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Direction Générale des Études Technologiques INSTITUT SUPERIEUR DES ÉTUDES TECHNOLOGIQUES DE BIZERTE Département de Génie Électrique RAPPORT DE PROJET DE FIN DETUDES En vue de l’obtention de : Licence Appliquée en Génie Électrique MISE EN PLACE D’UN SYSTEME DE MESURE DES PAQUETS CIMENTS PAR SUPERVISION SUR ECRAN TACTILE Effectué à : Société Ciments de Bizerte Élaboré par : Housem Daoues (ELNI) Sheima Gafsi (ELNI) Encadré par : M r . Sofiene Ben Hammed (ISET de Bizerte) M r . Faker Mouha (CIMENTERIE) Soutenu le 13/06/2017 devant la commission composée de : Président : M me Yosra Rekhissi Rapporteur : M r Nasr Ghanmi Membre : M me Sonia Ben Chehida Référence Dép. Génie Électrique A.U 2016-2017 ELNI 03.17

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Direction Générale des Études Technologiques

INSTITUT SUPERIEUR DES ÉTUDES TECHNOLOGIQUES DE BIZERTE

Département de Génie Électrique

RAPPORT DE

PROJET DE FIN D’ETUDES En vue de l’obtention de : Licence Appliquée en Génie Électrique

MISE EN PLACE D’UN SYSTEME DE MESURE DES PAQUETS CIMENTS PAR SUPERVISION SUR

ECRAN TACTILE

Effectué à : Société Ciments de Bizerte

Élaboré par : Housem Daoues (ELNI)

Sheima Gafsi (ELNI)

Encadré par : Mr. Sofiene Ben Hammed (ISET de Bizerte)

Mr. Faker Mouha (CIMENTERIE)

Soutenu le 13/06/2017 devant la commission composée de :

Président : Mme Yosra Rekhissi

Rapporteur : Mr Nasr Ghanmi

Membre : Mme Sonia Ben Chehida

Référence

Dép. Génie Électrique

A.U 2016-2017

N° ELNI 03.17

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Dédicaces

A mon cher père Daoues Ali et ma chère mère Samira Kebaier

Que Dieu vous protège.

A mon frère Mohamed et ma sœur Ameny

Je vous dédie ce mémoire avec toute mon affection et ma reconnaissance.

Vous qui avez su m’aimer et me comprendre.

Que ce modeste travail puisse témoigner de tout l’amour que je vous porte

A toute la famille Daoues et Kebaier

A mes chers AMIS.

Et à tous ceux et toutes celles que j’aime.

Ce mémoire leur est dédié

Houssem daoues

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Dédicaces

Après avoir rendu grâce à ALLAH le Tout Puissant, le Miséricordieux, je dédie

ce Travail à :

Ma chère mère HOUDA,

Affable, honorable, aimable : Tu représentes pour moi le symbole de la bonté par

excellence, la source de tendresse et l’exemple du dévouement qui n’a pas cessé de

m’encourager et de prier pour moi.

Mon cher père NACEUR

Rien au monde ne vaut les efforts fournis jour et nuit pour mon éducation et

mon bien être.

Mes frères ADAM, HASSAN et mes sœurs RIM, AMENI

En témoignage de notre fraternité, je vous remercie pour vos sentiments si

sincères et je vous exprime à travers ce travail mes sentiments d’attachement et

de respect.

A mon cher mari JAMEL et ma jolie fille NOURANE

Sans ton aide, tes conseils et tes encouragements ce travail n'aurait vu le jour

A mes Amis

A mes chères ICHRAK et RAHMA et à tous mes ami(e)s, je ne peux pas

trouver les mots justes et sincères pour vous exprimer mes sentiments et mes

pensées. Je vous dédie ce travail et vous souhaite une vie pleine de santé et de

bonheur.

Sheima…

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Remerciement

Nos remerciements s’adressent en premier lieu, à notre encadreur SOFIENE BEN

HAMMED, maître technologue à ISET de Bizerte et notre encadrant Monsieur FAKER

MOUHA, Ingénieur en Electrique à CIMENTS DE BIZERTE,

Pour leur confiance que nous a accordée, leur encouragement tout le long du projet et leurs

conseils qui nous ont permis

De progresser sans cesse durant ces 4 mois de stage.

Nous tenons à exprimer nos gratitudes à tous nos enseignants à l’ISET pour leur direction et

leurs conseils éclairés au cours de ces 3 années d’études.

Nous avons l’honneur de présenter mes vifs remerciements aux membres du jury qui ont

accepté d’assister et de juger mon travail.

Nous avons également l'honneur d'exprimer mes grandes reconnaissances au personnel de la

société ciments de Bizerte pour leurs qualités humaines et professionnelles et n’hésitant pas à

m’aider à la moindre occasion.

Enfin, un grand merci à toutes les personnes qui ont contribué de près ou de loin à la

réalisation de ce projet de fin d’étude qui a été une belle expérience, enrichissante et pleine

d’intérêt.

*Sheima & Houssem*

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Sommaire Introduction ...................................................................................................................................................... 1

Chapitre 1 ......................................................................................................................................................... 1

Présentation de l’entreprise ............................................................................................................................... 1

I. Introduction ............................................................................................................................................... 2

I.1 Présentation du CB .................................................................................................................................. 2

I.2. Description du procédé de production du ciment .................................................................................... 3

I.2.1.Extraction des matières premiers, concassage et pré-Homogénéisation .............................................. 4

I.2.2.Broyage du mélange cru ................................................................................................................... 4

I.2.3.Homogénéisation du cru et cuisson ................................................................................................... 4

I.2.4.Broyage du ciment et ensachage ....................................................................................................... 6

I.2.5.Tour de refroidissement (ou de conditionnement) .............................................................................. 6

I.2.6.La problématique .............................................................................................................................. 6

I.2.7.Solution proposée ............................................................................................................................. 7

Conclusion ................................................................................................................................................... 7

Chapitre 2 ......................................................................................................................................................... 8

Etude de l’existant ............................................................................................................................................ 8

I. Introduction ............................................................................................................................................... 8

II. Les différents blocs .................................................................................................................................. 8

II.1.Le bloc d’alimentation........................................................................................................................ 9

II.2.Le capteur de jauge ............................................................................................................................ 9

II.2.1. Définition ....................................................................................................................................... 9

II.2.2.Pont de Wheatstone ....................................................................................................................... 10

II.2.3 Brochage ....................................................................................................................................... 11

II.3. Amplificateur d’instrumentation ..................................................................................................... 12

III.Le microcontrôleur ................................................................................................................................ 14

III.1 Architecture du PIC ........................................................................................................................ 14

III.2 Les avantages du microcontrôleur ................................................................................................... 15

III.3 Choix du microcontrôleur ............................................................................................................... 16

IIII. Afficheur LCD .................................................................................................................................... 17

IIII.1. Présentation .................................................................................................................................. 17

IIII.2. Brochage ...................................................................................................................................... 17

