télécharger le rapport.
Contents
1. du 24 volts continu tension d alimentation des cartes d entr es sorties du TSX micro Ce qui demande un remaniement quasi complet du mat riel lectrique de commande a Capteurs et voyants lumineux Documentation capteurs page annexe 4 5 intercalaire n 1 La plupart des capteurs n cessaires la r ception de l information sont des interrupteurs de position levier galet deux sens d attaque C est le cas pour d tecter la position des v rins pousseur soudeur et ventouse mais aussi pour d tecter les crans de la cha ne de l insuffisance carton et la position de l ascenseur N anmoins la place disponible autour de celui ci tant trop faible pour accueillir un capteur de taille normale il faut employer ici deux interrupteurs miniatures sens d attaque lat ral Quant aux capteurs de tension du film plastique nous avons besoin de deux interrupteurs de position levier galet sens d attaque horizontal La r gulation de temp rature du soudeur se fait analogiquement et sur un circuit totalement ind pendant du reste de la machine Il n y a donc pas besoin de modifier ce syst me en l implantant sur l automate Sch ma lectrique de la sonde de temp rature folio6 intercalaire n 2 Pour la d tection de louverture d un des sas de la fardeleuse il est n cessaire de placer un interrupteur poussoir m tallique sur chacune des portes Toute fois ces capteurs tant des interrupte2. Sur les trois usines fran aises les l gumes sont appertis s Saint Sylvestre sur lot dans un site de 41180m les plats cuisin s sont fabriqu s lusine de Tarascon pour un complexe de 38260m et pour finir c est Vauvert dans un site de 37700m que sont r alis s les desserts base de fruits En Europe Conserves France poss de deux antennes commerciales une en Espagne Barcelone et l autre en Belgique Bruxelles En Espagne encore jus et boissons sont fabriqu s et commercialis s sous la marque Juver Un des march s les plus prometteurs en Europe occidentale avec une production de 170 000 litres par an Conserves France appartient au groupe Conserve Italia dont le si ge est bas Bologne en Italie Le groupe poss de galement les filiales Warburg en Allemagne Mediterranean Growers en Angleterre et Konserwa Polska en Pologne 3 2 Un peu d histoire de 1953 nos jours 1953 La soci t Saint Mamet situ e proximit de Perpignan produit ses premi res compotes 1963 Cr ation de la coop rative agricole Conserve Gard N mes Construction de l usine de fabrication de fruits au sirop 1967 La premi re production de fruits au sirop est lanc e L union des coop ratives Conserve Gard et Roussillon Alimentaire Saint Mamet et Murville va donner naissance Verjame 1972 Verjame devient une S A filiale de commercialisation de Conserve Gard 1989 Le groupe Conserve Ital
3. ciation personnelle A l issue de ces dix semaines d analyse et de conception d asservissement du syst me fardeleuse jai pu mettre en application mes comp tences dans le milieu professionnel Cette exp rience m a permet d voluer car j ai pu avoir une vision concr te du d roulement d un projet de l tude de l existant jusqu son remplacement complet Cela a t l occasion d enrichir mes connaissances dans les possibilit s offertes par les outils de programmation industriels et d acqu rir des comp tences compl mentaires dans le domaine de l ing nierie lectrique Ce travail en collaboration avec mon tuteur de stage et certains techniciens du service repr sente une exp rience professionnelle et humaine tr s enrichissante car elle r v le l importance de la communication interne au sien d une quipe de maintenance Je reste n anmoins d u de n avoir pu r aliser ce projet et d avoir d me contenter d une tude th orique puisque les deux semaines d arr ts sur la machine n ont pas t obtenus Cependant les r sultats sont l et d s lors que des d lais seront obtenus l tude pourra tre mit en application directement ce qui est un r el apport pour l entreprise 36 9 Bibliographie Manuel d utilisation PL7 pro Catalogue 2006 Schneider Electric Catalogue 2006 Joucomatique vannes et lectrovannes tout fluide 37
4. d actualit Ayant d j programm ces ventualit s l je n ai pas eu besoin de les modifier en profondeur Il m a fallu plut t adapter mon travail au leur pour que tout le syst me r agisse de la m me fa on lors d un arr t cycle d une initialisation ou d une reprise cycle J ai donc rajout une condition initiale de d part CID sur chacun de mes grafcets pour les initialisations Il m a fallut aussi ajouter la condition marche cycle sur la plupart de mes transitions pour que lorsque le cycle est interrompu les actionneurs se figent et reprennent leurs actions l o ils en taient avant l arr t lors d un nouveau d part cycle Voir mode de marche page annexe 3 intercalaire n 3 c Mode automatique Le mode automatique est g r par la section grafcet apr s avoir rentr toutes les commandes inh rentes au d marrage ou l arr t du cycle vu dans le paragraphe pr c dent dans la partie pr liminaire prl sans oublier d y int grer aussi l autorisation logicielle d livr e par le bloqueur du v rin translation au pousseur de la fardeleuse Il faut maintenant crire les grafcets symboliques dans la partie Chart d apr s les grafcets con us gr ce l analyse fonctionnelle de la fardeleuse Ceci fait il faut alors rentrer chaque transition en langage contacts con us elles aussi gr ce l analyse fonctionnelle du syst me Pour terminer apr s avoir donn les qua
