS2   

       &          Ordre          Séquence

T pulse 

T : 2sec

  CMF102/GZ1 MAU                                                                      

CMF102/SZ1 MAU 

&

CHAPITRE  N°3  Modélisation des séquences par Analyse Fonctionnelle   

U.F.A.S                    Page  22  

1. Introduction :

L’analyse Fonctionnelle, est un outil de modélisation, comme le GRAFCET permettant la

description détaillée, des séquences de fonctionnement de l’installation.

2. L’analyse Fonctionnelle du démarrage groupe transport (première séquence) :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Sélect BC1_BC2 /AZE  

CMF101 /LE1 >  HH :   HH 

H :       H 

CMF101 /LSH1 MAU 

 

Sélect BC3 /AZE

 CMF101 /LE3 >  HH :   HH 

H :       H 

CMF101 /LSH3 MAU 

 

CMF101 /LE2 >  HH :   HH 

H :       H 

CMF101 /LSH2 MAU 

CMF100 SO1 /GBE 

 Bloc C_GROUPE transport

Porte logique E

Niveau TOR

Niveau Analogique

CHAPITRE  N°3  Modélisation des séquences par Analyse Fonctionnelle   

U.F.A.S                    Page  23  

     Sécurité Moteur bande FLS

Sélect BC3 \AZE Sélect BC1_BC2 \AZE

 

   

CMF100 SO1 \GBE 

KEB2  KEB1               K  BLOC CLAPET        K_103  N       KVS1  KVS2  KB1  KB2     

EBFE  EEVG  EBVG  EBFA      ESVG  EDRW  1D  BLOC MOTEUR BANDE SOUS CONCASSEUR      E_106  N 

      EVS  EBE         

Contrôleur de rotation  

«CMF106/SS» E5.2 

Sécurité Moteur bande S Concasseur 

CMF106 (A,4)\ESVG

EBFE  EEVG  EBVG  EBFA      ESVG  EDRW  1D  BLOC MOTEUR BANDE LANGENTE        E_105  N 

      EVS  EBE         

EBFE  EEVG  EBVG  EBFA      ESVG  EDRW  1D  BLOC MOTEUR BANDE ASCENDANTE         E_104  N 

      EVS  EBE         

EBFE  EEVG  EBVG  EBFA      ESVG  EDRW  1D  BLOC MOTEUR BANDE FLS        E_102  N 

      EVS  EBE         

Contrôleur de rotation  

«CMF104/SS» E3.2 

Sécurité Moteur bande Ascendante 

CMF104 (A,4)\ESVG

Contrôleur de rotation  

«CMF105/SS» E4.2 

Sécurité Moteur bande Langente

CMF105 (A,4)\ESVG

CMF102 (A,4)\ESVG

Contrôleur de rotation  

«CMF102/SS» E1.2 

CHAPITRE  N°3  Modélisation des séquences par Analyse Fonctionnelle   

U.F.A.S                    Page  24  

Sécurités des moteurs :

Bande FLS :

Bande Ascendante :

Bande Langente :

Bande Sous Concasseur :

CMF102 (A,1) /ESVG 

Arrêt d’urgence  

Déport de bande  

CMF102 /GZ1 MAU 

CMF102 /SZ1 MAU 

 

CMF104 (A,1) /ESVG 

Arrêt d’urgence  

Déport de bande  

CMF104 /GZ1 MAU 

CMF104 /SZ1 MAU 

 

CMF105 (A,1) /ESVG 

Arrêt d’urgence  

Déport de bande  

CMF105 /GZ1 MAU 

CMF105 /SZ1 MAU 

 

CMF106 (A,1) /ESVG 

Arrêt d’urgence  

Déport de bande  

CMF106 /GZ1 MAU 

CMF106 /SZ1 MAU 

 

CHAPITRE  N°3  Modélisation des séquences par Analyse Fonctionnelle   

U.F.A.S                    Page  25  

3. L’analyse Fonctionnelle du démarrage groupe dépoussiérage (deuxième séquence) :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

EBFE  EEVG  EBVG EBFA      ESVG  EDRW   1D BLOC MOTEUR VIS TRANSPORTEUSE        E_202   N 

      EVS  EBE         

Contrôleur de rotation  

«CMF202/SS» E7.2

Sécurité Moteur Vis transporteuse 

CMF202 (A,4)\ESVG

EBFE  EEVG  EBVG EBFA      ESVG  EDRW   1D BLOC MOTEUR SAS2        E_201   N 

      EVS  EBE         

Contrôleur de rotation  

«CMF201/SS» E6.2

EBFE  EEVG  EBVG EBFA      ESVG  EDRW   1D BLOC MOTEUR SAS1        E_203       N 

      EVS  EBE         

EBFE  EEVG  EBVG EBFA      ESVG  EDRW   1D BLOC MOTEUR VENTILATEUR DE TIRAGE        E_204   N 

      EVS  EBE         

Contrôleur de rotation  

«CMF204/SS» E8.2

Sécurité Moteur Ventilateur

CMF204 (A,4)\ESVG

Contrôleur de rotation  

«CMF203/SS» E6.5

 

CMF100\\CMF106 (A,1) \E 

CMF_205   Séquenceur 

Bloc C_GROUPE dépoussiérage

CHAPITRE  N°3  Modélisation des séquences par Analyse Fonctionnelle   

U.F.A.S                    Page  26  

4. L’analyse Fonctionnelle du démarrage groupe concasseur (troisième séquence) :  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Sélect BC3 /AZE 

CMF101 /LE3 >  HH :   HH 

H :       H 

CMF101 /LSH3 MAU 

 

CMF300 SO3 /GBE 

CMF200\\CMF204(A,1)\EVS  

CMF100\\CMF106(A,1)\EVS   

 

CMF101 /LE2 >  HH :   HH 

H :       H 

CMF101 /LSH2 MAU 

 

