Rapport de stage de f in in d’études
UNIVER UNIVERSIT SIT CADI CADI AYYAD AYYAD FACU LTÉ DES SCIE SCIE NCES ET TECHN I QUES MARRAKECH
Département de Physique Appliquée Appliquée
I ngénieurs d’Etat en S ystè st è m es E lectriques lectriques Filière d’ I et T é l ecomm ecom m u n i cati ca ti ons on s ( ISET) I SET)
PROJET DE FIN D’ETUDES
Analyse critique du système de contrôlecommande au niveau des installations fixes de l’OCP Benguerir et proposit ion d’un plan de maintenance préventif et de progrès Date de soutenance : 24/06/2014 Devant le jury composé de : Pr. A. El Kari Pr. A. Bounhir Pr. A. Ghammaz M. N. El Allam
: OCP Benguerir Réalisé à Effectué par : HIRWA Dieudonné Sous la direction de : M. N. EL ALLAM (OCP, Benguerir) M. A. GHAMMAZ (FSTG Marrakech) N° : 14
Année Universitaire 2013 /2014
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Dédicaces Je dédie humblement ce travail au gouvernement marocain, à travers l’Agence Marocaine de Coopération Internationale qui m’a octroyé une bourse d'études pour continuer mes études supérieures dans ce magnifique pays.
Je dédie aussi ce modeste travail : A mes chers parents, Aucune dédicace ne saurait être assez éloquente pour témoigner de l'affection dont ils m'ont toujours entourée. Puissent-ils accepter a ccepter le fruit de l'éducation qu'ils m'ont inculquée dès ma naissance.
A mes frères et sœurs, Je vous aime.
A mes amis, Je n’oublierai pas particulièrement mes mes amis avec qui on a partagé le pain pain durant ces cinq dernières années notamment Félix Nshimiyimana, Fiston Rukundo, Jean de Dieu Gisa, Ange Demokarasi Demokarasi et Fils Vainqueur Byiringiro. Byiringiro. Tant bien que mal, nous avons vécus comme une famille. Mes camarades de classe notamment mon binôme Elkamch Samy qui, en plus de nous entraider mutuellement, m'ont fait découvrir la culture marocaine, veuillez accepter mes respects.
A vous tous, je vous dédie mon travail travail et j’aimerais et j’aimerais vous dire merci.
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Remerciements Je tiens à remercier mon encadrant de stage Monsieur Nor-Eddine EL ALLAM, Responsable du Département de Maintenance à l’OCP Benguerir, qui m’a accueilli dans l’entreprise et qui a veillé au bon déroulement de mon stage. Malgré Mal gré son temps précieux du fait de ses charges professionnelles, il a toujours été disponible pour moi et m’a énormément aidé. Qu’il trouve ici le témoignage de mon profond respect. La réussite de ce travail a été possible grâce à M. GOUAHMANE, chef de l’atelier électrique des installations fixes et toute son équipe, notamment Monsieur Hicham MARBOUT. Je les remercie du soutien qu’ils m’ont apporté tout le long de ce stage de fin d’études. J’adresse mes vifs remerciements à Pr. Abdelilah GHAMMAZ, qui m’a encadré le long de de ce projet, par son suivi, son aide et ses conseils, j’ai conseils, j’ai pu bien mener à terme terme ce projet. Je remercie également Mr El Mostafa El Warraki et Mr Nouredine AOUZALE ; l’ex - -responsable r esponsable et l’actuel Responsable de no tre tre filière d’ingénieurs. A l’issue des trois dernières années au sein du département de Physique Appliqué de la FST de Marrakech, je rends hommage à tous les professeurs de ce département, plus particulièrement les professeurs de la filière d’Ingénieur Sy stèmes stèmes Electriques et Télécommunications pour la qualité de l’enseignement qui nous a été dispensé et sans qui je ne serai pas qui je suis et qui je serai demain. Je tiens finalement à exprimer ma reconnaissance à l’ensemble des personnes impliquées, de près ou de loin, pour rendre possible l’accomplissement de l’accomplissement de ce projet de fin d’études.
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Résumé Dans le but de renforcer la performance des systèmes supervisés et automatisés, le groupe OCP Benguerir Benguerir cherche à maitriser maitriser la maintenance des équipements équipements qui assurent la production à la mine de Benguerir. Ces équipements sont commandés automatiquement par un système de contrôle-commande contrôle-commande qui nécessite nécessite une maintenance maintenance régulière pour optimiser le fonctionnement de ceux-ci. C’est dans ce contexte que nous avons me né un projet intitulé « Analyse critique du système de contrôle-commande contrôle- commande des installations fixes de Benguerir et proposition d’un plan de maintenance préventif et de progrès. », qui consiste à améliorer la commande et la supervision des installations fixes de la mine de Benguerir afin de réduire les arrêts de ces installations fixes et d’améliorer la productivité. Nous avons commencé par une étude descriptive du système de contrôle-commande contrôle-commande des installations fixes, laquelle étude nous a permis d’entamer notre not re projet proprement dit. Ensuite nous avons fait une analyse du système en question pour pouvoir relever les défaillances responsables du dysfonctionnement de ce système. Les résultats de ce système nous ont mené à proposer une migration d’un système de c ommande SLC 500 vers le nouveau système de commande ControlLogix. Ainsi nous avons proposé un nouveau système de contrôle- commande à l’aide d’un outil logiciel IAB permettant de proposer une nouvelle architecture du système de contrôlecommande, à choisir les plates-formes matérielles nécessaires pour le nouveau système de contrôle-commande contrôle-commande et à avoir une liste de ces matérielles et leurs prix respectifs. Nous avons proposé une autre solution qui consiste à prendre pr endre en charge les machines mobiles utilisées aux installations fixes. Cette solution consiste à proposer un réseau de communication sans fil à base de la technologie RadioL inx et de s’assurer de la faisabilité technique à l’aide d’un logiciel ProSoft Wireless Designer qui fournit par la suite une lis te de tous les éléments nécessaires pour la réalisation de ce réseau sans fil. En fin nous avons fait une étude technico-économique qui nous a montré que le projet est rentable, d’où d’où la validation du projet.
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Abstract As part of enhancing the performance of supervised and automated systems, OCP Benguerir seeks to control the maintenance of equipments needed for the production at Benguerir mine. Those equipments are controlled automatically by a control command system which requires regular maintenance in order to optimize their performance. In this perspective we carried out a project entitled “critical analysis of a control and command system of fixed installations of OCP Benguerir and suggestion of a preventive and progress maintenance” which is to improve the control and supervision of fixed installations at Benguerir mine, in order to minimize the downtime and enhance the performance of those installations. We started with a descriptive study of the command and control system of fixed installations, which allowed us to get into the project. Then we did an analysis of the concerned system in order to identify failures responsible for malfunction of this system. The results of this system led us to propose a migration from SLC 500 control system to the ControlLogix systems. So we proposed a new control command system using IAB software tool which assists us in proposing a new architecture of a control command system and selecting the hardware platforms needed for the new control command system and their prices respectively. We have proposed another solution for supervising the mobile equipments used at fixed installations of Benguerir mine. The solution consists in providing a wireless communication network based on RadioLinx technology. Therefore we used ProSoft Wireless Designer software tool to simplify the task of planning and specifying this Wireless network. It helped us to create a visual layout of the radios and sites, and generates a complete bill of materials including radios and accessories. In the end we carried out an economic study to check whether the project is profitable or not. Finally we came up with a positive result which allowed us to validate our solution.
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Liste des abréviations MAT1: Mise à Terril 1 MAT2: Mise à Terril 2 TOR : Tout ou Rien E/S: Entrées/Sorties OCP: Office Chérifien des Phosphates. API: Automate programmable Industriel DH+: Data Highway Plus RIO: Entrées/ sorties à distance (Remote Input/ Output) IP: Internet protocol CPU: Processeur (central processing unit) IAB: Integrated Architecture Builder (générateur d'architecture intégrée) TRI: Temps de Retour sur Investissement BG: Benguerir IF: Installations Fixes PWD: Prosoft Wireless Designer Loco1: Locotracteur 1 Loco2: Locotracteur 2 IRSN: Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire
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Liste des Figures Figure 1 : Organigramme de la mine de Benguerir .................................................................. 3 Figure 2 : Schéma explicatif du fonctionnement des installations d’épierrage ......................... 5 Figure 3 : Aperçu général des installations de criblage ............................................................ 6 Figure 4 : Architecture de la chaîne de chargement des trains ................................................. 7 Figure 5 : Exemple d’une étude Pareto sur les arrêts des installations de criblage ................. 8 Figure 6 : Répartition des principales tâches du projet ............................................................ 9 Figure 7 : Structure d’un système de contrôle commande industriel ...................................... 11 Figure 8 : Structure interne d’un automate programmable industriel. ................................... 12 Figure 9 : Architecture du système de contrôle commande des IF .......................................... 13 Figure 10 : Architecture de l’OPM .......................................................................................... 15 Figure 11: Automate SLC 5/04 installé aux IF ........................................................................ 16 Figure 12: module Adaptateur dans un châssis des E/S déportées .......................................... 18 Figure 13 : Communication sur un réseau RIO. ...................................................................... 19 Figure 14 : Répartition des modules d’amplification sur le réseau DH+ ............................... 19 Figure 15 : modules convertisseurs à fibre optique.. ............................................................... 20 Figure 16 : Terminaux de supervision PanelViewPlus . ........................................................... 20 Figure 17 : Redi panel en service ............................................................................................ 21 Figure 18 : chemin des câbles aux installations fixes. ............................................................. 23 Figure 19 : système de commande redondant . ......................................................................... 24 Figure 20: Ancienne architecture du système de contrôle commande des IF ......................... 25 Figure 21: Exemple d’un bloc de messagerie .......................................................................... 25 Figure 22 : Niveaux hiérarchisés de la pyramide CIM ........................................................... 28 Figure 23 : Nouvelle architecture du système de contrôle-commande des IF ......................... 32 Figure 24 : Communication du ControlLogix sur plusieurs réseaux ..................................... 33 Figure 25 : châssis contenant les modules d’entrées sorties déportées .................................. 38 Figure 26 : châssis redondant contenant les modules redondants .......................................... 39 Figure 27: logiciel IAB. ........................................................................................................... 40 Figure 28: architecture d’un nouveau système de contrôle-commande .................................. 40 Figure 29 : Salle de contrôle carreau industriel . ..................................................................... 41 Figure 30 : Salle de contrôle du poste de chargement ............................................................ 42 Figure 31 : salle de contrôle criblage ...................................................................................... 42 Figure 32 : salle de contrôle épierrage ................................................................................... 43 Figure 33 : Réseau ControlNet chargement ............................................................................ 44 Figure 34 : Réseau ControlNet criblage .................................................................................. 44 Figure 35 : Réseau ControlNet épierrage. ............................................................................... 45 Figure 36 : châssis content le module répéteur et adaptateur ControlNet .............................. 45 Figure 37 : Réseau ControlNet aux installations fixes ............................................................ 46 Figure 38 : vérification de l’architecture conçue .................................................................... 46 Figure 39 : Architecture proposée du réseau sans fil aux IF .................................................. 47 Figure 40 : page d’accueil du logiciel ProSoft wireless designer ........................................... 48 Figure 41 : Réseau en cours de configuration ......................................................................... 49 Figure 42 : configuration finale du réseau .............................................................................. 49 Figure 43 : Réseau sans fil configuré avec PWD .................................................................... 50
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Liste des tableaux Tableau 1: maximum de messageries autorisées selon la vitesse de transmission .................. 26 Tableau 2 : Distances entre les stations de la ligne DH+ ....................................................... 26 Tableau 3 : Analyse comparative des technologies ................................................................. 30 Tableau 4 : Exemple de dimensionnement des modules d’ent rées sorties ............................... 36 Tableau 5 : Coût de la main d’oeuvre. ..................................................................................... 52 Tableau 6 : coût de formation du personnel ............................................................................ 52 Tableau 7 : coût lié aux pannes ............................................................................................... 53
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Table des matières
Dédicaces Remerciements Résumé Abstract Liste des abréviations Liste des Figures Liste des tableaux Introduction générale ..................................................................................................... 1 Chapitre 1. Présentation générale de l’organisme d’accueil et position du problème ............. 2 I. PRESENTATION DU GROUPE OCP ............................................................................ 2 I.1. Historique ........................................................................................................... 2 I.2. Mission de l’OCP .................................................................................................. 2 I.3. Rôle économique et social de l’OCP.......................................................................... 2 II. LA MINE DE BENGUERIR ....................................................................................... 3 II.1. Présentation de la mine ......................................................................................... 3 II.2. Le processus de production à la mine de Benguerir ...................................................... 4 II.3. Description des Installations fixes............................................................................ 4 III. CONTEXTE DU PROJET ......................................................................................... 8 III.1. Position du problème et cahier des charges ............................................................... 8 III.2. Organisation du travail ......................................................................................... 9 Conclusion ................................................................................................................ 10 Chapitre 2. Etude descriptive et critique du système de contrôle-commande existant. ........ 11 I. ETUDE DESCRIPTIVE ............................................................................................ 11 I.1. Notions générales sur un système de contrôle commande ............................................. 11 I.2. Présentation de l’architecture du système de contrôle commande et de l’OPM .................. 13 I.3. Description des éléments de l’architecture du système de contrôle-commande .................. 16 II. ANALYSE CRITIQUE DU SYSTEME DE CONTROLE-COMMANDE ........................... 21 II.1. Généralités ....................................................................................................... 21 II.2. Analyse selon la méthode d’IRSN du contrôle-commande .......................................... 22 II.3. Analyse selon le modèle de la pyramide CIM........................................................... 27 II.4. Analyse Selon la méthode du Benchmarking ............................................................ 29 Conclusion ................................................................................................................ 30 Chapitre 3. Elaboration d’un plan de maintenance préventif et de progrès......................... 31 Introduction ............................................................................................................... 31 I. SOLUTION PROPOSEE ........................................................................................... 31 I.1. Exigences techniques ........................................................................................... 31 I.2. Nouvelle architecture proposée .............................................................................. 31 I.3. Remplacement du système commande SLC 500 par ControlLogix................................. 32
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I.4. Remplacement du réseau DH+ par un réseau ControlNet ............................................. 34 I.5. Commande séparée des installations fixes ................................................................ 34 I.6. Utilisation du réseau Ethernet pour satisfaire à la pyramide CIM ................................... 35 II. DIMENSIONNEMENT DES MODULES D’ENTREES SORTIES ................................... 36 III. CHOIX DES PLATES-FORMES MATERIELLES ....................................................... 37 III.1. Système de commande ControlLogix .................................................................... 37 III.2. Choix des modules de communication ................................................................... 38 IV. CONCEPTION D’UN NOUVEAU SYSTEME DE CONTROLE COMMANDE AVEC LE LOGICIEL IAB .......................................................................................................... 39 IV.1. Présentation du logiciel IAB ............................................................................... 39 IV.2. Nouvelle architecture conçue avec IAB ................................................................. 40 IV.3. Réseau Ethernet conçu avec IAB.......................................................................... 40 IV.4. Réseau ControlNet conçu avec IAB ...................................................................... 44 V. SOLUTION DE CONTROLE-COMMANDE DES MACHINES MOBILES AVEC RADIOLINX ............................................................................................................. 47 V.1. Architecture proposée du réseau de communication sans fil aux IF ............................... 47 V.2. Planification et spécification du réseau sans fil avec PWD .......................................... 48 Chapitre 4. Etude de la faisabilité technico-économique du projet ..................................... 51
I. ETUDE DE LA FAISABILITE TECHNICO-ECONOMIQUE D’UN NOUVEAU SYSTEME DE CONTROLE-COMMADE DES IF ................................................................................. 51 I.1. Coûts des plates-formes matérielles......................................................................... 51 I.2. Coût de la main d’œuvre ....................................................................................... 51 I.3. Coût des formations du personnel ........................................................................... 52 I.4. Coût nécessaire pour les licences ............................................................................ 52 II. ETUDE TECHNICO-ECONOMIQUE D’UN RESEAU DE COMMUNICATION SANS FIL POUR LES IF ............................................................................................................ 52 II.1. Coûts des plates-formes matérielles ....................................................................... 52 II.2. Coûts de la main d’œuvre et des licences................................................................. 53 III. ESTIMATION DU COUT LIES AUX PANNES .......................................................... 53 IV. ETUDE DE LA RENTABILITE DU PROJET ............................................................. 54 IV.1. Coûts d’investissement ...................................................................................... 54 IV.2. Gains annuels sur les pertes ................................................................................ 54 IV.3. Rentabilité du projet .......................................................................................... 54 Conclusion générale ..................................................................................................... 55 Bibliographie ................................................................................................................ 57 ANNEXES ..................................................................................................................... 58
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Introduction générale Avec la croissance de la population mondiale, les besoins de la production agricole mondiale augmentent et la production d’engrais chimique devient de plus en plus cruciale. En tant que leader mondial, le groupe OCP se retrouve dans une obligation de satisfaire aux besoins de sa clientèle. Pour y parvenir, le groupe OCP doit faire face à la concurrence mondiale, et à la grande compétitivité dans le monde industriel pour améliorer la qualité de ses produits et services en adoptant une politique qui tient compte de l’évolution économique et technologique actuelle. Parmi ces technologies ; l’automatisation et sa maintenance régulière, de ses processus de production reste la technologie la plus cruciale à laquelle le groupe OCP doit faire appel. C’est un choix coûteux, mais qui répond aux exigen ces de la production, grâce à ses nombreux avantages, dont on peut citer : la commande et la supervision à distance de ses équipements, la réduction du temps d’arrêt des machines, l’augmentation de la production, la détection et le diagnostic automatique des défauts, la limitation des interventions de la maintenance et donc de son coût, et finalement, la communication en temps réel des données de production. C’est dans cette perspective que le service de la maintenance de l’OCP Benguerir m’a proposé comme sujet de projet de fin d’études : « l’analyse critique du système de contrôlecommande au niveau des installations fixes de la mine de Benguerir et proposition d’un plan de maintenance préventif et de progrès. » dans le but d’améliorer ses services de maint enance et par conséquent le rendement de la mine de Benguérir. Le présent rapport présente les résultats de ce projet et sera structuré en 4 chapitres comme suit : Le premier chapitre portera sur la présentation du milieu de stage ainsi que le cahier des charges. Le deuxième chapitre de ce rapport va se consacrer sur l’étude descriptive et critique du système de contrôle-commande actuellement existant sur les installations fixes de Benguerir. Le troisième chapitre portera sur la proposition d’un plan de ma intenance préventif et de progrès qui consiste à proposer une solution s’adaptant aux nouvelles t echnologies pour réduire les coûts de maintenance et pour augmenter la productivité. En fait il faut faire une étude technico-économique pour voir si la solution proposée est réalisable techniquement et économiquement afin de pouvoir valider la solution proposée. Ceci fera l’objet du quatrième chapitre.