5. le programme de l cran Magelis sous forme de listes num r es pour afficher les tats de la machine l heure le mode manuel et les tats des actionneurs en mode manuel C est donc ici que la variable que j ai pr c demment rajout pour le mode manuel de la fardeleuse doit tre prise en compte Au fur et mesure que l utilisateur incr mente la variable contenant la liste des actionneurs de l empileuse la recherche de celui qu il veut activer si il d passe le dernier actionneur de la liste et donc arrive la valeur treize cette variable stoppe son incr mentation et c est alors au tour de la nouvelle variable contenant la liste de la fardeleuse de s incr menter affichant ainsi un un les des diff rents actionneurs de ce syst me Si sa valeur d passe la derni re valeur de la liste force d incr mentations alors elle revient z ro et l utilisateur repasse sur la liste de lempileuse Il faut aussi rajouter ici dans les variables qui affichent l tat des actionneurs ou les actions possibles avec ceux ci exemple pour le pousseur rentrer sortir les actionneurs de la fardeleuse Ceci ne n cessite qu une br ve modification je m explique ces mots contiennent les listes des diff rents tats possibles et pour l exemple on va dire que dans la variable qui g re l tat de l actionneur la valeur cinq correspond sortie il suffit donc de rentrer dans le programme l quation de
6. les valeurs correspondaient des listes num r s de groupes de mots c est ici par ce programme que ces listes sont cr es Le principe de l interface Magelis programm par XBT est on ne peut plus simple Chaque page affich e est en fait un bloc texte sur lequel on peut crire des phrases statiques qui ne changeront jamais ou on peut tout aussi bien r server des zones de longueur et hauteur choisies que l on attribut chaque variable contenant une liste de texte Selon la valeur de cette variable le message correspond cette valeur dans la liste est alors affich e dans la zone r serv e cet effet a Arborescence des diff rentes pages et page de menu EJ Arborescence Pages A loj x Type APPLICATION 3 Page s 3 CONDUITE La page menu affiche l tat g n ral du syst me cycle en cours arr t en d faut etc permet d effectuer une initialisation de s acquitter d un d faut et d acc der la conduite manuelle ou automatique 32 b Page mode manuel ES Au centre de la page s affiche le nom de l actionneur que l utilisateur choisit en faisant d filer la liste l aide du bouton choix La variable du haut en bleu affiche les actionneurs de l empileuse Si l utilisateur fait d filer cette liste jusqu la fin de la liste la variable affichera Pentatec La variable juste en dessous en rouge appara tra alors et affichera la liste des actionneurs de la fardeleuse qu
7. pour ne pas g ner l emballage des pots Voir grafcet tapis d entr e page annexe 9 intercalaire n 3 f Moteurs films Le d roulement du film plastique pour l emballage des pots est assur par deux moteurs Un pour la partie inf rieure du film et un autre pour la partie sup rieure Un syst me de contrepoids permet au film d tre toujours tendu D s que cette tension est trop forte cela signifie l approche du v rin pr sentation ou du soudeur les contrepoids basculent et activent un capteur qui actionne les moteurs Voir logique contacts moteurs films page annexe 9 intercalaire n 3 18 6 2 Prise en compte de la partie fardeleuse par l empileuse L empileuse tant un ajout plus r cent que la fardeleuse sur la ligne sa commande prend en compte les cycles de la fardeleuse l aide de capteurs plac s au niveau du pousseur pour conna tre sa position et au niveau de la pr sence du carton sur l ascenseur dans le processus d acheminement du carton pour savoir si le support est pr s afin d avancer les pots de compotes mais aussi au niveau de sa mise en marche pour ne pas lancer son cycle si la fardeleuse n est pas pr te Tandis que de son c t la fardeleuse est avertie que de nouveaux pots sont pr sents devant le pousseur par une cellule de pr sence Dor navant comme les deux parties seront pilot es par le m me automate toutes ces s curit s m caniques pour que les deux blocs ne se g
8. riel choisit et r parti sur les entr es et sorties de l automate il ne reste plus maintenant qu r diger le programme de l automate sous PL7 logiciel de programmation d automates de la marque T l m canique Pour se faire il est n cessaire de modifier le programme r alis par la SPEC afin d y int grer la fardeleuse Pentatec Voir programme modifi page annexe 1 61 intercalaire n 5 a Arborescence du programme d origine E EMPILEUR E C3 Configuration H SJ Programme SJ T che Mast a SJ Sections Sectiongrr Prl GA Chart Post Manu Magelis Messages_def Le programme s articule de la fa on suivante La fonction principale qui est le mode automatique est crite en langage grafcet Les autres fonctionnalit s comme l criture sur le Magelis les alarmes et le mode manuel sont r alis s en langage contacts sur des pages ind pendantes Ces diff rentes parties que l on peut assimiler des sous programmes sont g r es de fa on permanente par la partie pr liminaire de la section grafcet du programme pour ne pas se g ner ou se bloquer Par exemple si le mode manuel est enclench alors logiquement le mode automatique s arr te et si un d faut est d tect sur l un des actionneurs c est tout le syst me que s arr te et l erreur est affich sur l cran Magelis 28 b D parts arr ts cycles et initialisation Sur ce point l les travaux de la SPEC sont toujours
9. taill e le fonctionnement approfondit des actionneurs principaux du syst me qui servira par la suite tablir les grafcets et sch mas contacts qui permettront de programmer l automate en toute simplicit Pour ce faire j eus ma disposition les sch mas lectriques de la machine N anmoins faisant preuve d une logique tortueuse redondante et n tant pas traduits en fran ais que partiellement par l quipe des techniciens de V2 l analyse visuelle du fonctionnement de la cha ne me fut d une aide tr s pr cieuse voir indispensable En observant ses cycles et sa composition on s aper oit tr s vite que le fonctionnement de la fardeleuse ne peut tre r git par un seul grafcet cette logique s quentielle serait bien trop lourde concevoir et le syst me perdrait un temps fou attendre que certaines t ches se terminent pour en lancer d autres Il faut donc d couper le syst me en sous syst mes s articulant entre eux pour rendre la machine la plus multi t ches possible Tout d abord le premier sous syst me qui se d gage est l acheminement du carton compos de quatre actionneurs et devant faire face plusieurs cas particuliers li s aux reprises sur d fauts ou au premier d marrage ainsi cette partie doit tre trait e part Quant au syst me de fardeleuse lui m me compos galement de quatre actionneurs le plus simple est de le s parer en quatre blocs r gissant chacun un act