CMF101 /LE1 >  HH :   HH 

H :       H 

CMF101 /LSH1 MAU 

 

Sélect BC1_BC2 /AZE 

Bloc C_MEASUR

Porte logique OU

Bloc C_GROUPE concasseur

CHAPITRE  N°3  Modélisation des séquences par Analyse Fonctionnelle   

U.F.A.S                    Page  27  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Sécurité des moteurs :

Moteur Concasseur :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Moteur Tablier :

 

 

 

 

 

EBFE  EEVG  EBVG EBFA      ESVG  EDRW   1D  BLOC MOTEUR CONCASSEUR        E_301  N 

      EVS  EBE         

EBFE  EEVG  EBVG EBFA      ESVG  EDRW   1D BLOC MOTEUR TABLIER        E_302   N 

      EVS  EBE         

Contrôleur de rotation  

«CMF302/SS» E.2

         Sécurité Moteur Tablier

CMF302 (A,4)\ESVG

    Sécurité Moteur Concasseur 

CMF301 (A,4)\ESVG

Contrôleur de rotation  

«CMF301/SS» E.2

CMF300 SO3 /GBE 

Arrêt d’urgence   

CMF302 /SZ1  MAU 

CMF302 (A,4) /ESVG 

 

Arrêt d’urgence  

CMF301 /SZ1  MAU 

CMF301 (A,4) /ESVG 

 

Température Palier B  

CMF301 /TEB >  HH :   HH 

H :       H 

Température Palier A  

CMF301 /TEA >  HH :   HH 

H :       H   

CHAPITRE  N°3  Modélisation des séquences par Analyse Fonctionnelle   

U.F.A.S                    Page  28  

5. L’analyse Fonctionnelle niveau de la matière attient (ordre D’arrêt du groupe

concasseur) :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ALARME                             Signalisation  NIVEAU de la 

matière 

EBFE  EEVG  EBVG EBFA           1D BLOC MOTEUR TABLIER        E_302  N 

      EVS  EBE         

EBFE  EEVG  EBVG EBFA           1D BLOC MOTEUR CONCASSEUR        E_301  N 

      EVS  EBE         

 Arrêt de la séquence CMF200S02  

T RetON         T : 40sec 

T pulse 

  T : 2sec 

T RetON         T : 25sec 

T pulse 

  T : 2sec 

 Arrêt de la séquence CMF100S01 

Bande sous concasseur en marche  

Ventilateur de tirage en marche  Niveau Analogique de la matière >= 90 %   

 Niveau  TOR de la matière  attient  

Bloc TIMER_P Retard à la montée mémorisé

Bloc TIMER_P Impulsion

CHAPITRE  N°3  Modélisation des séquences par Analyse Fonctionnelle   

U.F.A.S                    Page  29  

6. Les abréviations : Dans les 5 pages précédente d’Analyse fonctionnelle on à utiliser plusieurs type de Bloc dont

chacun contient des entrées et des sorties abréviées, ces dernier sont désignées dans les

tableaux si dessous :

 

 

 

 

1  BLOC GROUPE (C_GROUP) Extension  Désignation GEVG  Condition du démarrage d’un groupe GBVG  Condition permanente d’un groupe GBE  Commande (ordre) de marche GDA  Commande d’arrêt  

2  BLOC CLAPET (C_DAMPER) Extension  Désignation KEB1  Ordre de marche direction 1 (mode automatique) KEB2  Ordre de marche direction 2 (mode automatique) KVS1  Fin de course 1 atteinte (Clapet fermé) KVS2  Fin de course 2 atteinte (Clapet ouvert) 

3  BLOC MOTEUR (C_DRIVE)Extension  Désignation 

EBFE  Commande de marche (mode automatique) EEVG  Condition du démarrage d’un moteur EBVG  Condition permanente d’un moteur (verrouillage de marche) EBFA  Commande d’arrêt (mode automatique) EVS  Retour de marche du moteur EBE   Activation du Contact  

4  BLOC VANNE (C_VALVE)Extension  Désignation 

VE1  Fin de course 1  (fermeture de vanne) VE2  Fin de course 2  (ouverture de vanne) VSPO  Marche Cyclique  VBFE  Commande de marche (mode automatique) VBFA  Commande d’arrêt (mode automatique) VVS1  Position 1  atteinte (vanne fermé) VVS2  Position 1  atteinte (vanne ouverte) VBE  Activation du Contact 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Création du projet et simulation des séquences

          

Chapitre N° 4  

 

 

 

1. Premier tache à réaliser pour le

projet

1.1. Introduction au SIMATIC

Manager

1.2. Création du projet

1.3. Les vues du projet

2. Configuration matériels

2.1. Configurer l'AS

2.2. Configurer l'OS

2.3. Paramétrer les liaisons dans Net

pro

2.4. Charger la configuration

matérielle

3. Création du programme

3.1. La table des mnémoniques

3.2. Les Blocs fonctionnels

3.2.1. Le Bloc C_GROUP

3.2.2. Le Bloc C_DRIVE

3.2.3. Le Bloc C_ANNUNC (bloc

message) & CH_DI

3.3. Structure du programme

4. Simulation du programme

4.1. Présentation de la table VAT

4.2. Test de la séquence CMF100S01

4.3. Test de bloc moteur concasseur

CMF301

4.4. Simulation d’un défaut

5. Supervision du processus

5.1. Statut des états de la séquence

5.2. Supervision de l’atelier CMF

5.2.1. Marche complet de l’atelier

5.2.2. Arrêt à cause d’un défaut

5.3. Les modes de marche d’une

séquence

5.4. Les diagnostics des blocs

 

 

 

 

4

inCC est un système HMI performant qui est utilisé d sous Microsoft Windows 2000 et Windows XP.HMI signifie "Human Machine Interface", il s'agit donc de l'interface entre l'homme (l'utilisateur) et la machine (le procès). Le contrôle proprement dit du processus est assuré par les automates programmables (API). Une communication s'établit donc entre WinCC et l'opérateur d'une part et entre WinCC et les automates programmables d'autre part. WinCC vous permet de visualiser le processus et de concevoir l'interface utilisateur graphique destinée à l'opérateur.

