Amélioration des performances de la trancheuse verticale trv 03 de la sctb sarl cameroun

Resume

oesume

Les objectifs de l'automatisation des systèmes sont d'accroître la productivité, améliorer la flexibilité ainsi que la qualité du produit et ce pour un coût le plus faible possible en ayant recours le moins possible à l'homme. La SCTB produit du placage tranché qui est utilisé pour le revêtement des meubles à l'aide d'une machine spéciale appelée `'trancheuse verticale». Ce produit est destiné au marché extérieur. Cet outil de production vieux de part son utilisation est soumis quotidiennement à des défaillances accidentelles entraînant des arrêts de production et engendrant des coûts. Soucieuse de rester compétitive dans le domaine du placage tranché, la SCTB se doit de trouver des solutions à ce problème. Ce document expose une solution apportée en vue de la résolution du problème.

En effet les défaillances sont de nature électrique et localisées dans l'armoire électrique. La partie commande de ladite machine a été réalisée en logique câblée. Il est question de reconcevoir la partie commande en migrant vers la logique programmée ce qui permettra d'accroître les performances de celle-ci et faciliter sa maintenance. Pour atteindre ces objectifs nous avons analysé le système automatisé existant, ensuite nous avons ressorti ses différentes fonctionnalités ce qui a permis sa modélisation sous la base d'un nouveau formalisme : le GRAFCET. Nous avons programmé les séquences de fonctionnement après avoir effectué un choix judicieux de l'automate programmable. Une simulation de l'automatisme a aussi été effectuée. Pour la mise en service de l'automate nous avons réalisé les schémas de câblage, et choisi l'appareillage électrique. Le projet a été validé est estimé à 12.577.360 FCFA.

Mots des : Automatisation, placage tranche, partie commande, logique cablee, logique programmee.

Abstract

_4:Abstract

The aim of system automation is to increase productivity, ameliorate flexibility and the quality of the final product with the least possible costs and human effort. SCTB produces sliced veneer, which is used in decorating furniture, using a special machine called «trencher vertical». This product is destined for export. This production tool due to age and wear is subject to daily failures, causing a halt in production and additional production costs. In a bid to stay competitive in this domain, SCTB has to find solutions to this problem. This work proposes a solution to this problem.

In fact, the failures are electric in nature and are localized in the electrical command box. This command unit was cable-programmed. Hence, a new command unit is to be designed. This system would be programmable logic controller which would permit and increase in efficiency and facilitate maintenance. In order to achieve this, the current automatic system was analyzed and the different functional requirements noted. This permitted the modeling of the control in a new manner: GRAFCET. The sequential functioning of the controller was programmed after the programmable logic controller had been carefully chosen. A simulation of the automatic system was also done. For the installation of this controller, the cabling was designed and the electrical appliance chosen. The project was validated and would cost an estimated 9.456.662 FCFA.

Keywords: Automation, sliced veneer, command unit, cable-programmed, logic programmed.