Conclusion ................................................................................................................................................ 18

Chapitre 3 ....................................................................................................................................................... 19

REALISATION PRATIQUE DE LA CARTE ................................................................................................. 19

I.Introduction .............................................................................................................................................. 18

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II.Les différentes étapes de la carte :............................................................................................................ 18

II.1.Montage électronique ....................................................................................................................... 18

II.2.Procédure d’affichage....................................................................................................................... 19

II.3.Alimentation du pic .......................................................................................................................... 19

II.4.Brochage du quartz .......................................................................................................................... 20

II.5.DIODE LED .................................................................................................................................... 20

II.6.Alimentation stabilisée ..................................................................................................................... 20

III . Réalisation pratique de la carte ............................................................................................................. 21

III.1. Logiciel Proteus: ............................................................................................................................ 21

III.2. Simulation et teste : ........................................................................................................................ 22

III.3. Implantation des composants : ........................................................................................................ 24

III.4. Photo réelle de notre travail : .......................................................................................................... 24

Conclusion ................................................................................................................................................ 25

Chapitre 4 ....................................................................................................................................................... 26

Automatisation et supervision ......................................................................................................................... 26

I. Introduction ............................................................................................................................................. 26

II. Présentation de l’automate S7 1200 ........................................................................................................ 26

III. Logiciel TIA Portal ............................................................................................................................... 27

III.1 Langage de programmation adoptée : .............................................................................................. 27

III.2 Blocs fonctions retenus ................................................................................................................... 27

III.3 Elaboration du programme de commande ........................................................................................ 28

III.4 Création d’un nouveau projet et configuration matérielle ................................................................. 28

III.5 Configuration de la liaison pupitre opérateur /l’automate ................................................................. 29

III.6 Cahier de charge du système de pesage automatisé .......................................................................... 29

III.7Les variables API ............................................................................................................................. 31

III.7.1Adresses symbolique et absolue .................................................................................................... 31

II.7.2 Tables des variables....................................................................................................................... 31

III.8 Programmation .............................................................................................................................. 32

IIII Création des écrans de supervision ........................................................................................................ 34

IIII.1. Vue principale .............................................................................................................................. 34

Conclusion ..................................................................................................................................................... 35

Conclusion générale ........................................................................................................................................ 36

Bibliographie .................................................................................................................................................. 37

Annexes ......................................................................................................................................................... 38

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Liste des figures

Figure 1:Procédé de fabrication du ciment ...........................................................................................3

Figure 2 : Schéma bloc représentant les étapes de la production du ciment ..........................................3

Figure 3:Vue en photo de four N°2 .....................................................................................................5

Figure 4:Schéma synaptique de la carte ...............................................................................................8

Figure 5:Montage complet de l’alimentation stabilisée ........................................................................9

Figure 6: Capteur de jauge ................................................................................................................ 10

Figure 7:Pont de Wheatstone............................................................................................................. 11

Figure 8: Structure d'amplificateur d'instrumentation TL084 ............................................................. 12

Figure 9:Schema de circuit ................................................................................................................ 13

Figure 10:Contenu type d'un microcontrôleur .................................................................................... 15

Figure 11:Afficheur LCD .................................................................................................................. 17

Figure 12:Brochage de LCD ............................................................................................................. 18

Figure 13:Brochage du quartz ........................................................................................................... 20

Figure 14:Montage de l'alimentation stabilisée .................................................................................. 21

Figure 15:Simulation du circuit à 48.77 Kg ....................................................................................... 23

Figure 16:Simulation du circuit à 50 Kg ............................................................................................ 23

Figure 17:Simulation sur Ares ........................................................................................................... 24

Figure 18 : Réalisation de la carte ..................................................................................................... 25

Figure 19:Automate S7-1200 ............................................................................................................ 26

Figure 20:Les étapes du logiciel TIA PORTAL ................................................................................. 28

Figure 21:Vue de la liaison ............................................................................................................... 29

Figure 22:Grafcet .............................................................................................................................. 30

Figure 23:Adresses Absolue et Symbolique....................................................................................... 31

Figure 24:Table des variables ............................................................................................................ 32

Figure 25:Paramètres de l'instruction TON ........................................................................................ 33

Figure 26:Normaliser ........................................................................................................................ 34

Figure 27:Vue principale de la balance éléctrique ............................................................................. 35

Liste des tableaux

Tableau 1:Principales Dates ................................................................................................................2

Tableau 2:Brochage d'un capteur de jauge ......................................................................................... 12

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INTRODUCTION

1

Introduction

Ce projet constitue le rapport de notre stage de fin d’études que nous avons effectuées dans la

société Ciments de Bizerte sous la direction conjointe de Faker Mouha.

Ce stage porte sur l’étude et réalisation d’une carte électronique à base d’un microcontrôleur

équipé par un afficheur LCD permettant la mesure et l’affichage des masses des paquets au

service de production locale avec contrôle de la qualité de mesure, d’autre part la mise en

place d’un automate programmable industriel API permettant de gérer la production et la

supervisé à la salle de contrôle.

Après avoir effectué un état de l’art sur le sujet, nous proposerons une présentation de l’étude

qui a été menée pendant ce stage, puis nous verrons quels ont été les résultats obtenus. Enfin

nous présenterons un modèle permettant d’estimer la balance électronique qui permette de

calculer le poids de sacs à ciments.

Ce rapport comporte quatre chapitres :

Le premier chapitre sera consacré à la présentation de la société d’accueil et à la description

du procédé de production de ciment.

Le deuxième chapitre définit l’étude du système existant.

Le troisième chapitre définit la réalisation du notre système.

Et le quatrième chapitre présente une description sur l’automate S71200 CPU 1214

AC /DC/Rly ensuite la configuration nécessaire pour la réalisation de l’application et enfin

l’étape de simulation et de supervision sur WINCC flexible.

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Chapitre 1

Présentation de l’entreprise

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Chapitre 1 : Présentation de l’entreprise

2

I. Introduction

Notre formation comme étant des techniciens supérieurs doit être complété par un contact

avec l’entreprise .Ce dernier permet une meilleure intégration dans la vie professionnelle et

nous aide à appliquer nos connaissances et les confronter avec la réalité de l’entreprise.

Dans ce cadre nous avons effectué notre projet de fin d’études au sein de la société «

CIMENTS DE BIZERTE ».

I.1 Présentation du CB

La société des ciments de Bizerte fut créée en 1952 sur la baie de Sebra et son usine est

installée à Bizerte sud à 65km au Nord de la capitale Tunis. Depuis son extension en 1978

l’usine fonctionne en voie sèche intégrale, sa production actuelle est d’environ 900 000

tonnes de clinker, le tableau 1 résume les principales dates des ciments de Bizerte.

