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République Algérienne Démocratique et Populaire Ministère de L’Enseignement Sup

République Algérienne Démocratique et Populaire Ministère de L’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique UNIVERSITE MOULOUD MAMMERI DE TIZI-OUZOU FACULTE DE GENIE ELECTRIQUE ET D’INFORMATIQUE DEPARTEMENT D’ELECTROTECHNIQUE Mémoire de Fin d’Etudes de MASTER PROFESSIONNEL Domaine : Sciences et Technologies Filière : Génie Electrique Spécialité : ELECTROTECHNIQUE INDUSTRIELLE Présenté par Mohamed ARAB Abbas AIS Thème Réalisation d’une Armoire de Commande d’un Elévateur Electrique Mémoire soutenu publiquement le 28 / 09 / 2016 devant le jury composé de : M Salah Haddad Professeur, UMMTO, Président M Nacereddine Benamrouche Professeur, UMMTO, Encadreur M Hakim Denoun MCA, UMMTO, Examinateur M Nabil Benyahia MCB, UMMTO, Examinateur Je dédie ce modeste travail à : Ma mère Aucune dédicace ne saurait exprimer l’affection et l’amour que j’éprouve envers toi. Puisse ce travail être la récompense de tes soutiens moraux et sacrifices. Mon père : Puisse ce modeste travail constituer une légère compensation pour tous les nobles sacrifices que tu t’es imposés pour assurer mon bien être et mon éducation. Sans oublier mes camarades de la promotion et tous mes amis, chacun avec son propre nom. Que Dieu vous garde Nous tenons à remercier tous ceux qui ont contribué, de prés ou de loin, à la réalisation de ce modeste travail : A notre promoteur Mr : BENAMROUCHE Nacereddine pour son aide précieuse, de son temps qu’il nous a consacré, de ses orientations bénéfiques et surtout pour sa patience tout au long de ce travail. A tous les enseignants qui ont contribué à notre réussite. Nous remercions également les membres du jury qui feront l’honneur de juger notre travail, d’apporter leur réflexion et suggestions scientifiques. Et enfin, nous remerciements les plus chaleureux, à nos familles et surtout à nos parents qui sont la source de cette réussite. Introduction générale ……………………………………………………………….………..... 1 Chapitre I : Généralités sur les élévateurs I.1. Introduction …………………………………………………………………….………..... 2 I.2. Différents types d’élévateurs…………………………………………….……........... ........ 2 I.2.1. Monte-charge…………………………………………………...…………............. 2 I.2.2. Tables et plates formes élévatrices……………………………..…………............. 3 I.2.3. Les chariots électriques…………………………………………..……………..…. 3 I.2.3.1.Chariots élévateurs…………………………………………..……….……..3 I.2.3.2. Les chariots élévateurs à mât rétractable…………………….......................4 I.2.3.3. Les gerbeurs………………………………………………………………..5 I.2.4. Les convoyeurs …………………………………………………………………….5 I.2.4.1. Élévateur à plateforme …………………………………………………….5 I.2.4.2. Élévateur circulaire pour un convoyage vertical en continu……………….6 I.2.4.3. Élévateur alternatif…………………………………………………………7 I.2.5. Les ascenseurs……………………………………………………………………………………………8 I.2.5.1. Déplacement par treuil……………………………………………...….…...8 I.2.5.2. Déplacement hydraulique ……………………………………...……….….8 I.3.Conclusion…….......................................................................................................................9 Chapitre II : Introduction à la logique câblée II.1. Introduction………………………………………………………………………….... ....10 II.2.Circuit de puissance…………………………………………………………………….....10 II.2.1.Le disjoncteur……………………………………………………………….......... 10 II.2.2.Le sectionneur…………………………………………………… .........................11 II.2.3. Interrupteur sectionneur……………………………………………………... ......12 II.2.4. Les fusibles……………………………………………………………….…........ 13 II.2.4.1.Différents type de cartouche-fusible…………………………..……......... 13 II.2.5. Le contacteur…………………………………………………………………......13 II.2.5.1. Constitution………………………………………………………............ 14 II.2.5.2. Accessoires………………………………………………………… ........15 II.2.6. Le relais thermique………………………………………………..………….......16 II.2.6.1.Critères de choix………………………………………………..…….......17 II.2.7. Le moteur asynchrone……………………………………………...…………..... 17 II.3. Circuit de commande……………………………………………..…………………........19 II.3.1. Les éléments de commande de la partie puissance………………………..