Nous dédions ce travail : A nos très chers parents, Aucun terme et
aucune langue ne pourra exprimer notre amour et nos sentiments envers vous. Dieu seul capable de vous récompenser pour tout ce que vous avez fait pour nous. A nos professeurs, S’il a vraiment quelqu’un ! remercier, "a sera vous. #erci pour vos efforts. A touts nos amis, $e vous sou%aite une vie pleine de &oie et de réussite. A tous ceux qui nous aiment, 'u’ils trouvent ici notre amour réciproque. A tous les membres du Centre hospitalier Hassan II, (n merci spécial ! tout le personnel.
Nous avons Nous avons le plaisi plaisirr d’expr d’exprime imerr notre notre profond profondes es gratitudes et nos rem eme erciem eme ent ntss ! tout ute es les perso son nne ness qui nous on apporté de l’aide pour effectuer le stage dans les meilleures circonstances. Nous te Nous teno nons ns ! rem remerc ercie ier, r, pa part rtic icul uli) i)re reme ment nt : no noss form fo rmat ateu eurs rs,, po pour ur se sess én énor orme mess ef effo fort rtss qu qu’i ’ils ls on ontt faits, et aussi ses encouragements et ses glorieux sacrifices. Nous sou%aitons adresser également nos plus vifs remerciements ! #r Abdel Ali *+NA-+D+N, le c%ef de service de maintenance et biomédicale et pour la c%ance qu’il nous ! accorder
Nous tenons aussi ! remercier vivement tous les perso pe rsonne nnels ls de /0 /0(, (, et pl plus us pa part rtic icul uli) i)re reme ment nt les agents de service tec%nique.
a formation acquise pendant les deux années au sein de ’1cole Supérieure de 2ec%nologie de 3)s 4S235 est un atou at outt po pour ur le less ét étud udia iant nts. s. e ess co conn nnai aiss ssan ance cess ac acqu quis ise e t%éori t%é orique quemen mentt et pra pratiq tiquem uement ent dur duran antt cet cette te for format matio ion n sont so nt co comp mplé lété tées es pa parr un une e pé péri riod ode e de st stag age e te tec% c%ni niqu que e dans da ns la laqu quel elle le l’ l’ét étud udia iant nt eu eux x co cont ntac acte te av avec ec le mi mili lieu eu professionnel. n effet, la période de stage est une étape tr)s importante dans le processus de la formation de tout individus, pour améliorer le niveau, enric%ir les connaissances, et surtout pour découvrir de plus prés la vie professionn professionnelle. elle. 2out en aant une ouverture sur un domaine qui m’i ’int ntér ére esse pa part rtic icul uli) i)re rem men ent: t: la ma maiint nte ena nan nce et la
-iomédicale 4électronique médicale5. a mission qui m’a été proposée par le /entre 0ospitalier répondait parfaitement ! mes 6b&ectifs. /’est durant la période du 78 avril au 77 &uin 98 que &’ai effectué mon stage de fin d’études au sein du /0( 0assan ++ 3)s.
7er ;artie : ;résentation du /entre %ospitalier
0assan ++ A. Présentation du CHU Fès :
+. 0istorique
de /0( 0assan ++ :
Date de création : < Ao=t 97 Date de mise en service : service : > Ao=t 99 Date de départ au travail : 7 Septembre 7 Septembre 9?
++. 3ic%e 3ic %e tec% te c%niq nique ue Superficie : 7)re tranc%e : ? 0a. 9)me tranc%e : @.> 0a.
-udget : > #illions de Dir%ams 47)re tranc%e5. Sources de financement : ans.
3ond Saoudien pour le développement : 4?5 : prBt ! 9 sur < -udget général de l’état : 495. Arc%itecte : /%arafeddine -errada -errada : /asablanca : c%ef de groupement. Anas -ensouda : Cabat. 0assan Assen%a&i l %azi : 3)s. -ureau d’étude : roupement : 2ec%ne expert expert +ngeniering : /asablanca /asablanca -eterem +ngeniering : #arseille /apacité liti)re : 8 lits. Disciplines : 2outes les disciplines sauf psc%iatrie, br=lés et rééducation. Durée des travaux de construction : 7)re tranc%e :
Deuxi)me tranc%e : 6ncologie. #édecine nucléaire. +nternat du /0(. Administration Administrat ion 4Direction du /0(5.
Plan Pl an de ma mass sse e ini i niti tial al (8,2 8, 2 Ha H a)
+. es es servi s ervices ces de /0( /0 ( : Médecine interne interne
Gynécologie
Gastro-entérologie
Dialyse
Dermatologie
Chirurgie B
Centre de diagnostic diagnostic
Cardiologie Urgence Pneumologie
Chirurgie Pédiatrique
Néonatalogie Néonatalogie
Neurochirurgie
Traumatologie Traumatologie Pédiatrie Pédiatrie
Service maintenance et biomédical : +l +l
•
Réanimation Ostétrique
s’occupe de tout ce qui ! une relation
avec électronique, électrotec%nique et maintenance.