10. W pour les s ries 190 Il faut ensuite se reporter la partie s lection des bobines et du raccordement lectrique Pour cela il suffit de conna tre la s rie d lectrovanne pour avoir la r f rence de la taille de bobine Il ne reste plus qu choisir la longueur de c ble la protection lectrique et la visualisation de pr sence tension aux bornes de la bobine 25 c Relais thermiques Documentation page annexe 8 intercalaire n 1 Comme les quatre moteurs compris dans le syst me fardeleuse sont des moteurs triphas s 1l est impossible de les piloter directement par l automate Il faut donc recourir des relais thermiques pour assurer le r le d interm diaire entre les moteurs et l automate Le type de contacteur utiliser est donc un contacteur tripolaire commande continu 24 volts d Disjoncteurs moteurs et contacteurs auxiliaires Documentation page annexe 9 intercalaire n 1 Devant l anciennet du mat riel utilis pour assurer la s curit lectrique des moteurs r le garantie par des sectionneurs fusibles il est pr f rable de les remplacer par des disjoncteurs moteurs magn tothermiques de cat gorie AC 3 qui eux prot gent des surcharges et des courts circuits La puissance et l intensit nominale connue d apr s les sch mas lectriques voir page annexe il est facile de choisir le bon mat riel Pour visualiser dans le cadre de messages d alertes les d fauts mot
11. X p oe i F r A Institut Universitaire de Technologie de Nimes f 248 E rue Jules Raimu 10907 Himes CEDEX niversit k ontpellier 4 PARIS Mathieu IUT G nie Electrique et Informatique Industrielle Parain de stage J C Raynaud Juin 2006 Tuteur de stage F Giamarchi Sommaire 1 Avant PODOS nana aient ais asso 2 Introduction une nids dit s end es dus dead ect sel 3 Pr sentation de l entreprise ssssssssssesscscsscePe5 3 1 Conserves France France et Europe p 5 3 2 un peu d histoire De 1953 nos jours p 0 2 3 LES MArgUE Ss este een depasse DIT 3 4 Le site de production de Vauvert sssssssssssssessePeS 3 5 Le r le du stagiaire escssssossssssssesesecccooososssssssseseee D S 4 Cha ne de production existante Empileuse et Fardeleuse p 9 4 1 Fonctionnement g n ral ssesssessssesecesssssssesesseseseeeee D I 4 2 Automatismes uUtiliS S esesssssesocssecseosseesosessesessseese DLI 4 3 Interface et dialogue homme machine p 12 5 Mission de stage ssssssssssssessessesscesecccossesessesesesossssssssssssesee D13 6 Travailentreprit ses sind sentis ennemie DLA 6 1 Analyse fonctionnelle sessssesoososssssssssssssesesseseesseee Del 6 2 Prise en compte de la fardeleuse par Pempileuse p 19 6 3 R
12. automate programmable T l m canique de la gamme TSX micro et son int gration au syst me empileuse d j g r e par ce m me automate L interface utilisateur sera produite quant elle par un cran de dialogue T l m canique de type Magelis d j int gr l automate Le mat riel utilis sur la fardeleuse devra tre remit jour pour tre aliment en 24 volts continu tension d alimentation des cartes d entr es sorties de l automate alors que celui ci tait aliment au pr alable en 110 volts La programmation de l automate devra tre r alis sous PL7 pro et pour l cran sa programmation devra tre con u sous XBT L1000 Logiciels tout deux fournis par Schneider Electric pour programmer leurs produits L tude se devra d tre la moins ch re possible tandis que sa conception sera la plus simple possible Apr s mise sous tension du syst me le logiciel de commande offrira plusieurs fonctionnalit s Un mode automatique de fonctionnement un mode manuel o l utilisateur pourra piloter les diff rents actionneurs s par ment et une visualisation des erreurs m caniques sur la machine Autre contrainte cette tude devra tre r alis en six semaines pour permettre de mettre en application le projet durant les deux semaines d arr t de la machine ayant lieu mi mai 13 6 Travail Entreprit Analyse fonctionnelle des cycles de la fardeleuse Dans cette partie sera d
13. collision avec le pousseur 19 Pour conserver ce processus en retirant les tats capteurs superflus sur les transitions du grafcet du v rin de translation il suffit de modifier la transition de l tape 63 64 en ajoutant la condition selon laquelle la translation ne peut rentrer compl tement que si le pousseur est l tat initial v rin pousseur rentr Rentrer v rin translation Voir grafcet translation existant page annexe l intercalaire n 3 Ainsi le translation ne pourra acheminer les paquets jusqu au pousseur seulement si celui ci n encombre pas le passage Mais ceci n est pas suffisant Comment tre s r que le pousseur ne sorte pas lorsque la translation n est pas totalement rentr e ou que le bloqueur n a pas fini de tenir les paquets Il faut donc que le pousseur sorte une fois que le bloqueur de la translation est remont Nous pouvons alors tre s r que trois paquets sont en place devant pousseur et que tout risque de collision avec le v rin de translation est cart Il est n cessaire de modifier le grafcet du bloqueur de la translation pour qu il d livre une autorisation logicielle au pousseur lorsqu il entame sa remont e Rentrer bloqueur Autorisation sortie pousseur Voir grafcet bloqueur translation existant page annexe 1 intercalaire n 3 20 6 3 Recensement du mat riel De l analyse litt rale nous pouvons d duire le mat riel utiliser pour reproduire ce