DATES EVENEMENTS

1950 Création de la société des ciments de Bizerte

1953 Démarrage de la ligne (i) de cuisson (500T /J)

1963 Nationalisation totale du personnel de la société

1975 Apparition du statut personnel de la société

1976 Démarrage des travaux d’extension de l’usine

1979 Démarrage la nouvelle ligne (ii) de cuisson (2000T/J)

1990 Année record : Production clinker 975.000 T

2000 Certification ISO 9002

2002 Titularisation de tous les occasionnels de la société

2002 Augmentation du capitale de la société de 20 .000 .000

DT pour atteindre 34 .799 .000 DT

2005 Début des études de mise à niveau par la réalisation des

travaux de mise en état de l’usine par un investissement

dépassant les 20 milliards

2006 Début des études de la deuxième étape du plan de mise à

niveau de la société

Tableau 1:Principales Dates

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Chapitre 1 : Présentation de l’entreprise

3

I.2. Description du procédé de production du ciment

La société << les ciments de Bizerte>> utilise le procédé productif à voie sèche. Ce dernier

présent une particularité par rapport aux autres procédés. En effet, il permet un gain temporel

et énergétique ; c’est ainsi que cet avantage le rend le plus utilisé dans les usines tunisiennes.

Le processus de fabrication à voix sèche est composé essentiellement par la succession

d’étapes illustrées par les figues 1 et 2.

Figure 1:Procédé de fabrication du ciment

Figure 2 : Schéma bloc représentant les étapes de la production du ciment

Dans ce qui suit, nous allons détailler ces étapes pour mieux présenter le processus.

Extraction de

matières

premières

Concassage et pré-

Homogénéisation

Broyage du

mélange cru

Ensachage Broyage du ciment Cuisson

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Chapitre 1 : Présentation de l’entreprise

4

I.2.1.Extraction des matières premiers, concassage et pré-Homogénéisation

Les matières premières, en occurrence le calcaire et l’argile, sont extraites des parois

rocheuses d’une carrière à ciel ouvert. Des explosifs assurent l’abattage de la roche, la

matière obtenue est transportée par des engins dits dumper vers l’atelier de concassage.

Le concassage consiste à réduire les blocs de matières extraites en grains. Ces derniers

seront ramenés du concasseur, sur des transporteurs à bande de caoutchouc vers le hall de

pré-homogénéisation.

La matière acheminée est disposée par le chariot verseur en couches horizontales

superposées sous forme de 2 tas qui sont placés entre deux murs en béton :

° Tas haut titre (HT) : constitué de calcaire ;

° Tas bas titre (BT) : constitué d’un mélange de calcaire et de marne.

Ces tas de matières vont subir le phénomène de pré-homogénéisation, afin d’avoir des

matières homogènes. Cette opération est réalisée à l’aide du gratteur, qui opère

perpendiculairement au Tas ; de telle façon, qu’il reprend toutes les couches, simultanément

dans les deux parties du stock.

I.2.2.Broyage du mélange cru

Pour produire des ciments de qualité constante, les matières premiers doivent être

soigneusement dosées et mélangées de façons obtenir une composition régulière .De plus pour

avoir la composition chimique voulue, il est généralement nécessaire d’affiner cette

composition par des ajouts correctifs. (Minerai de fer dans le cas de notre société).

I.2.3.Homogénéisation du cru et cuisson

Sortant du broyeur la poudre est stockée dans des silos ayant une capacité nominale de

10 000 tonnes chacun. L’homogénéisation de la poudre crue dans chaque silo se fait par un

circuit d’air comprimé à contre-courant, celle-ci peut être introduite directement dans le four

sous forme pulvérulente.

La transformation de la poudre crue se fait par un transfert de chaleur à contre-courant

dans un four rotatif, essentiellement constitué par un tube cylindrique tournant de 0.5 à 1.5

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Chapitre 1 : Présentation de l’entreprise

5

tours par minutes et incliné la zone de cuisson de 3 à 4%. Le four N°2 des ciments de Bizerte

a 178m de longueur et 5.5m de diamètre et une inclinaison de 4%.

Figure 3:Vue en photo de four N°2

Les fours cimentiers sont composés de quatre parties principales qui sont :

*un système de préchauffage du cru ;

*une zone pour la décarbonatation ;

* une zone pour la clinkérisation ;

*une zone de refroidissement.

L’énergie calorifique consommée est considérable : 3200 à 4200 kJ par tonne de clinker

produit (l’équivalent à une chaleur produite par 100kg de charbon). Pour améliorer le bilan

thermique, on utilise en amont du four des échangeurs à cyclones qui préchauffent le cru en

utilisant la chaleur produite par les gaz de cuisson sortant du four. Le cru, introduit en amont

du four rotatif, progresse lentement dans le four par gravité.

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Chapitre 1 : Présentation de l’entreprise

6

A fur et à mesure de sa progresse, la température s’élève de 400° C en début du four jusqu’à

1450°C au niveau de la zone de cuisson.

I.2.4.Broyage du ciment et ensachage

Le broyage du ciment est le fait de réduire les gains de clinker en grains plus fins de

ciment, selon une granulométrie bien déterminée, pour faciliter l’hydratation des composants

et cela en présence de gypse et quelques ajouts(calcaires).Cette fonction est réalisée par le

broyeur à boulets .

Le broyeur à boulets, est constitué par un cylindre métallique à axe horizontal dont le

diamètre est de 4.4 m et la longueur est de 13 m. Ce cylindre, blindé intérieurement par des

plaques en acier à haute résistance, est rempli en partie de boulets en acier. Le broyeur est

composé de deux compartiments ;un compartiment de dégrossissage de longueur 4.25 m avec

du blindage releveur contenant des boulets de diamètres respectives(90,80,70,et 60mm)et un

compartiment finisseur avec du blindage classant de longueur 8.75 m contenant des boulets de

diamètres(50,40,30,et 25mm).

Après broyage le ciment est stocké dans des silos par type. L’ensachage est assuré par

quatre ensacheuses de capacité totale de 4500 sacs/heure.

Après les divers étapes de contrôle de la qualité du ciment, ce dernier est expédié vers les

lieux d’utilisation, soit après ensachage en sacs de 50Kg, soit en conteneurs ou bien en vrac

par camions.

I.2.5.Tour de refroidissement (ou de conditionnement)

La tour de refroidissement qui est située dans le circuit de fumée à gaz entre le four et

l’électro filtre, est destinée à refroidir et humidifier les gaz de fumée chauds sortant du four,

par injection d’eau afin d’obtenir un fonctionnement satisfaisant de l’électro filtre .La fumée

à gaz est introduite au sommet de la tour de conditionnement ou l’eau de refroidissement est

injectée. L’eau s’évapore, refroidissant ainsi la fumée à gaz qui descend dans la tour.

I.2.6.La problématique

Bien que la société des ciments de Bizerte soit considérée comme l’une des plus importantes

sociétés dans le tissu industriel tunisien , son extension et son développement sur plusieurs

niveaux(technique, technologique…) reste confrontée par quelques défaillances au niveau de

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Chapitre 1 : Présentation de l’entreprise

7

la maintenance ,de la production et de la programmation des Automates programmables

Industries qu’elle essaye de résoudre dans la cadre de nouveaux projets.