 

CHAPIT

 

 

1. Prem

1.1. Int

SIMAT

A parti

effectue

1.2. Cré

Au dé

l'assista

L'assist

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urer l’API

de créer de

et des vues

(4-4) : nom du

ure (4-5) : Val

équences

F.A.S             

isée en d

ffichée:

borescente,

objet séle

vue technol

électionnée

et la s

es dossiers

de processu

u projet & lieu

lidation des pa

 

              Page

deux part

qui affic

ctionné da

logique et v

e au des

tation EN

hiérarchiqu

us.

u d’archivage

aramètres

e  31 

ties

che

ans

vue

sus

NG.

ues,

CHAPIT

 

 

2. Con

Nous d

l'assista

et les lia

Pour ce

2.1. Con

Pour ac

Sélec

Dans

HW Co

figure 4

TRE  N°4 

nfiguration

devons conf

ant PCS7 "A

aisons corre

e faire, nous

nfigurer l'A

ccéder à la

ctionnons d

s la vue

onfig s'ouvr

4-7 :

n matériel

figurer les

Assistant 'N

espondante

devons effe

AS

a configura

dans l'arbo

de détail,

re et la conf

Création

ls :

différents

Nouveau pro

s.

ectuer les o

ation, procé

rescence le

sélectionn

figuration m

Figure

Figu

n du projet

constituant

ojet' " a déjà

pérations s

édons de la

e dossier "C

nons l'obje

matérielle d

e (4-7) : Confi

ure (4-6) : Les

t et simula

ts du systè

à inséré aut

uivantes :

a manière

CMF_Projet

et "Matérie

de notre ins

iguration de l’

s vues de proje

ation des s

U.

ème de con

omatiquem

suivante :

t_Prj/ SIM

el".

tallation s'a

’AS

et

équences

F.A.S             

nduite des

ment. Il s'agi

MATIC 400(

affiche comm

 

              Page

procédés q

it de l'AS, l'

(1)" (API).

me indique

e  32 

que

OS

e la

CHAPIT

 

 

2.2. Con

La stat

fonction

sur leq

Ceci no

l'aide d

données

projet e

ordinate

La proc

un pro

Sélec

Dans

de men

HW Co

définis l

La figur

Sélec

"Station

à l'empl

Choi

Ferm

TRE  N°4 

nfigurer l'O

tion opér

nnement d

quel nous

ous permet

de la comm

s sur l'O

est un sy

eur, ainsi l

cédure de

ojet multi

ctionnons d

s la vue de

nu Edition

onfig s'ouvr

lors de la co

re 4-8 illust

ctionnons le

n PC SIM

lacement 2,

isissons la c

mons HW C

OS :

rateur se

du proces

s effectuo

t de tester

mande de m

OS réel.

ystème mo

la même st

configurati

iposte s'ef

dans l'arbor

e détail, sé

> Ouvrir l

re et les com

onfiguration

tre la fenêtr

e CP suivan

ATIC/CP-

ensuite cho

commande d

Config.

Création

ert au con

ssus. PCS

ons la c

confortable

menu "Dém

La configu

onoposte,

tation PC lo

ion d'une s

ffectue de

rescence le d

électionnon

'objet.

mposants de

n de l'AS.

re HW Con

nt dans le ca

-PROFIBU

oisissons le

de menu Sta

Figur

n du projet

ntrôle c

S7 offre

configuratio

ement la fon

marrer la

uration de

c'est à dir

ocale que

station PC

la mêm

dossier " CM

s l'objet "C

e l'OS s'affic

fig.

atalogue :

S /CP 5611

couplage M

ation > Enr

re (4-8) : Con

t et simula

commande

la possibi

on ES e

nctionnalité

simulatio

l'installatio

e l'ES e

nous créon

C locale dan

me maniè

MF_Projet_

Configurati

chent, ainsi

1/SW V6.0

MPI.

registrer et

nfiguration de

ation des s

U.

de notre

ilité de

en tant q

é de statio

on OS",

on pour

et l'OS se

ns.

ns

ère.

_Prj/ [Nom

ion" et choi

les paramè

0 SP5" et am

compiler.

l’OS

équences

F.A.S             

installation

configurer

que statio

ons opérateu

sans avo

l'exemple

trouvent

m de la stat

isissons la c

ètres que no

menons par

 

              Page

n pendant

l'ordinate

on PC loca

ur externes

oir chargé

du prése

sur le mê

ion PC] ".

commande

ous avons d

glisser lâch

e  33 

le

eur

ale.

s à

les

ent

ême

déjà

her

 

CHAPIT

 

 

2.3. Par

Des liai

nous so

program

Une liai

réaliser

Le logic

400" AP

Paramé

Sélec

locale]/

Dans

Edition

Sélec

Une li

nécessa

Pour

choisiss

"Insérer

Sélec

Il s'agi

système

TRE  N°4 

ramétrer le

isons de co

ouhaitons ré

mme utilisat

ison corresp

une commu

ciel NetPro

PI" et SIMA

étrons NetP

ctionnons

/ Applicatio

s la vue de

> Ouvrir l

ctionnons l

iste vierge

ires.

r ce faire,

sons la co

r une nouv

ctionnons

it du parten

e d'automa

es liaisons

ommunicati

éaliser un é

teur.

pond à une

unication.

o de la conf

ATIC PC "E

Pro comme s

dans l'arb

on WinCC"

détail, séle

'objet. NetP

l'objet "App

s'affiche da

sélectionno

ommande d

velle liaison

dans l'arbo

naire de co

atisation.