A. Organigramme du CHU Fès
Urologie
B. Les enjeux de la maintenance et le secteur secteur hositalier
+. e e conc c oncept ept de la mainte ma intenan nance ce : 1-1- Définition :
’ensemble des actions permettant permettant de maintenir ou de rétablir un bien dans un état spécifié ou en mesure d’assurer un service déterminé. e but ! atteindre est de préserver et de maintenir en l’état initial les équipements et les installations d’une unité %Gteli)re. 1-2- Formes de la maintenance :
Maintenance corrective : #aintenance effectuée apr)s défaillance ou cessation de
l’aptitude d’un bien ! accomplir la l a fonction requise. Maintenance préventive : #aintenance effectuée selon des crit)res prédéterminés,
dans l’intention de réduire la probabilité de défaillance d’un bien ou la dégradation d’un service rendu. a maintenance préventive s’op)re selon deux mét%odes : #aintenance sstématique sstématique : #aintenance conditionnelle : lle est effectuée selon un éc%éancier établi selon le temps ou le nombre d’unités d’us d’ usag age. e. l lle le es estt su subo bord rdon onné née e ! un t tpe pe d’ d’év évén énem emen entt pr préd édét éter ermi miné né 4a 4aut uto o diagnostic, information d’un capteur, mesure d’une usure, etc.5 'uan and d on pe peut ut pr prév évoi oirr ap apr) r)s, s, ét étud ude e et su suiv ivi, i, qu qu’u ’un n Mainte Maintenan nance ce prédic prédictive tive : 'u param)tre atteindra un seuil d’alerte. ’action peut alors Btre envisagée et planifiée param)tre bien ! l’avance.
++. a a maintenan ma intenance ce et l’organisa l’o rganisation tion %ospitali)r %o spitali)re e: (ne mac%ine immobilisée co=te c%er et trouble les prévisions, ce qui se répercute sur la qualité des prestations ! fournir et nuit ! l’image de l’entreprise %Gteli)re. a maintenance de l’outil de travail, devient, alors une préoccupation ma&eure dans la stratégie organisationnelle de l’entreprise. ’%Gtellerie ne déroge pas ! cet état. 2-1- Les domaines d’action de la maintenance hospitalière :
n %ospitalier, l’action du département tec%nique couvre, essentiellement, trois domaines : H #aintenir le bFtiment et son équipement qui est pour une industrie de service un énorme investissement investissement qu’il convient ! c%aque instant de préserver I H érer au plus pr)s l’énergie I
H Assurer le confort de la l a client)le. ;artant ;art ant,, il res ressor sortt que le dom domain aine e d’a d’acti ction on de l’é l’équi quipe pe tec tec%ni %nique que est va vaste ste et diversifié : H #aintenance curative et préventive des bFtiments et installations, H /onduite permanence des installations i nstallations 4c%auffage, climatisation, régie 2J, K5, H ;a ;art rtic icip ipat atio ion n ac acti tive ve au aux x L v vén énem emen enti tiel elss M 4e 4est stra rade de,, dé déco cors rs,, so sono nori risa sati tion on,, traduction simultanée, éclairages de sc)nes,K.5, H Se Serv rvic ice e ! la cl clie ient nt)l )le e 4o 4ouv uver ertu ture re de ba baga gage gess en ca cass de pe pert rte e de cl clef efs, s, de c%aussures,K.5, H Sécurité. 2-2-Présentation du département technique :
es lignes de l’organisation dans l’%ospitalier nationale tiennent source du concept clas cl assi siqu que, e, ! sa savo voir ir la dé dépa part rtem emen enta tali lisa sati tion on.. e ess do doma main ines es d’ d’ac acti tion on de la maintenance dans un %Gpital sont sous la responsabilité du département tec%nique. /e dernier se compose d’une équipe de tec%niciens spécialisés, guidée par un directeur tec%nique. /omme toute c%arge directoriale, le directeur tec%nique a pour resp spo ons nsa abi bili lité té de gé gérrer et le less memb mbrres de son éq équi uipe pe et le leur urss c% c%a amps d’intervention : H estion du magasin 4pi)ces de rec%ange5 I H laboration des budgets prévisionnels I H Suivi des c%arges d’exploitations relatives relatives ! son secteur d’intervention d’intervention I H laboration des rapports de gestion I H ;a ;art rticip icipat ation ion ac activ tive e ! la con constr struct uction ion de son équ équipe ipe 4dé 4défin finiti ition on des bes besoin oins, s, délimitation des tFc%er, établissement des profils,K.5 I H ;rogrammation des repos et congés annuels I H #ise au point du planning d’interventions de l’équipe tec%niqueI H Cespect et application des directives de la stratégie globale de
%Gpital %Gpi tal en ma mati) ti)re re de for forma matio tion, n, sen sensib sibilis ilisat ation ion et mot motiva ivatio tion n de l’é l’équi quipe pe de travail. a direction tec%nique s’organise en deux équipes d’interventions : H (ne équipe qualifiée de L volante M, composée des corps de métiers suivants : électriciens, plombiers, frigoristes, menuisiers, électroniciens, etc. H (n (ne e éq équip uipe e di dite te L r ros os tr trav avau aux x M, c% c%ar argé gée e de la ma maint inten enan ance ce cu cura rati tive ve et préventive e : remise en peinture de locaux, c%angement des moquettes, révision des installations, etc. es ressources %umaines ! mettre en Ouvre doivent Btre en accord avec les c%arges de travail ! réaliser 4en qualité et en nombre d’intervenant5. d’intervenant5.
9eme partie : Les diverses tches effectu!es A" #aintena #ain tenance nce l$apparei l$app areill de st!rilisa st!ril isation tion""
1. Défi Défini niti tion on
H Stérilité P absence de tout germe, bactérie ou virus, sous forme de spores ou sous formes végétatives. H Stérilisation P action de rendre stérile H a stérilisation nest pas absolue. lle consiste ! obtenir une réduction de E logarit%mes du nombre de germes 47.. HHQ 75 Dans la désinfection, on vise une réduction de > logarit%mes. DoR limportance du nettoage préalable avant la stérilisation. 6n ne stérilise bien que ce qui est propre.