14. de cycles et maintenance laborieuse ce qui aboutie par cons quent une perte de productivit sur les lignes en question Affili au service de maintenance du secteur permanent de l usine Mon travail consistera donc durant ces deux mois r aliser de bout en bout l tude visant remplacer les anciens m canismes de commande d une ligne d emballage de produits finis par un asservissement de ses entr es et sorties sur un automate programmable industriel Si le projet est viable il sera mit par la suite en application Ce rapport fait donc tat de l avancement de cette tude de l analyse fonctionnelle du syst me en passant par le choix du mat riel et le c blage lectrique jusqu la programmation finale de l automate 3 Pr sentation de l entreprise ad W Conserves France Bienvenue au sien de Conserves France deuxi me conservateur fran ais Cette soci t a pour activit principale l appertisation de fruits et l gumes mais galement les plats cuisin s et les sauces base de tomates 3 1 Conserves France France et Europe En France Conserves France poss de trois sites de production qui commercialisent environ 155 000 tonnes de produits finis par an L effectif de l entreprise est de 550 employ s et 1000 saisonniers pour les campagnes de fruits et l gumes C est dans le sud au c ur du bassin m diterran en N mes que la soci t a install son si ge
15. e l utilisateur fera aussi d filer avec le bouton choix Une fois la fin de la liste la variable dispara t et l utilisateur revient la liste des actionneurs de l empileuse La variable correspondant au bouton R4 affiche l action effectuer pour que l actionneur aille en position finale tandis que la variable associ e au bouton R3 affiche l action effectuer pour retourner en position initiale Pour finir une derni re variable sert afficher l tat en temps r el de l actionneur position finale position initiale en d faut etc c Page mode automatique PEER un R1 omc E R2 RS 4 DEPART CHELE cie ARRET CYCLE l RA Cette page est donc la page de commande du mode automatique pour arr ter ou d marrer le cycle La variable au milieu de la page affiche l tat g n ral du syst me il s agit de la m me variable que celle utiliser pour afficher cette information sur la page de menu 33 d Messages d fauts Pour prendre en compte les d fauts possibles sur les actionneurs de la fardeleuse j ai du rajouter cinq pages de signalisation d erreurs Deux pages pour les d fauts li s la mont e ou la descente de la barre de soudure deux autres pages pour les d fauts li s la sortie ou la rentr e du pousseur mais aussi bien pour un d faut sur l acheminement du carton Puisque le v rin ne peut tout aussi bien pas sortir ou rentrer parce qu il est
16. ecensement dumat ri liss css dissssssntesessseneeacsesessss D 21 6 4 Choix du mat riel ssssessossseesoosssssscoosseossseesoosoeeeees D 24 6 5 Programmation de l automate ssssssssssssssePe28 6 6 Programmation du dialogue homme machine p 32 7 Conclusion technique ssssssssssseesscossccseeDe35 8 Appr ciation personnelle P36 9 BIDHOETADINE ln in enisi sesser aseeto ssas DAT 1 Avant propos Remerciements Je tiens remercier toutes les personnes qui ont contribu s la bonne r alisation de ce stage et notamment Monsieur Jean Claude Raynaud tuteur de stage et Monsieur Jean Louis S gura affili au service maintenance Vauvert 2 2 Introduction Comme tout tudiant en 2eme ann e d IUT GEI il m tait imp ratif d effectuer un stage en entreprise d une dur e de 10 semaines afin de parfaire mes comp tences th oriques et techniques mais surtout travailler mon int gration au monde salarial Multipliant les d marches personnelles j ai t finalement prit en temps que stagiaire Conserves France au sein de son site de production implant Vauvert Entreprise voluant comme son nom l indique dans le secteur agro alimentaire Ainsi la majeure partie de lusine se voit dot e de lignes de productions automatis es Lignes automatis es qui malheureusement ne sont pas toutes au dernier cri technologique Entra nant d faillances
17. entr e en collision avec l ascenseur Le bloqueur de la fardeleuse lui ne fait pas l objet de messages de d fauts car il ne poss de aucun capteur pouvant v rifier si il ex cute r ellement son travail La derni re page de signalisation d erreurs est accord e aux moteurs triphas s Au lieu de cr er une page d erreur par moteur je les ai regroup sur une seule page sur laquelle s affiche le ou les moteurs en d fauts gr ce une liste num r e Voir programmation XBT page annexe 57 65 intercalaire n 5 34 7 Conclusion technique Au final au bout de ces six semaines l objectif de r aliser l tude a t tenu Les sch mas lectriques ont t crits le mat riel n cessaire a t recens et la programmation des diff rents automatismes tablis Seule ombre au tableau en raisons de probl mes de productivit s de la machine initiale d des arr ts trop nombreux pour des raisons de probl mes de cycles de probl mes m caniques ou de mauvais conditionnements des produits les deux semaines d arr ts pr vus initialement pour permettre de r aliser le projet et de mettre en pratique cette tude n ont pas t accord s Le projet reste donc en suspens m me si il est toujours d actualit Cette tude servira d autres techniciens pour finaliser le projet et le mettre en uvre lorsque des temps d arr ts pour la maintenance de la fardeleuse seront autoris s 35 8 Appr
18. eurs il faut ajouter un contacteur auxiliaire chaque disjoncteur Ceux ci doivent tre fermeture et reli s en entr e sur l automate D finition cat gorie AC 3 page annexe 10 intercalaire n 1 e Emplacements d entr es sorties sur l automate Documentation page annexe 3 intercalaire n 1 Comme la place pour int grer la fardeleuse Pentatec sur l automate est insuffisante nous avons besoin ici d ajouter un mini bac d extension d entr es sorties et bien entendu l apport d une demi carte de seize entr es et douze sorties en 24 volts continu sur ce m me bac est l gitime Le demi bac pouvant accueillir jusqu deux cartes il reste donc un emplacement libre qui pourra servir ult rieurement d autres projets d asservissement ou d am lioration du syst me 26 f Nomenclature Le choix du mat riel termin il suffit de se plonger dans les catalogues T l m caniques pour les composants lectriques et Joucomatique pour les pneumatiques afin de trouver les r f rences exactes de chaque produit pour ensuite tablir la nomenclature du mat riel qui sera donn e au magasinier Nomenclature disponible page annexe folio 42 intercalaire n 4 La r daction des sch mas lectriques est maintenant possible Sch mas lectriques complets modifi s de l empileuse et de la fardeleuse intercalaire n 4 23 6 5 Programmation de l automate sous PL7 La logique s quentielle crite le mat