Pour cela nous avons procédé à une étude détaillée sur la balance électronique qui souffre de

plusieurs anomalies telle que :

* Une difficulté de minimiser les erreurs de mesure au niveau du remplissage des sacs à

ciments.

* Le système reste sans supervision industrielle.

* Plusieurs problèmes agissent sur la procédure de remplissage des sacs à ciment qui est

aussi commandé sans automate.

I.2.7.Solution proposée

Pour résoudre ces différentes anomalies, nous proposons un système de pesage locale et à

distance pour superviser en temps réelle les nombres des paquets, d’autre part conception et

réalisation d’une carte électronique à base d’un pic 16F877A. En effet, l’objectif du notre

projet consiste à améliorer le système existant en réalisant les modifications nécessaires pour

obtenir un fonctionnement satisfaisant.

Conclusion

Dans ce chapitre nous avons d’abord présenté la société d’accueil, par suite nous avons

étudié les faiblesses du système actuel suite aux critiques de l’existant. Le chapitre suivant

sera consacré à l’étude du système actuel.

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Chapitre 2

Etude de l’existant

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Chapitre 2 : Etude de l’existant

8

I- Introduction

Dans ce chapitre nous présentons une description détaillée de la solution adoptée pour

répondre aux spécifications de notre cahier de charge et en abordant la conception détaillée de

chaque partie du système afin d’obtenir une schématisation complète et précise.

II-Les différents blocs

Notre carte comme l’indique la figure ci-dessous est menue de plusieurs unités qui assurent le

bon fonctionnement :

Une carte d’alimentation « alimentation stabilisé ». Ce bloc a pour but l’alimentation

des différents blocs de la carte électronique.

Un microcontrôleur PIC 16F877A qui gère tous les traitements et les liaisons entre

les différents blocs de la carte.

Un afficheur LCD (2 lignes, 16 caractères) qui permet d’afficher les résultats, le

Traitement faisant intervenir le microcontrôleur PIC.

Figure 4:Schéma synaptique de la carte

PIC

16F877A

Amplificateur

D’instrumentation

Capteur de

jauge Afficheur LCD

Alimentation

Automate

S7 1200

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Chapitre 2 : Etude de l’existant

9

II-1- Le bloc d’alimentation

L'alimentation des amplificateurs opérationnels ce fait à l'aide des alimentations

stabilisées de 15v et -15v, tant dit que l’alimentation du microcontrôleur et l’afficheur LCD

est de 5v . On se basant sur l’étude précédente nous avons choisi le montage suivant :

Un transformateur nous fournit des tensions de 15v, -15v et de 5v qui sont redressées

par le pont de diodes et filtrée par les condensateurs de C1, C2 et C3. Cette tension est ensuite

régulée à 5v par U1, 15v par U2 et -15v par U3, les capacités C6, C7 et C8 servent à filtrer les

bruits, leurs valeurs étant données par le constructeur du régulateur

Figure 5:Montage complet de l’alimentation stabilisée

II-2-Le capteur de jauge

II-2-1- Définition

Une jauge de contrainte est un capteur dont la résistance varie avec la force appliquée. Elle

convertit la force, pression, tension, poids en changement de résistance électrique. Un capteur

analogique intègre généralement quatre résistances montées dans un pont de Wheatstone.

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Chapitre 2 : Etude de l’existant

10

Figure 6: Capteur de jauge

II-2-2-Pont de Wheatstone

II-2-2-1-Définition

Un pont de Wheatstone est un instrument de mesure inventé par Samuel Hunter

Christie en 1833, puis amélioré et popularisé par Charles Wheatstone en 1843. Il est utilisé

pour mesurer une résistance électrique inconnue par équilibrage de deux branches d'un circuit

en pont, avec une branche contenant le composant inconnu.

II-2-2-2-Description

Le pont de Wheatstone est constitué de quatre résistances disposées en

losange R1, R2, R3, R4. On alimente par une source électromotrice Ve =5V

À l'équilibre la tension de sortie entre B et D est nulle.

Le potentiel du point B est défini par les valeurs des résistances R3 et R4 (relation du diviseur

de tension).

Le potentiel du point D est défini par celles des résistances R1 et R2 étant variable comme le

montre la figue 8.

Soit R1et R4 sont des résistances parfaitement connues.

Soit R3 est la résistance que l’on cherche à mesurer.

Il suffit de modifier R2 afin que le voltmètre affiche simplement 0.

Alors on a l'égalité suivante : R3= (R4*R1) /R2.

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Chapitre 2 : Etude de l’existant

11

Figure 7:Pont de Wheatstone

II-2-2-3- Démonstration

Si aucun courant ne circule dans le voltmètre, ce qui ne peut être vrai que si ce dernier affiche

0, et que la tension d'alimentation du montage vaut Ve:

La tension du point B vaut : VB= Ve*(R4 / (R4+R3))

La tension du point D vaut : VD= Ve*(R2 / (R1+R2))

Si le voltmètre indique 0, alors

VB=VD donc Ve*(R4 / (R4+R3)) = Ve*(R2 / (R1+R2))

D’où (R4 / (R4+R3))= (R2 / (R1+R2))

Donc R4*R1+R4*R2 = R2*R4+R2*R3

R4*R1= R2*R3

Et enfin R3= (R4*R1) /R2

L'avantage du pont de Wheatstone est que le résultat est indépendant de la valeur de la

tension de l'alimentation et indépendante de la résistance interne du voltmètre.

II-2-3 Brochage

Au-dessus de l’écran, on trouve une série de 7 broches aux rôles Suivantes :

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Chapitre 2 : Etude de l’existant

12

Tableau 2:Brochage d'un capteur de jauge

II-3- Amplificateur d’instrumentation

Le capteur de jauge de contrainte délivre une tension de sortie maximale Vs égale à 10mV

mais cette tension est très faible à convertit en numérique, c’est pour cela on utilise 2 étage

d’amplificateurs opérationnels pour que cette tension de sortie prend la valeur de 5v. Pour

réaliser notre travail, nous avons utilisé le circuit intégré TL084 qui comporte 4 amplificateurs

opérationnels. Il est illustré par la figure 8.

