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