Création

dans Net P

ion ou tout

échange de

affectation

figuration r

ENG") avec

suit :

orescence

".

ectionnons

Pro s'ouvre

plication W

ans la fenêt

ons la prem

de menu

n" s'ouvre.

orescence, l

mmunicatio

Figure

n du projet

Pro :

t simplemen

données vi

n logique en

réseaux nou

c leur état d

l'objet " C

l'entrée "L

comme ind

WinCC" dan

tre de déta

mière lign

Insertion >

la CPU 416

on de l'OS,

(4-9) : Fenêtr

t et simula

nt des liais

ia des blocs

ntre deux pa

us permet d

de commun

CMF_Proje

Liaisons" et

dique la figu

ns la statio

ail inférieur

ne dans la

> Nouvelle

6-3 DP que

c’est à dir

re NetPro

ation des s

U.

sons sont t

s de commu

artenaires d

de voir les d

ication via l

t_Prj / [no

t choisisson

ure 4-9.

on SIMAT

re : nous de

fenêtre d

e liaison...

e nous utili

re que l'OS

équences

F.A.S             

oujours req

unication d

de commun

deux station

le réseau M

om de not

ns la comma

TIC PC.

evons entre

de détail

La boîte

sons dans

reçoit les d

 

              Page

quises lorsq

donnés dans

ication afin

ns (SIMAT

MPI.

tre ordinate

ande de me

er les liaiso

inférieure

de dialog

notre proj

données de

e  34 

que

s le

n de

TIC

eur

enu

ons

et

gue

et.

e ce

CHAPIT

 

 

Sélec

"Avant

Cliqu

"Généra

Cliqu

visualis

Choi

La boîte

Activ

A la fin

Si la

dernière

Ferm

2.4. Cha

Après a

la CPU

manière

La C

Sélec

Choi

"Compi

Dans

"Compi

Toutes

TRE  N°4 

ctionnons l

d'insérer : V

uons sur le

ale" est acti

uons sur le

ée lorsque n

isissons la c

e de dialogu

vons l'optio

n de la pro

compilation

es à l’aide

mons Net Pr

arger la co

avoir procéd

U. Pour ce

e suivante :

CPU doit êtr

ctionnons d

isissons la c

iler et charg

s l'objet " C

iler" et "Cha

les autres c

l'entrée "Li

Visualiser le

e bouton "O

ivée.

e bouton "O

nous sélecti

commande d

ue "Enregis

on "Compil

cédure de c

n s'est déro

e d’un mes

ro.

onfiguratio

dé aux conf

e faire, no

re à l’état ST

dans l'arbore

commande

ger les objet

CMF_Proje

arger".

cases d'optio

Création

iaison S7" d

es propriété

OK", la boîte

OK", la nou

ionnons la C

de menu Ré

strer et com

ation comp

compilation

oulée sans e

ssage d'err

on matériel

figurations

ous allons

TOP.

escence le d

Système cib

ts" s'affiche

et_Prj/API

on sont dés

Figure

n du projet

dans la liste

és".

e de dialogu

uvelle liaiso

CPU dans l

éseau > Enr

mpiler" s'ouv

lète après v

n, la fenêtre

erreurs, ferm

reur puis

lle :

et paramét

charger

dossier "CM

ble > Comp

.

I /Matériel"

activées com

(4-10) : Char

t et simula

e déroulante

ue "Proprié

on est affich

l'AS.

registrer et

vre.

vérification"

e "résultats

mons la fenê

redémarron

trages, nous

la config

MF_Projet_

piler et cha

", cochons

mme indiqu

rgement de la

ation des s

U.

e "Type" et

étés – Liaiso

hée dans la

compiler.

" puis cliqu

s du contrôl

être. En cas

ns la proc

s devons fo

guration m

Prj/API".

rger les obj

la case d'o

ue la figure 4

configuration

équences

F.A.S             

t activons la

on S7" s'ou

a liste, elle e

uons sur le

le de cohére

s d'erreurs,

cédure de

urnir ces in

matérielle pr

jets. La boît

option dans

4-10.

n

 

              Page

a case d'opti

vre et l'ong

est égaleme

bouton "OK

ence" s'ouv

éliminons c

compilatio

nformations

rocédons de

te de dialog

s les colonn

e  35 

ion

glet

ent

K".

vre.

ces

on.

s à

e la

gue

nes

CHAPIT

 

 

Cliqu

La boîte

de l'ins

dysfonc

Cliquon

La comp

texte, il

Ferm

Dans

la bo

Dém

3. Créa

La créa

sélectio

comman

Notre

On a p

CMF

CMF

CMF

Les nom

(100S01

TRE  N°4 

uons sur le

e de dialogu

tallation pe

ctionnement

ns sur le bou

pilation et l

l nous indiq

mons l'édite

s la boîte

oîte de dialo

marrons la C

ation du p

ation des di

n de vue

nde menu/

programme

partagé ces

F 100 (Gro

F 200 (Gro

F 300 (Gro

ms des CFC

1 pour une s

bouton "Dé

ue "Le char

eut causer

t ou d'erreu

uton "OK".

le chargeme

que si la com

ur de texte.

de dialogue

ogue se refer

CPU.

programm

iagrammes

e technolo

/insertion o

e est com

CFC en t

oupe transp

oupe de d

oupe conca

C intégrero

séquence) o

Création

émarrer".

rgement de

de graves

urs de progr

ent sont dém

mpilation et

.

e "Compile

rme.

me :

CFC, se

ogique /par

objet techn

mposé de

trois séque

port vers tré

époussiérag

asseur) : co

ont la partie

ou AAA_nn

Figure (4-11

n du projet

modificatio

dommages

rammation!

marrés. A la

le chargem

er et charge

fait directe

rtie arbore

nologique.