2. Que Qu e faut-i fau t-ill stéri st érili lise serr ?
H 2out ce qui pén)tre par effraction dans le corps 4ex : aiguilles, instruments, ...5 H 2out ce qui pén)tre dans une cavité stérile 4ex : vessie5 H 2out ce qui ne peut absolument pas comporter de germes 4ex : biberons, tétines5 3. Volu Volume me à stér st éril ilis iser er
/apacité nécessaire nécessaire des autoclaves : @ m< T7 lits T&our ou @ l Tlit Tli t T&our ouvrable 6n peut escompter de stériliser pendant E %eures H soit 79 c%arges. +l en ressort que 7 autoclave de @ l peut absorber la c%arge de 79 lits et qu7 autoclave de E l peut absorber la c%arge de 7> lits. +l faut tou&ours prévoir au moins 9 autoclaves.
Maintenan ce l’apparei l ’appareill de radiologi rad iologie e. A. Maintenance a radiograp%ie est lensemble des tec%niques permettant de réaliser des clic%és ! laide de ra rao ons ns U de des structures in inte tern rnes es d dun un pa pati tien entt ou d dun un co comp mpos osan antt méca mé cani niqu que e 4l 4la a ra radi diog ogra rap% p%ie ie en gé géné néra ral5 l5.. e cl clic ic%é %é ob obte tenu nu es estt app ppel elé é un une e radiograp%ie. application la plus courante est la radiograp%ie médicale, dans laquelle les clic%és traduisent lopacité plus ou moins marquée des tissus ou organes par une teinte plus ou moins claire. Dans le cas dapplication aux contrGles de pi)ces mécaniques, la radiograp%ie est une un e te tec% c%ni niqu que e de cont contrGle rGle non destr destructif uctif qui per permet met de dét détect ecter er des défauts défauts internes, par exemple des soufflures, des porosités, des retassures ou des fissures
internes de la pi)ce. /ette tec%nique est utilisée, par exemple, pour le contrGle de certaines pi)ces en aluminium moulé destinées moulé destinées ! laéronautique.
B.Mainte Mai ntenan nance ce de l’a l ’app ppare areil il de réa r éanim nimati ations ons a réanimation réanimation est une discipline discipline médicale médicale qui qui sattac%e ! prendre en c%arge les patients patie nts prés présenta entant nt ou susc susceptib eptibles les de prés présente enterr une ou plusie plusieurs urs défa défaillan illances ces viscérales aiguVs mettant directement en &eu le pronostic vital. lle implique un monitorage continu des fonctions vitales et, le cas éc%éant, le recours ! des mé des mét% t%od odes es de su supp pplé léan ance ce 4transfusion de dé dérriv ivés és sang ngui uins ns,, remplissage vasculaire,, ventilation mécanique, vasculaire mécanique, catéc%olamines catéc%olamines,, %émodialse %émodialse,, circulation extraH corporelle,, et corporelle etcc.5 .5.. o ob& b&e ect ctif if fi fina nall de la réani nima mati tio on es estt la res esttaur ura ati tion on de ll%oméostasie %oméostasie.. 6n distingue la réanimation durgence telle quelle est pratiquée par les unités pré %ospitali)res 4pompiers 4 pompiers,, service mobile durgence et de réanimation5 réanimation 5 et la Céanimation %ospitali)re médicale, c%irurgicale ou polvalente.
. Maint Maintena enance nce des app appare areils ils d’u d’urge rgence nce et de l’e!pl l’e!plora oratio tion n fonctionnelle. D. Maintena Main tenance nce de "istour "is tourii électri# élect ri#ue. ue.
!. "é#in "é# initi ition on +nstrument utilisé en c%irurgie, constitué dun manc%e muni dune lame courte,
pointue, possédant la particularité dBtre tr)s tranc%ante et permettant dinciser la peau et les tissus. e bistouri électrique dont le rGle est identique ! celui du bistouri classique, est un instrument qui utilise la c%aleur dégagée par des courants électriques de %aute fréquence. $. %echni %ec hni&ue &ue médica méd icale le e bistouri électrique est constitué dun appareil branc%é sur le courant électrique
du secteur 4courant électrique fourni par D3 en 3rance5. +l se termine par une pointe ! lintérieur de laquelle circule le courant qui, au contact de la peau, crée un courtHcircuit entraWnant une élévation de la température ! ce niveau. /eci a pour conséquence de provoquer localement une coagulation 4section de la peau et de lensemble des tissus de lorganisme5 au contact de la pointe du bistouri. e bistouri électrique est également utilisé pour faire coaguler le sang dun vaisseau
qui saigne. intérBt du bistouri électrique et déviter le saignement des vaisseaux tr)s fins 4capillaires5. a conséquence immédiate est lapparition dune petite cro=te noirFtre 4escarre55 au point de coagulation. 4escarre (n des inconvénients du bistouri électrique est le suivant. e courant utilisé pour faire fonctionner cet instrument est susceptible dendommager les nerfs ! proximité de la pointe du bistouri au niveau de la région opérée. /est la raison pour laquelle dans da ns ce t tpe pe de si situ tuat atio ion, n, qu quan and d le c% c%ir irur urgi gien en es estt co conf nfro ront nté é ! un une e zo zone ne particuli)rement innervée, il utilise un bistouri électrique qui délivre des courants bipo bi pola lair ires es de %a %aut ute e fr fréq éque uenc nce e li limi mita tant nt de ce fa fait it la pr prop opag agat atio ion n du co cour uran antt électrique.