….. ....19 II.3.2. Les éléments d’acquisition de données…………………………………….….....19 II.3.2.1. Les capteurs………………………………………………………… .......19 II.3.2.1.1. Types de capteurs………………………………………… ................... 20 II.3.2.1.1.1. Les photo-cellules……………………………………… ................... 20 II.3.2.1.1.2. Les capteurs actifs……………………………………… ................... 20 II.3.2.1.1.3. Les capteurs passifs…………………...…………………… ..............20 II.3.2.2. Les fins de course………………………………….…………….….. ......21 II.3.2.3. Les thermostats…………………...………………………………… ...... 21 II.3.2.4. Les pressostats………………………………………………………. ...... 21 II.3.3. Les éléments de traitements de données……………………………… ................23 II.3.3.1. Les appareils de commande à logique programmable……………….......23 II.3.3.2. Les appareils classiques…………………………………………….........23 II.3.3.3. Le relais auxiliaire…………………….………………………..…… ......23 II.3.3.4. Le temporisateur………………………………………………….… .......24 II.3.3.5. Les compteurs………….…………………………………………………24 II.3.4.Les éléments de communication entre l’utilisateur et la machine……………. .... 24 II.3.4.1. Les boutons poussoirs………………………………………………........25 II.3.4.2.Les boutons d’arrêt d’urgence……………………………………… ........25 II.3.4.3. Les lampes témoins…………………………………………………........25 II.4. Conclusion………………………………………………………………………............. .27 Chapitre III : Les automates programmables industriels III.1. Introduction ………………………………………………………………………….. .... 28 III.2. Définition d’un API…………………………………………………………………....... 28 III.3. Choix d’un automate …………………………………………………………………. ... 28 III.4. Objectifs de l’automate dans les systèmes automatisés………………………...…….. ...28 III.5. Présentation de l’automate S7-300…………………………………………………….... 29 III.5.1. Constitution…………………………………………………………………....... 29 III.5.2. Caractéristiques……………………………………………………………......... 30 III.6. Programmation de l’automate S7 300…………………………………………………... 30 III.6.1. Langage de programmation…………………………………………………. ..... 30 III.6.2. Structure d’une programmation……………………………………………........ 31 III.6.3. Création d’un projet STEP7…………………………………………………...... 31 III.7. Création du projet……………………………………………………………………...... 33 III.8. Les mnémoniques……………………………………………………………………......35 III.9.Test et validation du programme……………………………………………………….... 36 III.9.1. Introduction sur le S7-PLCSIM……………………………………………........ 36 III.9.2. États de fonctionnement de la CPU………………………………………… ...... 36 III.9.3. Visualisation du programme………………………………………………….....37 III.10. Conclusion……………………………………………………………………………... 39 Chapitre IV : Réalisation de l’armoire électrique et validation des commandes développées IV.1. Introduction………………………………………………………………………........... 40 IV.2. Les étapes de réalisation d’une armoire électrique…………………………… ............... 40 IV.3. Commande par logique câblée………………………………………………................. 43 IV.3. 1. Schémas de câblages…………………………………………………………. .. 43 IV.3.2. Description du fonctionnement……………………………………..................... 44 IV.4. Commande par logique programmée…………………………………………………... .47 IV.5. Conclusion…………………………………………………………………………….. . .52 Conclusion générale…………………………………………………………………………. .. 53 Bibliographie……………………………………………………………………………………54 Introduction générale 1 Introduction générale : Vue le grand progrès qu’a connu le domaine industriel, il est recommandé aux professionnels et aux explorateurs de ce dernier afin d’être au fil de développement de métriser toutes les technologies utilisées dans l’industrie, notamment la technologie de la logique de commande quoi que ce soit la logique câblée ou bien la logique programmée (API) Ce travail consiste à réaliser une armoire de commande d’un élévateur électrique composé de trois moteurs asynchrones dont un sera démarré en étoile-triangle, en utilisant les deux méthodes de la logique de commande (logique câblée et logique programmée). Le projet sera réaliser au sein du laboratoire des technologies avancés de génie électrique (LATAGE) de notre faculté, dans le but et de faire tourner les trois moteurs de notre élévateur à l’aide de l’armoire qu’on va câbler. Pour atteindre notre objectif on a besoin du matériel suivant :  Un disjoncteur à quatre pôles  Trois fusibles  Huit