19 CFC,

ences comm

émies) : con

ge) : contie

ontient 4

e de code A

n (100_01)

1) : Vue génér

t et simula

ons de prog

sur les pe

Respectez.

a fin, le fich

ment se sont

er les objets

ement dan

escence /CM

dont chacu

me suit :

ntient 8 CFC

ent 7 CFC

CFC

AAA_Snn s

comme ind

rale des diagra

ation des s

U.

gramme en

ersonnes et

.." s'ouvre.

hier journal

t déroulés s

s", cliquons

s SIMAT

MF_Projet_

un contient

C

C

elon le stan

dique la figu

ammes CFC

équences

F.A.S             

cours de fo

t le matérie

s'affiche da

ans erreur.

s sur le bou

TIC Manag

_Prj/CMF_

t plusieurs

ndard de pr

ure 4-11.

 

              Page

onctionneme

elle en cas

ans l'éditeur

ton "Ferme

ger, après

_nnn, par

blocs.

rogrammat

e  36 

ent

de

r de

er",

la

la

ion

CHAPIT

 

 

3.1. La

En pro

compteu

Nous p

amélior

à la plac

A cet ef

laquelle

données

program

3.2. Les

Les blo

le nomb

type de

Chaque

de dialo

il nous s

et la t

Les co

nous n

proprié

dans le

TRE  N°4 

table des m

ogrammant

urs, tempor

pouvons les

rer considér

ce des adres

ffet, nous cr

e nous défin

s ainsi qu'u

mme utilisat

s Blocs fon

ocs sont re

bre de conn

e bloc.

bloc est vis

ogue des pr

suffit de cliq

trier dans

onnecteurs

ne voyons

étés du blo

e diagramm

Entrée TO 

mnémoniqu

dans PCS

risations, bl

s adresser d

rablement la

sses absolue

réons une t

nissons, po

un commen

teur d'un m

nctionnels :

eprésentés d

necteurs (e

sualisé sous

ropriétés. P

quer sur l'en

l'ordre

peuvent

les param

oc et non

me CFC.

Création

OR 

Figure (

ues :

S7, nous tr

locs de donn

de manière

a lisibilité e

es.

able de mn

our chaque

ntaire; les m

module prog

:

dans le dia

entrées et so

s forme de t

Pour les y

ntête de la c

croissant

être visib

mètres invis

pas dans

n du projet

4-12) : Table  Ent

availlons a

nées et bloc

e absolue d

et la clarté d

émoniques

opérande

mnémoniqu

grammable.

agramme C

orties) défin

tableau dans

trouver fac

colonne du

ou décr

bles ou in

sibles que

sa représ

t et simula

s des mnémon

trée analogiqu

avec des op

cs fonctionn

dans le pro

d'un progra

en respecta

utilisée, le

ues pourron

CFC avec

ni par le

s la boîte

cilement,

tableau

roissant.

nvisibles,

dans les

entation

ation des s

U.

niques

ue

Fig

pérandes te

nels.

gramme, m

amme, en ut

ant certaine

nom, l'adr

nt être util

équences

F.A.S             

Sort 

gure (4-13) :

els que E/

mais nous p

tilisant des

es règles de

resse absolu

lisés dans

 

              Page

tie TOR

Le Catalogue

/S, mément

pouvons au

mnémoniqu

e syntaxe da

ue, le type

l'ensemble

e  37 

e

tos,

ussi

ues

ans

de

du

CHAPIT

 

 

3.2.1. Le

Ce bl

Le mod

partie

Pour ce

valeurs

Le grou

program

Les con

Les e

GEVG

sorties S

GBVG

GREZ

GRAZ

Les s

GBE : L

l’utilisat

Une foi

GDA :

en mode

GLO :

l’équipe

TRE  N°4 

e bloc C_G

loc est

dule de ce

d'usine, m

eci, on doi

mesurées

upe peut ê

mme.

nnecteurs ut

entrées :

: Assure qu

SST des blo

: Un 0 logi

: Un 1 logiq

: Un 1 logiq

sorties :

Lorsque les

teur en mod

s GREZ est

envoie un s

e automatiq

le choix du

ement désiré

GROUP : G

utilisé

e groupe

montrées c

it assigner

s qui fon

tre démarr

tilisés dans

ue tous les

ocs associé a

que à l'inter

que à l’inter

que à l’inter

connecteur

de automati

t à 1(tous le

signal d’arr

que.

u mode loca

é sans cond

Création

Groupe des s

pour le

permet la

comme aff

à un gro

nt partie

ré ou arrêt

notre progr

équipemen

au groupe s

rface GBVG

rface GREZ

rface GRAZ

rs GEVG e

ique, l’état d

es équipeme

rêt permane

al active le

dition (asser

Figure (4-1

n du projet

séquences

démarra

visualisati

fichage de

upe (C_GR

de cette

té par l'inte

ramme sont

nts du group

sont à 0.

G empêche

Z indique qu

Z indique qu

et GBVG so

de GBE ser

ents en mar

ent, qui per

1 logique

rvissement)

14) : Vue du b

t et simula

age et

ion des con

statut, et

ROUP) les

section d'

ermédiaire

t cités comm

pe sont prê

le démarrag

ue tous les é

ue tous les

ont a 1, il su

ra à 1 penda

rche), GBE

rmet d’arrê

envoyer pa

.

bloc groupe (C

ation des s

U.

l’arrêt d

nditions de

t un diag

commande

usine.

de l'OS, o

me suit :

êts à démar

ge du group

équipement

équipement

uffit de donn

ant le démar

prendra sa

ter tous les

ar GLO, ce

C_GROUP)

équences

F.A.S             

d’une par

fonctionne

gnostic de d

es, les anno

u par l'inte

rrer, c’est à

pe.