$.%ac&es effectuées ' 1. (tudes (tud es des armoire arm oires s électri#ue électr i#ues s ;our des éventuelles éventuelles réparations réparations et puisque les trois armoires armoires électriques n’on pas été livré avec leurs document document et sc%éma nous avons été c%argé de faire faire une étude détaillé sur ces armoires. /%aqu’une des trois armoires est destiné ! commandé le fonctionnement de trois pompess ! eau, la premi)re pompe premi)re armoire armoire doit assurer assurer une pression pression supérieur supérieure e ! Ebar dans le premier bassin pour assurer la présence d’eau &usqu’au @eme étage, la deuxi)me armoire est destiné ! assurer une pression supérieure a >bar dans le deuxi) deu xi)me me ba bassi ssin n pou pourr le ss sst)m t)me e d’a d’arro rrosa sage, ge, et la tro troisi isi)me )me doi doitt as assur surer er une pression supérieure ! Ebar Ebar pour le sst)me sst)me d’incendie. De po poin intt de vu él élec ectr trot otec ec%n %niq ique ue ce cess tr troi oiss ar armo moir ires es so sont nt id iden enti tiqu ques es,, le se seul ul param)tre qui entre en &eu c’est la pression qui est assuré par des pressostats réglables incrusté dans les tubes d’eau alors il nous a suffit de faire l’étude d’une seul armoire pour la généralisé pour les deux autres.
a) *’armo *’a rmoir ire e élect él ectri ri#u #ue e'
") +c&é +c &éma ma de pu puis issa sanc nce e'
c) ircu ir cuit it de comm co mman ande de '
d) Le sectionneur e se secti ctionn onneur eur est un app appar areil eil de con connex nexion ion qui per permet met d'isoler 4cest sa fonction5 un circuit pour effectuer des opérations de maintenance, de dépannage ou de mod modific ificati ation on sur les cir circui cuits ts éle électr ctrique iquess qui se tr trouv ouvent ent en aval. +l peut Btre consid con sidér éré é com comme me un app appar areil eil de con connex nexion ion ou de ra racco ccorde rdeme ment nt ma mais is &am &amais ais comme un appareil de protection.
e) Dis,oncteur
(n dis&oncteur assure la protection dune installation contre les surc%arges, le courtH circuit, les défauts disolement, par ouverture rapide du circuit en défaut. +l remplit aussi aus si la fon foncti ction on de se secti ctionn onnem ement ent 4is 4isole oleme ment nt du dun n cir circui cuit5. t5. /e /erta rtains ins app appar areil eilss permettent une télécommande ! distance.
u si"l "les es f5 usi e sst)me le plus élémentaire est celui du fusible, qui fond d)s que lintensité du courant devient trop élevée, coupant ainsi le circuit. e fusible le plus simple est constitué par un fil de plomb en contact avec lair extérieur, et intégré dans le circuit ! protéger. Sous leffet du courant traversant le circuit, le fusible séc%auffe dautant plus que lintensité est élevée. e raon du fusible est calculé pour que ce dern dernie ierr fond fonde e d)s d)s que que lin linte tens nsit ité é atte attein intt la vale valeur ur maxi maxima male le auto autori risé sée e pour pour linstallation considérée. es fusibles peuvent prendre des formes différentes, toutes basées sur le mBme principe. 6n voit de moins en moins de fils fusibles ! lair libre, car la ma&orité des fusibles sont maintenant le plus souvent constitués dun fil ! lintérieur dun clindre en céramique 4on les retrouve ! lintérieur des prises, sur certains tableaux électriques, etc.5, ou encore dans un clindre en verre 4ces fusibles sont souvent utilisés dans les circuits électroniques5. Dautres tpes de fusibles existent : citons pour mémoire les fusibles ! lamelle et les fusibles ! languette, utilisés essentiellement dans les circuits de d e démarrage automobile, et dont le principe de fonctionnement est semblable au précédent. nfin, une variété plus récente de fusibles utilise un matériau explosif. orsque le courant est trop élevé, ce matériau explose, poussant de ce fait un piston qui va couper le circuit.
inconvénient ma&eur du sst)me ! fusibles est qu! c%aque fois que le courant est coupé, il faut c%anger le fusible. es fusibles dans lesquels le fil nest pas visible 4fusibles en céramique en particulier5 doivent en outre Btre testés pour savoir sils sont bien responsables de la rupture du courant dans le circuit.
g) ela e laiis t&er t&e rmi#u mi #ue e e rela relais is t%er t%ermi miqu que e est est un appa appare reil il de prot protec ecti tion on cont contre re les les surc surc%a %arg rges es.. (n surc%arge est une élévation anormale du courant dans la ligne, "a est due ! l’éc%auffement l’éc%auffement excessive de l’installation .le relais t%ermique est constitué par deux lames dont une se dilate sous l’effet de la température provenant du surc%arge, ! un certain moment la lame provoque l’ouverture d’un contact N/ qui coupe le circuit de commande, le contacteur ouvre ses pGles de puissance. (n relais t%ermique est caractérisé par : ✔ 2empérature 2empérature maximale qui peut peut supporter ✔ /ourant d’emploi 4+e5 : "a doit Btre compris dans la plage de réglage du relais t%ermique ✔ /ourant de réglage 4+r5 : il est réglé sur la valeur +e ✔ 2ension nominale la tension qui peut Btre Btre supporté par par le relais t%ermique t%ermique en permanence ✔ nature du courant I alternatif ou continu, seuls les relais alimentés par transformateurs transformateurs de courant ne fonctionnent qu’en alternatif
a) *es contac con tacte teur urs s' e contacteur est un appareil mécanique de &onction commandé par un électroH aimant. lorsque la bobine est alimentée le contacteur se ferme et établis le circuit entre le réseau dalimentation et le récepteur. élec électro troHai Haima mant nt est lélémen lélémentt moteur moteur du conta contacte cteur, ur, il comprend comprend un circuit circuit magnétique et une bobine, sa forme et sa construction varie sil est prévu pour du courant alternatif ou du courant continu. e circuit magnétique pour le courant alternat alternatif if est constitué constitué de tGles dacier au silicium assemblée assembléess par des rivets. rivets. e circuit est feuilleté afin de réduire les courants de 3oucault qui éc%auffent le circuit magnétique sans nécessité ainsi que des spires de 3rager créant dans la partie du circuit un flux magnétique décalé par rapport au flux alternatif principal. n courant continu un circuit magnétique feuilleté peut Btre utilisé sans inconvénient, une résistance de réduction de consommation doit Btre insérée dans le circuit de la bobine.