Figure 8: Structure d'amplificateur d'instrumentation TL084

II-3-1-Démonstration

La figure ci-dessous présente le principe de fonctionnement de l’amplificateur et l’expression

de l’image des masses:

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Chapitre 2 : Etude de l’existant

13

Le montage suivant est un amplificateur d’instrumentation U1A et U1B sont connectés de

façon que les deux amplis op fonctionnent en régime linéaire grâce à la présence des deux

résistances R2 et R4

Figure 9:Schema de circuit

On a :

Vs=U1-U2=10 mV (Tension de sortie du jauge de contrainte)

Nous posons R4 = R2 = R

On a VB-VA =VB-(V1-) + (V1-)-(V2-) + (V2-)-VA

VB-VA=R*I+V’

VB-VA=R*I+V’ (1)

Or V’ = R3*I

Donc I=V’/R3

D’après (1) VB-VA= (R/R’) V’+V’=V’ ((R /R3) +1)

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Chapitre 2 : Etude de l’existant

14

VB-VA=V’ ((R+R3)/R3) (2)

Donc V’= (R3/R3+R) (VB-VA)

On a V’= (V1-)-(V2-)

Donc V’= (V1+)-(V2+) = U1-U2

Alors VB-VA= (U1-U2) ((R3+R) /R3)

Calculons R3 pour voir VB-VA=5V

Nous posons R=120kohm avec U1-U2=10 mv

Donc (R3+R) /R3= (VB-VA)/ (U1-U2)

Application numérique : (VB-VA)/ (U1-U2)= 5 /0,010 = 500

D’où : R3=240ohm

III-Le microcontrôleur

III-1Architecture du PIC

Le microcontrôleur est un dérivé du microprocesseur. Sa structure est celle des systèmes à

Base de microprocesseurs.

Il est donc composé en plus de l’unité centrale de traitement, d’une mémoire (mémoire vive

RAM et mémoire morte ROM), une (ou plusieurs) interface de communication avec

l’extérieur matérialisé par les ports d'entrée/sortie.

En plus de cette configuration minimale, les microcontrôleurs sont dotés d'autres circuits

d’interface qui vont dépendre du microcontrôleur choisi à savoir les systèmes de comptage

(TIMER), les convertisseurs analogique/numérique (CAN) intégré, gestion d’une liaison série

Ou parallèle, un Watch dog (surveillance du programme), une sortie PWM (Modulation

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Chapitre 2 : Etude de l’existant

15

d’impulsion).

Figure 10:Contenu type d'un microcontrôleur

III-2 Les avantages du microcontrôleur

L’utilisation des microcontrôleurs pour les circuits programmables à plusieurs points forts et

bien réels. Il suffit pour s’en persuader, d’examiner la spectaculaire évolution de l’offre des

fabricants de circuits intégrés en ce domaine depuis quelques années.

Nous allons voir que le nombre d’entre eux découle du simple sens.

Tout d’abord, un microcontrôleur intègre dans un seul et même boîtier ce qui,

avant nécessitait une dizaine d’éléments séparés. Il résulte donc une diminution

évidente de l’encombrement de matériel et de circuit imprimé

Cette intégration a aussi comme conséquence immédiate de simplifier le tracé

du circuit imprimé puisqu’il n’est plus nécessaire de véhiculer des bus

d’adresses et de donnée d’un composant à un autre.

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Chapitre 2 : Etude de l’existant

16

L’augmentation de la fiabilité du système puisque, le nombre des composants

diminuant, le nombre des connexions composants/supports ou

composants/circuits imprimer diminue.

Le microcontrôleur contribue à réduire les coûts à plusieurs niveaux

Moins cher que les autres composants qu’il remplace.

Diminuer les coûts de main d’œuvre.

Réalisation des applications non réalisables avec d’autres composants.

III-3- Choix du microcontrôleur

Le choix d’un microcontrôleur est important car c’est de lui que dépendent en grande partie

les performances, la taille, la facilité d’utilisation et le prix du montage. Le PIC 16F877A,

possède plus de ports que les PICs (16F876 et 16F84), ce qui augmente d’autant le nombre

d’entrées/sorties disponibles, il dispose de 33 lignes d’entrées/sorties réparties en cinq ports :

Un port A de 6 bits (RA0 à RA5).

Un port B de 8 bits (RB0 à RB7).

Un port C de 8 bits (RC0 à RC7).

Un port D de 8 bits (RD0 à RD7).

Un port E de 3 bits (RE0 à RE3).

Ce PIC dispose de 35 instructions de base et de 4 sources d’interruptions :

Interruption externe commune avec la broche RB0.

Interruption due au TIMER.

Interruption sur changement d’état des broches de port RB0 à RB1.

Interruption de fin d’écriture en EEPROM.

PIC FLASH RAM EEPROM I/O A/D PORT // Port série

16F877A 8K 368

Octets

258 33 PORT

A

NON USART/

MSSP

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Chapitre 2 : Etude de l’existant

17

IIII- Afficheur LCD

IIII-1- Présentation

Les afficheurs à cristaux liquides sont des modules compacts intelligents et nécessitent

peu de composants externes. Ils sont utilisés avec beaucoup de facilité. Ils sont pratiquement

les seuls à être utilisés sur les appareils à alimentation par pile.

Plusieurs afficheurs sont disponibles sur le marché et ne se différent pas les unes des

autres, seulement par leurs dimensions, (1 à 4 lignes de 6 à 80 caractères), mais aussi par leurs

caractéristiques techniques et leurs tension de services.

Certains sont dotés d’un rétro éclairage de l’affichage. Cette fonction fait appel à des

LED montées derrière l’écran du module, cependant, cet éclairage est gourmand en intensité

(250mA max), comme le montre la figure 11

Figure 11:Afficheur LCD

IIII-2- Brochage

Un circuit intégré spécialisé est chargé de la gestion du module. Il remplit une double

fonction : d’une part il commande l’affichage et de l’autre se charge de la communication

avec l’extérieur.

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Chapitre 2 : Etude de l’existant

18

Figure 12:Brochage de LCD

Conclusion :

Dans le premier chapitre, on a fait une petite initiation concernant les différents étages du

dispositif en donnant une idée générale sur les caractéristiques technique et le brochage de

chaque composant.

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Chapitre 3

REALISATION PRATIQUE

DE LA CARTE

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Chapitre 3 : Réalisation pratique de la carte

18

I-Introduction

A travers ce chapitre on va présenter le montage électronique, l’étudier, le simuler et réaliser

ainsi la partie pratique.

II-Les différentes étapes de la carte :

II-1-Montage électronique

Notre sujet consiste à concevoir et réaliser un système de pesage automatisé permettant les

calculs, la visualisation des sacs à ciments, et réalisation d’une carte électronique.

Le principe de ce montage est très simple : le capteur de jauge délivre une tension

continue entre 0 et 10 mV exercés sur ce capteur, cette dernière sera amplifier entre 0 et

5V par l’amplificateur TL084 qui est l’image d’une force (0v correspond à 0 Kg et 5v

correspond à 50 Kg). La conversion A /N consiste à lire une tension sur AN0 et la

convertir en nombre entier situé entre 0 et 1023 (10bits), et voici l’illustration du

programme qui réalise cette conversion :

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Chapitre 3 : Réalisation pratique de la carte

19

II-2-Procédure d’affichage

La procédure d’affichage ce fait à l’aide d’un afficheur LCD 2 lignes 16 colonnes de type

LM016L capable d’afficher tous les caractères alphanumériques usuels et quelques

Symboles supplémentaires. Chaque caractère est identifié par son code ASCII qu’il faut

envoyer sur les lignes D0 à D7. Ces lignes sont aussi utilisées pour la gestion de

l’affichage avec l’envoi d’instructions telles que l’effacement de l’écran, l’écriture en

ligne 1 ou en ligne 2, le sens de défilement du curseur.