ts sont en m

ts sont à l’a

ner l’ordre

rrage des éq

valeur initi

s équipemen

qui perme

 

              Page

rtie d’usi

ement de ce

défaut détai

onces et

ermédiaire

dire touts

marche.

arrêt.

de marche p

quipements

iale 0 logiq

nts du grou

t de démar

e  38 

ine.

ette

illé.

les

du

les

par

s.

que.

upe

rrer

CHAPIT

 

 

GES : l

les équi

N .B : le

3.2.2. Le

Ce bloc

l’OS, ou

Les con

Les e

ERM :

ESB : In

EBM : C

EVO : S

ESR : m

EEVG

démarra

effective

EBVG

logique

ESVG :

EDRW

ELOC :

TRE  N°4 

e choix du

pements en

es sorties G

e bloc C_D

est utilisé

u par l'interm

nnecteurs ut

entrées :

Indique le r

ndique la di

Correspond

Switch activ

marche local

: Le mote

age seul, m

e).

: Le moteur

, si elle reço

: Protection

W : Indique

: Représent

mode indiv

n respectant

GBE et GD

DRIVE : blo

pour le con

médiaire du

tilisés dans

retour de m

isponibilité

d à l’arrêt lo

vé seulemen

l DI.

eur peut dé

mais elle n’e

r peut dém

oit un 0 le b

n du moteu

que si le m

te l’activati

F

Création

viduel active

t l’asserviss

DA n’ont p

oc moteur

ntrôle d’un

u programm

notre progr

marche du m

électrique d

ocal, elle est

nt en mode

émarrer dan

st plus effe

arrer dans

bloc s’arrête

ur, elle est

moteur est

on du mod

Figure (4-15)

n du projet

e le 1 logiqu

ement entr

pas de sens

moteur (ma

me.

ramme sont

moteur conn

du moteur

t activée seu

local.

ns le mode

ective après

le mode au

e (dans le m

à 1 s’il n’y

en rotatio

de local.

: Vue du bloc

t et simula

ue envoyer

e eux.

dans le mo

arche /arrê

t cités comm

necté à l’entr

DI.

ulement en

e automatiq

(dans le m

utomatique

mode local ce

y a pas d’ar

on, l’entrée

c moteur (C_D

ation des s

U.

par GES ce

de individu

t), et la sur

me suit :

rée module

mode local

que ou ind

mode local c

ou individu

ette conditio

rêt d’urgen

e sera à 1.

DRIVE_1D)

équences

F.A.S             

e qui perme

uel et local.

rveillance d

DI.

DI.

dividuel s’el

cette condit

uel tant qu’e

on n’est plu

nce ou un dé

 

              Page

et de démar

e son état

lle est à 1

tion n’est p

el reçoit un

us effective)

éfaut.

e  39 

rrer

via

au

plus

n 1

.

 

CHAPIT

 

 

EEIZ :

EMFR

EBFE :

EBFA :

GR_Lin

Groupe

Les s

EVS :  S

en aval

SST : U

HORN

EBE : U

3.2.3. Le

Tout d

traiteme

Le bloc

les défa

A titre

S’il y a

un 1 lo

bourrag

TRE  N°4 

Représente

: Représent

Reçoit l’or

  Reçoit l’o

nk : connec

e).

sorties :

Sorite fonct

(cette sorti

Un 1 logique

: Avertisse

Un logique p

e bloc C_A

détecteur d

ent, relié a

c message

auts et dél

d’exemple

a un défau

ogique qui f

ge du moteu

Figure (4-

e l’activatio

te la valid

rdre de ma

ordre d’arr

ction au g

tionne seule

e ne fonctio

e indique un

ment avant

permet le d

ANNUNC (

de type TO

avec un blo

est utilisé

ivrer un m

la figure 4-

ut (déport d

fait l’arrêt

ur.

Création

-16) : Diagram

on du mod

dation des

arche de la

rêt de la

groupe (cha

ement en m

onne pas en

n défaut.

t démarrage

démarrage d

bloc messag

OR (tout ou

oc de signal

pour la vis

message à l

-16 illustr

de bande ou

du moteur

n du projet

mme du dépor

e individue

messages

a sortie GB

sortie GD

aque bloc

mode autom

mode local

e.

du moteur D

ge) & CH_D

u rien) néc

lisation C_

sualisation

l’OS afin d

e un CFC

u arrêt d’urg

r de la band

t et simula

rt de bande et

el.

s d’alarme

BE du C_G

DA du C_G

d’équipeme

matique ou i

l).               

DO.

DI :

cessite un

_ANNUNC

des entrée

de signaler

d’un dépo

gence) la so

de et les éq

ation des s

U.

d’arrêt d’urg

(vue dans

GROUP.

GROUP.

ent doit êt

individuel, s

bloc d’acq

qui nous i

es logiques,

le défaut o

ort de band

ortie MAU

quipements

équences

F.A.S             

ence

la supervis

tre connect

sert à déma

quisition C

informe en

, il permet

ou l’arrêt d

de et d’arr

du bloc me

s en avale p

 

              Page

sion).

té à son b

arrer les blo

CH_DI pour

cas d’alarm

de surveil

du processu

êt d’urgen

essage déliv

pour éviter

e  40 

bloc

ocs

r le

me.

ller

us.

nce.

vre

r le

CHAPIT

 

 

3.3. Str

Selon u

suivant

4. Simu

Après l

tester, e

Nous in

test et l

4.1. Pré

La table

des situ

et de tes

Elle jo

entrées

arrivées

Les co

disponib

simulati

VAT en

TRE  N°4 

ructure du

un standard

l’organisat

ulation du

a création

et le vérifier

nspirons de

a vérificatio

ésentation

e de variabl

uations préc

ster ainsi l

oue un rôl

désirées

s au modu

ommandes

bles qu’aprè

ion. La figu

n état de fo

programm

d de progra

tion montre

u program

du notre p

r.

e la table de

on.

de la table

e (VAT) pe

ises pour no

les fonction

le primordia

qui rempla

ule d’entée

de forç

ès l’activati

ure 4-18 m

orçage.