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Chapitre 1. Présentation générale de l’organisme d’accueil et position du problème I. PRESENTATION DU GROUPE OCP I.1. Historique Après avoir été créé le 07 Août 1920 sous forme d'un organisme d'état à caractère industriel et commercial doté d'une organisation à gestion privée, l’Office Chérifien des Phosphates(OCP) débuta l’exploitation du Phosphate dans la région d’Oulad Abdoun province actuelle de Khouribga et ceci dans le mois mars 1921. Les conditions de travail sont difficiles : La résistance des hommes est mise à rude épreuve. Le travail se fait avec des simples pelles, dans des mines souterraines et les bêtes assurent le transport du minerai.
Quelques dates historiques plus importantes : * * * * * * * *
1931: Début de l'extraction en souterrain à Youssoufia ; 1951: Démarrage de l'extraction en découverte à Sidi – Daoui (Khouribga). 1965: Extension de l'extraction à ciel ouvert à la mine de Merah El Ahrach (Khouribga). 1974: Lancement de travaux pour la réalisation du centre minier de Benguérir. 1975: Création du Groupe OCP. 1976: Acquisition par l’OCP de 65 % du capital de la société Phosboucraa. 1980: Entrée en exploitation du centre de Benguérir. 1993: Entrée en exploitation de Benguérir II I.2. Mission de l’OCP
La mission du Groupe OCP est d’extraire le phosphate dans les sites de Benguerir, de Khouribga et de Youssoufia, de le traiter, de le valoriser et de le commercialiser sous forme naturelle, dérivés tels que l’acide phosphorique ou engrais. A ce point, le groupe OCP comprend deux centres de transformation chimique et de valorisation ; Safi et Jorf Lasfar et quatre ports d’embarquement ; Casablanca, Safi, Jorf Lasfar et Laayoune. I.3. Rôle économique et social de l’OCP
Le groupe OCP a été créé en 1975, il joue un rôle important sur le plan économique et social du royaume en participant hautement de 18 à 20% environ dans la valeur des exportations du royaume. L’OCP joue également le rôle économique par le nombre considérable d’agents qu’il emploie, par l’intermédiaire de ses agents et par le pouvoir d’achat qu’ils détiennent. L’OCP procure des activités aux commerçants, artisans, agents de services publics et privés installés autour des zones phosphatiques.
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Les exportations de L’OCP ont également pour effet de procurer travail et activité aux divers organismes et société auxiliaires dans les ports d’embarquement. Grâce à ses exportations, l’OCP assure ainsi ; à lui seul, une grande partie des rentrées de devises au Maroc. En plus, l’OCP verse chaque année des dividendes importants au budget général de l’État.
II. LA MINE DE BENGUERIR II.1. Présentation de la mine I I .1.1. Situati on gé ogr aphique
L’exploitation du gisement de Benguerir a commencé en 1979, elle se fait à ciel ouvert par des engins et des machines haut performance, conçues pour des opérations très variées. La mine est située à : 17 km à l’Est de Benguerir 77 km de Youssoufia 190 km de Casablanca 70 km de Marrakech 170 km de Safi. I I .1.2. Organi gramme de la min e de Benguerir
Figure 1 : Organigramme de la mine de Benguerir
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II.2. Le processus de production à la mine de Benguerir Le Processus de production à la mine de Benguérir se déroule en 8 étapes essentielles à savoir :
La foration :
La foration constitue la première opération minière de la chaîne d’extraction. Elle consiste à creuser des trous jusqu’au niveau repère au toit de la couche à exploiter. Cette opération est effectuée par des machines de la foration : des sondeuses électriques sur chenilles (45R), diesel sur pneus (T4BH) et diesel sur chenilles (SK60).
Le sautage :
C’est l’opération qui consiste à fragmenter les terrains durs à l’aide d’un explosif (ammonix composé de 94% de NH4NO3 et 6% de fuel).L’opération consiste à remplir les trous forés par l’explosif en tenant compte d’un schéma de tir approprié.
Le décapage :
Cette étape consiste à enlever le terrain mort pour accéder aux couches de phosphate. Cette opération se fait à l’aide de machines draglines de types : P&H et 7500M.
Le défruitage :
C’est la phase de récupération du phosphate. Après avoir constitué des tas de phosphates au chantier, on procède au chargement des chargeuses afin de pouvoir transporter le phosphate vers les installations fixes.
Transport C’est une étape qui consiste à acheminer le phosphate issu du chantier d’extraction vers les installations fixes dans l’objectif de subir 3 traitements essentiels à savoir : l’épierrage, criblage et chargement visant à réduire la quantité de stériles et à assurer la qualité requise par un mélange adéquat des différentes qualités de phosphate afin d’être transporté vers le site de Youssoufia ou de Safi. La description de ces 3 traitements fera l’objet du paragraphe suivant.
II.3. Description des Installations fixes Les Installations fixes sont réparties en 3 parties essentielles à savoir : Installations d’épierrage, installations de criblage et celles de chargement. En effet, la présentation plus ou moins détaillée des installations fixes s’avère nécessaire étant donné que c’est là où j’ai réalisé mon projet de fin d’études. II.3.1. Installations d’épierrage
La chaîne d’épierrage comprend : Un poste de concassage
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Deux mises à terril: principal et secondaire Un parc de stockage des phosphates Deux stockeuses pour le stockage des phosphates Une roue pelle pour la reprise des phosphates Des convoyeurs pour le transport des phosphates Deux postes électriques (P1C et P1D) de MT & BT pour la commande de la station Le schéma ci –dessous résume le processus de production au sein du poste d’épierrage
Figure 2 : Schéma explicatif du fonctionnement des installations d’épierrage
Description Arrivés au poste d’Epierrage, les camions de chantier sont déchargés dans deux trémies de réception. La trémie 1(2) alimente directement la table 1(2) dite d’alimentation, cette dernière est entraînée en mouvement va et vient par l’intermédiaire d’un système bielle manivelle. La bielle permet de transformer le mouvement de rotation en un mouvement rectiligne permettant d’entrainer la table d’alimentation en un mouvement de va et vient. La bielle est entraînée par deux moteurs hydrauliques couplés en arbre, l’ensemble est ent raîné par un moteur à deux bouts d’arbre. La table 1(2) verse le phosphate dans le crible 1(2), entraîné par un moteur de 500v de puissance 45kw, supporté sur des cylindres bloc en caoutchouc.
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Le phosphate dont le diamètre est supérieur à 90mm tombe dans le crible central pour une deuxième opération de recriblage, les grosses pierres qui ne passent pas par les mailles du crible central arrivent au concasseur à mâchoires entraîné par un moteur 110kw, les pierres concassées tombent dans une goulotte orientable à commande hydraulique, cette dernière permet de choisir entre les deux mise à terril principal ou secondaire. Le phosphate récupéré se verse dans un tapis B0, entraîné par un moteur 5.5kw, puis se verse dans le convoyeur B1 ou B2. Le stockage dans un parc de stockage se fait dans les deux chemins pairs constitués par les convoyeurs B2, B4, B6, et la stockeuse 2, et le chemin impair constitué par les convoyeurs B1, B3, B5 et la stockeuse 1. Les convoyeurs B1 et B2 sont équipés chacune d’une tête mobile entraînée par un moteur de 0.85kw permettant de se déplacer sur B3, B4 ou B7. I I .3.2. I nstall ations de cri blage
La figure suivante montre un aperçu général de l’ensemble des installations de criblage :
Figure 3 : Aperçu général des installations de criblage
D’après cette figure, les installations de criblage peuvent être subdivisées structurellement en 5 parties : Un système de convoyage Un parc stockeur qui permet de stocker le phosphate dans les 4 parcs de stockage suivant la qualité demandée. Une roue-pelle dont le rôle consiste à reprendre le phosphate stocké dans les aires de stockage. Cinq cribles pour le criblage du phosphate de reprise de maille de 10 x 10 mm
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Un crible qui assure le recriblage de phosphate rejeté par les 5 cribles. Deux mises à terrils qui permettent le stockage du stérile rejeté par la station de criblage.
Description fonctionnelle Le produit qui était stocké au parc de stockage est renvoyé par la machine de reprise (Roue Pelle) KRUPP sur le convoyeur (B7) vers le convoyeur (T1) qui verse dans les trémies (G2a), (G2b) et la trémie centrale. En dessous de ces dernière se trouve deux extracteur qu’on les appelle navette, soit (T3a) et (T3b) .ces navettes ayant un mouvement de translation. La navette (T3a) alimente les trémies A et B .La navette (T3b) alimente les trémies D et E et C, sera alimentée par la trémie centrale. En dessous de chaque trémie se trouve un extracteur qui prendra le même repère. Les extracteurs EA, EB, EC, ED, EE, alimentent respectivement les cribles : CRA, CRB, CRC, CRD, CRE. En arrivant sur les cribles, le produit se divise en deux parties : La première qui travers les cribles, tombe sur le convoyeur (T13) puis le convoyeur (T14a) ou (T14b) qui alimente le tapis flèche du Stacker, en fin vers le stock. La deuxième partie qui ne traverse pas les mailles des grilles va être acheminée par le convoyeur (T6) vers le crible CR7 qui sépare le stérile du produit .le produit est acheminé par le convoyeur (T8) puis l’extraction T8 bis vers T13, et les pierres se dirigent vers le convoyeur T9 puis T10 vers la mise à terril. Cette opération est obtenue à l’aide d’un volet à command mécanique.
I I .3.3. Poste de char gement
L’opération de chargement est réalisée dans une station de chargement à double voie alimentée par une roue pelle via une trémie de réception et une cascade de convoyeurs. Le positionnement des wagons est commandé par deux locotracteurs. En parallèle avec cette opération, un prélèvement d’échantillons témoins est conservé en cas de nécessité pour justification ou analyse. La figure suivante donne un aperçu général sur la chaîne de chargement des trains :
Figure 4 : Architecture de la chaîne de chargement des trains
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D’après cette figure, la chaîne de chargement peut être subdivisée structurellement en 5 parties : - Une station de chargement assurant le contrôle des trémies de stockage et de pesage. - Un poste échantillonneur permettant le prélèvement des échantillons pour chaque opération de chargement. - Une roue pelle permettant la reprise des phosphates depuis les parcs de stockage. - Deux locotracteurs pour le positionnement des wagons. - Une série de convoyeurs pour le transport du produit.
III. CONTEXTE DU PROJET III.1. Position du problème et cahier des charges Le service de la maintenance de la mine de Benguerir s’articule autour de deux axes principaux, à savoir la gestion de la maintenance et la gestion du stock des pièces de rechange. Ainsi, il est important d’avoir une bonne gestion de la maintenance pour garantir la bonne marche de l’outil de production. Dans ce contexte les études Pareto sont souvent faites pour pouvoir juger le fonctionnement des équipements qui assurent la production au sein de la mine de Benguerir. La figure suivante présente un exemple d’une étude Pareto sur les arrêts des installations de criblage :
Figure 5 : Exemple d’une étude Pareto sur les arrêts des installations de criblage
D’après cette étude nous remarquons un nombre considérable des arrêts et parmi les causes principales ; le dysfonctionnement du système de contrôle-commande actuellement existant au niveau des installations.
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Il s’agit donc d’un souci majeur qui préoccupe le service de la maintenance et c’ est dans cette perspective que le même service m’a proposé comme sujet d’un projet de fin d’études « Analyse critique du système de contrôle-commande au niveau des Installations fixes de Benguerir et proposition d’un plan de maintenance préventif et de progrès ». Il m’a donc été demandé de : Étudier l’état de lieu du système existant, Faire une analyse critique du système de contrôle-commande existant aux installations fixes de la mine de Benguerir. Proposer un plan de maintenance préventif et de progrès pour avoir un système de contrôle-commande plus performant. Faire une étude technico-économique pour estimer le coût d’investissement et voir si le plan proposé est réalisable économiquement.
III.2. Organisation du travail Pour pouvoir réaliser ce projet d’une façon organisationnelle, nous l’avons réparti en plusieurs tâches de durées bien définies. Ces tâches sont :
Comprendre le processus de la production à la mine de Benguerir. Etude descriptive de l’automatisation au niveau des installations fixes. Analyse critique du système de contrôle-commande au niveau des IF Proposition d’un nouveau plan de contrôle-commande Auto-formation sur IAB Conception d’un nouveau système de contrôle -commande avec IAB Proposition et conception d’un réseau sans fil au niveau des IF avec le logiciel PWD Etude de la faisabilité technico-économique du projet La rédaction du rapport de stage.
Les durées respectives de ces taches sont données par le diagramme de Gantt suivant :
Figure 6 : Répartition des principales tâches du projet
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Rapport de stage de f in d’études
Conclusion Dans ce premier chapitre, nous avons présenté l’organisme d’accueil a insi que l’environnement du PFE. Nous avons exposé brièvement le processus de production à la mine de Benguerir, mais également nous avons présenté l’une de ses parties qui est la partie des installations dont la compréhension du fonctionnement s’avère n écessaire pour pouvoir mener notre projet de fin d’étude. Le chapitre suivant va porter sur l’étude approfondie du système de contrôlecommande assurant le fonctionnement automatique des installations fixes de la mine de Benguerir.
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Rapport de stage de f in d’études
Chapitre 2. Etude descriptive et critique du système de contrôle-commande existant I. ETUDE DESCRIPTIVE I.1. Notions générales sur un système de contrôle commande Introduction
Depuis longtemps, le développement de l’industrie a entrainé une augmentation constante des fonctions électroniques qui ont finalement abouti à la réalisation des automates programmables industriels. Ainsi ces derniers ont permis la réalisation des systèmes de contrôle-commande existant dans les industries pour permettre de commander et de superviser à distance des procédés industriels. Ce système de Contrôle-commande est très nécessaire car il permet par exemple : Une adaptation à des contextes particuliers tels que les environnements hostiles pour l'homme (milieu toxique, dangereux.. nucléaire...), adaptation à des tâches physiques ou intellectuelles pénibles pour l'homme (manipulation de lourdes charges, tâches répétitives parallélisées...), D’augmenter la sécurité, D’améliorer la flexibilité de production, D’améliorer la qualité du produit, etc.
Ce système est essentiellement constitué : - Des superviseurs. - Des contrôleurs de processus et de communication, collectant les informations du procédé via des interfaces d'entrée-sortie. - D’un réseau de communication liant les interfaces homme -machine aux contrôleurs. - De différentes cartes assurant la communication - Des Cartes d’Entrées/Sorties TOR ou analogiques
Figure 7 : Structure d’un système de contrôle commande industriel
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Rapport de stage de f in d’études
En effet le système de contrôle-commande doit procurer les fonctionnalités suivantes : I .1.1. A utomatisation
Opération industrielle qui consiste à mettre en œuvre un système de gestion automatique des équipements. Cette dernière est effectuée grâce à un traitement préprogrammé des données et des mesures dont la source est la famille de capteurs (fin de course, relais thermique, arrêt d’urgence,…), le traitement interne de ces données fournit des signaux de commande dédiés à des actionneurs qui constituent la partie opérative du système automatisé.
Figure 8 : Structure interne d’un automate programmable industriel.
I.1.2.Supervision
La supervision est un système informatique permettant le contrôle, la surveillance et la commande d’un processus à distance à l’aide d’une interface graphique représentant la chaine automatisée. L’objectif de la supervision est l’optimisation du fonctionn ement en fournissant aux opérateurs les informations qui leur permettent de prendre de bonnes décisions au bon moment. Elle permet aussi d’être informé, en temps réel, de l’apparition de défauts, ce qui rend le diagnostic très aisé en cas de panne. La commande par interface de supervision a pour rôle de faire exécuter un ensemble d’opérations au procédé en fixant des consignes de fonctionnement en réponse à un état du système. Ces opérations peuvent être sous forme d’une séquence d’actions correctives destinées à rendre le procédé en mesure d’assurer sa fonction. Le système de supervision doit également permettre d’avoir une option d’archivage dans le cadre de sauvegarder les informations relatives à l’évolution du procédé, aux actions des différents opérateurs,…
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Rapport de stage de f in d’études
I .1.3.Ré seaux de commu nicati on
Pour assurer l’interopérabilité entre les éléments composant un système de contrôle commande. Plusieurs réseaux de communication existent et chacun dispose son propre mode de fonctionnement ainsi que ses propres avantages. A titre d’exemple nous pouvons citer le réseau Ethernet/IP, ControlNet, Devicenet, DH+, etc. Les principaux éléments constituant un réseau de communication sont : Support physique de communication : C’est le dispositif qui véhicule l’information entre les stations (fibre optique, onde hertzienne…). Protocole de communication : C’est l’ensemble d’éléments qui gèrent la communication (Type de trame, contrôle d’accès au réseau…). Périphériques : C’est l’ensemble de stations qui communiquent sur le réseau. I.2. Présentation de l’architecture du système de contrôle commande et de l’OPM I .2.1. Ar chi tectur e du systè me de contr ôle commande
La figure ci-dessous représente l’architecture du système de contrôle commande existant aux installations fixes de la mine de Benguerir.