H
a bobine produit un flux magnétique nécessaire pour lattraction de la partie mobile du circuit magnétique. H es es cont contac acts ts de puis puissa sanc nce, e, se sont sont eux eux qui qui sont sont c%ar c%argé géss dét détab abli lirr le circ circuit uit électrique. +ls comprennent une partie fixe et une partie mobile. a partie mobile est équipée de ressorts qui provoquent louverture du contacteur ! la mise %ors tension. H es contacts auxiliaires permettent de réaliser des fonctions dautomatismes, ils sont, normalement ouverts ou normalement fermés. +l existe des blocs auxiliaires qui sinstallent sur les contacteurs cela peut Btre des contacts N6, N3 ou des blocs temporisés. H es contacteurs de forte puissance sont équipés de c%eminée de soufflage et de spire de soufflage pour diminuer larc électrique qui prend naissance entre les contacts fixes et les contacts mobiles lors des coupures en c%arges. NB : Les rupteurs sont l'inverse d'un contacteur, contacteur, leur construction est adaptée pour certain automatisme.
'( Pressostat ta t : (n pressostat est un dispositif détectant le dépassement dune valeur prédéterminée, prédéterminée, de la pression dun fluide. fluide. information rendue peut Btre électrique, pneumatique, %draulique, ou mécanique dans notre cas c’est une information électrique. /es appareils sont également appelés manostats ou manostats ou encore manocontacts en manocontacts en transformant transformant une ou plusieurs valeurs de pression déterminées quils subissent en informations électriques ou mécaniques. +ls sont utilisés dans de nombreuses applications de sst)mes de contrGle ou de régulation par exemple en provoquant le démarrage dun compresseur dair ou dune pompe si la pression du circuit contrGlé descend auHdessous dune limite déterminée.
1.+/ +/ *$ 0% 0%( ( 0 0$ $MM MM(( (( i. Histo His tori ri&u &uee
es es auto automa mate tess prog progra ramm mmab able less indu indust stri riel elss sont sont appa apparu russ ! la fin fin des des anné années es soixante, ! la demande de lindustrie automobile américaine 4#5, qui réclamait plus dadaptabilité de leurs sst)mes de commande. es co=ts de lélectronique permettant alors de remplacer avantageusement avantageusement les tec%nologies actuelles. Avant : utilisation de relais électromagnétiques et de sst)mes pneumatiques pour la réalisation des parties commandes : ogique cFblée +nconvénients : c%er, pas de flexibilité, pas de communication possible Soluti Solution on : utilis utilisati ation on de sst)m sst)mes es ! base base de microp microproc rocess esseur eurss perme permetta ttant nt une modification aisée des sst)mes automatisés ogique programmée programmée es ordinateurs de lépoque étant c%ers et non adaptés aux contraintes du monde industriel, les automates devaient permettre de répondre aux attentes de lindustrie /ontraintes du monde industriel : +nfluences externes : - poussi)res, H température, température, H %umidité, H vibrations,
H parasites électromagnétiques électromagnétiques, …
;ersonnel :
programmation programmation complexe5
- mise en Ouvre du matériel aisée 4pas de langage de
- dépannage possible par des tec%niciens H possibilité de modifier le sst)me en cours de fonctionnement 4flexibilité5 #atériel : - évolutif H modulaire H implantation aisée Donc lAutomat lAutomate e ;rogram ;rogrammable mable +ndustrie +ndustriell 4A;+5 4A;+5 est un appareil appareil électroni électronique que progra programm mmabl able, e, adapté adapté ! lenvi lenviron ronne nemen mentt indust industrie riel, l, qui réalis réalise e des foncti fonctions ons dautoma dautomatism tisme e pour assurer la commande commande de pré actionneu actionneurs rs et dactionne dactionneurs urs ! partir dinformations logique, analogique ou numérique
i" %b*e %b*ecti ctifs fs de de l+aut l+automa omatis tisati ation on auto automat matisa isatio tion n perme permett dappo dapporte rterr des éléme éléments nts supplé suppléme menta ntaire iress ! la valeu valeurr a&outée par le sst)me. /es éléments sont exprimables en termes dob&ectifs par :
➢ ➢ ➢
➢ ➢ ➢
AccroWtr AccroWtre e la productivi productivité té du sst)me sst)me cestH!Hdire cestH!Hdire augmenté la quantité quantité de prod produi uits ts élab élabor orés és pend pendan antt une une durée durée donn donnée ée.. /et /et accr accrois oisse seme ment nt de productivité exprime un gain de valeur a&outée sous forme : D’une meilleure rentabilité, D’une meilleure compétitivité. D’accroWtre D’accroWtre la productivité et la flexibilité de la production, production, ce qui consiste ! pouvoir pouvoir adapter adapter tr)s rapidemen rapidement, t, en variété de production production et en quantité quantité fabriquée, ! la demande de la client)le. De minimiser les délais de production. Améliorer la qualité du produit grFce ! une meilleure répétabilité de la valeur a&outée sadapter ! des contextes particuliers :