II-3-Alimentation du pic

Les pins d’alimentation du PIC 16F877A sont placés d’une part et d’autre en position

centrale du PIC. La connexion de MCLR au +5v, cette pin est utilisée pour effectuer un reset

du composant en cas de connexion à la masse.

Reading = ADC_read (0); // Lire la valeur de ADC

Valeur = (Reading*5)/1023; //Convertit la valeur de ADC en numérique

Act reading = (Valeur*50)/5; //Convertit la valeur de ADC en poids

Lcd_Cmd (_LCD_CURSOR_OFF); //Commande LCD (curseur OFF)

Lcd_out (1,1,"Poids des"); // Ecrire le premier message dans la première ligne

lcd_out (2,2,"sacs à ciment"); // Ecrire le deuxième message dans la deuxième ligne

Delay_ms (5000); // Attendre 5s

Lcd_Cmd (_LCD_CLEAR); // Commande LCD (effacer l’écran LCD)

lcd_out (1,1,"Poids (kg) : "); // Ecrire le premier message dans la première ligne

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Chapitre 3 : Réalisation pratique de la carte

20

II-4-Brochage du quartz

Comme la montre la figure ci-dessous on trouve le quartz, qui peut être remplacé par un

résonateur ou par un simple réseau RC. Les condensateurs de découplage, du fait de la

fréquence plus importante du quartz utilisé, sont de valeur environ 27pF.

Figure 13:Brochage du quartz

II-5-DIODE LED

Une diode électroluminescente (ou LED) est un dispositif optoélectronique capable

d’emmètre la lumière lorsqu’il est parcouru par un courant électrique. Dans notre cas on a

utilisée deux diodes LED :

Une de couleur rouge qui s’allume en cas de défaut et l’autre de couleur vert lorsqu’on atteint

le maximum du poids qui est égale à 50 Kg.

II-6-Alimentation stabilisée

On désire réaliser une alimentation stabilisée pouvant débiter un courant IMAX et

imposer une tension UMAX. On utilise pour cela le montage proposé sur la figure14 Celui-ci

est composé :

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Chapitre 3 : Réalisation pratique de la carte

21

- d'un transformateur de rapport M.

- d'un pont de diodes où chacune d'entre elles possède une tension de seuil notée VD.

- d'une capacité C.

- d'un régulateur

Figure 14:Montage de l'alimentation stabilisée

II-6-1. Fonctionnement du montage

Le transformateur génère une tension sinusoïdale d'amplitude crête VM et de fréquence

f=50Hz (fréquence du secteur). Cette tension est redressée sur ces deux alternances par le pont

de diodes. L'association pont de diodes capacité forme un détecteur de crête

Le régulateur est un circuit intégré (CI) générant une tension constante entre ses broches 2 et

3 lorsque la tension entre ses bornes 1 et 2 est supérieure à une tension de seuil notée VT. De

plus, le courant sortant de la broche 2 est négligeable. Le courant débité par le circuit provient

donc de son entrée 1 soit : I1=I3. En charge, le courant débité par le CI va venir décharger la

capacité C.

Pour un fonctionnement normal du montage, il faut que quelle que soit la charge, la

tension aux bornes de la capacité soit supérieure à la tension de seuil du régulateur.

III - Réalisation pratique de la carte

III .1- Logiciel Proteus:

Pour la conception de notre projet, nous avons utilisé le logiciel Proteus qui est une suite

logicielle destinée à l’électronique. Développé par la société Labcenter Electronics, les

logiciels incluent dans Proteus permettent la CAO (Conception Assisté par Ordinateur) dans

le domaine électronique.

VC

VM

VS

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Chapitre 3 : Réalisation pratique de la carte

22

Cette suite logicielle qui est très connue possède des avantages :

Pack contenant des logiciels facile et rapide à comprendre et à utiliser.

Le support technique est performant.

L’outil de création de prototype virtuel permet de réduire les coûts matériel et logiciel

lors de la conception d’un projet.

III.1.1 Présentation de l’ISIS

L’ISIS est un logiciel professionnel, utilisé dans l’électronique pour éditer des schémas

électriques. Indirectement, les circuits électriques conçus grâce à ce logiciel peuvent être

utilisé dans des documentations car le logiciel permet de contrôler la majorité de l’aspect

graphique des circuits.

Par défaut ISIS inclut plusieurs bibliothèques des composants électroniques tels que les

microcontrôleurs, Afficheurs, circuits analogique ou numérique, des actionneurs etc.

III.1.2 Présentation de l’ARES

Le logiciel ARES est un outil édition et de routage qui complète parfaitement ISIS.

C’est un logiciel permettant le routage des cartes électroniques en mode automatique ou

manuel. Il est possible d’utiliser ARES sans avoir créé au préalable un schéma sous ISIS.

Cette fonctionnalité permet de réaliser des circuits de faible complexité en plaçant les

composants et en traçant les pistes directement sur ARES. Une fois les connexions établies, il

est possible d’effectuer un routage automatique des pistes.

Dans ce logiciel vous pouvez également créer de nouveaux boitiers et les placer dans une

bibliothèque.

III.2.Simulation et teste

III.2.1 Sous ISIS

Nous avons réalisé le schéma du projet comme le montre la figure suivante : Dès que le poids

est inférieur ou dépasse le 50kg, la LED rouge s’allume.

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Chapitre 3 : Réalisation pratique de la carte

23

Figure 15:Simulation du circuit à 48.77 Kg

La figure suivante 16 nous montre que lorsque le poids descend à 50 kg, la LED verte

s’allume.

Figure 16:Simulation du circuit à 50 Kg

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Chapitre 3 : Réalisation pratique de la carte

24

III .2 .2. Le routage Sous ARES :

Nous avons utilisé pour le routage du circuit imprimé le logiciel ARES, qui permet de créer

des cartes simples face et multi faces.

Dans cet onglet, nous avons réalisé le modèle de notre carte, en créant les liaisons entre les

composants et en choisissant leurs emplacements comme le montre la figure 17 suivante :

Figure 17:Simulation sur Ares

III .3. Implantation des composants :

Suivant le plan d’implantation des pièces, nous perçons en premier lieu les emplacements de

nos composants, nous poursuivons l’implantation en fonction de la taille et la fragilité des

composants et nous soudons en dernier lieu pour bien les fixer dans ses emplacements.

III .4. Photo réelle de notre travail :

La figure 18 suivante montre tout le travail fait pour la réalisation de la carte que nous avons

réalisée :

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Chapitre 3 : Réalisation pratique de la carte

25

Figure 18 : Réalisation de la carte

Conclusion :

Dans ce chapitre nous avons pu réaliser avec succès notre carte électronique avec une

explication détaillée des différentes étapes que nous avons suivies pour la réalisation pratique

de notre projet.