19. fonctionnement tout en ne perdant pas de vue l objectif d utiliser le moins d entr es et de sorties possibles sur l automate Ce qui facilitera la programmation moins de fonctionnalit s g rer nous fera b n ficier d un gain de places sur les cartes automates les emplacements libres pourront servir am liorer le syst me ult rieurement et surtout r duire le co t de l installation car qui dit moins d entr es sorties dit moins de capteurs et d actionneurs acheter et installer Gain de temps et d argent en somme Tout fois il ne faut pas n gliger non plus la s curit de la machine et du personnel y travaillant dessus ce qui entra ne quelques limites ne pas franchir sur l optimisation du choix du mat riel a Actionneurs Durant l tude litt rale nous avons vu que le syst me fardeleuse tait compos de cinq v rins Soudeur Bloqueur Pousseur Ascenseur Ventouse D une aspiration pour permettre aux ventouses d attraper le carton et de quatre moteurs Cha ne de convoyage du carton Tapis d entr e du fourneau D roulement film haut D roulement film bas Nous aurons donc besoin de six distributeurs lectropneumatiques pour commander les cinq v rins et l aspiration et de quatre relais thermiques pour la commande des moteurs Pour r duire le nombre de sorties de l automate la commande de chaque distributeur sera effectu e par une lectrovanne et un ra
20. ia rach te Otra et son usine de production de plats cuisin s Tarascon 1996 Otra rach te la soci t Lomco et devient ainsi propri taire de l usine de Saint Sylvestre sur Lot 1997 Otra absorbe la soci t Lomco par fusion Otra rach te la soci t Verjame 1998 Fusion de Otra avec Verjame et constitution de la nouvelle soci t Conserves France 2003 Zumos Hesperia filiale espagnole de Conserves France rach te Juver le leader des jus et boissons en Espagne 3 3 Les marques Voici les diff rentes marques produites par la soci t Conserves France sur ses trois sites de production fran ais SANTA Dessers de fruits A LE FRUIT Confitures et compotes Tomates pel es Pur es pulpes COOPERATIVE AGRKOLE Pulpes cuisin es gt Et sauces Jus Nectars Et boissons de fruits Circuit Bar Sp cialit s orientales Et harissa M langes de l gumes Soupes marrons Taboul s Plats cuisin s Et l gumes secs 3 4 Le site de production de Vauvert Ce site de production est donc charg de fabriquer les desserts base de fruit pour l enseigne Conserves France Pour s adapter la disponibilit des mati res premi res selon la p riode de l ann e l usine a t r partie en deux secteurs distincts Le secteur Vauvert 1 Celui ci est la partie saisonni re de l entreprise et d ailleurs la plus grosse partie de celle ci Utilisant les produi
21. ionneur du syst me En plus d une grande souplesse cette pratique ajoute l avantage d une tr s grande simplicit de compr hension pour toute personne devant modifier le programme par la suite bien que cette structure puisse para tre un peu inhabituelle Passons donc maintenant l analyse fonctionnelle de chaque bloc 14 a Acheminement du carton pile d approvisionnement en carton pe D ascenseur 3 a Z G J chaine de convoyage C ns LS ventouses Le but de cette partie du syst me est de fournir les cartons qui seront conditionn s sous les pots de compotes Ainsi chaque lot de compotes pr sent le syst me d acheminement doit mettre en position un carton sur l ascenseur qui va se placer sous les pots lorsque le v rin pousseur s actionne Voir analyse litt rale v rin pousseur pour plus de d tails sur ce point Pour se faire quatre ventouses montent pour venir aspirer un carton de la pile d approvisionnement Une fois prit les ventouses redescendent et d posent du m me coup le carton sur la cha ne de convoyage La cha ne se d cale alors d un cran vers la gauche pour laisser l emplacement num ro 1 libre un nouveau carton Le processus se r p te de cette fa on jusqu ce qu un carton arrive en position sur ascenseur Exemple Le tapis est vide Successivement les ventouses d posent deux cartons sur la cha ne Ainsi les crans 2 et 3 sont remplis Lorsque le
22. l tat des actionneurs qui correspond la valeur cinq c est dire la position sortie Voir Magelis page annexe 42 48 intercalaire n 5 f Messages d fauts Cette partie du programme interagit elle aussi avec l cran Magelis pour afficher les messages d erreurs survenus durant le cycle machine en mode automatique Le principe reste le m me que pr c demment Les messages d erreurs correspondent des valeurs stock es dans une liste contenue dans une variable double longueur de huit bits compos e en fait de deux variables de quatre bits Lorsqu il n y a pas d erreurs signaler cette variable reste la valeur z ro Si par exemple le v rin pousseur met trop de temps passer de sa position finale sa position initiale c est qu il y a probl me m canique sur cette partie de la cha ne d faut du v rin probl me de collision etc la variable prend alors la valeur correspondante cette panne et d s lors que celle ci ne vaut plus z ro le syst me entier s arr te Il faut alors que l utilisateur d panne la machine puis appuie sur le bouton d acquittement de l cran pour que la variable repasse z ro et que le syst me reparte Voir messages d fauts page annexe 49 56 intercalaire n 5 31 6 6 Programmation du dialogue Homme Machine sous XBT m1000 E EA f ya Dans la partie pr c dente j ai fait r f rence plusieurs reprises des variables dont