Figure 9 : Architecture du système de contrôle commande des IF
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Rapport de stage de f in d’études
L’architecture ci-dessus présente les éléments suivants : L’automate et superviseur au niveau du poste concassage. L’automate concassage dispose de : Une extension des cartes E/S Une liaison RIO pour le poste concassage Deux liaisons RIO pour la commande des mises à terril 1 et 2 L’automate poste concassage commande : - Convoyeur B1, B2, B3 et B4 - Bâtiment concassage (concasseur, échantillonneurs, moteurs des tables, cribles, B0…) - Mise à terril 1 et 2.
L’interface Homme Machine au niveau de l’atelier Krupp Automate au niveau du poste stockage(P1C). L’automate poste stockage commande l’ensemble des convoyeurs B5, B6 et B7. Il commande également la bande T1, des machines stockeuses et la roue-pelle.
Automate et superviseur au niveau du poste criblage(P1B). L’automate poste criblage dispose de : Une liaison RIO pour les mises à terril 1 et 2 Une liaison RIO pour le poste re-criblage L’automate commande l’ensemble du bâtiment criblage ; les cinq extracteurs, trémies,…en activité ainsi que les convoyeurs internes (T6, T8, T9, T10, T11, T12…) l’automate commande aussi le convoyeur T1 et l’asservissement T13.Au niveau de ce poste on trouv e également une salle de supervision équipée d’un PC de supervision et d’un pupitre de commande disposant des voyants permettant de superviser le bâtiment.
Automate P1A. L’automate du poste P1A est utilisé pour la commande des convoyeurs T14A, T14B, T15, T16 et T17. L’automate P1A dispose d’une liaison RIO avec le rotor T13 et l’échantillonneur.
Automate et Superviseur au niveau du poste de chargement. Cette dernière commande : - Un moteur pour le convoyeur T17. - Deux moteurs hydrauliques pour la commande des vérins double effet. - Un moteur de refroidissement de l’huile. - Huit moteurs de tarage avec une masse fixée au niveau des locotracteurs. Serveur et superviseur au niveau de l’Atelier Koch Au niveau de l’atelier Koch ou siège le chef de l’atelier électrique, on y trouve un serveur qui stocke toutes les données concernant la supervision des installations fixes et celui-ci sera nécessaire au moment où les automates tombent en panne. On trouve également le superviseur pour renseigner au fonctionnement des installations fixes.
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I .2.2. Pré sentati on du système de remon té e des infor mati ons(OPM )
L’OPM signifie en toutes lettres : OCP Production Manufacturing, et il s’agit d’un système de remontée des informations à la direction de l’OCP répondant aux besoin s métier, mais aussi permettant d’avoir une meilleure uniformisation notamment au niveau de l’interprétation des données. A travers la mise en place des points de mesure additionnels, l’OPM offre l’opportunité d’affiner le pilotage d’une installation et l’ optimisation de la performance. Les données remontées sont délivrées par les bascules. Il s’agit du débit instantané en t/h et le totalisateur, ces informations sont exploitées pour le calcul d’autres données au niveau de l’automate tel que le débit cumulé journalier, mensuel et annuel. Ci-dessous, on présente l’architecture de remontée des informations(OPM) existant aux installations fixes :
Figure 10 : Architecture de l’OPM
C’est un système de 4 automates ControlLogix. Ces derniers communiquent entre eux, entre les PC de supervision et le serveur autocom à travers le réseau Ethernet ainsi que la fibre optique servant comme support de transmission. Il communique également avec le système de contrôle commande des IF à travers le réseau DH+. Comme ce système de remontée des
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informations n’intervient pas dans la commande aux installations fixes, nous nous limiterons uniquement à sa présentation. I.3. Description des éléments de l’architecture du système de contrôle-commande
Dans ce paragraphe nous allons essayer de décrire les différents éléments qui constituent l’architecture du système de contrôle-commande que nous venons de présenter dans le paragraphe précédent. I .3.1. Système de Comman de SLC 500
Le Système de commande SLC 500 est un système qui englobe : L'automate SLC 500 série 1747 ; s’agissant d’une famille modulaire d'automates et d'E/S en châssis. L'E/S SLC série 1746 : qui fournit une vaste gamme d'E/S TOR, analogiques et spécialisées pour une grande diversité d'applications. Il est possible d’utiliser les modules d'E/S dans un rack d'E/S locales d'un automate SLC 500 ou bien d’utiliser un module adaptateur de communications d'E/S pour placer des E/S dans un châssis à un emplacement situé à distance de l'automate. Châssis SLC 500 :Celui-ci étant nécessaire pour abriter les différents modules. Aux installations fixes les châssis utilisés sont de tailles : 4, 7,10 ou 13. Les modules d'interface de communication SLC 500 série 1747 qui permettent d'ajouter un port de communication supplémentaire à l'automate SLC 500. Cela augmente la capacité du réseau, en plus des ports incorporés disponibles. Les alimentations SLC 500 série 1746 alimentent les automates ou les adaptateurs sur secteur, ainsi que les modules E/S sur un châssis SLC. Ce même système de commande est utilisé aux IF avec comme processeur SLC 5 /04. Cidessous sera re présenté l’automate SLC 5/04 installé :
Figure 11: Automate SLC 5/04 installé aux IF
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Ses caracté ristiqu es gé né rales sont :
- Il est possible de configurer jusqu’ à 64 000 mots de données configurables et de mémoire programme - Commander jusqu'à 4096 entrées et 4096 signaux de sortie - Configurer jusqu'à trois châssis locaux, avec au maximum 30 E/S locales ou modules de communication - Ports intégrés pour les communications DH+ (canal 1) ou RS-232(canal 0) - Les modules de communication disponibles fournissent des options de communication complémentaires. I .3.2. Ré seaux de commu nicati on uti lisé s aux I F
Au niveau des installations fixes, les réseaux DH+ et RIO sont des réseaux utilisés : a. Ré seau DH +
Le réseau DH+ est un réseau local câblé assurant l’échange d’informations entre les automates, les PC de supervision et d’autres dispositifs qui disposent un canal DH+. Les informations échangées entre les stations connectées sur un réseau DH+ sont véhiculées par un système de câbles. - Caracté r istiqu es du ré seau DH + :
Maximum de stations : 64 stations (plage valable : 0 à 77 en octal) Vitesse de transmission : 57,6 Kbauds, 115,2 Kbauds, 230,4 Kbauds. Distance maximale : 3000 m Communication d’égal à égal. Topologie : BUS. Contrôle d’accès au réseau par passage du jeton. Type de stations qui peuvent communiquer sur DH+ :
- L a façon dont l es station s communi quent sur un DH + :
Les réseaux DH+ utilisent un protocole de passage du jeton pour permettre aux stations placées sur le réseau de transmettre des messages par le câble. Avec un protocole de passage du jeton, seule la station possédant le jeton peut transmettre des messages. Une station est maîtresse tant qu’elle possède le jeton. La rotation du contrôle de liaison s’effectue ainsi. Lorsqu’une station a envoyé tous ses messages ou qu’elle a utilisé tout son temps de retenue du jeton, elle passe le jeton à la station ayant l’adresse supérieure suivante. Le passage du jeton se prolonge ainsi jusqu’à ce que le jeton soit passé à la station ayant l’adresse la plus petite. Lorsque la station ayant l’adresse la plus petite en a fini avec le jeton, le cycle recommence. - Type de station s qui peuvent commun iqu er sur DH + :
SLC 5/04 directe via la voie 1.
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Ordinateur avec carte de communication 1784 KTX(D) ou PCMK. Interface opérateur. b. Ré seau RI O
La liaison RIO connecte les processeurs SLC à des châssis d’E/S décentralisées et à une multitude de dispositifs de terrains (Redi panel par exemple ). Il relie les d’E/S Déportées aux processeurs SLC. Ces processeurs accèdent à la liaison RIO par le biais d’un scrutateur (SCANNER) intégré ou de modules scrutateurs. Les dispositifs d’E/S communiquent avec les scrutateurs sur cette liaison grâce à des adaptateurs intégrés ou des modules adaptateurs séparés. La liaison RIO nécessite donc une carte scrutatrice (maitre de la liaison RIO) se trouvant dans le même châssis que le processeur ainsi que le module adaptateur dans le châssis des E/S déportées. - Module Scrutateur RIO : Le module de scrutation de bus de terrain RIO (scrutateur
RIO), référence 1747-SN, est le scrutateur des E/S décentralisées de la famille SLC 500. Il fournit un moyen de communication entre un processeur SLC 5/04 et des châssis d’E/S 1746 situés à distance (3048 mètres maximum) et autres dispositifs d’interface opérateur et de commande Allen-Bradley compatibles avec le système RIO. Le scrutateur 1747-SN communique avec les dispositifs situés à distance (décentralisés) via une liaison bus de terrain RIO (liaison RIO) Allen-Bradley. Le scrutateur peut résider dans n’importe quel emplacement du châssis SLC local, à l’exception de l’emplacement 0. - Module Adaptateur RIO : L’adaptateur 1747 ASB a pour rôle
la recopie et la transmission des informations portées par les entrées sorties décentralisées vers les processeurs SLC 500 concerné, via le protocole de communication RIO. La figure suivante montre un adaptateur dans un châssis comportant les Entrées/Sorties déportées :
Figure 12: module Adaptateur dans un châssis des E/S déportées
- Mode de Scrutation : La liaison RIO étant constituée d’un maître unique (le
scrutateur) et d’esclaves multiples (les adaptateurs) et la communication entre les dispositifs se fait par l’intermédiaire d’un câble en paire torsadée, les dispositifs étant reliés les u ns aux
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Rapport de stage de f in d’études
autres en cascade. La scrutation consiste donc en un ou plusieurs transferts entre le maître et les Esclaves sur liaison RIO. L’adaptateur répond en envoyant les données d’entrées au scrutateur. La figure suivante présente un réseau RIO :
Figure 13 : Communication sur un réseau RIO
I .3.3. Les Ampli fi cateur s du signal DH +
La plage du fonctionnement normal du câble DH+ est une distance de moins de 1200m, au-delà de cette distance il y a atténuation du signal qui risque de provoquer des erreurs de transmission. Pour remédier à ce problème la mise en place d’un amplificateur de signal (convertisseur à fibre optique) se limitant sur une longueur maximale de 9Km, s’avère indispensable. Au niveau du réseau existant, on trouve deux amplificateurs (4 modules convertisseurs) qui sont installés de la façon suivante :
Figure 14 : Répartition des modules d’amplification sur le réseau DH+
Cette amplification est assurée par deux modules à fibre optique (1771-AF et AF1) installés côte à côte qui reçoivent, amplifient et retransmettent un signal DH+. Le premier module assure la correction et la conversion des signaux électriques à la lumière (pour la transmission sur câble à fibre optique) et puis le deuxième convertit la lumière en signaux 19
Rapport de stage de f in d’études
électriques (pour la transmission sur un support DH+). La figure suivante présente les modules en question :
Figure 15 : modules convertisseurs à fibre optique.
I .3.4. Les Termi naux de supervision
Les terminaux de supervision sont les stations permettant de superviser et d’informer les équipes de maintenance sur les états des unités de production à tout instant. La majorité des superviseurs sont de type Allen Bradley / PanelViewPlus et Versa View. Ils permettent de consulter les états de marche et d’arrêt pour l’ensemble des stations qui figurent dans les unités de production des installations fixes. Ci-dessous sera représentée la figure montrant un superviseur en service :
Figure 16 : Terminaux de supervision PanelViewPlus
I .3.5. Redi Panel
Ce sont des ensembles de boutons poussoir installés dans les salles de contrôles (épierrage et criblage) qui existent aux installations fixes pour assurer la fonction de
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Rapport de stage de f in d’études
commande à distance. Ils communiquent avec les automates à travers le protocole de communication RIO. La figure ci-dessous représente un Redi panel installé à la salle de contrôle criblage :
Figure 17 : Redi panel en service
II. ANALYSE CRITIQUE DU SYSTEME DE CONTROLE-COMMANDE II.1. Généralités Les systèmes automatisés sont, par nature, source de nombreux dangers (tensions utilisées, déplacements mécaniques, jets de matière sous pression ...). Placé au cœur du système automatisé, l'automate se doit d'être un élément fiable car un dysfonctionnement de celui-ci pourrait avoir de graves répercussions sur la sécurité des personnes, de plus les coûts de réparation et un arrêt de la production peuvent avoir de lourdes conséquences sur le plan financier. Assurer la maintenance régulière de ces systèmes devient une exigence aux entreprises qui veulent améliorer de temps en temps leur productivité ainsi que la sécurité de ses employés. C’est dans ce cadre que nous avons mené une analyse critique du système de contrôlecommande qui assure la commande automatique et la supervision des installations fixes de la mine de Benguerir. Pour faire, nous nous sommes servis de trois méthodes (modèles) qui nous ont permis de mener une analyse fidèle :
Analyse selon la méthode IRSN d’analyse du contrôle -commande. Analyse selon le modèle de la pyramide CIM. Analyse selon la méthode du Benchmarking.
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II.2. Analyse selon la méthode d’IRSN du contrôle -commande L'Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire (IRSN) est un établissement public à caractère industriel et commercial français (EPIC) fonctionnant sous la tutelle conjointe des ministres chargés de la Défense, de l'Environnement, de l'Industrie, de la Recherche et de la Santé. L’IRSN a mis en place une méthode permettant d’analyser un système de contrôle commande, laquelle méthode comporte trois volets essentiels :
1. Evaluation de la capacité de chaque système à remplir ses fonctions Il faut s’assurer que: - les exigences assignées à chaque système sont bien identifiées et formalisées, - la conception garantit leur satisfaction dans tous les cas - les actions de vérification et de validation apportent une autre garantie de cette adéquation. 2. Evaluation de l’architecture du contrôle-commande
Les points de ce volet qui nous ont été utiles sont résumés ci-dessous : l’évaluation de la robustesse de l’architecture face aux défaillances envisageables et s es capacités en termes de défense en profondeur et la capacité de l’architecture : • à détecter cette défaillance, • à empêcher sa propagation à d’autres systèmes, • à la tolérer au moyen de redondances matérielles (duplication des éléments considérés) ou fonctionnelles (autres moyens permettant d’atteindre différemment le même objectif).
3. Qualification matérielle D’après ce dernier volet il faut s’assurer que: - les matériels de contrôle-commande sont aptes à fonctionner pendant la durée prévue et dans les conditions d’environnement correspondant à leurs fonctions : température, humidité, rayonnement, séisme. En suivant cette méthode d’analyse nous avons mis e n évidence quelques résultats de l’analyse du système de contrôle commande : Ainsi d’après les exigences du deuxième volet de la méthode d’analyse d’IRSN, nous avons remarqué que :
L’architecture n’est pas capable de tolérer une défaillance suite au système non redondant Les réseaux DH+ et RIO ne sont pas des réseaux robustes. La saturation et d’autres problèmes liés au réseau DH+
Et d’après le premier et le dernier volet, nous avons remarqué que certaines nor mes d’installation du réseau des automates ne sont pas respecté d’où :
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Rapport de stage de f in d’études
Le problème d’incompatibilité électromagnétique
Et d’après le troisième volet, nous avons remarqué que : Le milieu défavorise le fonctionnement du système de commande en entrainant des saturations. I I .2.1. I ncompatibi litéé lectr omagn é ti que
Aux Installations fixes, le chemin de câble regroupe à la fois les supports physiques des différents réseaux utilisés, et ceux de puissance .Ces derniers génèrent des champs électromagnétiques perceptibles dans leur environnement, l'ensemble de ces champs crée une véritable pollution qui influe sur la qualité des signaux transmis. La figure suivante illustre le chemin des câbles aux installations fixes.
Figure 18 : chemin des câbles aux installations fixes
Selon les différentes normes d’installations des automates Allen Bradley, il est strictement recommandé d’éloigner les câbles de puissance avec ceux de données. En effet, les écarts de tensions importants dans les câbles de puissance produisent des variations de champs électriques autour des signaux de données, générant ainsi des parasites. Câbles de puissance Signal analogique D’autre part, les variations de courant dans les câbles de puissance (courants transitoires au démarrage) produisent des champs magnétiques perturbateurs dans les câbles de données circulant parallèlement aux circuits de puissance . Câbles de puissance Signal analogique Il s’agit donc d’un problème d’incompatibilité électromagnétique présent aux s eins du réseau DH+ et qui provoque la perte de la qualité des signaux DH+.
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Rapport de stage de f in d’études
II.2.2. Le système n’est pas redondant
Le système de commande SLC 500 ainsi que le réseau DH+ actuellement utilisé aux installations fixes ne permettent pas de réaliser un système de commande qui est redondant et cela présente une grande marge de faiblesses face aux défaillances imprévues. En effet les technologies (automates et réseaux) actuellement existant chez la société Rockwell Automation permettent de réaliser un système redondant. La figure suivante présente un système de commande redondant :
Figure 19 : système de commande redondant
II.2.3. La saturation et d’autres problèmes liés au réseau DH+
La saturation du réseau DH+ est un problème que présente fréquemment le réseau DH+, et d’ailleurs certaines stations sont enlevées au réseau sui te à ce problème.
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Rapport de stage de f in d’études
Ci-dessous sera représentée la figure montrant le réseau existant avant d’enlever certaines stations sur celui-ci :
Figure 20: Ancienne architecture du système de contrôle commande des IF
Ainsi suite aux problèmes de saturation du réseau câblé et comme nous l’avons présenté (revoir figure 9), l’architecture existant actuellement n’intègre pas les stations se trouvant au carreau industriel, P1 ainsi que l’automate point T mais celui -ci suite aux problèmes liés au réseau hertzien. Nous avons cherché les causes qui sont à l’origine de cette saturation et qui se ront explicitées par la suite.
1. Saturation du réseau DH+ par blocs de messagerie Un bloc de messagerie est une instruction qui permet l’échange des informations entre deux processeurs SLC500, à travers un réseau DH+.