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Chapitre 4

Automatisation et supervision

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Chapitre 4 : Automatisation et supervision

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I. Introduction

A travers ce chapitre nous mettons en œuvre notre solution d’automatisation en utilisant le

logiciel de programmation d’automates TIA Portal après l’élaboration du programme, l’étape

de la simulation parait primordiale pour justifier le bon déroulement des opérations comme

prévu.

II. Présentation de l’automate S7 1200

L’automate SIMATIC S7-1200 est modulaire et compact, polyvalent et constitue donc un

investissement sur et une solution parfaitement adaptée à une grande variété d’applications.

Une conception modulaire et flexible, une interface de communication répondant aux

exigences les plus sévères dans l’industrie et une large gamme de fonction technologique

performantes et intégrées font de cet automate un composant à part entière d’une solution

d’automatisation complète, comme le montre la figure suivante.

Figure 19:Automate S7-1200

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Chapitre 4 : Automatisation et supervision

27

III. Logiciel TIA Portal

SIMATIC STEP 7 Basic (TIA PORTAL) est une version économique et allégée du logiciel

pour contrôleur STEP 7 Professional Controller Software dans le TIA Portal, pouvant être

utilisé à la fois pour l’ingénierie des microcontrôleurs SIMATIC S7-1200 et la configuration

des SIMATIC HMI Basic Panels, étant donné que Win CC Basic fait partie intégrante de

l’ensemble des logiciels.

Grace à son intégration au Framework d’ingénierie du TIA Portal, SIMATIC STEP 7 Basic

offre les mêmes avantages que le logiciel d’ingénierie professionnel STEP 7.

III.1 Langage de programmation adoptée :

Il existe trois langages de programmation des blocs de TIA PORTAL qui sont :

Schéma à contacts CONT : La syntaxe des instructions ressemble à un schéma des

circuits qui permet de suivre sana difficulté le parcours des signaux entre les barres

d’alimentation, à travers les contacts, les éléments complexes et les bobines

Logigramme LOG : Les boites fonctionnelles logique de l’algèbre booléenne sont

utilisées pour représenter les instructions de ce langage .Ces deux premiers langage

permettent une utilisation facile et intuitive.

Liste d’instruction LIST : C’est un langage de programmation littéral. La syntaxe

des instructions est très proche du langage machine. Les ordres ou les opérations sont

suivi par les opérandes. Ce langage permet de créer des programmes utilisateurs

optimisés d’exécution et en taille.

Lors de notre travail, nous avons utilisé le langage à contacts CONT.

III.2 Blocs fonctions retenus

Tia portal offre la possibilité de décomposer un programme utilisateur en un ensemble de

blocs, pour qu’il soit bien traité, dans notre application, nous avons utilisé l’un de ces blocs

disponibles :

*Blocs d’organisation OB : les blocs d’organisation constituent l’interface entre le

système d’exploitation de la CPU S7 et le programme utilisateur. C’est dans ce bloc que nous

définissons l’ordre d’exécution des blocs du programme utilisateur.

*Blocs fonctionnels FB : les blocs fonctionnels sont des blocs de code à données

statiques. Le FB disposant d’une mémoire, il est possible d’accéder à ses paramètres à partir

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Chapitre 4 : Automatisation et supervision

28

de n’importe quelle position du programme utilisateur. Ils sont utilisés généralement pour les

tâches répétitives telles que le fonctionnement des moteurs, les convertisseurs analogiques, les

régulateurs, etc.…..

*Blocs FC : les fonctions sont des blocs de code sans mémoire. De ce fait, il faut que les

valeurs calculées soient traitées aussitôt après l’appel de la fonction.

*Blocs de données DB : Les blocs des données sont des zones servant à mémoriser les

données utilisateur. On distingue les DB globaux auxquels tous les blocs de code ont accès et

les DB d’instance qui sont associés à un appel de FB déterminé. Contrairement à tous les

autres blocs, les blocs de données ne contiennent aucune instruction.

III.3 Elaboration du programme de commande

Pour créer un nouveau projet avec le logiciel TIA PORTAL nous allons suivre les étapes

illustrées dans la figure 20.

Figure 20:Les étapes du logiciel TIA PORTAL

Nous avons passé par ces différentes étapes afin de créer notre projet. Dans ce qui suit, nous

allons les détailler afin de démontrer l’importance de chacune d’elles.

III.4 Création d’un nouveau projet et configuration matérielle

La création d’un nouveau projet se fait à l’aide d’un assistant dans lequel on définit le

nom du projet ainsi que le type de CPU utilisé disponible depuis le menu Fichier. Une fois

notre projet nommé, on passe à la configuration matérielle.

Création d’un nouveau projet

Configuration du matériel

Configuration de communication

Elaboration du programme

Simulation du programme

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Chapitre 4 : Automatisation et supervision

29

Cette configuration est la disposition de profilés support ou châssis, de modules,

d’appareils de la périphérie décentralisée et de cartouches interface dans une fenêtre de

station. Les profilés support ou châssis sont représentés par une table de configuration, dans

laquelle l’on peut enficher un nombre défini de modules, tout comme dans les profilés support

ou châssis « réels ».

Pour réaliser cette configuration nous allons utiliser la fenêtre catalogue du matérielle dans

laquelle nous allons sélectionner les composants matériels requis.

Nous allons définir dans ce qui suit la liste de matérielle utilisé lors de notre projet :

Châssis

CPU 1214C AC/DC/Rly

1 module entrée analogies

4 modules de sorties TOR

Cette configuration matérielle nous permet de choisir les modules, leur référence ainsi que

la plage des entrées et des sorties.

III.5 Configuration de la liaison pupitre opérateur /l’automate

L’interconnexion des automates et leur liaison avec la PC/PG est représenté dans la figure 21 :

Figure 21:Vue de la liaison

III.6 Cahier de charge du système de pesage automatisé

On se propose de d’écrire un Grafcet relatif à notre machine de pesage des sacs à ciments

piloté par un API :

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Chapitre 4 : Automatisation et supervision

30

Le système se trouve en position initiale,

L’opérateur doit saisir le nombre des paquets désiré et la consigne de mesure l’appui

sur le bouton ‘START’ ordonne le cycle suivant.

Une fois l’action est faite, le système de comptage déclenche.

Après certains temps, l’électrovanne commence le remplissage jusqu’au le poids

atteint le consigne définit qui est égale à 50Kg.

Une fois le sac est remplit la fermeture aura lieu.

Si la consigne des paquets est inférieur au nombre de sac, le système recommence le

même cycle jusqu'à l’arrêt.