23. lme plastique qui s enroulera autour du colis film plastique tapis entr e fourneau O Le v rin arrive en fin de course lorsqu il a achemin le paquet jusqu au tapis d entr e du fourneau Parvenu son but il retourne en position initiale Voir grafcet v rin pousseur page annexe 9 intercalaire n 3 16 c V rin bloqueur Lorsque le pousseur arrive en fin de course aussit t le v rin bloqueur descend pour plaquer les pots avant que le soudeur ne s active Il ne remontera qu une fois la soudure termin e bloqueur Voir grafcet v rin bloqueur page annexe 9 intercalaire n 3 d Soudeur D s que le v rin bloqueur est en place cela signifie que les pots sont en position et si il n y a pas d obstacle sur la zone alors le soudeur descend sectionnant le film plastique et solidarisant les deux parties coup es Le temps n cessaire la soudure coul il remonte soudeur l f film solidaris par soudure Si un obstacle venait se glisser sur la zone de soudure lorsque le v rin descend il est imp ratif de le faire remonter dans l instant Voir grafcet v rin soudeur page annexe 9 intercalaire n 3 17 e Tapis d entr e du fourneau Le fonctionnement de celui ci est tr s simple Il fonctionne tout le temps sauf lorsque le v rin pousseur arrive en fin de course et il ne red marrera qu la fin de la soudure une fois le bloqueur remont
24. lule pour d tecter si la zone de soudure est d gag e ou obstru e pour permettre au soudeur d entamer sa descente On a donc besoin ici de six capteurs de position et d une cellule de pr sence M me si cela n appara t pas dans l tude fonctionnelle du syst me il faut aussi une sonde de temp rature pour r guler la temp rature de soudure du film plastique Bloqueur Logiquement cet actionneur devrait avoir deux capteurs de positions n anmoins de part son action sa taille et sa position il n est aucunement dangereux pour toute personne intervenant sur la machine De plus ses d placements peuvent tre d duits de l tat des autres actionneurs du syst me Il n est donc pas n cessaire d implanter des capteurs sur cette partie Films Vu la topologie actuelle de cette partie il est indispensable d utiliser un capteur pour chaque moteur On pourrait tr s bien faire reposer l action des deux moteurs sur le m me capteur dans un souci d optimisation Cependant la tension sur la partie haute et sur la partie basse du film tant diff rentes cela pourrait l endommager ou le d chirer si il n est pas assez lastique Le plus judicieux est donc de prendre deux capteurs pour la distribution du film plastique 22 moteurs Pour les quatre moteurs faisant parti de la ligne fardeleuse 1l est n cessaire de pr voir quatre contacteurs auxiliaires pour signaler les arr ts dus une surcharge ou un c
25. nde 110 volts une commande 24 volts continu pour la distribution pneumatique des v rins est de changer la bobine de chaque lectrovanne qui pilotent les distributeurs par une bobine aliment e en 24 volts continu Malheureusement le mat riel pneumatique de la fardeleuse Pentatec est issu de la marque Bosh tandis que Conserves France commande son mat riel uniquement chez Joucomatique Les normes les r f rences et les connexions du mat riel diff rent d une marque l autre rendant impossible toute compatibilit entre eux Il est donc n cessaire de changer toute la commande pneumatique des v rins pour l adapter au courant continu du distributeur la connectique en passant par l lectrovanne et la bobine La premi re chose faire est de choisir le distributeur les autres composants pneumatiques d couleront de celui ci Les crit res sont les suivants Monostable rappel ressort testeurs manuels commande lectropneumatique et compatible 24 volts continue sans pour autant n gliger la gamme de pression ou de vide d utilisation qui est indispensable au bon fonctionnement du syst me Une fois celui ci trouv Joucomatique propose une s rie d lectrovannes compatibles ce m me distributeur en fonction de l alimentation de la puissance demand e du degr de protection et de raccordement lectrique Nous choisirons la s rie 189 car plus conomique en puissance demand e 2 5W au lieu de 3
26. nent pas peuvent tre supprim es et remplac s par des conditions logicielles g r es par l automate de commande ou en r utilisant les informations des capteurs de positions respectifs des deux machines Les deux parties s enchev trent l un dans l autre au niveau du v rin de translation de l empileuse qui am ne les piles de pots jusqu au pousseur de la fardeleuse Le besoin se fait donc sentir de modifier les travaux r alis s par la SPEC sur la logique s quentielle du v rin de translation pour que celui s articule de la meilleure fa on possible avec le pousseur sans accros et sans ce surplus d sormais inutile de confirmations m caniques Ses cycles se d roulent de la fa on suivante A l tat initial la translation est enti rement sortie et la joue aval est descendue bloquant les paquets qui sortent du basculeur Lorsque quatre sont en place le v rin rentre jusqu en position interm diaire et la joue amont descend trois paquets sont alors prit entre les deux joues et le quatri me reste en place pour commencer un nouveau lot Le bloqueur de la translation descend les pots plaqu s le v rin peut poursuivre son d placement jusqu au pousseur en rentrant jusqu en position initiale Une fois l les joues et le bloqueur remontent ce qui laisse le champ libre au pousseur de la fardeleuse pour sortir sans encombre la translation peut ainsi retourner chercher d autres paquets sans risques de rentrer en