Séquence int

Logique GREZ 

   Logique GRA

Création

Figure (4-17

me :

ammation,

er par figur

mme :

rogramme

e forçage d

e VAT :

ermet de sim

otre progra

ns programm

al au choix

ace les sign

e de l’API

age ne

ion de l’AP

montre la

terconnecté

de marche complet 

AZ d’arrêt complet 

n du projet

7) : Vue génér

nous conne

re 4-17.

selon la lo

es variables

muler

amme

mées.

x des

naux

réel.

sont

P de

table

t et simula

Figu

rale du bloc gr

ectons les e

ogique du p

s et l’autom

   Logiq

ation des s

U.

ure (4-18) : L

roupe (C_GR

entrées sor

processus no

mate de sim

     Logique GEVconditions de dé

     Logique GBVconditions perm

que Klaxon et message

équences

F.A.S             

a table VAT

ROUP)

rties du blo

ous devons

mulation pou

VG des émarrage  

VG des manentes  

e 

 

              Page

oc C_GROU

s également

ur effectuer

e  41 

UP

t le

r le

CHAPIT

 

 

4.2. Te

Pour ré

de test,

La figur

4.3. Te

Effectua

moteur

TRE  N°4 

st de la séq

éaliser le tes

afin d’activ

re 4-19 indi

st de bloc

ant la mêm

concasseur

quence CM

st, il suffit d

ver la simula

ique les vale

moteur co

me procédur

r en état de

Fig

Création

MF100S01 :

de compiler

ation propr

eurs des ent

oncasseur C

e (charger/

marche. La

gure (4-19) : T

Figure (4-

n du projet

:

le diagram

ement dite.

trées/sortie

CMF301 :

/compiler),

a figure 4-20

Test du group

-20) : Test du

t et simula

me en un p

es de la séq

qui nous p

0 montre ce

pe transport (C

u bloc moteur

ation des s

U.

rogramme

quence aprè

permet de v

e test:

CMF1OOS01

concasseur

équences

F.A.S             

puis le char

s une marc

visualiser le

1)

 

              Page

rger dans l’A

che complèt

s E/S du b

e  42 

AP

te :

bloc

 

 

CHAPIT

 

 

4.4. Sim

Ce défa

La sim

un 1 log

5. Supe

L’accès

conduit

De là on

à déma

affichée

5.1. Sta

Le bloc

démarra

(séquen

Le détai

 

 

 

TRE  N°4 

mulation d’

aut peut ap

ulation du

gique comm

ervision du

à la superv

te et superv

n peut dém

rrer corres

s à l’écran,

atut des éta

de comman

age et d’arr

nce).

il de ce stat

’un défaut

pparaitre lo

défaut se

me il est illu

u processus

vision se fai

vision de pr

arrer nos sé

spondant, le

ce qui nous

ats de la sé

nde de la sé

rêt d’un gro

tut est cité c

Séquence

Séquence

Séquence

L’entrée SIM ON

Création

: déport de

orsque la ba

fait à par

stré par la f

s :

it à partir d

ocessus RU

équences, ai

es condition

s permet de

équence :

équence per

oupe d’équip

comme suit

e à l’arrêt, si

e en cours d

e à l’état de v

Figu

N forcée

n du projet

la bande so

ande est en

rtir du blo

figure 4-21:

de l’explorat

UN TIME.

insi que nou

ns de déma

savoir tout

rmet une ge

pement, en

:

i aucun défa

e démarrag

verrouillag

ure (4-21) : Sim

t et simula

ous concasse

marche, il e

oc CH_DI

:

teur WINC

us sommes

arrage abse

t détail sur n

estion cohé

outre, il do

aut n’est dét

ge.

e.

mulation d’un

ation des s

U.

eur CMF10

est localisé

en forçant

CC, qui nous

renseignés

entes et les

notre group

érente des o

nne un résu

tecté.

n défaut

équences

F.A.S             

06

à la fin de l

t l’entrée

s amène à l’

à tout inst

s pannes ex

pe.

ordres de di

umé du stat

 

              Page

a bande

SIM ON p

’application

ant sur le p

xistantes so

isponibilité,

tut du grou

e  43 

par

n de

prêt

ont

de

upe

CHAPIT

 

 

5.2. Sup

5.2.1. M

 

 

 

 

 

 

TRE  N°4 

pervision d

Marche com

Séquence

Démarrag

Présence

la séquen

interloqu

Cas ident

démarrag

impossibl

Si V clig

impossibl

Séquence

de l’atelier

mplète de l’

Création

e complètem

ge de la séq

d’un défaut

nce est verro

ée. Le déma

tique au pré

ge de la

le.

gnotant, il f

le.

e en cours d

CMF :

’atelier :

Figure (4

n du projet

ment en ma

quence inter

t (S rouge).

ouillée (prés

arrage de la

écédent, sau

séquence

faut acquitt

’arrêt.