Sinon attente d’un nouveau départ cycle

III.7 Grafcet

Le grafcet conformément au cahier de charge est représenté à la figure suivante :

Figure 22:Grafcet

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Chapitre 4 : Automatisation et supervision

31

III.7Les variables API

III.7.1Adresses symbolique et absolue

Dans TIA Portal, toutes les variables globales (entrées, sorties, mémentos,..) possède

une adresse symbolique et une adresse absolue.

o L’adresse absolue représente l’identificateur d’opérande (I, Q, M,…) et son

adresse et numéro de bit.

o L’adresse symbolique correspond au nom que l’utilisateur a donné à la

variable

Le lien entre les adresses symbolique et absolue se fait dans la table des variables

API.

Lors de la programmation, on peut choisir d’afficher les adresses absolues,

symboliques ou encore les deux simultanément.

Figure 23:Adresses Absolue et Symbolique

II.7.2 Tables des variables

C’est dans la table des variables API que l’on va pouvoir déclarer toutes les variables et les

constantes utilisées le programme.

Lorsque l’on définit une variable API, il faut définir :

Un nom : c’est l’adressage symbolique de la variable.

Le type de donnée : BOOL, INT,…

L’adresse absolue : par exemple Q0.0

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Chapitre 4 : Automatisation et supervision

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Table de variable elle contient 16 variables

III.8 Programmation

Temporisateur Ton :

La sortie de cette temporisation passe à <1> après une durée définit pour autant que son

entrée soit toujours à <1>. Aussitôt que l’entrée revient à <0>.la sortie revient à <0> .

L’équivalent de cette temporisation est le relais temporisé à l’enclenchement.

Remarque : lorsqu’une coupure de tension se produit lors de l’écoulement du temps, le

temps restant est sauvegardé, puis reprendra au retour de la tension pour autant que les

entrées IN et EN soient toujours à 1.

Figure 24:Table des variables

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Chapitre 4 : Automatisation et supervision

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Figure 25:Paramètres de l'instruction TON

NORM_X :

Nous pouvons utilisées le bloc de conversion normaliser NORM_X pour mettre l’échelle

une valeur analogique du capteur de jauge. Ce bloc se trouve dans le catalogue des

instructions de TIA PORTAL V13 à la rubrique conversion.

Le capteur de jauge délivre une tension continue entre 0 et 10 mV exercés sur ce capteur,

cette dernière sera amplifier entre 0 et 10V par l’amplificateur TL084. Ce signal sera

convertit en une valeur interne à la CPU comprise entre 0 et 247 .Cette valeur représente

une mesure du poids des sacs à ciments, sachant que 0 V correspond à 0 kg et 10 V

correspond à 50kg.

Les valeurs d’entrées sont des données de type INT, Les valeurs de sortie de la mise à

l’échelle sont par contre des données aux formats REAL.

La fonction NORM_X convertit des données aux formats INT vers des données aux

formats REAL.

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Chapitre 4 : Automatisation et supervision

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Figure 26:Normaliser

IIII Création des écrans de supervision

Afin de mieux visualiser le bon fonctionnement du notre système et concrétiser le travail,

nous avons appliqué le programme élaboré sur l’interface de supervision.

Le logiciel de la supervision WINCC flexible sert à configurer des interfaces utilisateurs

destiné à la commande des machines des installations. Il offre des modules fonctionnels

adapter an mode industriel pour la représentation graphique, la signalisation d’alarmes,

l’archivage et la journalisation

Notre projet va comporter une vue principale.

IIII .1 . Vue principale

La vue principale de la balance électronique présentée à la figure 27 montre les différents

équipements du groupe, dans un ordre identique à la réalité. Nous utilisons l’éditeur

RUNTIME pour démarrer la supervision.

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Chapitre 4 : Automatisation et supervision

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Figure 27:Vue principale de la balance électrique

Conclusion

Dans ce chapitre, nous avons définit la configuration nécessaire pour la réalisation de

l’application, ensuite, l’étape de simulation qui nous a permis de tester le fonctionnement de

notre système et de vérifier les états des différents équipements. Enfin, nous avons réalisé des

écrans de supervision de la balance électronique sur WINCC.

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Conclusion générale

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Conclusion générale

L’automatisation d’un système industrielle nécessite généralement de gros

investissement qui ne peuvent être réalisé que si cette réalisation est justifiée financement ou

socialement.

Le rôle de l’automatisme industriel a comme objectif d’améliorer la productivité, la

qualité, la sécurité et autres variables qui peuvent influencés les objectifs de l’entreprise. C’est

dans ce contexte qu’on a réalisé notre stage de fin d’études.

Durant le présent projet de fin d’études, Il nous a été confié la mission, au sein de l’équipe

régulation de la société Ciment de Bizerte, d’étudier et mettre la mise en place un système de

mesure des paquets des ciments par supervision sur écran tactile

Nous avons rencontré plusieurs problèmes durant la conception de la carte et la réalisation

pratique de la supervision (l’absence de certains matériels au début, des difficultés au niveau de

l’utilisation des logiciels, etc.) mais grâce à ce que nous avons appris durant nos études et

l’assistance de nos encadrants, nous avons pu surmonter ces difficultés.

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Bibliographie

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Bibliographie

[1] http://www.lescimentsdebizerte.ind.tn/index.php?lang=ar

[2] https://www.mikroe.com/mikroc/

[3] http://www.industry.siemens.com/topics/global/fr/tia-portal/logiciel-

controller-tia-portal/simatic-step7-basic-tia-portal/exigences-du-

systeme/pages/default.aspx

[4] http://fr.rs-online.com/web/generalDisplay.html?id=siemens-

industriel&file=products_10

[5] https://fr.wikipedia.org/wiki/Jauge_de_d%C3%A9formation

[6] http://www.omega.fr/prodinfo/jauges-de-contrainte.html

[7] https://www.egr.msu.edu/eceshop/Parts_Inventory/datasheets/tl084cn.pdf

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ANNEXES

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Annexes

Annexe [1] le typon de la carte de microcontrôleur

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ANNEXES

39

Annexe [2] : Préparation du projet

Annexe [3] : Capteur de jauge

<

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ANNEXES

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Annexe [4] : Broyeur

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ANNEXES

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Annexe [5] : Tapis roulant

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ANNEXES

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Résumé :

Notre projet de fin d’études consiste à mettre en place un système de mesure des paquets des

ciments par supervision sur écran tactile. L’idée consiste à surveiller le poids des sacs à ciments afin

de pouvoir réagir rapidement en cas de défaut. Les nombres de sacs à ciments faites par jour seront

affichés par l’automate. La visualisation sera affichée sur un écran tactile.

Mots clés : TIA PORTAL, Supervision, Microcontrôleur, capteur de jauge.

Abstract :

Our graduation project consists in setting up a system for measuring cement packs by

supervision on a touch screen. The idea is to monitor the weight of the cement bags in order to

be able to react quickly in the event of a defect. The number of cement bags made per day will

be displayed by the PLC. The display will be displayed on a touch screen.

Keywords: TIA PORTAL, Supervision, Micro Controller, Gauge Sensor.