Figure 21: Exemple d’un bloc de messagerie
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Rapport de stage de f in d’études
En effet, les vitesses de transmissions de données possibles sur un réseau DH+ sont: 57,6kbauds, 115,2 Kbauds et 230,4 Kbauds. La longueur du support physique du réseau DH+ utilisé aux Installations Fixes de Benguérir est de l’ordre de 2200 m, ce qui impose l’utilisation de la vitesse 57,6 Kbauds et par conséquent chaque processeur est limité à échanger des jetons avec 4 autres processeurs au maximum. câble DH+
La vitesse de Transmission(Kbauds)
Nombre maximal de blocs de blocs de messagerie
3048m
57,6
4
1542
115,2
8
762
230,4
12
Longueur maximale d’un
Tableau 1: maximum de messageries autorisées selon la vitesse de transmission
Vu que toutes les stations sont connectées sur un même réseau DH+, on remarque que la règle citée ci-dessus n’est pas respectée puisque parfois le processeur dépasse 4 blocs de messagerie et ceci entraine une saturation du réseau observable par plantage de certains dispositifs. Ainsi ce problème de saturation du réseau DH+ par les blocs de messagerie engendrant des défauts de communication, et puisque l’architecture du système n’est pas redondante, le premier défaut de communication engendre l’arrêt des installations fixes.
2. Mauvaise organisation du réseau DH+ Pour mieux présenter la problématique, nous présenterons d’abord les distances entre les différentes stations du réseau DH+ dans le tableau ci-dessous : Extrémité 1 Extrémité 2 Distance Sup. Point T Auto. Poste concassage 800m Auto. Poste concassage Auto. Poste stockage 1,2 Km Auto. Poste stockage Auto. Poste criblage 2 Km Auto. Poste criblage Auto. Poste P1A 2 Km Auto. Poste P1A Echantillonneur 100m Echantillonneur Auto. Poste chargement 100m Auto. Poste chargement Sup. Atelier KOCH 300m Tableau 2 : Distances entre les stations de la ligne DH+
Ce tableau présente uniquement l’ensemble des stations qui sont connectées au réseau DH+ pour le moment, mais en réalité il y en a d’autres qui devraient être connect ées mais qui ne le sont pas et ceci dans le cadre de réduire le nombre des stations qui accèdent au réseau DH+ et donc seules les stations gérant les installations fixes peuvent accèdent au réseau DH+ existant aux installations fixes.
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Rapport de stage de f in in d’études
L’objectif de cette analyse est donc de diagnostiquer le vrai problème et de trouver une solution qui permettra à toutes les stations d’accéder d’accéder au réseau de supervision des installations fixes. Ainsi en considérant toutes les stations qui devraient être connectées connectées sur le réseau DH+, le réseau s’étale sur une longueur de 8,8km à peu près avec une vitesse de 57,6Kbauds (d’après le tableau 1). Sachant que la longueur maximale autorisée sur un réseau DH+ est de 9 km, nous pouvons déduire déduire que cette organisation organisation engendre un problème problème majeur. En effet effet le fait d’intégrer toutes toutes les stations dans cette ligne augmente le temps de rotation d’accession à la liaison, ce qui entraine un retard pendant l’échange des données entre les sta tions. Ce retard engendre des fois le plantage et par la suite la saturation. Nous ne pouvons pas terminer ce point sans rappeler que le bon fonctionnement de ce réseau repose sur les amplificateurs à fibres optiques installées sur le réseau .Néanmoins le mauvais fonctionnement fonctionnement de ces derniers pourrait entrainer le dysfonctionneme d ysfonctionnement nt du réseau.
II.3. Analyse selon le modèle de la pyramide CIM Le CIM signifiant en toutes lettres "Computer Integrated Manufacturing», est un concept décrivant la complète automatisation des processus de production. C'est à dire que tous les équipements de l'usine fonctionnent sous le total contrôle des ordinateurs, automates programmables et autres systèmes numériques. Le CIM comporte une hiérarchie logique organisée en 4 niveaux résumés souvent en 3 niveaux, correspondant à des niveaux de décision. Ainsi en faisant une analyse du système de contrôle-commande des installations fixes, nous avons avons dégagé quelques quelques problèmes problèmes à savoir : Manque d’un niveau 3 de la pyramide Certains équipements équipements ne sont pas intégrés intégrés au réseau réseau de contrôle-commande des installations fixes.
- -
I I .3.1 .3 .1.. Cer C erta taii n s é qu i pemen pem entt s ne n e sont son t pas p as in i n té gr é s au r é seau de super su per vi sion si on
Les différentes machines mobiles existant aux installations fixes ne font pas partie du réseau câblé existant exista nt aux installations fixes, d’où leur commande à distance s’avère impossible. Les machines en question sont : - Deux locotracteurs - Roue pelle chargement - Roue pelle épierrage. - Deux machines stockeuses Krupp - Deux machines stockeuses Koch Les stations de ces machines citées ne sont pas reliées au réseau de supervision suite au problème du câble DH+, qui ne peut pas être mis directement avec les liaisons de commande. Ces dernières sont établies par des enrouleurs permettant l’enroulement et le
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déroulement des câbles électriques pendant la translation des machines. Or, Il est strictement déconseillé de mettre ensemble les câbles électriques et ceux de commande afin d’éviter le problème de compatibilité compatibilité électromagnétique électromagnétique qui entraine l’atténuation l’atténuation du signal. I I .3.2. H i é r archi ar chi e des des ni veau veauxx de la pyr ami de CI M n on r especté especté e
La pyramide CIM est généralement structurée en 4 niveaux hiérarchiques qui se résument souvent en 3 niveaux essentiels : - Niveau 1 : Celui-ci contenant tous les réseaux terrains pour câbler les capteurs, les actionneurs, - Niveau 2 : contenant contenant tous les réseaux réseaux ateliers pour pour relier les automates et et les superviseurs - Niveau 3 : contenant tous les réseaux-entreprises réseaux-entreprises pour relier les PC de supervision et d’autres équipements du bureau. La figure ci-dessous ci-dessous représente les niveaux hiérarchiques d’une complète automat isation des processus de production.
Figure 22 : Niveaux hiérarchisés de la pyramide CIM
En effet l’architecture existant actuellement aux installations fixes fi xes de Benguerir ne contient que 2 niveaux hiérarchiques à savoir :
Réseau de terrain avec comme protocole de communication : RIO
Réseau de commande avec comme protocole de communication : DH+
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Rapport de stage de f in in d’études
Ainsi le système de contrôle-commande existant aux installations présente plusieurs points faibles faibles liés à cette cette absence du niveau 3 qui contient contient les réseaux de terrains. Parmi lesquels nous pouvons citer : Difficultés d’archivage :
les les moyens d’archivage utilisés actuellement par les agents exploitants de la mine de Benguerir se réduisent au papier d’enregistrement. La gestion de ces papiers est difficile à organiser à cause du désordre qui régit le classement de ces documents. Elaboration manuelle des rapports : Les rapports de la production et de la maintenance relatifs aux équipements ne peuvent pas être issus de ce système de contrôle commande existant. Ils sont donc élaborés manuellement et ceci entraine une imprécision et des oublis. Les rapports élaborés manuellement entrainent aussi une diffusion lente, et n’aide généralement pas à prendre des décisions au temps opportun. C’est d’ailleurs la raison pour laquelle le système OPM a été mis en place mais celui- ci s’intéresse uniquement à quelques informations liées à la production.
II.4. Analyse Selon la méthode du Benchmarking I I .2.1 .2 .1.. Pr é sentat sent atii on de la l a mé mé t h ode od e
Le Benchmarking est une technique de marketing (mercatique) ou de gestion de la qualité qui consiste à étudier et analyser les techniques de gestion, les modes d'organisation des autres entreprises afin de s'en inspirer et d'en tirer le meilleur. C'est un processus continu de recherche, d'analyse comparative, d'adaptation et d'implantation des meilleures pratiques pour améliorer la performance des processus dans une organisation. Ce processus se déroule en 4 étapes essentielles :
Etape 1: Planification Etape 2: Analyser Etape 3: Intégration Etape 4: Evaluer II.2.2. Présentation Présentation des résultats résultats d’analyse
D’après une étude faite sur les matériels de marque Allen Bradley, qui constituent l’architecture du système de contrôle-commande contrôle -commande existant aux installations fixes et en les comparant avec les technologies qui se développent actuellement chez Rockwell Automation, nous avons remarqué des écarts remarquables qui sont justifiés par la limitation technologique au système actuel, l’obsolescence matérielle, etc.
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Rapport de stage de f in in d’études
Les résultats de l’analyse critique suivant la méthode du benchmarking seront présentés ci-dessous ci-dessous :
Limitations en technologies du système existant -Le réseau DH+ ne permet pas la redondance -Support n’est pas redondant
Options présentées par les nouvelles technologies disponibles au marché -Le réseau ControlNet permet la redondance -Support redondant pour assurer la continuité du fonctionnement lors d'une condition d'erreur d'un câble.
Difficile d’utiliser la fibre optique avec la Possible d’utiliser la fibre optique qui est un support de technologie existante transmission efficace Le nombre de stations est limité à 64
Le nombre de stations peut aller jusqu’ à 99 avec une option d’extension facile du réseau par un répéteur
Réseaux moins robustes, pas flexibles (Il ne Des réseaux plus performants, plus flexibles et plus faut pas ajouter ou retirer des stations du robustes réseau pendant le fonctionnement de la machine ou de l’application) La vitesse maximale avec le réseau DH+ est La vitesse vitesse maximale peut aller jusqu’ à 5Mbits/s limitée à 230 Kbits/s Tableau 3 : Analyse comparative des technologies
Obsolescence Obsolescence matérielle Les défis du cycle de vie ont évolué évolué grâce aux progrès de la technologie. technologie. Les services « cycle de vie » des produits de type Allen Bradley aident à identifier, réduire et éliminer le risque de l'obsolescence de l'automatisation. Lorsque les produits approchent la fin de leur durée de vie prévue, la disponibilité des pièces et les ressources deviennent plus difficiles à obtenir, jusqu'au point elles sont épuisées.
Dans cet optique, les entreprises utilisant les automates SLC 5/04 de la famille des SLC 500 lancés pour la première fois en 1993 sont avisés depuis 2010. Par conséquent les entreprises qui utilisent ces automates sont averties que l’utilisation de cette série d’automate va expirer dans 10 ans c'est-à-dire dans 2020.
Conclusion Dans ce chapitre, nous avons fait une étude descriptive du système de contrôlecommande existant qui nous a permis de comprendre la technologie utilisée aux installations fixes mais également de mieux entamer l’analyse critique de ce système de contrôle commande. Au bout de cette analyse critique nous sommes parvenus à mettre en évidence pas mal de points faibles que présente le système en question. Le chapitre suivant va donc se consacrer sur l’élaboration d’un plan de maintenance préventif et de progrès. Une fois mise en place, cette solution permettra d’éliminer presque tous les points faibles qui existent actuellement.
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Chapitre 3. Elaboration d’un plan de maintenance préventif et de progrès Introduction Dans ce chapitre, nous allons présenter un plan mis en œuvre qui sera par la suite utile pour assurer la maintenance préventive ainsi que le progrès de la technologie. D’après les résultats de l’étude critique que nous avons présentés dans le chapitre précédent, nous sommes menés à proposer une migration du système de commande SLC 500 au système de commande. Cette solution de migration permettra donc l’amélioration de la p erformance de la productivité mais également la réduction du risque de l’entretien des équipements: - En augmentant le débit d’échange d’informations. - En minimisant les arrêts. - En réduisant les risques de produit. - En réduisant également les coûts de maintenance. Cette solution permettra aussi d’avoir une commande et un contrôle à distance des installations fixes car elle donne l’option d’interconnexion entre les équipements via un réseau Ethernet.
I. SOLUTION PROPOSEE I.1. Exigences techniques L’élaboration de cette solution repose sur quelques exigences techniques. Il s’agit donc des points importants qu’il faut prendre en compte pour élaborer ce plan de maintenance préventif et de progrès comme par exemple: Intégrer la commande et le contrôle à distance des équipements aux installations fixes Intégration des machines mobiles (Roue-pelle, locotracteurs, stackers) au réseau de contrôle commande des installations fixes. Remplacement d’un réseau DH+ par un réseau plus efficace Le nouveau système de commande doit : - Permettre la redondance (des châssis, des modules d’alimentation,..) - Etre de la dernière génération pour permettre d’avoir une durée de vie du matériel plus satisfaisante.
I.2. Nouvelle architecture proposée La figure suivante représente l’architecture du nouveau système de contrôle pour laquelle nous avons opté : 31
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Figure 23 : Nouvelle architecture du système de contrôle-commande des IF
I.3. Remplacement du système commande SLC 500 par ControlLogix Nous avons montré que les automates de la famille SLC 500 sont en voie de disparition et que les coûts de maintenance de ceux-ci deviennent au fur du temps plus important. Nous avons également montré que certaines fonctionnalités nécessaires au bon fonctionnement du système de contrôle commande ne sont pas permises par les automates de la gamme SLC 500. Raison pour laquelle nous avons proposé le remplacement des automates SLC 500 par les automates ControlLogix qui sont tous fabriqués par la même société Rockwell Automation. Les automates ControlLogix présentent plusieurs avantages par rapport à l’ancienne gamme des SLC 500 : a)L a r edondance
La redondance apporte une plus grande disponibilité du système grâce à la permutation du système de commande sur un châssis d’automate secondaire en cas d’apparition d’un défaut dans le châssis de l’automate principal. Un système redondant permute les commandes de l’automate principal à l’automate secondaire lorsque l’un des défauts suivants se produ it :
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- perte d’alimentation du châssis principal ; - défaillance matérielle de n’importe quel module du châssis principal - défaut majeur dans le programme utilisateur sur l’automate principal - perte de la communication entre le châssis principal et des entrées sorties déportées - retrait ou insertion de n’importe quel module dans le châssis principal ; -commande utilisateur ayant provoqué une permutation. La réalisation de la redondance d’un système de commande nécessite : 2 Châssis ControlLogix qui doivent être de même taille. 2 Automates ControlLogix de même référence, série et taille de mémoire dans chaque châssis. 2 Modules de communication qui doivent être identiques 2 Module de redondance qui doivent être identiques aussi Câble pour module de redondance (à fibre optique) Deux liaisons ControlNet identiques.
b) Pl usieur s possibilité s de communi cati on
L’autre avantage majeur des automates ControlLogix est qu’il offre la possibilité de communiquer avec d’autres dispositifs via cinq réseaux de communication : RIO, DeviceNet, DH+, ControlNet et Ethernet .La figure suivante représente l’automate ControlLog ix en communication avec d’autres dispositifs via ces réseaux :
Figure 24 : Communication du ControlLogix sur plusieurs réseaux
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I.4. Remplacement du réseau DH+ par un réseau ControlNet Des résultats de l’analyse critique mettent en cause le réseau DH+, celui-ci présente plusieurs problèmes et par conséquent il se montre technologiquement dépassé. Ainsi le remplacement de celui-ci par un réseau ControlNet qui est plus performant, plus robuste serait une solution idéale, et une satisfaction aux exigences techniques que nous avons énumérées au début de ce chapitre. Le réseau de communication ControlNet est un réseau de communication industriel qui échange des données de façon déterminée et prévisible dans le temps. Il est caractérisé par : Plusieurs contrôleurs raccordés sur le même réseau. Communication point à point entre les contrôleurs. Chacun des contrôleurs est propriétaire de ses composantes. Capacité de télécharger des programmes, de superviser des composantes et leurs paramètres.
C’est un protocole de communication puissant que nous avons choisi sur la base de ses avantages : Échange à haute vitesse 5 Mbits : Rafraîchissement des E/S plus rapide. Communication inter automate très rapide. Réseau performant : Déterministe Répétitif - le réseau peut être configuré pour offrir les performances requises pour une application donnée. Installation flexible : Installation flexible des unités. Redondance : une liaison de secours est installée pour remplacer la liaison principale au cas où celui-ci-présentera un défaut de fonctionnement. Une architecture moins dense, moins lourde.
I.5. Commande séparée des installations fixes Pour pouvoir réaliser un réseau ControlNet illimité mais également permettre l’Independence de la commande des installations fixes, nous avons créé un réseau
ControlNet épierrage pour commander les installations d’épierrage ControlNet Criblage pour commander les installations criblage ControlNet Chargement pour commander les installations de chargement
Nous allons profiter de la possibilité de communication point à point qu’offre le réseau ControlNet pour réaliser l’interconnexion entre ces trois réseaux.
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I.6. Utilisation du réseau Ethernet pour satisfaire à la pyramide CIM I .6.1. Pr é sentati on du r é seau Eth ernet
Le réseau Ethernet fut conçu au milieu des années 1970 par Robert Metcalfe et son assistant David Boggs. Le débit original était de 2,94 Mbs. Jusqu'au début des années 1990, Ethernet n'était qu'une technologie parmi bien d'autres (Token Ring et ATM). Depuis, la technologie Ethernet a conquis la majeure partie du marché grâce aux points suivants : Première technologie haut débit grand public. Portabilité entre différentes liaisons de données (Ethernet et Wifi) et acheminement IP sur l’infrastructure du réseau d’usine et entre les réseaux étendus. Les autres technologies sont sensiblement plus complexes. Il est possible de connecter ou retirer une machine du réseau sans perturber le fonctionnement de l'ensemble. Un coût de l'équipement beaucoup plus faible que ses technologies concurrentes. De plus, Ethernet paraît être en bonne position pour conserver son statut de technologie prédominante pendant encore de nombreuses années. La technologie Ethernet se décline dans de nombreuses variantes tel que : Deux topologies différentes qui sont bus et étoile Multi supports permettant d'être capable de faire usage de câbles coaxiaux, de fils en cuivre à paires torsadées ou de fibres optiques. Offre d'une large gamme de débit avec 10 Mbps, 100 Mbps, 1 Gbps et 10 Gbps. Le Protocole Ethernet est facile à réaliser et non coûteux mais aussi non fiable. Il est préférable de ne pas l’utiliser pour le réseau terrain et atelier.