contacteurs  Un temporisateur travail  Six boutons poussoir  Une prise triphasée  Logiciel STEP7  Un automate S7-300 Dans le premier chapitre on va exposer d’une manière générale les différents élévateurs utilisés dans les divers domaines de travail. Les chapitres deux et trois sont consacrés respectivement à donner une brève définition de la logique câblée et de la logique programmée. Dans le dernier chapitre on va représenter les différents schémas de câblage et programme réalisé, qui nous permettrons de concrétiser notre armoire. Enfin, nous terminerons notre travail par une conclusion générale. Chapitre I Généralités sur les élévateurs 2 I.1. Introduction : Aujourd’hui les élévateurs présentent un moyen indispensable dans tous les secteurs actifs (chantier, industrie…..) car grâce à ces derniers on peut effectuer plusieurs opérations (déplacement, chargé ou bien décharger…) avec une grande souplesse et un bon contrôle, dans un court temps et à moindre effort. Ces opérations peuvent s’effectuer de différentes manières (transport de produits verticalement, horizontalement ou bien avec une inclinaison). Le choix entre les techniques dépendra surtout de la configuration du processus et de la capacité exigée. Pour faire face à ce vaste domaine d’utilisation, plusieurs entreprises se sont spécialisées dans le domaine de construction de ces derniers afin de concevoir les différents types d’élévateurs selon le besoin, chaque type a son domaine et ses caractéristiques d’utilisation. Dans ce présent chapitre on va se contenter de citer quelques types d’élévateurs existant et les plus répandus. I.2. Différents types d’élévateurs : I.2.1. Monte-charge : Les monte-charges sont des appareils proches à un ascenseur, mais sont généralement utilisés comme leur nom l'indique pour faire monter ou descendre des charges et ce, sur des niveaux définis. Ils ne sont pas spécialement destinés à un usage industriel, mais peuvent être installés dans une maison pour un usage domestique. [1] Fig. I.1 : Exemple d’un monte-charge de chantier. Chapitre I Généralités sur les élévateurs 3 I.2.2. Tables et plates formes élévatrices : Elles sont utilisées dans divers applications telles que : Transfert de charges Changement de niveau Chargement de véhicules Intégration dans les lignes de production automatiques et semi automatiques Elles ont une très grande capacité de levage, jusqu'à 2000 daN. [2] Fig. I.2 : différents types de tables élévatrices I.2.3. Les chariots électriques : Il existe plusieurs gammes de chariots, ils sont classés selon les principales options de base, parmi lesquelles on peut citer trois types : [2] Chariots élévateurs  Les chariots élévateurs à mât rétractable Les gerbeurs I.2.3.1. chariots élévateurs : Ces appareils assurent à la fois le transport horizontal et le levage des charges à des différentes hauteurs. Les plus courants de ce type de chariots sont ceux à fourche ou en porte à faux. Chapitre I Généralités sur les élévateurs 4 Fig. I.3 : chariot élévateurs à fourche. I.2.3.2. Les chariots élévateurs à mât rétractable : Ce type d’élévateurs équipé d’un mât qui a la possibilité de se rétracter horizontalement, ce qui permet de déplacer des charges en porte à faux latéralement par avancement du mât ou du tablier porte-fourche. Ils sont généralement utilisés à l’intérieur pour la manutention de charges dans les allées étroites des ateliers, magasins…..etc. [2] Le choix du type de chariot se fait essentiellement en fonction de : L’état des sols Caractéristiques de la charge à manipuler L’importance du déplacement horizontal et des élévations L’espace disponible pour l’évolution du chariot [2]. Figure I.4 : Chariot élévateur à mât rétractable. Chapitre I Généralités sur les élévateurs 5 I.2.3.3. Les gerbeurs : Les gerbeurs sont des appareils dérivés de transpalettes équipés d’un ensemble élévateurs utilisés pour la manutention des palettes permettant le stockage de marchandise en hauteur (2 à 5 m), ils sont utilisés en usine et magasins dans les lieux exigus. Les plus connu sont ceux équipés de fourches recouvrantes. Il existe trois catégories de uploads/Industriel/ armoir-de-commande.pdf