27. ourt circuit S curit s du sas Comme la plupart des lignes de productions automatis es la fardeleuse est prot g e d un sas cinq portes Si l une d entre elles est ouverte le cycle de la machine doit obligatoirement s arr ter Pour d tecter cette ouverte il est imp ratif de placer un capteur sur chacune d elles Ce qui nous fait cinq capteurs de positions suppl mentaires c Nombres d entr es sorties Pour des raisons de s curit les capteurs de fermeture des portes ne sont pas relier aux entr es de l automate mais directement au circuit du contacteur g n ral d alimentation des entr es sorties de l automate pour tre s r que l arr t de la machine soit effectif lors d une ouverture du sas En comptabilisant ce qui a t nonc pr c demment il faut relier vingt entr es l automate et dix sorties Or sur les trois cartes d entr es sorties qu il poss de aucunes sont disponibles sur la premi re quatre entr es et cinq sorties sur la seconde six entr es et dix sorties sur la troisi me Ce qui au niveau des entr es disponibles est trop peu pour asservir la fardeleuse Il faudra donc pr voir l ajout d une nouvelle carte d entr es sorties sur lPautomate 23 6 4 Choix du mat riel Conform ment au cahier des charges les entr es capteurs et les commandes actionneurs doivent tre pass es du 110 volts ancienne tension d alimentation de la fardeleuse Pentatec
28. ppel ressort Les v rins seront donc monostables ce qui divise par deux le nombre de sorties automates n cessaire leur fonctionnement par rapport des bistables 21 b Capteurs acheminement du carton Sur cette partie 1l y a donc besoin d un capteur de niveau haut et d un capteur de niveau bas pour le syst me de ventouse et l ascenseur Un suppl mentaire pour l insuffisance de carton dans la pile au autre pour la d tection des crans de la cha ne de convoyage et une cellule pour la pr sence d un carton sur l ascenseur Ce qui nous fait six capteurs de position et une cellule de d tection Pousseur et soudeur Ces deux actionneurs peuvent tre trait s simultan ment puisque mit part le fait que l un est d placement horizontal et l autre vertical le principe de fonctionnement reste le m me Il faut donc pour chacun un capteur de position initiale un capteur de position finale et un capteur de position interm diaire Celui ci n est pas obligatoire cependant il permet de conna tre le sens de d placement du v rin plus facilement et d acc l rer le cycle s quentiel du programme puisqu au lieu de lancer l action suivante lorsque le v rin est retourn en position initiale on peut le faire lorsqu il est entrain de rentrer Gain de temps gain de productivit Tout en gardant une s curit m canique que l on n aurait pas en utilisant une temporisation Il faut aussi une cel
29. s variables contenant les listes de ceux ci La mani re dont cette nouvelle liste doit tre g r e doit tre crite dans la page Magelis du programme sous PL7 voir en e Dernier point ne pas oublier les m moires associ es aux actionneurs dans le mode manuel doivent tre rajout es aux quations d activation des actionneurs dans la partie post rieure de la section grafcet Cas particulier Le processus d acheminement du carton est trop complexe pour tre r alis manuellement en pilotant un un les actionneurs de cette partie cela demanderait un timing trop pointu l utilisateur pour pouvoir saisir le carton en jouant sur la mont e et la descente des ventouses et leur aspiration Pour ces raisons il est pr f rable de lancer un cycle de ce sous syst me plut t que de laisser l utilisateur tout g rer Il faut donc modifier le grafcet de l acheminement carton pour qu il se lance lorsque l utilisateur le choisit en mode manuel ainsi il suffit d diter les transitions de ce grafcet en rajoutant une condition en OU sur la marche cycle mcy et le mode manuel de l acheminement carton M69 pour qu il fonctionne avec le reste du syst me en mode automatique et individuellement en mode manuel Voir mode manuel page annexe 36 42 intercalaire n 5 30 e Magelis Cette partie du programme coordonne les diff rentes variables ou mots manipul s par l automate qui seront ensuite trait s par
30. s ventouses d posent un 3eme carton sur l emplacement 1 le tapis se d cale une nouvelle fois ainsi le carton contenu en 3 d borde de la cha ne et passe sur l ascenseur Une fois un carton en position sur l ascenseur le tapis de convoyage et les ventouses se figent L ascenseur monte pour mettre le carton sous les pots Quand le v rin pousseur exp die les pots et le support cartonn dans la zone de soudure l ascenseur vide redescend et le processus reprend jusqu ce q un nouveau carton soit mit sur l ascenseur Quand le nombre de cartons dans la pile d approvisionnement est trop faible un voyant lumineux s allume n anmoins les cycles se poursuivent et quelqu un doit intervenir pour compl ter le stock avant qu il ne soit totalement vide Ainsi la machine n est pas contrainte de s arr ter et la productivit de celle ci ne s en sent pas l s e Voir grafcet acheminement carton page annexe 9 intercalaire n 3 15 b V rin pousseur Aussi appel v rin pr sentation lot de pots plastique pousseur carton en position Lorsque l empileuse met le lots de pots en position devant le v rin pr sentation que l ascenseur est au niveau haut avec un carton dessus et que le passage vers le soudeur est d gag alors le v rin sort poussant les pots et le carton qui se glissera sous la pile de compotes pr arenneren TT Continuant sa course le v rin envoie les pots contre le fi
31. tant la partie la plus vieille de cette ligne de production le bloc fardeleuse est command par un groupement de relais thermiques Il s agit donc ici de logique combinatoire Ci dessous armoire de c blage fardeleuse Sch mas lectriques fardeleuse pages annexes intercalaire n 2 11 4 3 Interface et dialogue homme machine Empileuse Ici le dialogue entre l automate et l utilisateur est assur par un cran de contr le de type Magelis XBT E Celui ci permet d afficher l tat g n ral du syst me de l initialiser de passer du mode automatique au mode manuel et de signaler les d fauts sur les diff rents actionneurs de l empileuse Ci dessous Ecran de dialogue empileuse Documentation sur Magelis page annexe 2 intercalaire n 1 Fardeleuse De part l anciennet de son m canisme l interface utilisateur est assur e exclusivement par une s rie de boutons poussoirs potentiom tres et voyants lumineux Ceux ci permettent de faire fonctionner les actionneurs en mode manuel ou automatique de visualiser leur tat de marche ou d arr t ou encore de r gler la temp rature de soudure du film plastique Ci dessous Pupitre de commande Fardeleuse 12 5 Mission de stage Cahier des charges Cette mission de stage rendra compte de l tude du remplacement de la partie commande d un syst me de fardeleuse r alis e par des relais thermiques par un asservissement sur un