I .6.2. Ré seau Ethernet au x install ations f ixes
Pour pouvoir assurer la supervision et la commande à distance, nous avons proposé d’utiliser un réseau Ethernet où seront connectés différents dispositifs comme PC de supervision, des automates, des serveurs, etc. Nous avons choisi la topologie étoile qui nécessitera l’utilisation d’un Switch qui sert à orienter les pâques envoyés par les dispositifs connectés sur celui-ci. Lorsqu’un paquet arrive sur l’un des ports d’un Switch, il ne le retransmettra que sur le port auquel est connecté (directement ou indirectement) le destinataire. Il n’ira donc pas polluer les autres segments avec ce paquet. Le fonctionnement interne d’un Switch est le suivant : un paquet, fragment d’une trame, arrive dans le Switch. Il est mis en mémoire tampon. L’adresse MAC du paquet est lue et comparée à la liste des adresses MAC connues par le Switch, et gardée dans sa mémoire. Ce réseau permettra l’élaboration facile des rapports qu’on élaborait manuellement et il sera même possible de connecter une imprimante à l’un des Switch pour imprimer ces rapports. Le mode de communication choisi au sein de ce réseau Ethernet est de client-serveur, ce qui présente comme avantage :
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Centralisation de toutes les données sur un seul serveur ce qui simplifie les contrôles de sécurité, l'administration, la mise à jour des données et des logiciels. Les technologies supportant l'architecture client-serveur sont plus matures que les autres. La complexité du traitement et la puissance de calculs sont à la charge du ou des serveurs. D’après ce réseau, nous prévoyons 4 salles de co ntrôle avec un Switch dans chacune de ces salles :
La salle de contrôle épierrage, pour la supervision des équipements liés au poste concassage et au poste stockage. La salle de contrôle criblage pour la supervision de tous les équipements liés au poste criblage. La salle de contrôle Chargement pour la supervision de tous les équipements liés au poste de chargement, elle servira également à la supervision du chargement des wagons. La salle de contrôle au carreau industriel qui permettra au chef de la production de Benguerir, chef du département de maintenance de superviser ce qui se passe aux installations fixes. Le serveur principal sera installé dans cette salle et celui-ci contiendra toutes les données liées au fonctionnement des installations fixes, un poste ingénieur installé dans cette salle permettra un accès aux programmes de tous les automates, et donc il pourra y avoir la modification si cela s’avère nécessaire.
II. DIMENSIONNEMENT DES MODULES D’ENTREES SORTIES
Cette étape était nécessaire pour connaitre combien de modules d’entrées sorties seront nécessaires pour la conception du nouveau système de contrôle commande. Après avoir dénombré le nombre d’entrées sorties utilisées actuellement, nous avons calculé combien de nombres de modules d’ entrées sorties qui sont nécessaires. Et sachant que le nombre d’entrées sorties de ces modules qui seront utilisées est de 80%, nous avons donc réservé 20% d’entrées sorties de ces modules. Nous donnerons ci -dessous l’exemple de dimensionnement des modules d’entrées sorties :
Poste P1D Types de Cartes Entrées TOR Sorties TOR Entrées Analogiques Sorties Analogiques
Nombre D’E/S avec réserve de 20% 240*1.2=288 64*1.2=76.8 -
Nombre approximé des cartes d’E/S 288/16=18. 76.8/16=5. 2 1
Tableau 4 : Exemple de dimensionnement des modules d’entrées sorties
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III. CHOIX DES PLATES-FORMES MATERIELLES III.1. Système de commande ControlLogix III.1.1. Choix d’un châssis
Dans ce projet, nous avons utilisé les châssis 1756 ControlLogix dont la taille variait d’un châssis à l’autre. Nous avons donc utilisé un châssis de taille : 4, 7,10 et 13 emplacements. III.1.2. Choix d’un module d’alimentation
Les modules d’alimentation ControlLogix sont utilisés avec le châssis 1756 pour fournir 1,2V, 3.3V, 5V et 24V DC directement au fond de panier du châssis. Les différents types d’alimentation qui peuvent exister sont : Alimentations standard Alimentations redondante Alimentions ControlLogix-XT Nous avons donc choisi les alimentations suivant les besoins et le critère coût :
Pour l’alimentation des châssis contenant les CPU, nous avions besoin de l’alimentation redondante et nous avons choisi le module d’alimentation 1756 -PAR2. Cette alimentation redondante permet d’éviter l’interruption de l’alimentation de la CPU et permet de rendre plus flexible la maintenance de l’un des modules d’alimentation sans toutefois provoquer les coupures d’alimentation. Pour l’alimentation des châssis d’entrées sorties déportées, nous avions besoin d’ une alimentation standard (simple) et nous avons choisi le module 1756-PA72. Pour l’alimentation des modules re peater (redondant), nous avons choisi l’alimentation 1794-PS13.
I I I .1.3. Choix du pr ocesseur
Pour le processeur, nous avons choisi la plus récente des versions des processeurs, pour éviter l’obsolescence et pour être sûr qu’il pourra durer longtemps. Il s’agit d’un module 1756-L75 avec comme caractéristiques principales : Mémoire d’application : 32 MB Mémoire d’E/S : 0.98 MB Port de communication intégré : 1 port USB Options de communication : ETHERNET/IP, CONTROLNET, DEVICENET, DATA HIGHWAY PLUS, Remote I/O Connexions : 128 sur ControlNet et 256 sur Ethernet/IP Redondance de l’automate : redondance complète
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es sor ties III.1.4. Choix des modules d’ entr é
Les modules d’entrées sorties 1746 qui étaient utilisées, ne sont pas compatibles avec ce nouveau système de commande, d’o ù l’utilisation de nouvelles entrées sorties de type 1756. Nous avons choisi les modules : 1756-IA16, 1756-OA16, 1756-IF8, 1756-IF16, 1756OF6VI, 1756-OA8 qui sont respectivement les modules d’entrées TOR(1), sorties TOR(1), entrées(2) Analogiques et sorties analogiques(2).
Figure 25 : châssis contenant les modules d’entrées sorties déportées
III.2. Choix des modules de communication I I I .2.1. M odule de communi cation Control Net
Pour permettre la communication des automates et des entrées sorties sur un réseau ControlNet, nous avons choisi les modules suivants : le module 1756-CN2R pour les châssis qui contiennent la CPU et ceux qui contiennent les entrées sorties. Le module 1756-CNBR pour les entrées sorties déportées. Les caractéristiques de ces modules sont les suivants :
- le transfert à grande vitesse de données à temps critique entre automates et dispositifs d'E/S : 5Mbits. - l'envoi déterministe et répétitif des données. - 99 adresses sur un même segment. - un câblage redondant. - un système d’automate redondant. I I I .2.2. M odule de communi cation E thern et
Pour les dispositifs qui doivent communiquent sur un réseau Ethernet et qui nécessite un module Ethernet, nous avons choisi un module 1756-EN2T. Ce module Ethernet est caractérisé par :
Deux vitesses de communication 10 et 100 Mb/s. Chaque module accepte au maximum : 64 connexions TCP/IP. 38
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5000 messages/seconde. Consommation maximale 3,65 W.
I I I .2.3.M odule de redondance
Le module choisi est 1756-RM qui permet de réaliser des architectures des automates redondants sans aucune programmation supplémentaire nécessaire. Les programmes sont chargés automatiquement du primaire vers le deuxième contrôleur. L’automate principal met à jour automatiquement le secondaire avec des changements de données pour maintenir la synchronisation des automates. Si le primaire échoue, ou bien s’il y a une interruption, les fonctions de commande sont automatiquement assurées par le secondaire. La figure ci-dessous illustre un module de redondance dans un châssis redondant contenant des modules de communication et les processeurs tous redondant.
Figure 26 : châssis redondant contenant les modules redondants
Le manuel d’utilisation de tous ces modules est fourni par Rockwell Automation via IAB. IV. CONCEPTION D’UN NOUVEAU SYSTEME DE CONTROLE
COMMANDE AVEC LE LOGICIEL IAB IV.1. Présentation du logiciel IAB IAB (Integrated Architecture Builder, ou générateur d'architecture intégrée) est un outil logiciel graphique gratuit, développé en 2011 par Rockwell Automation pour permettre aux ingénieurs d'élaborer et de configurer des systèmes de commande Logix. Il permet aux concepteurs de sélectionner le matériel nécessaire à leur application, tels que contrôleurs, E/S, réseaux, commandes d'axes, systèmes de câblage, et autres. Une fois ce projet configuré, l'utilisateur obtient une liste de matériel détaillée, ainsi que des rapports illustrés de graphiques de qualité. Il fournit également la liste des prix des matériels sélectionnés pour permettre de mène une étude technico-économique.
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Figure 27: page d’accueil du logiciel IAB.
IV.2. Nouvelle architecture conçue avec IAB Nous avons conçu et validé l’architecture proposée précédemment (figure 23) avec le logiciel IAB. Ci-dessous nous présentons une vue de l’ensemble de tous les éléments connectés entre eux par un réseau Ethernet et ControlNet.
Figure 28: architecture d’un nouveau système de contrôle-commande
Visiblement l’architecture est constituée par 4 parties à savoir 3 parties de l’architecture ControlNet et une partie supérieure qui représente le réseau Ethernet.
IV.3. Réseau Ethernet conçu avec IAB Sous le logiciel IAB, nous avons créé un seul réseau Ethernet qui relie tous les équipements aptes à communiquer sur le réseau Ethernet. Nous aurons 4 salles de contrôle avec un Switch dans chacune d’elles :
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I V.3.1. Sall e de contrôle du carr eau i ndu striel
Cette salle est supposée abriter différents équipements se trouvant au carreau industriel et qui doivent être connectées au résea u industriel pour permettre d’avoir des informations concernant le fonctionnement des installations fixes. Pour le moment nous avons prévu l’installation : d’un serveur principal qui permettra de prendre en charge toutes les données liées à la commande et supervision des installations fixes et par la suite tout client désirant ces données devra se connecter sur ce serveur d’un PC Ingénieur pour la programmation des automates du réseau d’un Switch à 2 ports fibre optiques pour la connexion avec d’autres Switch via fibre optique Ci-dessous nous présentons l’architecture de la salle de contrôle :
Figure 29 : Salle de contrôle carreau industriel
I V.3.2. Salle de contr ôle du poste char gement
La figure ci-dessous représente le réseau Ethernet à la salle de contrôle du poste de chargement :
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Figure 30 : Salle de contrôle du poste de chargement
Dans cette salle nous disposons les éléments suivants :
Automates chargement et P1A PC de supervision du poste de chargement Un Switch à deux ports fibre optiques pour interconnecter les Switch Un serveur disposant les informations relatives aux installations de la chaine chargement. I V.3.3. Salle de contr ôle du poste criblage
Pour la salle de contrôle de criblage nous avons les éléments connectés comme suit :
Figure 31 : salle de contrôle criblage
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Ces éléments sont : L’automate P1B PC de supervision des installations de criblage Serveur qui s’occupe des données de commande et de supervision des installations de criblage Switch à ports fibre optiques
I V.3.4. Sal le de contr ôle du poste é pi errage
Les éléments connectés au Switch épierrage sont :
L’automate poste stockage, poste concassage et point T Le PC de supervision pour des installations d’épierrage Le serveur pour le traitement des données en rapport avec les installations d’épierrage. La figure ci-dessous représente le réseau Ethernet à la salle de contrôle épierrage :
Figure 32 : salle de contrôle épierrage
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IV.4. Réseau ControlNet conçu avec IAB I V.4.1. Contr olN et char gement
Ce réseau prendra en charge la commande des installations de la chaine de chargement, les différents équipements qui communiquent sur ce réseau sont donnés par la figure suivante :
Figure 33 : Réseau ControlNet chargement
I V.4.2. ControlN et cri blage
C’est un réseau de commande des installations de criblage. La figure ci-dessous présente les équipements communiquant sur ce réseau :
Figure 34 : Réseau ControlNet criblage
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I V.4.3. Contr olNet é pierr age
C’est un réseau de commande des installations d’épierrage. La figure ci -dessous présente les équipements communiquant sur ce réseau :
Figure 35 : Réseau ControlNet épierrage
I V.4.4. Ré seau de comman de des in stall ati ons fi xes
Les trois réseaux ControlNet que nous venons de présenter sont reliés en adoptant une topologie point à point et cela est rendu possible par un module répéteur 1786-RPFM qui nécessite un module 1786-RPA ControlNet pour s’adapter au support ControlNet. La figure ci-dessous illustre un châssis contenant ces deux modules :
Figure 36 : châssis content le module répéteur et adaptateur ControlNet
Le répéteur à fibre optique permet de connecter deux réseaux par fibre optique et par conséquent, il permet d’isoler optiquement et de prolonger la longueur du réseau ControlNet à 3 km. L’automate poste concassage et poste de chargement sont éloignés (1.2km) et donc leur communication nécessitera 2 répéteurs à fibre optique. La figure suivante illustre le réseau ControlNet aux installations fixes :
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Figure 37 : Réseau ControlNet aux installations fixes
I V.4.5. V é rification de la nou velle arch itectur e conçue
A la fin de la conception du nouveau système de commande, il est recommandé d’utiliser l’option de vérification (check) disponible avec le logiciel IAB en vue de vérifier si les différents éléments choisis pour constituer ce système de contrôle commande, sont compatibles. Nous avons imprimé l’écran pour montrer le résultat de la vérification :
Figure 38 : vérification de l’architecture conçue
Le résultat de la vérification ne montre aucune erreur, ce qui prouve que l’architecture a été conçue avec succès.
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V. SOLUTION DE CONTROLE-COMMANDE DES MACHINES MOBILES AVEC RADIOLINX Introduction Pour pouvoir commander et superviser à distance les machines mobiles : roue-pelle, stackers et locotracteurs ; nous avions besoin de réaliser une communication avec les équipements qui se trouvent au réseau câblé des installations fixes. Nous avons utilisé les modules radiolinx de la société ProSoft Technology pour réaliser une communication sans fil.
V.1. Architecture proposée du réseau de communication sans fil aux IF La figure suivante montre l’architecture proposée pour le réseau sans fil aux installations fixes :
Figure 39 : Architecture proposée du réseau sans fil aux IF
D’après l’architecture proposée, on peut remarquer qu’il y a : L’utilisation d’un réseau DH+ pour réalise la communication entre les superviseurs et des automates des machines stockeuses et roue-pelles. Liaison Ethernet pour connecter les radios au réseau Ethernet câblé Réseau ControlNet pour la communication entre automates et les entrées sorties déportées. La communication sans fil (wifi) entre les radios.
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Nous avons choisi d’utiliser les modules radiolinx de ProSoft Technology grâce aux avantages qu’ils offrent de pouvoir se connecter sur un réseau Ethernet. Dès lors nous pouvons avoir accès au système de contrôle-commande des machines mobiles à partir deux modules connectés sur un Switch de la salle de contrôle de chargement et celui de la salle de contrôle d’épierrage. Pour s’assurer de la faisabilité technique de cette solution, nous avons utilisé le logiciel ProSoft Wireless Designer pour la simulation de la solution proposée.
V.2. Planification et spécification du réseau sans fil avec PWD V.2.1.Pré sentation du Pr oSoft Wir eless Designer(PWD )
Figure 40 : page d’accueil du logiciel ProSoft Wireless designer
C’est une solution logicielle développée par ProSoft Technology au mois de mai 2011 pour aider les ingénieurs en automatisme à planifier et à spécifier leurs réseaux sans fils industriels. Conçu pour les non-spécialistes des radiofréquences, ProSoft Wireless Designer (PWD) simplifie la planification et la spécification des réseaux sans fils. ProSoft Wireless Designer permet de : visualiser un schéma d'ensemble de l'architecture d'un réseau sans fil. Les différentes fenêtres de l'interface guident l'utilisateur pour décrire et spécifier précisément les paramètres clés de son réseau tels que: - le type de radios utilisées, la plage de fréquences couverte, les canaux spécifiques du pays... -la longueur et les types de câbles... -les accessoires tels que les parafoudres, les adaptateurs de câbles, les antennes... vérifier la qualité de la transmission de chaque liaison individuelle entre radios en fonction des distances et des accessoires recommandés. fournit ainsi une liste détaillée des équipements nécessaires à l'installation du réseau sans fil (radios, câbles, parafoudres, connecteurs, antennes et accessoires divers). V.2.2. Configuration et spé cification des par amè tr es du r é seau
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La figure suivante montre un réseau en cours de configuration
Figure 41 : Réseau en cours de configuration
Cette figure illustre deux configurations différentes : Pour la première configuration (réseau à gauche) il y a une communication pour les connexions en vert et jaune, mais le signal reste faible suite aux antennes qui ne couvrent pas toute la distance. Pour la deuxième configuration (réseau à gauche), il ne peut pas y avoir la communication suite aux matériels non compatibles et aux mauvais paramètres choisis. Et d’après la figure suivante, nous avons fini par réaliser une configuration parfaite du réseau, ce qui nous a permis d’adopter l’architecture proposée :
Figure 42 : configuration finale du réseau
V.2.3.A rchi tectur e du r é seau sans fi l avec PWD 49
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Le logiciel ProSoft Wireless Designer nous a permis de choisir les matériels nécessaires pour ce réseau sans fil et nous a permis également de spécifier des paramètres de ce réseau. Ci-dessous nous allons donner la figure illustrant un schéma d’ensemble de l’architecture du réseau sans fil qui va exister aux IF:
Figure 43 : Réseau sans fil configuré avec PWD
Conclusion Au cours de ce chapitre, nous avons présenté la solution qui constitue un plan de maintenance préventif et de progrès, permettant d’assurer une bonne maintenance des installations fixes de la mine de Benguerir. Après avoir proposé une nouvelle architecture du système de contrôle-commande des IF de la mine de Benguérir, nous avons vérifié si l’architecture est réal isable techniquement à l’aide du logiciel IAB. Et puis à l’aide d’un logiciel ProSoft Wireless designer, nous avons proposé un réseau de communication sans fil pour les machines mobiles des installations fixes, solution qui pourra servir aussi pour les machines mobiles du chantier (draglines, sondeuses,..). Nous clôturons donc ce chapitre pour entamer le nouveau chapitre qui s’intéressera à l’étude de la faisabilité technico-économique de la solution proposée.
