Mémoire du projet de stage [603019]

Mémoire du projet de stage
Automatisation et programmation d’une unité de
traitement de MAP soluble (phosphate mono
ammonique) de l’Office Chérifien Phosphate Jorf
Lasfar -Maroc – CA2E Maroc
Réalisé par :
Hajar MOBHID Encadrée par :
Mr. Omar CHERKAOUI
Université Mohammed V Rabat
Ecole Normale Supérieure de l’Enseignement Technique
Soutenue le 08 Décembre 2017, devant le jury :

M. Azzouz LOUKDACHE, professeur à l’ENSET
M. Abdelilah JILBAB, professeur à l’ENSET, Lieu du stage :
Consulting of Automation and
Electrical Engi neering-IBITEK
Group
Département Génie Electrique
3ème année filière d’ingénieurs

Dédicaces
A mes chers parents
A mon cher frère aîné,
Merci pour votre soutien

Remerciements

Je tiens à remercier tous ceux qui m’ont aidée pour
la réalisation de ce travail. En premier lieu Mr.
Omar CHERKAOUI , Mr. Abdelmounaim OUSSAID
, Mr. D.Zouhair et Mademoiselle Karima pour leur
aide, disponibilité et précieux conseils qu’il nous ont
fournis durant toute la période de ce stage.
Notre gratitude s’adresse, aux membres du jury pour
avoir fait le grand honneur d’accepter d’évaluer ce
travail.
Nous tenons aussi à remercier les corps professoral et
administratif de notre établissement de formation qui
ne cessent de conjuguer leurs efforts pour nous offrir
un enseignement solide de qualité.
Finalement, je tiens à remercier tous ceux qui, de près
ou de loin, m’ont apportée un soutien moral ou
matériel.

Résumé

Ce document constitue la mémoi re de mon projet de stage technique d’une période de deux
mois effectué au sein de CA2E Casablanca(Consulting of Automation and Electrical
Engineering) Groupe IBITEK. Durant ce stage, j’ai eu l’occasion de travailler sur l’un des projets
réalisés par cett e société au profit de l’automatisation, la supervision d’une unité de traitement
de MAP (phosphate mono ammonique) au sein de l’Office Chérifien Phosphate Jorf Lasfar. Ma
mission consistait à la programmation d’une partie de cette unité , à dire vrai la séquence 100
qui est la préparation de NaHS à base du logiciel PCS7 Siemens. En premier lieu, j’ai contribué
à la réalisation des vues synoptiques sur WINCC Designer , désignée comme étant une étape
primordiale en se basant sur les PID et les découpages des unités selon le besoin du client. Puis,
j’étais amenée à effectuer les diagrammes SFC et CFC et à tester le fonctionnement du
programme avec le RunTime.

Mots clés : PCS7 , MAP, SFC, CFC, WINCC, PID

Abstract
This document is the memory of my internship project which was done in The Consulting of
Automation And Electrical Engineering in Casablanca. During that internship, I was lucky to
work on one of the projects carried out by this society which is developing and programming an
unit of MAP ( Mono Amoniuom Phosphate) whose location is in OCP Jorf Lasfar. At first , I
had contributed in designing synoptics with WINCC Designer basing our work on Piping and
Instrumentation Diagrams. Then I had to carry out a part of MAP project , in other words
preparation of NaHS solution , I was involved in programming with SFC as well as CFC and
then testing their co -working with respect to client’s requirements described in documents.
Key words : PCS7 , MAP, SFC, CFC, WINCC, PI D

Table des matières
Introduction générale ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. …. 2
CHAPITRE I ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………….. 3
Présentation de l’organisme d’accueil ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………. 3
I-1. Aperçu sur IBITEK GROUP ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………….. 4
I-2. Présentation de CA2E Maroc ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………. 5
I-3. Fiche d’identité ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………. 5
I-4. Organigramme de CA2E Maroc ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………. 6
CHAPITRE II ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………… 7
Présentation du projet MAP ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………………….. 7
II-1. INTRODUCTION ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. … 8
II-2. Les sections de l’atelier de production ………………………….. ………………………….. …………………………. 8
II-2-1. Pré -traitement de l’acide faible ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………. 8
II-2-2. Neutralisation de l’acide ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………… 9
II-2-3. Filtration ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………. 10
II-2-4 CRISTALLISATION ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………………….. 10
II-2-5. CENTRIFUGATION DE LA SOLUTION DE MAP ………………………….. ………………………….. …….. 10
II-2-6. SÉCHAGE ET REFROIDISSEMENT DES CRISTAUX ………………………….. ………………………….. . 10
II-2-7. CONDITIONNEMENT EN SAC ET BIG BAG ………………………….. ………………………….. …………… 11
II-2-8 STOCKAGE FINAL ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………………….. 11
II-3. Conclusion ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………. 11
CHAPITRE III ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………… 12
Présentation du système SIMATIC PCS7 ………………………….. ………………………….. ………………………….. …… 12
III-1. Introduction ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. …….. 13
III.2 Création d’un multi projet ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………….. 14
III.3 structure d’un projet PCS7 ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………. 15
III.3.1 Configuration matérielle (vue des composantes) ………………………….. ………………………….. ……….. 15
III.3.2. Configuration technologique (vue technologique) ………………………….. ………………………….. …….. 16
III.3.3. Configuration des données pour l’automate ………………………….. ………………………….. …………….. 16
III.4 Description des blocs fonctionnels de l’APL ………………………….. ………………………….. ……………….. 17
III.4.1 Description et programmation des blocs Fonctionnels ………………………….. ………………………….. 18
III 5.1 Système multiposte ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………… 24
III 5.2 Configuration de la communication ………………………….. ………………………….. ……………………. 25