Adaptation ! des environnements %ostiles pour l%omme 4milieu salin, spatial, nucléaire...5, Adap Adapta tati tion on ! des des tFc% tFc%es es p%s p%siq ique uess ou inte intell llec ectu tuel elle less péni pénibl bles es pour pour l%omme ➢ 4#anipula 4#anipulation tion de lourdes lourdes c%arges, c%arges, tFc%es tFc%es répétitiv répétitives es parallélis parallélisées, ées, augmenter la sécurité des outils de production, etc...5 ➢ Domaines demploi des automates : ➢ 6n utilise les A;+ dans tous les secteurs industriels pour la commande des mac% mac%ine iness 4com 4comma mand nde e des des mote moteur urs, s, emba emballa llage ge ...5 ...5 ou des des c%aW c%aWne ness de production 4automobile, agroalimentaire ...5 ou il peut également assurer des fonctions de régulation de processus 4métallurgie, c%imie ...5. +l est de plus en plus utilisé dans le domaine du bFtiment 4tertiaire et industriel5 pour le contrGle du c%auffage, de léclairage, de la sécurité ou des alarmes
i" atur ature e des inform information ations s trait!es trait!es par l+auto l+automate mate es informations peuvent Btre de tpe : 2out ou rien 42.6.C.5 : linformation ne peut prendre que deux états 4vraiTfaux, ou 75 /est le tpe dinformation dinformation délivrée par un détecteur, détecteur, un bouton poussoirK etc.
Analogique : linformation est continue et peut prendre une valeur comprise dans une plage bien déterminée. /est le tpe dinformation délivrée par un capteur 4pression, température K5 Numérique : linformation est contenue dans des mots codés sous sous form orme binai inaire re ou bie bien %exa %exadé déci cim male ale. /e /est le tpe pe di dinfor nform mati ation délivr livré ée par un ord ordinat nateur eur ou un module dule intelligent i" Place de l+API dans le s-stème automatis! de production ("A"P)
a. es sst)mes sst)mes automatisés automatisés de production production : :
’ob&ectif de l’automatisation des sst)mes est de produire, en aant recours le moins possible ! l’%omme, des produits de qualité et ce pour un co=t le plus faible possible. (n sst sst) )me autom utomat atiisé est un ensem nsemb ble d’é d’élém léments nts en interaction, et organisés dans un but précis : agir sur une mati)re d’Ouvre afin de lui donner une valeur a&outée. e sst sst) )me automatisé est soumi umis ! des con contrainte ntes : énergétiques, de configuration, de réglage et d’exploitation qui interviennent dans tous les modes de marc%e et d’arrBt du sst)me. b. Structure dun sst)me automatisé :
2out sst)me automatisé peut peut se décomposer décomposer selon le sc%éma sc%éma ciHdessous
Partie opérative : opérative :
lle agit sur la mati)re d’Ouvre afin de lui donner sa valeur a&outée. es actionneurs 4moteurs, vérins5 agissent sur la partie mécanique du sst)me qui agit ! son tour sur la mati)re d’Ouvre. es capteurs T détecteurs permettent permettent d’acquérir les divers états du sst)me. Partie commande :
lle donne les ordres de fonctionnement ! la partie opérative. es préactionneurs permettent de commander les actionneurs I ils assurent le transfert d’énergie entre la source de puissance 4réseau électrique, pneumatique K5 et les actionneurs. xemple : contacteur, distributeur K /es /es préa préact ctio ionn nneu eurs rs sont sont comm comman andé déss ! leur leur tour tour par par le bloc bloc trai traite teme ment nt des des informations. /elu /eluiH iHci ci re"o re"oit it les les cons consig igne ness du pupi pupitr tre e de comm comman ande de 4opé 4opéra rate teur ur55 et les les informations de la partie opérative transmises par les capteurs T détecteurs. n fonction de ces consignes et de son programme de gestion des tFc%es 4implanté dans un automate programmable ou réalisé par des relais 4on parle de logique
cFblée5, cFblée5, elle va commander commander les pré actionneurs actionneurs et renvoer renvoer des informat informations ions au pupitre de signalisation ou ! dautres sst)mes de commande etTou de supervision en utilisant un réseau et un protocole de communication. ;oste de contrGle : /omposé des pupitres de commande et de signalisation, il permet ! l’opérateur de commander le sst)me 4marc%e, arrBt, départ ccle K5. +l permet permet égalem également ent de visua visualise liserr les diffé différen rents ts états états du sst) sst)me me ! l’aide l’aide de voants, de terminal de dialogue ou d’interface %ommeHmac%ine 4+0#5.