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Chapitre 4. Etude de la faisabilité technicoéconomique du projet I. ETUDE DE LA FAISABILITE TECHNICO- ECONOMIQUE D’UN NOUVEAU SYSTEME DE CONTROLE-COMMADE DES IF Introduction Le projet en cours ne pourra être validé que s’il s’avère faisable techniquement et économiquement. Ainsi, l’évaluation économique reste la phase obligatoire mais aussi la plus délicate dans l’élaboration d’un projet. En effet, le choix des équipements et des installations doit se baser sur des critères technico-économiques très précis. Ces critères doivent prendre en compte entre autres, la complexité de la configuration, la dépendance vis-à-vis des fournisseurs et bien sûr, le facteur coût.
I.1. Coûts des plates-formes matérielles C’est le coût global de tous les matériels à installer. Les détails seront présen tés dans le tableau présenté dans la partie des annexes. (Annexe C, Tableau 1) D’après ce tableau le coût total de toutes les matérielles s’évalue à 3.760.370Dhs. I.2. Coût de la main d’œuvre
Ce projet nécessitera une main d’œuvre pour l’installation et la programma tion de ces nouveaux matériels, les différents travaux qui seront en jeu concerneront: La partie logicielle : pour la configuration de l’architecture ainsi que la programmation avec des logiciels : IAB Rockwell, RSlogix5000, etc. La partie matérielle : qui concerne l’installation des automates, châssis, modules E/S, réseaux de communication,..) Dès lors le projet nécessitera :
Deux ingénieurs s’occupant de l’exécution des travaux relatifs à ces deux parties 5 agents-maîtrise pour les travaux aux postes de concassage, de stockage, de criblage, de chargement et le 5eme au carreau industriel et qui doit coordonner les travaux aux IF. Pour ces mêmes postes, il faudra prévoir 16 techniciens au total Il faudra prévoir également 15 ouvriers au total pour l’exécution de ces travaux Le tableau suivant montre les salaires totalisés :
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Agent
Nombre
Coût unitaire (DH/h)
Ingénieur
2
130
Totale par 4 semaines (DH/4*44h) 45760
Agent de maîtrise
5
80
70400
Technicien
16
55
154880
Ouvriers
15
35
92400
Total
363.440 DH Tableau 5 : Coût de la main d’oeuvre
Vu que l’exécution du projet doit prendre fi n au terme de 6 semaines, le coût total de la main d’œuvre est donc estimé à 545.160Dhs.
I.3. Coût des formations du personnel Le tableau ci-dessous donne les détails sur le cout nécessaire à investir pour assurer la formation du personnel : Agent
Nombre
Coût unitaire (DH/h)
Ingénieur
2
75
Totale par (DH/44h) 6.600
Agent de maîtrise
5
55
12.100
Technicien
16
55
38.720
Ouvriers
-
-
Total
semaine
-
57.420DH
Tableau 6 : coût de formation du personnel
Nous avons prévu 2 semaines de formation et donc le coût total de la formation du personnel est estimé à 114.840Dhs
I.4. Coût nécessaire pour les licences Ce coût ressemble tous les coûts qui seront nécessaires pour avoir les logiciels de programmation et de supervision ainsi que des logiciels pour la configuration de l’architecture du système de contrôle-commande. Nous l’avons estimé à 35.000Dhs
II. ETUDE TECHNICO-ECONOMIQUE D’UN RESEAU DE COMMUNICATION SANS FIL POUR LES IF
II.1. Coûts des plates-formes matérielles Le tableau présenté dans la partie des annexes (Annexe C : Tableau2) donne les détails sur les matériels nécessaires pour mettre en œuvre un réseau de communication sans fil aux installations fixes : 52
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D’après ce tableau le coût nécessaire pour l’acquisition des matérielles est de : 1.249.712Dhs. II.2. Coûts de la main d’œuvre et des licences
Nous prévoyons une durée de 3 semaines sur laquelle le projet doit s’étaler avec comme salaire de la main d’œuvre :
1 ingénieur payé 130Dh/heure 3 agents maitrises payé 80Dh chacun 8 techniciens payé 55Dh chacun par heure Il faut prévoir le coût de la formation de la main d’œuvre qui s’évalue à 50.000Dhs Le coût total à dépenser pour avoir la main d’œuvre s’évalue à 156.920Dhs Le coût à dépenser pour obten ir les licences des logiciels s’évalue à 20.000Dhs
III. ESTIMATION DU COUT LIES AUX PANNES Dans cette partie, nous nous intéresserons à l’année 2012 ; avant l’élimination des différentes stations au réseau. Dans le tableau suivant, nous allons donner le bilan de la durée des arrêts des IF de l’an 2012 qui sont liés à l’automatisation et qui ont eu liés le moment ou les wagons étaient prêts à être chargés : MOIS
Heures d’arrêt (min)
Janvier
20
Février
65
Mars
47
Avril
79
Mai
135
Juin
168
Juillet
112
Août
74
Septembre
65
Octobre
32
Novembre
37
Décembre
17
Totale
851
Tableau 7 : coût lié aux pannes
Sachant que le débit de chargement du phosphate à expédier est de 1800 tonnes/heures et le coût de revient par tonne est de 300dhs. Nous avons pu estimer le coût des pertes liées à l’automatisation à 7.659.000Dhs.
53
Rapport de stage de f in d’études
IV. ETUDE DE LA RENTABILITE DU PROJET IV.1. Coûts d’investissement
Le coût nécessaire à investir tout au long du projet englobe : Le coût total pour l’acquisition des plates-formes matérielles : 5.010.082Dhs Le coût total pour les salaires et la formation de la main d’œuvre : 816.920Dhs Le coût total pour l’obtention des licences des logiciels : 55.000Dhs Donc pour ce projet, il faudra investir un capital estimé à 5.882.002DHS
IV.2. Gains annuels sur les pertes Une fois mis en œuvre, le projet en cours permettra non seulement de résoudre les problèmes de l’obsolescence mais aussi de réduire les arrêts liés au système de contrôle commande. Le nouveau système pourra atteindre un taux de performance de 65% par rapport à l’ancien système ce qui permettra donc de réduire 65% des arrêts causés par dysfonctionnement de l’ancien système de contrôle -commande. D’après cette réduction, nous pouvons déduire que l’on pourra gagner plus 80% de 7.659.000Dhs c'est-à-dire une somme de 4.978.350Dhs
IV.3. Rentabilité du projet Les calculs de la rentabilité constituent une étape importante dans le processus d’étude de la faisabilité économique d’un projet. Ils ont pour objet d’évaluer la performance financière attendue d’un investissement. Ils consistent donc à calculer la période de remboursement qui n’est autre que le nombre d’années nécessaires pour récupérer le montant des capitaux investis dans le projet en question. Afin d’évaluer la rentabilité de l’investissement, nous allons calculer le temps de retour sur l’investissement TRI : TRI = Coût global d’investissement /Gain annuel global : = 5.882.002DHS/4.978.350Dhs =1.18ans Il faudra donc 14mois 5jours 8heures pour récupérer le capital investi sur ce projet. Comme le TRI est court comparablement à la durée de vie de ce nouveau système de commande, Nous pouvons conclure que le projet est rentable.
54
Rapport de stage de f in d’études
Conclusion générale Au bout de ce projet, il est important de revenir sur les grandes lignes de ce rapport présentant le travail réalisé pendant la période de mon projet de fin d’études. En effet, j’avais besoin de passer ces 4 mois de stage dans une entreprise comme OCP Benguerir, non seulement pour me familiariser avec le milieu professionnel mais aussi pour développer mes connaissances pratiques qui s’avèrent nécessaires pour acquérir une formation complète d’un ingénieur. Le projet que nous avons réalisé pendant cette période de stage s’articule autour de 3 parties essentielles : La première s’articule autour d’une étude descriptive et critique du système de contrôle-commande des installations fixes. Au bout de cette étude nous avons relevé pas mal de points défaillants que présente ce système, à titre d’exemple : - Les machines mobiles existant aux IF et qui ne sont pas intégrés au système de contrôle-commande des IF - La saturation du réseau DH+ - L’incompatibilité électromagnétique - Le système de contrôle-commande ne possède pas tous les 3 niveaux que doit posséder un système de contrôle-commande complet - Etc. En deuxième lieu nous avons proposé un plan de maintenance préventif et de progrès permettant d’éliminer les différents défauts que présente le système de contrôle-commande en question. Ce plan consiste à concevoir un nouveau système de contrôle-commande en migrant d’un système de commande SLC 500 utilisé actuellement vers un système de commande ControlLogix et pour ce, nous nous sommes servis d’un outil logiciel IAB pour concevoir et valider la nouvelle architecture du système de contrôle-commande que nous avons proposé. Nous avons également proposé un réseau sans fil qui nous a permis d’intégrer les machines mobiles dans le système de contrôle-commande des installations fixes. A ce point nous nous sommes servis d’un outil logiciel ProSoft Wireless Designer qui nous a aidé à la planification et à la configuration des paramètres du réseau. Dans la troisième partie, nous avons fait une étude technico-économique qui nous a permis d’estimer le coût d’investissement et d’étudier la rentabilité du projet. Enfin nous avons trouvé que le projet est rentable, ce qui nous a permis de valider le plan de maintenance préventif et de progrès que nous avons proposé. Le fait de travailler avec une technologie très évoluée et reconnu à l’échelle internationale comme Allen Bradley, m’a permis d’acquérir un complément de formation très utile pour la vie professionnelle. Ainsi, j’ai pu développer mes connaissances par rapport aux automates et réseaux d’Allen Bradley. J’ai également appris à manipuler deux logiciels : IAB et PWD qui sont utilisés dans la conception des réseaux dans les entreprises, bureaux d’études, etc.
55
Rapport de stage de f in d’études
Outre les connaissances techniques, j’ai pu acquérir beaucoup de connai ssances pratiques indispensables à la vie professionnelle : le sens de la responsabilité, la communication, l’autonomie, la rigueur qui sont les qualités essentielles qu’une personne doit avoir pour réussir sa vie professionnelle d’une manière générale. Je ne peux pas terminer sans préciser que ce travail reste à compléter dans le sens qu’il faudra réorganiser les programmes utilisés par les automates SLC 500 pour les adapter à la nouvelle architecture proposée.
56
Rapport de stage de f in d’études
Bibliographie Documentation de l’OCP Benguerir. Support SLC 500:2001.Centrelec Y.ZIDANI «Cours Réseaux Locaux Industriels » FSTG 2013 OCP Lemag: September 2013 J.Prat«How to Setup wireless Ethernet/IP messaging with ControlLogix»: January 2009 Documentation du logiciel IAB. Documentation du logiciel PWD Steve Zuponcic «Allen-Bradley ControlLogix», Product Marketing Manager, Rockwell Automation Manuel utilisateur des systèmes ControlLogix :Novembre 2012.Rockwell Automation Méthode IRSN d’analyse du contrôle-commande. Juin 2011. IRSN Redondance ControlLogix. Décembre 2010. Rockwell automation. ControlNet Fiber Media Planning and Installation Guide. July 2004, Rockwell Automation
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Rapport de stage de f in d’études
ANNEXES ANNEXE A : ETAT ACTUEL DES ARMOIRES DU SYSTEME DE CONTROLECOMMANDE I.Réseau câblé Poste P1D Numéro Emplacement 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26
Description Alimentation Module CPU SLC 5/04 Carte d’Entrées Analogique Module d’Entrées TOR SLC500 Module d’Entrées TOR SLC500 Module d’Entrées TOR SLC500 Module d’Entrées TOR SLC500 Module d’Entrées TOR SLC500 Carte de Sorties Analogique Module SCANNER(ASN) Module SCANNER(ASN) Module SCANNER(ASN) Module d’Entrées TOR SLC500 Module d’Entrées TOR SLC500 Module d’Entrées TOR SLC500 Module d’Entrées TOR SLC500 Module d’Entrées TOR SLC500 Module d’Entrées TOR SLC500 Module d’Entrées TOR SLC500 Module d’Entrées TOR SLC500 Module d’Entrées TOR SLC500 Module de Sorties TOR SLC500 Module de Sorties TOR SLC500 Module de Sorties TOR SLC500 Carte d’Entrées Analogiques Module de Sorties TOR SLC500 Module d’Entrées TOR SLC500
Références 1747-L543 1746-NI4 1746-IA16 1746-IA16 1746-IA16 1746-IA16 1746-IA16 17461747-SN 1747-SN 1747-SN 1746-IA16 1746-IA16 1746-IA16 1746-IA16 1746-IA16 1746-IA16 1746-IA16 1746-IA16 1746-IA16 1746-0W16 1746-0W16 1746-0W16 1746-NI4 1746-0W16 1746-IA16
E/S connectées
14(9 et 3 non) 16 16 16 16 MAT1 Conc MAT2 16 16 16 16(14 et 15 non) 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16
S/Station Concassage Numéro d’Emplacement 0(9.0) 1 2 3 4 5 6 7 8
Description Module D’Alimentation Carte Adaptateur RIO (ASB-9) Module d’Entrées TOR SLC500 Module d’Entrées TOR SLC500 Module d’Entrées TOR SLC500 Module d’Entrées TOR SLC500 Module d’Entrées TOR SLC500 Module de Sorties TOR SLC500 Module de Sorties TOR SLC500 Module d’Entrées TOR SLC500 Module d’Entrées TOR SLC500