Liste des tableaux

₄,,f,iste des tableaux

Tableau 1: Parties du Grafcet 31

Tableau 2: Boutons poussoirs 42

Tableau 3: Commandes mecaniques 43

Tableau 4: Capteurs et securites 44

Tableau 5: Verins 44

Tableau 6: Moteurs a courant continu 45

Tableau 7: Moteurs a courant alternatif 46

Tableau 8: Voyants 47

Tableau 9: Notation preactionneurs 55

Tableau 10 : Comparaison TSX 60

Tableau 11: Bilan de consommation 63

Tableau 12: TSX Premium 63

Tableau 13: Codage des entrees / sorties automate 64

Tableau 14: Bits systeme 68

Tableau 15 : Entrees API 68

Tableau 16 : Sorties API 69

Tableau 17 : References contacteurs 91

Tableau 18 : Autres references 92

Tableau 19 : References fusibles 93

Tableau 20 : Devis estimatif 93

Liste des figures

_`Liste des figures

Figure 1: Flow-sheet de fabrication placages tranches 15

Figure 2: Placage tranche 17

Figure 3: Structure dAun systeme automatise 22

Figure 4: Demarrage etoile-triangle 23

Figure 7: Grafcet 30

Figure 8:Trancheuse verticale TRV03 34

Figure 9: Bdti en fonte 35

Figure 10: Circuit hydraulique 36

Figure 11: Synoptique moteur trancheur 37

Figure 14: Chariot porte couteau 38

Figure 15: Conditionnement d'air 38

Figure 16: Synoptique du bloc de variation de vitesse du moteur trancheur 41

Figure 17: Capteurs de contact 43

Figure 18: Grafcet principal point de vue systeme 53

Figure 19: Grafcet 1 chariot 54

Figure 20: Grafcet 1 grandes griffes 54

Figure 21: Grafcet 1 table elevatrice 55

Figure 22: Grafcet principal point de vue partie commande 56

Figure 23: Grafcet 2 chariot 57

Figure 24: Grafcet 2 grandes griffes 57

Figure 25: Grafcet 2 table elevatrice 58

Figure 26: Navigateur d'application 65

Figure 27: Configuration materielle 65

Figure 28:Configuration logicielle 66

Figure 29: Gracet principal point de vue API 70

Figure 30: Grafcet 3 chariot 71

Figure 31: Grafcet 3 grandes griffes 71

Figure 32 : Grafcet 3 table elevatrice 72

Figure 33 : Traitement sur coupure et reprise secteur 72

Figure 34: Alimentation automate 73

Figure 35: Entrees connecteur A 74

Figure 36: Entrees connecteur B 74

Figure 37: Sorties connecteur A 75

Figure 38 : Alimentation bobines contacteurs et voyants 75

Figure 39: Alimentation bobines distributeurs ........................................................................................................................... 76 Figure 40: Configuration automate du laboratoire ..................................................................................................................... 78 Figure 41: Initialisation grafcet principal ...................................................................................................................................... 79 Figure 42: Initialisation grafcet grandes griffes ........................................................................................................................... 80 Figure 43: Table d'animation entree ............................................................................................................................................... 80 Figure⁴⁴: Etape X4 validee ............................................................................................................................................................. 81 Figure 45: validation de la condition ............................................................................................................................................. 81 Figure⁴⁶: Activation de l'etape X5 ................................................................................................................................................ 81 Figure⁴⁷: Table d'animation sortie ................................................................................................................................................ 82 Figure⁴⁸: Sortie active ...................................................................................................................................................................... 82 Figure⁴⁹: Activation de X31 ............................................................................................................................................................ 83 Figure⁵⁰ : Sortie %Q5.13 .................................................................................................................................................................. 83 Figure⁵¹: Ecran d'accueil.................................................................................................................................................................. 85 Figure 52: Ecran principal en mode stop ...................................................................................................................................... 85 Figure53: Ecran principal a l'etape X5 .......................................................................................................................................... 86 Figure⁵⁴: Etat des capteurs ............................................................................................................................................................. 87

$omm~ire

Dédicace	.1
Remerciements	..2
Glossaire	.3
Résumé	4
Abstract	..5
Liste des tableaux	..6
Liste des figures	.7
Sommaire	9
Introduction	11
Chapitre 1 : Contexte et Problématique	12
I. Contexte	13
1. Présentation sommaire de la SCTB Sarl	13		2. Les produits
13	3. Placages tranchés
14
II. Problématique	17
Chapitre 2 : Généralités sur l'automatique	..19
I. Définitions	20
II. Différents types de systèmes automatisés	20
III. Etude logique et l'étude dynamique des systèmes	21
IV. Système automatisé de production (S.A.P)	21
V. Partie Opérative	22
VI. Les automates programmables industriels	24
Chapitre 3 : Démarche de résolution du problème	.27

I. Partie commande 28

II. Modélisation des systèmes séquentiels 29

III. Une méthode d'étude des systèmes séquentiels : le GRAFCET 30

VI. Méthodologie 32

Chapitre 4 : Analyse du système automatisé existant .33

I. Etat des lieux 34

II. Description 34

III. Constitution 35

IV. Procédures avant le tranchage 39

V. Systèmes de variation de vitesse du moteur trancheur et de freinage 40

VI. Organes de commandes et capteurs 42

VII. Actionneurs 44

VIII. Problème rencontré au niveau de la centrale hydraulique 47

Chapitre 5 : Modélisation 49

I. Analyse des différentes fonctionnalités de la machine 50

II. Grafcet point de vue système 52

III. Grafcet Partie commande 55

Chapitre 6 : Programmation des séquences de fonctionnement et câblage entrées / sorties 59

I. Etude architecturale 60

1. Choix de l'automate 60

2. Présentation 61

3. Configuration matérielle 62

4. Codage des entrées sorties de l'automate 64

5. Configuration logicielle 64

6. Programmation sous PL7 Pro	66
7. Notion de cycle de scrutation	66
8. Les objets adressages	67
II. Mise en oeuvre des séquences du système automatisé	68
1. Entrées API	68
2. Sorties API	69
3. Grafcet point de vue API	69
III. Câblage des entrées / sorties	73
1. Alimentation de l'automate	73
2. Alimentation des entrées de l'automate	74
3. Alimentation des sorties de l'automate :	75
Chapitre 7 : Simulation	..77
I. Test du programme : simulation	78			II. Ecrans d'exploitation
84
Chapitre 8 : Analyse financière	.88
I. Choix des appareillages électriques	89				II. Devis estimatif
91
Conclusion	94
Références bibliographiques	..95
Annexes	97