pfe final
Année universitaire : 2015/2016
République Algérienne Démocratique et Populaire
Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique
Université M’hamed Bougara Boumerdes
Faculté des Siences de l’Ingenieur
Département : Maintenance Industrielle
MEMOIRE DE FIN D’ETUDES
EN VUE DE L’OBTENTION DU DIPLOME DE MASTER EN
Specialité : Génie Mécanique
Option : Mécatronique
THEME
Réalisé par : Hamani Hamza
Promoteur : Dr. M.A Mellal
Encadreur : Mr. Said Kial
Etude d’implémentation d’un Automate
S7-300 avec une interface Homme/machine
sur une aléseuse GSP ébauche - SNVI
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Remerciements
Je remercie tout d’abord ALLAH le tout-puissant de nous
avoir donné le courage, la volonté et la patience de mener à
terme ce présent travail.
Je tiens à remercier mes parents et ma famille qui m’ont
apporté tout le soutien nécessaire ainsi que leur aide durant
toute la période de la réalisation de ce mémoire, en particulier
ma chère sœur sadjia.
Je remercie Mr. M.A.Mellal, docteur à l’Université de
M’Hamed Bougera de Boumerdès, de m’avoir accueilli, ainsi
que pour aide et son assistance.
Je remercie Mr. Said Kial, mon encadreur, pour son aide et
disponibilité tout au long de ce projet.
Je remercie également le président et les membres du jury qui
ont eu l’amabilité d’examiner ce document et d’évaluer son
contenu.
Je tiens à remercie toute personne ayant contribué de près ou
de loin à l’aboutissement de mes efforts.
Merci à mes professeurs et formateurs du primaire à
l’université.
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I
Sommaire
Remerciement
Liste des figures
Liste des tableaux
Introduction Générale …………………………………………………………………………1
Chapitre I : Etude technologique de la machine
I.1 Introduction………………………………………………………………………………..2
I.2 Description générale de la machine………………………………………………………..2
I.3 Principaux éléments de l’aléseuse GSP Ebauche………………………………………….3
I.3.1 Partie Unité de travail………………………………………………………………….3
I.3.2 Partie automatisée……………………………………………………………………...4
I.4 Partie commande…………………………………………………………………………..4
I.5 Poste de contrôle…………………………………………………………………………..6
I.6 Partie opérative…………………………………………………………………………….8
I.6.1 Installation hydraulique………………………………………………………………..8
I.6.2 Installation pneumatique……………………………………………………………...11
I.7 Principe de fonctionnement de la machine………………………………………………13
I.7.1 Fonctionnement actuel de la machine………………………………………………...13
I.7.1.1 Blocage Table…......................................................................................................13
I.7.1.2 Bridage de la pièce………………………………………………………………..14
I.7.1.3 Usinage Pièce……………………………………………………………………..15
I.7.1.4 Débridage Pièce…………………………………………………………………..16
I.7.1.5 Déblocage table…………………………………………………………………..16
I.7.2 Capteurs………………………………………………………………………………16
I.7.2.1 Capteur de pression……………………………………………………………….16
I.7.2.2 Capteur niveau d’huile……………………………………………………………16
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II
I.7.2.3 Capteurs de position d’unité et de la table………………………………………..17
I.7.3 Actionneurs………………………………………………………………………….....17
I.7.3.1 Actionneur hydraulique…………………………………………………….…..….17
I.7.3.2 Actionneurs électriques…………………………………………………….….…...19
I.7.4 Pré actionneurs……………………………………………………………………..…..21
I.7.4.1 Pré actionneurs hydraulique……………………………………………………......21
I.7.4.2 Pré actionneur électriques……………………………………………………..…...22
I.7.5 appareils de sécurité…………………………………………………….………….….24
I.7.5.1 Clapets………………………………………………………………………..…....24
I.7.5.2 Régulateurs………………………………………………………………………...25
I.8 Critiques fonctionnement actuel……………………………………………………..……26
I.9 Proposition……………………………………………………………………………..….26
I.10 Conclusion…………………………………………………………………………….....27
Chapitre II : Automates programmables et Matériels nécessaire
II.1 Introduction……………………………………………………………………………....28
II.2 Historique………………………………………………………………………………...28
II.3 Définition…………………………………………………………………………………28
II.4 Rôle des API……………………………………………………………………………...28
II.5 Nature des informations traitées par l’automate…………………………………………..29
II.6 Architecture des automates…………………………………………………………….....29
II.6.1 Aspect extérieur……………………………………………………………………...29
II.6.2 Structure interne………………………………………………………………….…..30
II.6.2.1 Module d’alimentation……………………………………………………….......31
II.6.2.2 Unité centrale…………………………………………………………………….31
II.6.2.3 Module d'entrées/sorties…………………………………...……………………32
II.6.2.4 Module de fonction……………………………………………………………...33
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III
II.6.2.5 Module de communication………………………………………………………33
II.6.2.6 Eléments auxiliaires………………………………………………...……….……34
II.7 Automates programmables………………………………………………………..………34
II.7.1 Automate programmable TSX21………………………………………………..…...34
II.7.2 Présentation de la gamme SIMATIC de SIEMENS…………………………….…..35
II.7.3 Programmation de l’API…………………………………………………………..…37
II.8 Choix de l’API…………………………………………………………………………...37
II.9 Fonctionnement de base d’un API………………………………………………………37
II.10 Environnement……………………………………………………………………….….38
II.11 Interface Homme-Machine……………………………………………………………...39
II.11.1 Choix de l’HMI………………………………………………………………….…39
II.12 Matériels nécessaire pour l’étude……………………………………………………..…40
II.12.1 Automate S7-300……………………………………………………………...…....40
II.12.1.1 Modules S7-300……………………………………………………………….40
II 12.1.2 Présentation de la CPU………………………………………………….…….40
II.12.1.3 Avantage de l’automate S7-300…………………………………………….…42
II.12.2 Panel utilisée………………………….…………………………………………..…42
II.12.3 Capteur à proximité inductif…………………………………………….……….…44
II.12.4 Moteur asynchrone………………………………………………………………….44
II.13 Etude économique…………………………………………………………………….....45
II.13.1 Devis quantitatif et estimatif………………………………………………….….....45
II.14 Conclusion………………………………………………………………………….……46
Chapitre III : GRAFCET et Programmation STEP7
III.1 Introduction……………………………………………………………………………...47
III.2 GRAFCET……………………………………………………………………………....47
III.2.1 Eléments caractéristique du GRAFCET……………………………………………47
III.2.2 Structure de base…………………………………………………………………....49
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