-22) : Superv

t et simula

rche.

rrompue, ell

Si S est cli

sence d’un V

a séquence e

uf que le dé

; le redé

ter le défau

ision (1) de l’a

ation des s

U.

le nécessite

gnotant, le

V jaune) ind

est impossib

éfaut bloqua

émarrage

ut. Le déma

atelier

équences

F.A.S             

e un redéma

défaut n’es

dique que l

ble.

ant est appa

de cette

arrage de la

 

              Page

arrage.

st pas acquit

a séquence

aru pendant

dernière

a séquence

e  44 

tté,

est

t le

est

est

CHAPIT

 

 

5.2.2

5.3. Les

Il existe

Remarq

 

 

 

TRE  N°4 

2. Arrêt à

s modes de

e trois mode

que : le pas

cause d’un

e marche d’

es de march

Mode de

Dans ce

équipeme

Le démar

Mode ind

Pour tou

libre pour

Le passag

les équipe

Mode loc

Le passag

mis en mo

sage de la s

Création

n défaut :

’une séque

he possible

marche aut

mode il

ents appart

rrage des éq

dividuel (Sin

s les équipe

r chacun, m

ge des équi

ements sont

cal :

ge en mode

ode local sim

séquence en

Figure (

n du projet

nce :

:

tomatique(e

suffit de

tient à cette

quipements

ngle):

ements de

mais les asse

ipements en

t mis en mo

e local se fai

multanéme

ntre Local et

(4-23) : Super

t et simula

en séquence

donner l’o

séquence (g

se fait selon

la séquence

rvissement

n mode ind

ode individu

it par la séq

nt.

t individuel

rvision (2) de

ation des s

U.

e) :

ordre de m

groupe).

n l’asserviss

e correspon

s du proces

ividuel se f

uel simulta

quence et to

l n’est pas p

l’atelier

équences

F.A.S             

marche qu

sement dû e

nd à un mo

ssus sont co

fait par la s

nément).

ous les équ

possible.

 

              Page

i attaque

entre eux.

ode de marc

onservés.

séquence (to

ipements so

e  45 

les

che

ous

ont

 

CHAPIT

 

 

La supe

des diffé

5.4. Les

Grace à

moment

Toutes

individu

Diag

TRE  N°4 

ervision si d

érents mode

s diagnosti

à la touche

t avant le

les panne

uellement d

gnostic de C

dessous mo

es de march

ics des bloc

e Diagnosti

démarrage

es existante

de façon dét

C_MEASUR

F

Création

ontre les tro

he (Automa

cs :

ic on peut,

e, pendant

es et les c

taillée à l’éc

R (Niveau a

Figur

Figure (4-25)

n du projet

ois groupes

atique, Indiv

en outre,

le démarr

conditions

cran lorsque

analogique t

re (4-24) : Les

) : Vue diagno

t et simula

s (transport

viduel et Lo

appeler l’ét

rage ou en

de démarr

e cette fonct

trémie BC1

s modes de ma

ostique du niv

ation des s

U.

t, dépoussié

ocal) :

tat d’un gr

cours de

rage manqu

tion de diag

) :

arches

veau analogiqu

équences

F.A.S             

érage et con

roupe de m

la mise à

uantes sont

gnostic est a

ue

 

              Page

ncasseur) da

moteurs à to

l’arrêt.

t répertori

appelée.

e  46 

ans

out

ées

U.F.A.S                    Page  47 

Le projet que nous arriverons à effectuer, permet de citer les points de réussite suivante :

Ce modeste travail nous a permis de jeter un coup d’œil sur le domaine industriel.

Nous avons inspiré du stage pratique effectué dans la SCAEK, et on a appris beaucoup de

choses sur la nouvelle ligne automatisé; ainsi qu’une expérience réelle munie d’une grande capacité

d’information, maintenance, astuce et secret de l’industrie, en concluant à la fin que :

La présentation du cahier de charges nous à permis de bien comprendre ce que nous devons

faire pour la suite de notre travail, ainsi, nous inspirons de la vue générale de notre projet ce qui

nous donne une idée simple et suffisante sur l’atelier de concassage.

Les systèmes de sécurité dans l’industrie ont un rôle primordial.

La mise en évidence de notre projet se base sur le choix d’une performante API (S7-400) est liée

au choix du progiciel PCS7.

Les systèmes automatisés par l’API S7-400 sont mis en sécurité, et ont plus de garanti.

La modélisation par Analyse Fonctionnelle nous donne un modèle prêt à valider par l’éditeur

CFC.

La conduite du processus industriel est assurée par le progiciel PC7S sert à améliorer le

contrôle et la surveillance des défauts, ainsi que le déroulement de la maintenance nécessaire.

La création et la simulation d’un projet de base par PCS7 selon une logique exigée par le

processus, nous a permis d’apprendre comment effectuer n’importe quel projet en gardant les

mêmes principes de travail et en respectant la logique exigée.

Grace à la présentation graphique offerte par les applications WINCC de PCS7, l’illustration de

n’importe qu’elle partie d’usine, ainsi que la localisation de la panne ou du défaut possible, sont

simplifiées.

La variété et la richesse de la bibliothèque CFC nous laisse toujours sur la ligne de recherche et

d’apprendre de nouveau.

Nous avons l’ambition de perfectionner ce travail d’être à jour avec les développements

technologiques afin d’atteindre le plus haut niveau culturel possible.

CONCLUSION

U.F.A.S                    Page  48 

Bibliothèque Universitaire :

[1] : Automatique et informatique industrielle

Auteur : J.Perrin, F.Binet, J.-J.Dumery, C.Merlaud, J.-P.Tricharrd

Code : S4 /20903

Site officiel de la Société SCAEK

[2] : www.scaek.dz

Documentation offerte, sur le Lien du Site officiel Siemens :

http://www.siemens.com/automation/service&support

[3] : SIMATIC HMI WinCC V6.0 Documentation de base Manuel

Numéro de commande : 6AV6392-1XA06-0AC0

Edition 04/03: A5E00221807

Documentation offerte, par le progiciel PCS7 :

[4]: SIMATIC Process Control System PCS 7 Getting Started

1 – Partie1 Manuel-

Numéro de commande: A5E00369625-02

Edition 07/2005

[5]: SIMATIC CFC pour S7Manuel

Numéro de commande: A5E00345245-01

Edition 07/2005

[6]: S7-PLCSIM V5.3 incl. SP1

Edition: 01/2005

 

BIBLIOGRAPHIE