32. tions d activation de chaque sortie r gissant un actionneur en fonction des tapes des diff rents grafcets il faut les rentrer dans la partie post rieure Post de la section grafcet Voir mode automatique page annexe 15 35 intercalaire n 5 29 d Mode manuel Lorsque l utilisateur choisit de passer en mode manuel il a alors le choix sur le Magelis de faire d filer le menu des actionneurs activer gr ce un bouton poussoir de l cran Au niveau logiciel cette liste est contenue dans un mot de quatre bits o chaque nom d actionneur correspond un nombre donn et chaque pression sur le bouton de choix la variable s incr mente et l cran affiche alors le nom correspondant la valeur L utilisateur peut alors choisir de l actionner ou de continuer faire d filer la liste L actionneur s arr te et revient en position initiale la demande de l utilisateur ou si le mode manuel est stopp ou si il y a une coupure au niveau du contacteur g n ral d alimentation Pour cette partie la variable contenant la liste des actionneurs ne poss dait plus que trois places libres sur seize ce qui est trop eu pour g rer en mode manuel la fardeleuse J ai donc tait contraint de rajouter une nouvelle variable pour contenir la liste des actionneurs de la fardeleuse La page de mode manuel ne g re que l activation ou la d sactivation des m moires associ es aux diff rents actionneurs en fonction de
33. ts des producteurs r gionaux c est sur cette partie que sont r alis s les fruits au sirop allant de la pr paration des fruits l embo tage au jutage sertissage jusqu la st rilisation et la pasteurisation Le secteur Vauvert 2 Cette zone est bien entendu la partie permanente de l entreprise moins productive que la pr c dente sur le court terme elle est charg e de r aliser les compotes confitures et p tes de fruits 3 5 R le du stagiaire Prit en temps que stagiaire dans le service maintenance du secteur permanant Vauvert 2 je vais devoir r aliser l tude visant remplacer l ancienne commande automatis e d une fardeleuse par automate programmable 4 Cha ne de production existante Bloc empileuse et fardeleuse pour petits pots plastiques 4 1 Fonctionnement g n ral Apr s avoir t thermoform s par lots de quatre partir d un rouleau de plastique puis remplis et recouverts d un opercule Les petits pots de compote sont achemin s jusqu l ensemble empileuse et fardeleuse qui a pour but de conditionner et d emballer ces produits Le principe de fonctionnement de cette partie est tr s simple Apport s donc par un tapis roulant les petits pots plastiques sont alors aiguill s par un basculeur entre deux niveaux haut ou bas TERRE HP RRNECOONRENEUENRNRARRSES mm Ci dessus Basculeur Ce qui a pour effet d empiler deux deux les lots de q
34. uatre pots Nous sommes ici dans la section empileuse de la cha ne d emballage Une fois que trois piles sont produites par l empileuse elles sont achemin es jusqu la fardeleuse par un v rin de translation Ci dessous bloc translation TE 2 f ag Ce v rin vient positionner la marchandise devant un pousseur horizontal qui envoie les pots au travers d un film plastique glissant du m me coup un support cartonn sous la pile Ci dessus v rin pousseur Le film plastique vient alors envelopper le paquet de pots ainsi que le carton qui les supporte Aussit t un v rin bloqueur plaque les paquets et un soudeur form par une barre r sistive chauffante et appuy par un v rin vertical vient couper le film pour le d tacher du rouleau et solidariser les extr mit s ainsi form es Ci contre Bloqueur et soudeur Nous voici dans la partie fardeleuse du syst me Ensuite le tout est embarqu sur un tapis roulant et envoy vers un fourneau pour r tracter le film sur les pots de compotes Ainsi emball s ils partiront pour l tiquetage et la palettisation 10 4 2 Automatismes utilis s Empileuse Pour le bloc empileuse l asservissement de la partie puissance et l acquisition des signaux capteurs sont r alis s par un m canisme multi t ches un automate programmable TSX micro 37 10 de la gamme T l m canique Documentation sur TSX page annexe I intercalaire n 1 Fardeleuse E
35. urs action purement m caniques ils ne souffrent pas d un probl me de compatibilit lectrique lors d un changement de tension ainsi pour ceux l les capteurs install s sur l ancien automatisme peuvent tre r employ s Il n est donc pas n cessaire de les changer Pourtant 1l reste le probl me des capteurs selfiques ou capacitifs que sont les cellules de d tection de pr sence d obstacles sur la ligne de soudure et de carton sur ascenseur Dans le premier cas la zone de d tection s tant sur une longueur d approximativement soixante centim tres il est alors judicieux d utiliser une cellule photo lectrique reflex A contrario pour l ascenseur il suffit de savoir si un carton est bien en position La port e du capteur n a pas besoin d tre tr s longue ainsi il est pr f rable de prendre une cellule photo lectrique de proximit dans le cas pr sent 24 Pour visualiser l insuffisance du carton dans la pile d approvisionnement le plus judicieux est de mettre en place un voyant lumineux rouge signalisation permanente Vu que le voyant ne signale pas un danger ce n est pas la peine d en prendre un clignotant pour attirer encore plus l il et d augmenter la pollution lumineuse Une lampe 5 watts suffit donc ici b Composants pneumatiques Documentation page annexe 6 7 intercalaire n 1 La solution la plus simple mais surtout la moins co teuse pour passer d une comma
Download Pdf Manuals
Related Search