i" Arc Archit hitect ecture ure des aut automa omates tes a. Aspect extérieur :
es automates peuvent Btre de tpe compact ou modulaire. De tpe compact, on distinguera les modules de programmation 466 de Siemens, *+6 de Sc%neider, #+N+(# de /rouzet ...5 des microautomates. +l int)gre le processeur, lalimentation, les entrées et les sorties. Selon les mod)les et les fabricants, il pourra réaliser certaines fonctions supplémentaires 4comptage rapide, TS analogiques ...5 et recevoir des extensions en nombre limité. /es automa automates tes,, de fonctionn fonctionnem ement ent simple, simple, sont sont généra généralem lement ent destiné destinéss ! la commande de petits automatismes. automatismes. De tpe modulaire, le processeur, lalimentation et les interfaces dentrées T sorties résident dans des unités séparées 4modules5 et sont fixées sur un ou plusieurs racXs contenant le fond de panier 4bus plus connecteurs5. /es automa automates tes sont sont intégr intégrés és dans dans les autom automat atism ismes es comple complexe xess oR puiss puissanc ance, e, capacité de traitement et flexibilité sont nécessaires
b. Structure interne :
#odule d$alimentation : assure la distribution dénergie aux différents modules .nit! .nit! centrale centrale : ! base de microprocesseur, elle réalise toutes les fonctions
logi logiqu ques es,, arit arit%m %mét étiq ique uess et de trai traite teme ment nt numé numéri riqu que e 4tra 4trans nsfe fert rt,, comp compta tage ge,, temporisation ...5. Le bus intern interne e : il perm permet et la comm commun unic icat atio ion n de len lense semb mble le des des blocs blocs de lautomate et des éventuelles extensions. #!moires : lles permettent de stocXer le sst)me dexploitation 4C6# ou ;C6#5, le programme 4;C6#5 et les données sst)me lors du fonctionnement 4CA#5. /ette derni)re est généralement secourue par pile ou batterie. 6n peut, en r)gle générale, augmenter la capacité mémoire par ad&onction de barrettes mémoires tpe ;/#/+A. Interfaces d'entrées / sorties : sorties :
+nterface dentrée : elle permet de recevoir les informations du S.A.;. ou du pupitre et de mettre en forme 4filtrage, ...5 ce signal tout en lisolant électriquement 4opto couplage5. +nterface de sortie : elle permet de commander les divers préactionneurs et éléments de signalisation du S.A.;. tout en assurant lisolement électrique. électrique. i. Câblage des entrées / sorties d'un automate :
a. Ali Alimen mentat tation ion de l)au l)autom tomate ate automate est alimenté généralement généralement par le réseau monop%asé 9<J I > 0z mais dautres alimentations sont possibles 477J etc ...5.
a protection sera de tpe magnétoHt%ermique 4voir les caractéristiques de lautomate et les préconisations du constructeur5. constructeur5. +l est sou%aitable dasservir lalimentation de lautomate par un circuit de commande spécifique 4contacteur Y#75. De mBme, les sorties seront asservies au circuit de commande et alimentées apr)s validation du c%ien de garde '. Alimentation des entrées de l)automate :
automate est pourvu généralement dune alimentation pour les capteursTdétecteurs capteursTdétecteurs 4attention au tpe de logique utilisée : logique positive ou négative5. es entrées sont connectées au 6J 4commun5 de cette alimentation. es informations des capteursTdétecteurs sont traitées par les interfaces dentrées c. Alimentation des sorties de l)automate :
es interfaces de sorties permettent dalimenter les divers préactionneurs.+l préactionneurs.+l est sou%aitable déquiper c%aque préactionneur ! base de relais de circuits C/ . i. rai raitem temen entt du pro progr gramm ammee auto automa mate te :
2ous les automates automates fonctionnent selon selon le mBme mode mode opératoire :
/raitement interne : automate effectue des opérations de contrGle et met !
&our certains param)tres param)tres sst)mes 4détection des passages en C(N T S26;, mises ! &our des valeurs valeurs de l%orodateur, l%orodateur, ...5.
!ecture !ecture des entrées entrées : automate lit les entrées 4de fa"on snc%rone5 et les recopie dans la mémoire image des entrées . "xécution du programme programme : L'autom L'automate ate exécute le programme instruction par instruction et écrit les sorties dans la mémoire image des sorties. "critur "crituree des sorties sorties : auto automa mate te bascul bascule e les différ différent entes es sortie sortiess 4de fa"on fa"on snc%rone5 aux positions définies dans la mémoire image des sorties.
/es quatr uatre e opé opération tionss sont ont 4fonctionnement cclique5.
effe ffectué ctuée es
cont contin inu uelle ellem ment ent
par par
la lautom utoma ate
Programmation : : ii. Programmation a. Langages de rogrammation :
/%aque automate se programmant via une console de programmation propriétaire ou par un ordinateur équipé du logiciel constructeur spécifique. +l existe @ langages de programmation des automates qui sont normalisés au plan mondial par la norme /+ E77<7H< : ✔
✔
✔
+ 4 + 4+nstruction +nstruction ist5, ist5, le langage ist est tr)s proc%e du langage assembleur on assembleur on trav travai aill lle e au plus plus pr)s pr)s du processeur en util utilis isan antt luni lunité té arit% arit%mét métique ique et logique, logique, ses registres et ses accumulateurs 2r)s peu utilisé par par les automaticiens. automaticiens. S2 4Structured 4Structured 2ext5, /e langage langage structur structuré é ressemble ressemble au langage / / utilisé pour les ordinateurs D 4adder Diagram5, Diagram5, le le langage adder 4éc%elle adder 4éc%elle en anglais5 ressemble aux sc%émas élec électr triq ique ues, s, perm permet et de tran transf sfor orme merr rapi rapide deme ment nt un ancie ncien n prog progra ramm mme e fait fait de relais électromécaniques, électromécaniques, cette fa"on de programmer permet une approc%e visuelle du probl)me 4e plus fréquent en industrie5. 6n parle égalem également ent de langage ! contacts contacts ou de sc%éma ! contacts contacts pour désigner le langage adder. adder. 3-D 43unction -locX Diagram5, Diagram5, le 3-D se 3-D se présente sous forme diagramme : diagramme : suite de blocs, reliables entre eux, réalisant des opérations, simples ou tr)s sop%istiquées.
