PROJET

Situation d'apprentissage et d'évaluation Automatisme

Contexte

L’objectif de cette Situation d’Apprentissage et d'Évaluation est de réaliser l’automatisation et la supervision d’une plateforme en utilisant une partie commande intégrant un automate programmable industriel (API) ainsi qu'un écran de supervision tactile et programmable. La SAé est destinée aux étudiants de seconce année du BUT GEII, durant le semestre 3 et 4. L’IUT de Salon a donc fait l’acquisition, chez le fabricant Festo, d’une chaîne de production de pièces comportant 6 stations, et a décidé de les automatiser.

Ce projet permet d'aborder les aspects d'automatisation et d'électrotechnique dans un contexte industriel.

Manipulations et interventions effectuées

  • Choix et dimensionnement de la partie opérative (capteurs, actionneurs) ;
  • Réalisation d’un équipement d’automatisme communiquant ;
  • Tests et mesures nécessaires à la vérification du système en mettant en œuvre un plan d’essais ;
  • Acquisition et génération d’une grandeur analogique ;
  • Commande de variateur (TOR et/ou module de commande analogique) ;
  • Mise en œuvre et configuration d’un réseau de communication pour la commande d’un équipement distant ;
  • Application à un process industriel ou un bâtiment intelligent ;

    • Ressenti personnel

    Durant ce projet, j’ai particulièrement pris goût à l’automatisation ainsi qu’au travail en équipe. Il m’a permis d’acquérir de nombreuses compétences, notamment en programmation mais aussi en électrotechnique. Ce projet m’a également donné un avant-goût du projet de réhabilitation du banc didactique de pompage, notamment par sa complémentarité et par la gestion d’un projet dans son intégralité.

    01

    Cahier des Charges

    Le cahier des charges est un document qui définit les besoins et les exigences d’un projet. Il sert de référence tout au long du projet pour s’assurer que les objectifs sont atteints. L ecahier des charges de ce projet se divise en 2 parties. La première partie regroupe : la pré-étude, les spécifications techniques, le délai, le coût du projet etc. . Alors que la seconde partie abordent la partie automatisation des maquettes, qui comprend le gemma, IHM et programmation des API.

    02

    Conditions Initiales

    Le grafcet d’initialisation permet de mettre à l’état initial la maquette, il effectue un test de tous les capteurs et actionneurs pour vérifier le bon fonctionnement et réunir les conditions initiales pour commencer la production. Tant que les conditions initiales ne sont pas réunies, la production ne peut donc pas commencer.Pour la maquette de Manipulation les conditions initiales sont les suivantes :
    • Bras à gauche (station précédente) (%I0.1)
    • Pince en haut (%I0.5)
    • Pièce non disponible (%I0.0)
    • Pince ouverte (%Q0.3)
    N’ayant pas de capteurs indiquant que la pince est ouverte il a fallu utiliser l’actionneur.
    Vous retrouverez ci-contre sous forme de ladder et de grafcet les conditions initiales pour la station Handling

    03

    Gemma

    LeGuide d’Étude des Modes de Marches et d’Arrêt a besoin de 7 modes dont un mode d'arrêt d'urgence, un mode manuel, un mode de production normal, etc.
    Pour ces 7 modes on utilise les mémentos M0.1 à M0.7. Le GEMMA a également besoin de 6 commandes.
    • ARU : demande arrêt d’urgence (mode 1)
    • INIT : demande mise à l’état initial (mode 3)
    • DCY : démarrer le cycle (mode5 ou 7)
    • AUTO : démarrer le cycle en automatique (mode 5)
    • MANU : démarrer le cycle en manuel (mode 7)
    • STOP : demande d’arrêt en fin de cycle.
    • On utilise ici les mémentos M1.0 à M1.6. Voici une représentation du GEMMA.

    04

    Interface Homme Machine

    L’Interface Homme-Machine est comme son nom l’indique l’écran qui permet de relier l’homme avec la station. En effet c’est un écran tactile qui a pour but de commander la machine. Dans le cahier des charges, il nous a été demandé 3 écrans donc 1 en option.
    L’écran 1 permet à l’utilisateur de visualiser parmi l’ensemble des modes celui qui est actif et de choisir le mode voulu grâce aux 6 commandes énumérées précédemment.
    L’écran 2 permet à l’utilisateur de choisir l’actionneur à commander dans le mode manuel.
    L’écran 3 permet à l’utilisateur de visualiser les mouvements de la station pendant le mode automatique et de naviguer vers les autres écrans. Voici ci-contre l'écran 1 et 2 de l’HMI de la station de Manipulation.

    05

    Production Normale

    J’ai d’abord réalisé le GRAFCET de production normale, puis je l’ai implémenté sous TIA Portal en Ladder à l’aide de bobines SET et RESET pour respecter la séquence définie. Un problème est apparu : les glissières pouvaient se remplir sans qu’aucun capteur ne détecte leur saturation. Après avoir déterminé qu’elles pouvaient contenir 6 pièces chacune, j’ai créé un bloc fonctionnel « Compteurs » intégrant deux compteurs. Ceux-ci s’incrémentent à chaque rangement d’une pièce et arrêtent la production une fois 6 pièces atteintes. La production reprend uniquement après réinitialisation complète via le bouton NEXT.

    06

    Conclusion

    Malgré les difficultés rencontrées par les différents membres et la contrainte lié au peu de séances mise à disposition à cause de l’alternance Nous avons donc réussi tant bien que mal avec mes 5 partenaires techniciens a terminé nos stations et donc faire fonctionner la chaîne de production dans son ensemble. Vous pouvez trouver une vidéo de notre chaîne de production ci-dessous.
    Ce projet nous aura donc permis d’acquérir de nombreuses compétences et de valider les compétences Concevoir, Vérifier et Intégrer.

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