Références
E/S Connectées
1794-ASB 1746-IA16 1746-IA16 1746-IA16 1746-IA16 1746-IA16 1746-0W16 1746-0W16 1746-IA16 1746-IA16
16 16 16 16 16 16 16 16 16
58
Rapport de stage de f in d’études
Sous- Station MAT1 Numéro d’Emplacement 1 2 3 4 5 6 7
Description
Références
E/S Connectées
Module D’Alimentation Carte Adaptateur RIO (ASB-) Module d’Entrées TOR SLC500 Module d’Entrées TOR SLC500 Module d’Entrées TOR SLC500 Module d’Entrées TOR SLC500 Module de Sorties TOR SLC500 Module de Sorties TOR SLC500 Module de Sorties TOR SLC500
1794-ASB 1746-IA16 1746-IA16 1746-IA16 1746-IA16 1746-0W16 1746-0W16 1746-0W16
16 16 16 16 16 16
Description
Références
E/S Connectées
Module D’Alimentation Carte Adaptateur RIO (ASB-) Module d’Entrées TOR SLC500 Module d’Entrées TOR SLC500 Module d’Entrées TOR SLC500 Module d’Entrées TOR SLC500 Module de Sorties TOR SLC500 Module de Sorties TOR SLC500 Module de Sorties TOR SLC500
1794-ASB 1746-IA16 1746-IA16 1746-IA16 1746-IA16 1746-0W16 1746-0W16 1746-0W16
16 16 16 16 16 16
Sous- Station MAT2 Numéro d’Emplacement 1 2 3 4 5 6 7
Poste P1A Numéro Emplacement 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
Description Carte D’alimentation Module CPU SLC 5/04 Module SCANNER(ASN) Module de Sorties TOR SLC500 Module d’Entrées TOR SLC500 Module d’Entrées TOR SLC500 Module d’Entrées TOR SLC500 Module d’Entrées TOR SLC500 Module d’Entrées TOR SLC500 Module d’Entrées TOR SLC500 Module de Sorties TOR SLC500 Module de Sorties TOR SLC500 Module SCANNER(ASN) Carte Analogique Extension Alimentation Module de Sorties TOR SLC500 Module d’Entrées TOR SLC500 Module d’Entrées TOR SLC500 Module SCANNER(ASN)
Références
E/S Connectées
1747-L543 1747-SN 1746-0W16 1746-IA16 1746-IA16 1746-IA16 1746-IA16 1746-IA16 1746-IA16 1746-0W16 1746-0W16 1747-SN
T13 16 16 16 16 16 16 16 16 16
1746-0W16 1746-IA16 1746-IA16 1747-SN
16 16 16 Echantillonneur
59
Rapport de stage de f in d’études
18 19
Poste de chargement Numéro d’Emplacement 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Description
Références
E/S Connectées
Module D’Alimentation Module CPU SLC 5/04 Module d’Entrées TOR SLC500 Module d’Entrées TOR SLC500 Module d’Entrées TOR SLC500 Module d’Entrées TOR SLC500 Module d’Entrées TOR SLC500 Module de Sorties TOR SLC500 Module de Sorties TOR SLC500 Module de Sorties TOR SLC500 Carte d’Entrées Analogiques
1747-L543 1746-IA16 1746-IA16 1746-IA16 1746-IA16 1746-IA16 1746-0W16 1746-0W16 1746-0W16 1746-N14
16 16 16 16 16 16 16 16
Poste P1B Numéro d’Emplacement 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
Description Module CPU SLC5/04 Module d’Entrées TOR SLC500 Module d’Entrées TOR SLC500 Module d’Entrées TOR SLC500 Module d’Entrées TOR SLC500 Module d’Entrées TOR SLC500 Module d’Entrées TOR SLC500 Module d’Entrées TOR SLC500 Module d’Entrées TOR SLC500 Module d’Entrées TOR SLC500 Module d’Entrées TOR SLC500 Module d’Entrées TOR SLC500 Module d’Entrées TOR SLC500 Extension2 (2 : Alim) Module de Sorties TOR SLC500 Module de Sorties TOR SLC500 Module de Sorties TOR SLC500 Module de Sorties TOR SLC500 Module de Sorties TOR SLC500 Module de Sorties TOR SLC500 Module d’Entrées TOR SLC500 Module d’Entrées TOR SLC500 Module d’Entrées TOR SLC500 Carte Analogique Carte analogique Module SCANNER(ASN) Module de Sorties TOR SLC500
26 27
Extension 3 Carte d’Alimentation Module SCANNER(ASN) Module SCANNER(ASN)
Références 1747-L543 1746-IA16 1746-IA16 1746-IA16 1746-IA16 1746-IA16 1746-IA16 1746-IA16 1746-IA16 1746-IA16 1746-IA16 1746-IA16 1746-IA16
E/S connectées
1746-0W16 1746-0W16 1746-0W16 1746-0W16 1746-0W16 1746-0W16 1746-IA16 1746-IA16 1746-IA16
16 16 16 16 16 16 16 16 16
1747-SN 1746-0W16
16
16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16
1747-SN 1747-SN
60
Rapport de stage de f in d’études
28 29 30 31 0 1 2 3 4 5 6
Non utilisé Non utilisé
Extension 4 Carte d’Alimentation Module d’Entrées TOR SLC500 Module d’Entrées TOR SLC500 Module d’Entrées TOR SLC500 Non utilisé Non utilisé Non utilisé Non utilisé
1746-IA16 1746-IA16 1746-IA16
16 16 16
Sous- Station MAT1 Numéro d’Emplacement 1 2 3 4 5 6
Description
Références
E/S Connectées
Module D’Alimentation Carte Adaptateur RIO (ASB-) Module d’Entrées TOR SLC500 Module d’Entrées TOR SLC500 Module d’Entrées TOR SLC500 Module d’Entrées TOR SLC500 Module de Sorties TOR SLC500 Module de Sorties TOR SLC500
1794-ASB 1746-IA16 1746-IA16 1746-IA16 1746-IA16 1746-IA16 1746-0W16
16 16 16 16 16 16
Description
Références
E/S Connectées
Module D’Alimentation Carte Adaptateur RIO (ASB-) Module d’Entrées TOR SLC500 Module d’Entrées TOR SLC500 Module d’Entrées TOR SLC500 Module d’Entrées TOR SLC500 Module de Sorties TOR SLC500 Module de Sorties TOR SLC500 Module de Sorties TOR SLC500
1794-ASB 1746-IA16 1746-IA16 1746-IA16 1746-IA16 1746-0W16 1746-0W16 1746-0W16
16 16 16 16 16 16
Description
Références
E/S Connectées
Module D’Alimentation Carte Adaptateur RIO (ASB-) Module d’Entrées TOR SLC500 Module d’Entrées TOR SLC500 Module d’Entrées TOR SLC500 Module d’Entrées TOR SLC500 Module de Sorties TOR SLC500
1794-ASB 1746-IA16 1746-IA16 1746-IA16 1746-IA16 1746-IA16
16 16 16 16 16
Sous- Station MAT2 Numéro d’Emplacement 1 2 3 4 5 6 7
Sous- Station Recriblage Numéro d’Emplacement 1 2 3 4 5
61
Rapport de stage de f in d’études
II.Dimensionnement des cartes d’entrées sorties et des machines mobiles Roue-pelle_ Chargement Parties
cartes d’entrées TOR
cartes de sorties TOR
Carte Analogiques
Partie fixe
6
5
-
Partie Mobile
4
4
1
Roue-pelle Epierrage Parties
Cartes d’entrées TOR cartes de sorties TOR
Carte Analogiques
poste du conducteur poste supérieur poste Inférieur
3 6 6
1 1
1 5 5
Nombre de cartes d’entrées sorties nécessaires pour les machines mobiles
Machines
Nombre de CPU
Cartes d’Entrées TOR
Cartes de Sorties TOR
Cartes analogiques
Roue-pelle chargement (1) Roue-pelle Epierrage (1) Machines Stockeuses (4)
1 1 4
10 15 16
9 11 8
1 2 1
Locotracteurs (2)
2
2
1
-
ANNEXE B : LISTE DES ELEMENTS NECESSAIRES POUR LES ARMOIRES DU NOUVEAU SYSTEME DE CONTROLE-COMMANDE 1. Tête T13_CTLX001 Nombre Matériel
Description
1 1756-A10
CH SSIS 10 EMPLACEMENTS FORMAT 1756
1 1756-CNBR
MODULE DE COMMUNICATION CONTROLNET, 1 VOIE REDONDANTE
5 1756-IA16
MODULE 16 E 79-132 V C.A (20 BROCHES)
2 1756-OA16
MODULE 16 S 74-265 V C.A. (20 BROCHES)
1 1756-PA72
ALIMENTATION CONTROLLOGIX 120 / 240 VCA (5V/10A)
7 1756-TBNH
BORNIER
VIS 20 POSITIONS NEMA POUR CARTE 1756
62
Rapport de stage de f in d’études
2. Echantillonneur_CTLX001 Nombre Matériel
Description
1 1756-A4
CH SSIS 4 EMPLACEMENTS FORMAT 1756
1 1756-CNBR
MODULE DE COMMUNICATION CONTROLNET, 1 VOIE REDONDANTE
2 1756-IA16
MODULE 16 E 79-132 V C.A (20 BROCHES)
1 1756-OA8
MODULE 8 S 74-265 V C.A. 2 A (20 BROCHES)
1 1756-PA72
ALIMENTATION CONTROLLOGIX 120 / 240 VCA (5V/10A)
3 1756-TBNH
BORNIER À VIS 20 POSITIONS NEMA POUR CARTE 1756
3. Concassage_CTLX001 Nombre Matériel
Description
1 1756-A13
CH SSIS 13 EMPLACEMENTS FORMAT 1756
1 1756-CNBR
MODULE DE COMMUNICATION CONTROLNET, 1 VOIE REDONDANTE
9 1756-IA16
MODULE 16 E 79-132 V C.A (20 BROCHES)
3 1756-OA16
MODULE 16 S 74-265 V C.A. (20 BROCHES)
1 1756-PA72
ALIMENTATION CONTROLLOGIX 120 / 240 VCA (5V/10A)
12 1756-TBNH
BORNIER
VIS 20 POSITIONS NEMA POUR CARTE 1756
4. MAT1_Epierrage Nombre Matériel
Description
1 1756-A10
CH SSIS 10 EMPLACEMENTS FORMAT 1756
1 1756-CNBR
MODULE DE COMMUNICATION CONTROLNET, 1 VOIE REDONDANTE
5 1756-IA16
MODULE 16 E 79-132 V C.A (20 BROCHES)
4 1756-OA16
MODULE 16 S 74-265 V C.A. (20 BROCHES)
1 1756-PA72
ALIMENTATION CONTROLLOGIX 120 / 240 VCA (5V/10A)
9 1756-TBNH
BORNIER
VIS 20 POSITIONS NEMA POUR CARTE 1756
5. MAT2_Epierrage Nombre Matériel
Description
1 1756-A10
CH SSIS 10 EMPLACEMENTS FORMAT 1756
1 1756-CNBR
MODULE DE COMMUNICATION CONTROLNET, 1 VOIE REDONDANTE
5 1756-IA16
MODULE 16 E 79-132 V C.A (20 BROCHES)
3 1756-OA16
MODULE 16 S 74-265 V C.A. (20 BROCHES)
63
Rapport de stage de f in d’études
1 1756-PA72
ALIMENTATION CONTROLLOGIX 120 / 240 VCA (5V/10A)
8 1756-TBNH
BORNIER
VIS 20 POSITIONS NEMA POUR CARTE 1756
6. RepeaterHub001 Nombre Matériel
Description
2 1786-RPA
ADAPATATEUR CONTROLNET COAXIAL / FIBRE OPTIQUE
2 1786-RPFM
R P TEUR CONTROLNET FIBRE OPTIQUE MOYENNE DISTANCE
2 1794-PS13
ALIMENTATION MODULE FLEX 85-264 VCA - 24VCC/ 1,3A
7. RepeaterHub003 Nombre Matériel
Description
2 1786-RPA
ADAPATATEUR CONTROLNET COAXIAL / FIBRE OPTIQUE
2 1786-RPFM
R P TEUR CONTROLNET FIBRE OPTIQUE MOYENNE DISTANCE
2 1794-PS13
ALIMENTATION MODULE FLEX 85-264 VCA - 24VCC/ 1,3A
8. MAT1_Criblage_CTLX001 Nombre Matériel
Description
1 1756-A10
CH SSIS 10 EMPLACEMENTS FORMAT 1756
1 1756-CNBR
MODULE DE COMMUNICATION CONTROLNET, 1 VOIE REDONDANTE
5 1756-IA16
MODULE 16 E 79-132 V C.A (20 BROCHES)
3 1756-OA16
MODULE 16 S 74-265 V C.A. (20 BROCHES)
1 1756-PA72
ALIMENTATION CONTROLLOGIX 120 / 240 VCA (5V/10A)
8 1756-TBNH
BORNIER
VIS 20 POSITIONS NEMA POUR CARTE 1756
9. MAT2_Criblage_CTLX001 Nombre Matériel
Description
1 1756-A10
CH SSIS 10 EMPLACEMENTS FORMAT 1756
1 1756-CNBR
MODULE DE COMMUNICATION CONTROLNET, 1 VOIE REDONDANTE
5 1756-IA16
MODULE 16 E 79-132 V C.A (20 BROCHES)
4 1756-OA16
MODULE 16 S 74-265 V C.A. (20 BROCHES)
1 1756-PA72
ALIMENTATION CONTROLLOGIX 120 / 240 VCA (5V/10A)
9 1756-TBNH
BORNIER
VIS 20 POSITIONS NEMA POUR CARTE 1756
64
Rapport de stage de f in d’études
10. Recriblage_CTLX001.1 Nombre Matériel
Description
1 1756-A7
CH SSIS 7 EMPLACEMENTS FORMAT 1756
1 1756-CNBR
MODULE DE COMMUNICATION CONTROLNET, 1 VOIE REDONDANTE
3 1756-IA32
MODULE 32 E 74-132 V C.A (36 BROCHES)
2 1756-OA16
MODULE 16 S 74-265 V C.A. (20 BROCHES)
1 1756-PA72
ALIMENTATION CONTROLLOGIX 120 / 240 VCA (5V/10A)
3 1756-TBCH
BORNIER À VIS 36 BORNES POUR CARTE 1756
2 1756-TBNH
BORNIER À VIS 20 POSITIONS NEMA POUR CARTE 1756
11. RepeaterHub004 Nombre Matériel
Description
2 1786-RPA
ADAPATATEUR CONTROLNET COAXIAL / FIBRE OPTIQUE
2 1786-RPFM
R P TEUR CONTROLNET FIBRE OPTIQUE MOYENNE DISTANCE
2 1794-PS13
ALIMENTATION MODULE FLEX 85-264 VCA - 24VCC/ 1,3A
12. Poste P1B_CLogix004 Nombre Matériel
Description
1 1756-A10
CH SSIS 10 EMPLACEMENTS FORMAT 1756
1 1756-CN2R
CONTROLNET 2X CAPACITY BRIDGE MOD REDUNDANT MEDIA
1756-CPR2
CÂBLE POUR ALIMENTATION REDONDANTE CONTROLLOGIX
1 1756-IF8
MODULE 8 E ANALOGIQUES COURANT/TENSION (36 BROCHES)
7 1756-OA16
MODULE 16 S 74-265 V C.A. (20 BROCHES)
1 1756-OF6VI
MODULE 6 S ANA. ISOL ES TENSION (20 BROCHES)
1756-PA75R 1 1756-PAR2 1756-PSCA2
ALIMENTATION REDONDANTE 85-265 VCA KIT COMPLET D'ALIMENTATION REDONDANTE 85-265VCA POUR CONTROLLOGIX ADAPTATEUR DE CHASSIS POUR ALIMENTATION REDONDANTE CONTROLLOGIX
1 1756-TBCH
BORNIER
VIS 36 BORNES POUR CARTE 1756
8 1756-TBNH
BORNIER
VIS 20 POSITIONS NEMA POUR CARTE 1756
13. Poste P1B_CLogix003 Nombre Matériel 1 1756-A13
Description CH SSIS 13 EMPLACEMENTS FORMAT 1756
65
Rapport de stage de f in d’études
1 1756-CN2R 1756-CPR2 10 1756-IA16 2 1756-OA16 1756-PA75R 1 1756-PAR2 1756-PSCA2 12 1756-TBNH
CONTROLNET 2X CAPACITY BRIDGE MOD REDUNDANT MEDIA C BLE POUR ALIMENTATION REDONDANTE CONTROLLOGIX MODULE 16 E 79-132 V C.A (20 BROCHES) MODULE 16 S 74-265 V C.A. (20 BROCHES) ALIMENTATION REDONDANTE 85-265 VCA KIT COMPLET D'ALIMENTATION REDONDANTE 85-265VCA POUR CONTROLLOGIX ADAPTATEUR DE CHASSIS POUR ALIMENTATION REDONDANTE CONTROLLOGIX BORNIER À VIS 20 POSITIONS NEMA POUR CARTE 1756
14. Poste P1B_CLogix002 Nombre Matériel
Description
1 1756-A13
CH SSIS 13 EMPLACEMENTS FORMAT 1756
1 1756-CN2R
CONTROLNET 2X CAPACITY BRIDGE MOD REDUNDANT MEDIA
1756-CPR2 12 1756-IA16 1756-PA75R 1 1756-PAR2 1756-PSCA2 12 1756-TBNH
C BLE POUR ALIMENTATION REDONDANTE CONTROLLOGIX MODULE 16 E 79-132 V C.A (20 BROCHES) ALIMENTATION REDONDANTE 85-265 VCA KIT COMPLET D'ALIMENTATION REDONDANTE 85-265VCA POUR CONTROLLOGIX ADAPTATEUR DE CHASSIS POUR ALIMENTATION REDONDANTE CONTROLLOGIX BORNIER À VIS 20 POSITIONS NEMA POUR CARTE 1756
15. Poste P1B_CLogix001 Nombre Matériel
Description
2 1756-A10
CH SSIS 10 EMPLACEMENTS FORMAT 1756
2 1756-CN2R
CONTROLNET 2X CAPACITY BRIDGE MOD REDUNDANT MEDIA
1756-CPR2
C BLE POUR ALIMENTATION REDONDANTE CONTROLLOGIX
2 1756-EN2T
CONTROLLOGIX HIGH CAPACITY ETHERNET/IP MODULE - TP
2 1756-L75
LOGIX5575 CONTROLLER W/32MB MEMORY
1756-PA75R 2 1756-PAR2 1756-PSCA2
ALIMENTATION REDONDANTE 85-265 VCA KIT COMPLET D'ALIMENTATION REDONDANTE 85-265VCA POUR CONTROLLOGIX ADAPTATEUR DE CHASSIS POUR ALIMENTATION REDONDANTE CONTROLLOGIX
2 1756-RM