Dans la programmation d’un automate, il est possible de c%oisir de programmer en S3/, S3/, de fa"o fa"on n tr) tr)s proc proc%e %e du grafcet. grafcet. De Derri rri)re )re c%aque c%aque actio action n est est assoc associé ié un programme écrit en +, S2, D ou 3-D.
A. Solution Solution programm programmée ée +. +ntroduction Apr)s la présentation général des automates programmable on va dans cette partie mettre en Ouvre les travaux effectues concernant concernant notre ca%ier de c%arge commencent par description de l’A;+ utilisé dans dans notre pro&et
++. Descript Desc ription ion de l’automa l’au tomate te programm prog rammable able 66 6 6 Z
66 basic est constitué constitué de ? ntrées T@ Sorties Sorties et des modules modules d’extension. 66 peut Btre étendu ! 9@ entrées 26C, et 7E sorties 26C et ?entrées analogique, il dispose des modules de communication pour l’interface AsH interface et le bus +- ainsi des modules de sorties analogique 4pour gérer des tac%es de régulation.
. . *ogi *ogici ciel el de * * 44 e programme 66ZSoft /onfort est disponible sous forme de progiciel pour le ;/. /e logiciel réalise entre autres les fonctions suivantes : [ /réation grap%ique %ors ligne de votre programme de commandes sous forme de diagramme /6N2 4sc%éma ! contact T sc%éma des circuits5 ou sous forme de diagramme de blocs fonctionnels 4logigramme5 4l ogigramme5,, [ Simulation de votre votre programme programme commande sur l’ordinateur, [ énération et et impression d’un sc%éma d’ensemble d’ensemble du programme programme de
commande,
[ sauvegarde sauvegarde des données du du programme de commande sur le disque dur ou sur sur un autre support, [ /omparaison /omparaison de programme programme de commande, [ ;aramétrage ;aramétrage aisé des des blocs, [ 2ransfert 2ransfert du programme de commande 7. de 66 66ZZ dan danss le le ;/ ;/ 9. du ;/ dans dans 66 66ZZ [ ecture du compteur compteur d’%eures de fonctionnement [ Céglage de l’%eure l’%eure [ /%angement d’%eure d’%iverTd’été d’%iverTd’été [ 2est en ligne : affic%age d’états d’états et de valeurs valeurs actuelles actuelles de 66Z en mode mode C(N : 7. états états de toutes toutes les entré entrées, es, sorties sorties numériqu numériques es,, mémen mémentos tos,, regis registre tress de décalage et touc%es fléc%ées 9. valeurs valeurs des des entrées, entrées, sortie sortiess et mémentos mémentos analog analogiques iques <. résul résulta tats ts de de tous tous les les blocs blocs @. valeurs valeurs actuelles actuelles 4 compris compris les temporis temporisation ations5 s5 des blocs sélectio sélectionnés nnés [ ArrBt de l’exécution du programme programme de commande commande depuis le ;/ ;/ 4S26;5.
$.ca&ier de c&arge de l’automatisation des trois pompes . o", o" ,ect ctiif ' $ $( (% %' ++. . . %a %a"le "le de référe réfé rence nce '
1/1
variables
r!f!rences
si0nification
;7
+7
0ressostat1
;9
+9
0resspostat2
;<
+<
0ressostat3
37
+@
elais1
39
+>
elais2
3<
+E
elais3
AC
+\
$rr5t d’urgence
N
+?
6i7eau d’eau
Y#7
'7
Bo"ine Bo" ine mot moteur eur 1
Y#9
'9
Bo"ine Bo" ine mot moteur eur 2
%/I1
Y#<
'<
Bo"ine Bo" ine mot moteur eur 3
#;7
'@
((/ pressostat1
#;9
'>
(rreur pressostat 2
%/I1
#37
'8
(rreur relais1
#3<
'7
(rreur relais2
#3@
'77
(rreur relais3
A
'>
$larme
N+J
'E
# CC(C
(rreur ni7eau (rreur
d es
pompes
D 27 ! 27
L1
D 27 ! 27
/1#P%IA/I%
-------------------------
L1
3I/ D U7 ! U7?
I/11
--------------------------
M8 ' (% (%$0 $0( ( 6 6% %$ $* * sc&é ma de prog p rogram rammat mation ion * * 4' 9 7oir l’ann l ’anne!e e!e)) +J. *e sc&éma V. *es *es é# é#ua uati tion ons s' 1) *es é#ua é#uatio tions ns d’ac d’acti7 ti7atio ation n'
#7P#?];7];9];<^#7?];7^;9^;<^#77]#79]#<]#@]#> M2= (P1*;9^;<5*(M1+M18) M3= (P1*;9^;<*M2*T01 M!= (P1*;9^;<5*((M12*T022) + (M3*T01") + (M#*"020)) M$=
2) *es é#ua é#uatio tions ns d’ef d’efface facement ment '
#7efP#7<]#7E]#9 M2e%= M13+M3+M M3e%=M13+M!+M1 M!e%=M13+M$+M1 M$e%=
3) *es * es é#u é#uat atio ions ns de so sort rtie ie '
. 0r 0rinc incipe ipe de fo fonct nctio ionne nnemen mentt '