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LP SARII-Projet 2020-2021

***Machine de débouchage et remplissage automatisée ***

Mots clés :

Automatisme-Electrotechnique- Pneumatique

Programmation des automates industriels : PILZ, SCHNEIDER et SIEMENS

Réseaux de terrain industriels : PROFINET-MODBUS-CANopen

Supervision de type HMI

Sécurité machine

Responsables du projet : M. RAVIER michel.ravier@univ-lorraine.fr

Equipe : 3 étudiants

Description de la machine :

A la base, il s’agissait d’une unité de conditionnement pour produits de cosmétique. Des bidons d’une

contenance de 20 litres vides dotés d’un opercule sont conduits par convoyage d’un poste de débouchage

vers un poste de remplissage. A l’IUT, les bidons sont remplis avec de l’eau.

Poste de débouchage Poste de remplissage

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Synoptique du système de contrôle/commande :

AUTOMATE maître S71200-SIEMENS

PROFINET

MODBUS TCP-IP

AUTOMATE esclave

M340-SCHNEIDER

MODBUS TCP-IP

CANopen

API de sécurité

PILZ + Coupleur

PROFINET

Variateur de vitesse

ATV31- CANopen

Eléments de sécurité :

Chaîne d’arrêt d’urgence

Chaîne portes

Serrure sécurisée

IHM

TP1200-SIEMENS

PROFINET

Convoyeur

Echanges MODBUS

Echanges PROFINET

POSTE

REMPLISSAGE

POSTE

DEBOUCHAGE

Echanges PROFINET

Echanges CANopen

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Objectifs du projet : Il s’agit de poursuivre et de finaliser le projet débuté sur les promotions des années précédentes.

Vous aurez à valider le fonctionnement des entrées-sorties de la machine, tester la partie

sécurité, concevoir l’ensemble des GRAFCET, programmer la machine, tester et mettre en

service la machine.

Présentation de la machine : Vue d’ensemble :

Sécurité : Un automate PILZ de sécurité a été mis en place, celui-ci gère : boucle de 3 arrêts

d’urgence, boucle des capteurs de portes du poste de débouchage, boucle des capteurs de portes

du poste de remplissage, gestion de la serrure sécurisée, gestion du réarmement, gestion des

coupures de puissance, remontées de données sur l’automate maitre « S71200 » par le réseau

PROFINET.

Débouchage

Remplissage

Porte avec

serrure

sécurisée

Convoyeur

Enceinte

grillagée

Armoire

SIEMENS

Armoire

SCHNEIDER

Portes

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Ilots pneumatiques :

Ilot pneumatique du poste de débouchage

Ilot pneumatique du poste de remplissage

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Armoires électriques :

Armoire SCHNEIDER

Armoire SIEMENS

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Cahier des charges :

Conception et réalisation de la programmation :

o Proposer de nouveaux GRAFCET (exemple de structure) :

GRAFCET de conduite.

GRAFCET de sécurité (gestion des arrêts d’urgence et des ouvertures portes).

GRAFCET d’accès sécurisé (gestion serrure sécurisée PILZ).

GRAFCET d’initialisation du poste de débouchage (conditions initiales pour

démarrer la production).

GRAFCET d’initialisation du poste de remplissage (conditions initiales pour

démarrer la production).

GRAFCET d’initialisation convoyeur - partie variateur (conditions initiales

pour démarrer la production).

GRAFCET de recette de production (choix quantité de litres par bidon et

quantité de bidons à produire).

GRAFCET de production.

GRAFCET de production : convoyeur.

GRAFCET de production : poste de débouchage.

GRAFCET de production : poste de remplissage.

o Programmer l’ensemble de la machine (automate SIEMENS-automate SCHNEIDER-

automate PILZ-IHM SIEMENS).

o Mettre en service la machine.

Ressources mises à disposition :

Archive des programmes automates 2019/2020.

Dossier technique et rapport du projet 2019/2020.

Un rapport de sécurité du système (DEKRA).

Le technicien du département M. SCHMID s’occupe actuellement de la partie cartérisation. Si besoin

d’outillage et de consommables, ils seront fournis par notre technicien.

SIEMENS :

http://support.automation.siemens.com/FR/llisapi.dll?func=cslib.csinfo2&aktprim=99&lang=fr SCHNEIDER :

http://www.schneider-electric.com/site/home/index.cfm/fr/

Etapes du projet :

Bilan projet de l’année universitaire 2019/2020 :

o Lire le rapport 2019/2020.

o Etudier les schémas électriques et les mettre à jour (si besoin) sur SEE Electrical.

o Repérage des E/S automate SIEMENS.

o Repérage des E/S automate SCHNEIDER.

o Etudier la mise en œuvre du variateur pilotant le convoyeur (réseau CANopen).

o Etudier la partie sécurité gérée par l’automate PILZ (chaines d’arrêt d’urgence, portes et

serrure PILZ).

o Etudier la communication MODBUS entre les automates SCHNEIDER et SIEMENS.

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Projet de programmation de l’année universitaire 2019/2020 :

En présence de votre responsable de projet, reprendre les programmes archivés et tester

l’ensemble des E/S et valider la première version de programmation.

o Tester l’ensemble des E/S.

o Tester la partie sécurité.

o Tester la première version de programmation.

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Conception des GRAFCET : Les GRAFCET proposés dans le cahier des charges peuvent être modifiés. Avant de

concevoir l'ensemble des GRAFCET, une mise au point sera nécessaire avec votre

responsable de projet. o Conception des nouveaux GRAFCET.

Validation des GRAFCET par votre responsable de projet.

o Modifications éventuelles des GRAFCET.

Validation des GRAFCET par votre responsable de projet.

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Conception des vues IHM : Les vues IHM doivent être en correspondance avec la conception des GRAFCET. Les vues

développées seront présentées et discutées avec le responsable de projet : synoptiques,

commandes et retour d’informations. o Conception des vues IHM.

Validation des vues IHM par votre responsable de projet.

o Modifications éventuelles des vues IHM.

Validation des vues IHM par votre responsable de projet.

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Programmation :

o Programmation complète de la machine - automates (SCHNEIDER, SIEMENS et

PILZ)

o Programmation IHM (SIEMENS)

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Tests et mise en services :

En présence de votre responsable de projet

o Mise en énergie du système.

o Transferts des nouveaux programmes et tests du fonctionnement.

o Apporter les modifications de programme si nécessaires.

o Validation du projet.

Livrables :

GRAFCET

Schémas électriques mis à jour (PDF et SEE Electrical)

Programme TIA PORTAL (matériel SIEMENS)

Programme UNITY PRO (matériel SCHNEIDER)

Programme PILZ (automate PILZ de sécurité)