CONTROLLOGIX REDUNDANCY MODULE
1 1756-RMC1
1756 RM MODULE FIBER CABLE - 1 METER, 3.28FT
66
Rapport de stage de f in d’études
16. RepeaterHub005 Nombre Matériel
Description
2 1786-RPA
ADAPTATEUR CONTROLNET COAXIAL / FIBRE OPTIQUE
2 1786-RPFM
R P TEUR CONTROLNET FIBRE OPTIQUE MOYENNE DISTANCE
2 1794-PS13
ALIMENTATION MODULE FLEX 85-264 VCA - 24VCC/ 1,3A
17. Poste chargement_CLogix003 Nombre Matériel
Description
1 1756-A7
CH SSIS 7 EMPLACEMENTS FORMAT 1756
1 1756-CN2R
CONTROLNET 2X CAPACITY BRIDGE MOD REDUNDANT MEDIA
1756-CPR2
CÂBLE POUR ALIMENTATION REDONDANTE CONTROLLOGIX
1 1756-IF8
MODULE 8 E ANALOGIQUES COURANT/TENSION (36 BROCHES)
1 1756-OA16
MODULE -16 S 74-265 V C.A. (20 BROCHES)
2 1756-OF6VI
MODULE 6 S ANA. ISOL ES TENSION (20 BROCHES)
1756-PA75R 1 1756-PAR2 1756-PSCA2
ALIMENTATION REDONDANTE 85-265 VCA KIT COMPLET D'ALIMENTATION REDONDANTE 85-265VCA POUR CONTROLLOGIX ADAPTATEUR DE CHASSIS POUR ALIMENTATION REDONDANTE CONTROLLOGIX
1 1756-TBCH
BORNIER
VIS 36 BORNES POUR CARTE 1756
3 1756-TBNH
BORNIER
VIS 20 POSITIONS NEMA POUR CARTE 1756
18. Poste chargement_CLogix002 Nombre Matériel
Description
1 1756-A10
CH SSIS 10 EMPLACEMENTS FORMAT 1756
1 1756-CN2R
CONTROLNET 2X CAPACITY BRIDGE MOD REDUNDANT MEDIA
1756-CPR2
C BLE POUR ALIMENTATION REDONDANTE CONTROLLOGIX
6 1756-IA16
MODULE 16 E 79-132 V C.A (20 BROCHES)
3 1756-OA16
MODULE 16 S 74-265 V C.A. (20 BROCHES)
1756-PA75R 1 1756-PAR2 1756-PSCA2 9 1756-TBNH
ALIMENTATION REDONDANTE 85-265 VCA KIT COMPLET D'ALIMENTATION REDONDANTE 85-265VCA POUR CONTROLLOGIX ADAPTATEUR DE CHASSIS POUR ALIMENTATION REDONDANTE CONTROLLOGIX BORNIER
VIS 20 POSITIONS NEMA POUR CARTE 1756
67
Rapport de stage de f in d’études
19. Poste chargement_CLogix001 Nombre Matériel
Description
2 1756-A10
CH SSIS 10 EMPLACEMENTS FORMAT 1756
2 1756-CN2R
CONTROLNET 2X CAPACITY BRIDGE MOD REDUNDANT MEDIA
1756-CPR2
C BLE POUR ALIMENTATION REDONDANTE CONTROLLOGIX
2 1756-EN2T
CONTROLLOGIX HIGH CAPACITY ETHERNET/IP MODULE - TP
2 1756-L75
LOGIX5575 CONTROLLER W/32MB MEMORY
1756-PA75R 2 1756-PAR2 1756-PSCA2
ALIMENTATION REDONDANTE 85-265 VCA KIT COMPLET D'ALIMENTATION REDONDANTE 85-265VCA POUR CONTROLLOGIX ADAPTATEUR DE CHASSIS POUR ALIMENTATION REDONDANTE CONTROLLOGIX
2 1756-RM
CONTROLLOGIX REDUNDANCY MODULE
1 1756-RMC1
1756 RM MODULE FIBER CABLE - 1 METER, 3.28FT
20. Poste P1A_CLogix003 1 1756-A10
CH SSIS 10 EMPLACEMENTS FORMAT 1756
1 1756-CN2R
CONTROLNET 2X CAPACITY BRIDGE MOD REDUNDANT MEDIA
1756-CPR2
C BLE POUR ALIMENTATION REDONDANTE CONTROLLOGIX
1 1756-IA16
MODULE 16 E 79-132 V C.A (20 BROCHES)
1 1756-IF8
MODULE 8 E ANALOGIQUES COURANT/TENSION (36 BROCHES)
5 1756-OA16
MODULE 16 S 74-265 V C.A. (20 BROCHES)
2 1756-OF6VI
MODULE 6 S ANA. ISOL ES TENSION (20 BROCHES)
1756-PA75R 1 1756-PAR2 1756-PSCA2
ALIMENTATION REDONDANTE 85-265 VCA KIT COMPLET D'ALIMENTATION REDONDANTE 85-265VCA POUR CONTROLLOGIX ADAPTATEUR DE CHASSIS POUR ALIMENTATION REDONDANTE CONTROLLOGIX
1 1756-TBCH
BORNIER
VIS 36 BORNES POUR CARTE 1756
8 1756-TBNH
BORNIER
VIS 20 POSITIONS NEMA POUR CARTE 1756
21. Poste P1A_CLogix002 1 1756-A10
CH SSIS 10 EMPLACEMENTS FORMAT 1756
1 1756-CN2R
CONTROLNET 2X CAPACITY BRIDGE MOD REDUNDANT MEDIA
1756-CPR2 9 1756-IA16
C BLE POUR ALIMENTATION REDONDANTE CONTROLLOGIX MODULE 16 E 79-132 V C.A (20 BROCHES)
68
Rapport de stage de f in d’études
1756-PA75R 1 1756-PAR2 1756-PSCA2 9 1756-TBNH
ALIMENTATION REDONDANTE 85-265 VCA KIT COMPLET D'ALIMENTATION REDONDANTE 85-265VCA POUR CONTROLLOGIX ADAPTATEUR DE CHASSIS POUR ALIMENTATION REDONDANTE CONTROLLOGIX BORNIER
VIS 20 POSITIONS NEMA POUR CARTE 1756
22. Poste P1A_CLogix001 2 1756-A10
CH SSIS 10 EMPLACEMENTS FORMAT 1756
2 1756-CN2R
CONTROLNET 2X CAPACITY BRIDGE MOD REDUNDANT MEDIA
1756-CPR2
CÂBLE POUR ALIMENTATION REDONDANTE CONTROLLOGIX
2 1756-EN2T
CONTROLLOGIX HIGH CAPACITY ETHERNET/IP MODULE - TP
2 1756-L75
LOGIX5575 CONTROLLER W/32MB MEMORY
1756-PA75R 2 1756-PAR2 1756-PSCA2
ALIMENTATION REDONDANTE 85-265 VCA KIT COMPLET D'ALIMENTATION REDONDANTE 85-265VCA POUR CONTROLLOGIX ADAPTATEUR DE CHASSIS POUR ALIMENTATION REDONDANTE CONTROLLOGIX
2 1756-RM
CONTROLLOGIX REDUNDANCY MODULE
1 1756-RMC1
1756 RM MODULE FIBER CABLE - 1 METER, 3.28FT
23. P1C_CLogix003 1 1756-A7
CH SSIS 7 EMPLACEMENTS FORMAT 1756
1 1756-CN2R
CONTROLNET 2X CAPACITY BRIDGE MOD REDUNDANT MEDIA
1756-CPR2
CÂBLE POUR ALIMENTATION REDONDANTE CONTROLLOGIX
3 1756-IA16
MODULE 16 E 79-132 V C.A (20 BROCHES)
3 1756-OA16
MODULE 16 S 74-265 V C.A. (20 BROCHES)
1756-PA75R 1 1756-PAR2 1756-PSCA2 6 1756-TBNH
ALIMENTATION REDONDANTE 85-265 VCA KIT COMPLET D'ALIMENTATION REDONDANTE 85-265VCA POUR CONTROLLOGIX ADAPTATEUR DE CHASSIS POUR ALIMENTATION REDONDANTE CONTROLLOGIX BORNIER
VIS 20 POSITIONS NEMA POUR CARTE 1756
24. P1C_CLogix002 1 1756-A10
CH SSIS 10 EMPLACEMENTS FORMAT 1756
1 1756-CN2R
CONTROLNET 2X CAPACITY BRIDGE MOD REDUNDANT MEDIA
1756-CPR2 8 1756-IA16 1756-PA75R
C BLE POUR ALIMENTATION REDONDANTE CONTROLLOGIX MODULE 16 E 79-132 V C.A (20 BROCHES) ALIMENTATION REDONDANTE 85-265 VCA
69
Rapport de stage de f in d’études
1 1756-PAR2 1756-PSCA2 8 1756-TBNH
KIT COMPLET D'ALIMENTATION REDONDANTE 85-265VCA POUR CONTROLLOGIX ADAPTATEUR DE CHASSIS POUR ALIMENTATION REDONDANTE CONTROLLOGIX BORNIER
VIS 20 POSITIONS NEMA POUR CARTE 1756
25. P1C_CLogix001 2 1756-A7
CH SSIS 7 EMPLACEMENTS FORMAT 1756
2 1756-CN2R
CONTROLNET 2X CAPACITY BRIDGE MOD REDUNDANT MEDIA
1756-CPR2
C BLE POUR ALIMENTATION REDONDANTE CONTROLLOGIX
2 1756-EN2T
CONTROLLOGIX HIGH CAPACITY ETHERNET/IP MODULE - TP
2 1756-L75
LOGIX5575 CONTROLLER W/32MB MEMORY
1756-PA75R 2 1756-PAR2 1756-PSCA2
ALIMENTATION REDONDANTE 85-265 VCA KIT COMPLET D'ALIMENTATION REDONDANTE 85-265VCA POUR CONTROLLOGIX ADAPTATEUR DE CHASSIS POUR ALIMENTATION REDONDANTE CONTROLLOGIX
2 1756-RM
CONTROLLOGIX REDUNDANCY MODULE
1 1756-RMC1
1756 RM MODULE FIBER CABLE - 1 METER, 3.28FT
26. Poste P1D_CLogix004 1 1756-A10
CH SSIS 10 EMPLACEMENTS FORMAT 1756
1 1756-CN2R
CONTROLNET 2X CAPACITY BRIDGE MOD REDUNDANT MEDIA
1756-CPR2
CÂBLE POUR ALIMENTATION REDONDANTE CONTROLLOGIX
1 1756-IF16
MODULE 16 E ANALOGIQUES COURANT/TENSION (36 BROCHES)
5 1756-OA16
MODULE 16 S 74-265 V C.A. (20 BROCHES)
2 1756-OF6VI
MODULE 6 S ANA. ISOL ES TENSION (20 BROCHES)
1756-PA75R 1 1756-PAR2 1756-PSCA2
ALIMENTATION REDONDANTE 85-265 VCA KIT COMPLET D'ALIMENTATION REDONDANTE 85-265VCA POUR CONTROLLOGIX ADAPTATEUR DE CHASSIS POUR ALIMENTATION REDONDANTE CONTROLLOGIX
1 1756-TBCH
BORNIER
VIS 36 BORNES POUR CARTE 1756
7 1756-TBNH
BORNIER
VIS 20 POSITIONS NEMA POUR CARTE 1756
27. Poste P1D_CLogix003 1 1756-A10
CH SSIS 10 EMPLACEMENTS FORMAT 1756
1 1756-CN2R
CONTROLNET 2X CAPACITY BRIDGE MOD REDUNDANT MEDIA
1756-CPR2 9 1756-IA16
C BLE POUR ALIMENTATION REDONDANTE CONTROLLOGIX MODULE 16 E 79-132 V C.A (20 BROCHES)
70
Rapport de stage de f in d’études
1756-PA75R 1 1756-PAR2 1756-PSCA2 9 1756-TBNH
ALIMENTATION REDONDANTE 85-265 VCA KIT COMPLET D'ALIMENTATION REDONDANTE 85-265VCA POUR CONTROLLOGIX ADAPTATEUR DE CHASSIS POUR ALIMENTATION REDONDANTE CONTROLLOGIX BORNIER
VIS 20 POSITIONS NEMA POUR CARTE 1756
28. Poste P1D_CLogix002 1 1756-A10
CH SSIS 10 EMPLACEMENTS FORMAT 1756
1 1756-CN2R
CONTROLNET 2X CAPACITY BRIDGE MOD REDUNDANT MEDIA
1756-CPR2 9 1756-IA16 1756-PA75R 1 1756-PAR2 1756-PSCA2 9 1756-TBNH
CÂBLE POUR ALIMENTATION REDONDANTE CONTROLLOGIX MODULE 16 E 79-132 V C.A (20 BROCHES) ALIMENTATION REDONDANTE 85-265 VCA KIT COMPLET D'ALIMENTATION REDONDANTE 85-265VCA POUR CONTROLLOGIX ADAPTATEUR DE CHASSIS POUR ALIMENTATION REDONDANTE CONTROLLOGIX BORNIER
VIS 20 POSITIONS NEMA POUR CARTE 1756
29. Poste P1D_CLogix001 2 1756-A10
CH SSIS 10 EMPLACEMENTS FORMAT 1756
2 1756-CN2R
CONTROLNET 2X CAPACITY BRIDGE MOD REDUNDANT MEDIA
1756-CPR2
C BLE POUR ALIMENTATION REDONDANTE CONTROLLOGIX
2 1756-EN2T
CONTROLLOGIX HIGH CAPACITY ETHERNET/IP MODULE - TP
2 1756-L75
LOGIX5575 CONTROLLER W/32MB MEMORY
1756-PA75R 2 1756-PAR2 1756-PSCA2
ALIMENTATION REDONDANTE 85-265 VCA KIT COMPLET D'ALIMENTATION REDONDANTE 85-265VCA POUR CONTROLLOGIX ADAPTATEUR DE CHASSIS POUR ALIMENTATION REDONDANTE CONTROLLOGIX
2 1756-RM
CONTROLLOGIX REDUNDANCY MODULE
1 1756-RMC1
1756 RM MODULE FIBER CABLE - 1 METER, 3.28FT
30. Point T_CLogix001 2 1756-A10
CH SSIS 10 EMPLACEMENTS FORMAT 1756
2 1756-CN2R
CONTROLNET 2X CAPACITY BRIDGE MOD REDUNDANT MEDIA
1756-CPR2
C BLE POUR ALIMENTATION REDONDANTE CONTROLLOGIX
2 1756-EN2T
CONTROLLOGIX HIGH CAPACITY ETHERNET/IP MODULE - TP
2 1756-L75
LOGIX5575 CONTROLLER W/32MB MEMORY
1756-PA75R
ALIMENTATION REDONDANTE 85-265 VCA
71
Rapport de stage de f in d’études
2 1756-PAR2
KIT COMPLET D'ALIMENTATION REDONDANTE 85-265VCA POUR CONTROLLOGIX
1756-PSCA2
ADAPTATEUR DE CHASSIS POUR ALIMENTATION REDONDANTE CONTROLLOGIX
2 1756-RM
CONTROLLOGIX REDUNDANCY MODULE
1 1756-RMC1
1756 RM MODULE FIBER CABLE - 1 METER, 3.28FT
ANNEXE C: TABLEAU 1 : COUT DES PLATE-FORMES MATERIELLES Quantité Catalogue Description
Prix unitaire (MAD)
Prix (MAD)
1
1756-A4
1568
1568
1
1756-OA8 MODULE 8 S 74-265 V C.A. 2 A (20 BROCHES)
2680
2680
1
ASHMI
23460
23460
1
MODULE 16 E ANALOGIQUES COURANT/TENSION (36 1756-IF16 BROCHES) 7352
7352
1
1783MS10T
11200
11200
5
CÂBLE CONTROLNET 1786-RG6 BLINDAGE, 305 M
3192
3192
4
DESKTOP PC Desktop PC
10000
40000
3
1756-A13
CHÂSSIS 13 EMPLACEMENTS FORMAT 1756
3504
10512
3
EWS
PLANT AX ENGINEERING WORKSTATION (SERVERS.)
8000
24000
3
1756-IA32 MODULE 32 E 74-132 V C.A (36 BROCHES)
4104
12312 15162
CHÂSSIS 4 EMPLACEMENTS FORMAT 1756
APPLICATION SERVER - HMI
STRATIX 8000 MANAGED ETHERNET SWITCH COAXIAL,
QUADRUPLE
3
1756-IF8
MODULE 8 E ANALOGIQUES COURANT/TENSION (36 BROCHES) 5056
3
1783EMS08T
STRATIX 6000 MANAGED ETHERNET SWITCH
6376
2391
CONTROLLOGIX COMMUNICATION MODULE
7960
31840
4984
19936
4
1756DHRIO
4 1756-DNB DEVICENET BRIDGE/SCANNER MODULE
72
Rapport de stage de f in d’études
5
1756-A7
CHÂSSIS 7 EMPLACEMENTS FORMAT 1756
2392
11960
6
1756RMC1
1756 RM MODULE FIBER CABLE – 1 METER, 3.28FT
772
4632
6
1786-XT
RESISTANCE TERMINAISON POUR RESEAU CONTROLNET (PRIX UNITAIRE / VENDU PAR LOT DE 50) 47
6
1585JM4TBJM-5 RJ45 ETHERNET MEDIA
251
1507
7
1756-TBCH BORNIER À VIS 36 BORNES POUR CARTE 1756
398
2789
7
1756OF6VI
11920
83440
8
1756-PA72 ALIMENTATION CONTROLLOGIX 120 / 240 VCA (5V/10A) 4312
34496
8
1756CNBR
MODULE DE COMMUNICATION CONTROLNET, 1 VOIE REDONDANTE 10000
8000
8
6186M19PT
19-inch flat panel monitor, aluminum bezel, resistive touch screen; includes required cables and power supply 21680
173440
8
ALIMENTATION MODULE FLEX 85-264 VCA - 24VCC/ 1794-PS13 1,3A 880
7040
8
ADAPATATEUR 1786-RPA OPTIQUE
5680
45440
8
RÉPÉTEUR CONTROLNET FIBRE OPTIQUE MOYENNE 1786-RPFM DISTANCE 4392
35136
12
1756-L75
87200
1046400
12
CONTROLLOGIX 1756-EN2T MODULE – TP
13280
159360
12
1756-RM
27760
333120
16
1585JM4TBJM-2 RJ45 ETHERNET MEDIA
189
3021
23
1756-A10
2912
66976
24
KIT COMPLET D'ALIMENTATION REDONDANTE 851756-PAR2 265VCA POUR CONTROLLOGIX 13120
314880
24
CONTROLNET 2X CAPACITY BRIDGE MOD REDUNDANT 1756-CN2R MEDIA 12960
311040
MODULE 6 S ANA. ISOLÉES TENSION (20 BROCHES)
CONTROLNET
COAXIAL
/
FIBRE
LOGIX5575 CONTROLLER W/32MB MEMORY HIGH
CAPACITY
282
ETHERNET/IP
CONTROLLOGIX REDUNDANCY MODULE
CHÂSSIS 10 EMPLACEMENTS FORMAT 1756
73
Rapport de stage de f in d’études
47
1756-OA16 MODULE 16 S 74-265 V C.A. (20 BROCHES)
3104
145888
64
DÉRIVATION EN T POUR CONTROLNET AVEC CÂBLE 1 1786-TPS M, PRISE BNC DROITE 4576
292864
103
1756-IA16 MODULE 16 E 79-132 V C.A (20 BROCHES)
226600
158
1756TBNH
2200
BORNIER À VIS 20 POSITIONS NEMA POUR CARTE 1756 321
15000m FiberOptic FIBRE OPTIQUE MULTIMODE
50686
12.2
183000
Total:
3.760.370
TABLEAU 2: LISTE DES MATERIELS ET LEURS PRIX POUR LE RESEAU SANS FIL
Catalogue
Quantité Description
Prix unitaire Prix total (MAD) (MAD)
RLXIB-IHW-A
10
2.4 GHz/5.8 GHz High Speed Wireless Ethernet "Industrial Hotspot" 9369
C19M10-40-002
10
2ft LMR 195 RA RP-SMA --> N plug cable
314
3140
LP-25001
10
N jack --> N jack BH lightning protection w/hardware
1294
12940
C40M40-40-050
2
50ft LMR 400 N Plug --> N plug cable
1020
2040
C40M40-40-020
8
20ft LMR 400 N Plug --> N plug cable
588
4704
A2415NJ-DY
7
15 dBi Directional N jack Yagi, 2.4GHz
1490
10430
A2415NJ-OC
2
15 dBi omnidirectional N jack collinear, 2.4GHz
1529
3058
A2424NJ-DB
1
24 dBi Directional N jack parabolic, 2.4GHz
1255
1255
RLX-WPK001
1
RF Connector Weatherproofing Kit
353
353
1756-A10
9
Châssis 10 emplacements format 1756
2912
26208
1756-A7
2
Châssis 10 emplacements format 175
2392
4784
1756-IA16
43
Module 16 e 79-132 v c.a. (20 broches)
2200
94600
1756-OA16
29
Module 16 s 74-265 v c.a. (20 broches)
3104
90016
93690
74