III.6 Diagrammes SFC ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………………….. 28
CHAPITRE IV ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………… 31
Programmation de l’application ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………… 31
IV-1. Introduction ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………. 32
IV-2. Analyse fonctionnelle de la séquence ………………………….. ………………………….. ………………………….. … 32
IV-3. Diagrammes CFC ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. . 35
IV-4. Diagrammes SFC de la séquence ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……… 38
IV-5 . Partie WINCC ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. ….. 40
…………………………………………………………………………………………………………….. …………………………………… 40
IV-6 . Test du programme ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………… 44
CONCLUSION GENERALE ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………… 46
Annexe ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………………… 47

Liste des figures
Figure 1: Les implantations du IBITEK Group dans le monde ………………………….. ………………….. 4
Figure 2:Fiche d'identité CA2E Maroc ………………………….. ………………………….. ………………………. 5
Figure 3: Organigramme de CA2E ………………………….. ………………………….. ………………………….. .. 6
Figure 4 : Projet MAP ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………………. 8
Figure 5 : zone de prétraitement de l'acide ………………………….. ………………………….. ………………….. 9
Figure 6: zone de neutralisation de l'acide ………………………….. ………………………….. ………………….. 9
Figure 7 cristalisation ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………… 10
Figure 8 conditionnement en sac ………………………….. ………………………….. ………………………….. …. 11
Figure 9:SIMATIC PCS7 Engineering ………………………….. ………………………….. …………………….. 13
Figure 10: Création d'un multiprojet ………………………….. ………………………….. ………………………… 14
Figure 11: Sélection de la CPU ………………………….. ………………………….. ………………………….. ….. 15
Figure 12 : C onfiguration matérielle de l'AS ………………………….. ………………………….. …………….. 16
Figure 13: Bloc : MotL – Moteur (Large) ………………………….. ………………………….. ………………… 18
Figure 14 : B loc : VlvAnL – Vanne réglante (Large) ………………………….. ………………………….. …. 20
Figure 15: Bloc MonAnL ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………… 21
Figure 16: Le bloc MonAnL ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………. 21
Figure 17:Le bloc : MonDiL ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………. 22
Figure 18: Diagramme de fonctionnement d'entrée sortie ………………………….. ……………………….. 22
Figure 19: Interlock 02/04/08 ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……… 23
Figure 20: Système multiposte ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……. 24
Figure 21: Configuration de la communication ………………………….. ………………………….. ………….. 25
Figure 22: Bibliothèque des icônes de bloc ………………………….. ………………………….. ……………….. 26
Figure 23: Représe ntation des icônes de bloc ………………………….. ………………………….. ……………. 26
Figure 24: Blocs d’affichage MotL – Moteur (Large) ………………………….. ………………………….. … 27
Figure 25 : Blocs d’affichage VlvL – Vanne (Large) ………………………….. ………………………….. …. 27
Figure 26: STRUCTURE DES SÉQUENCES D'ÉTAPE ………………………….. ……………………….. 29
Figure 27 : outils de création du SFC ………………………….. ………………………….. ……………………….. 30
Figure 28 : Création du SFC au sein de la séquence ………………………….. ………………………….. …… 30
Figure 29 : projet OCP MAP sur PCS7 ………………………….. ………………………….. …………………….. 34
Figure 30 : Interlocks des CI ,CP et Mode Auto ………………………….. ………………………….. ………. 35
Figure 31: Sélection de l'eau ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………. 36
Figure 32:Alarmes Bandeaux ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……… 36
Figure 33: Temps de gestation ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……. 37
Figure 34:Acquittement des messages ………………………….. ………………………….. …………………….. 37
Figure 35:Diagramme SFC de la séquence ………………………….. ………………………….. ……………….. 38
Figure 36: Propriètés du diagramme de démarrage de la séquence ………………………….. …………… 39
Figure 37 : Propriétés du diagramme d'arrêt de la séquence ………………………….. …………………….. 39
Figure 38 : Vues synoptiques de la séquence sur Wincc Designer ………………………….. ……………. 40

Figure 39 : Image de la Faceplate ………………………….. ………………………….. ………………………….. . 41
Figure 40: Alarmes Bandeaux ………………………….. ………………………….. ………………………….. …….. 42
Figure 41: messages et boutons d’acquittement ………………………….. ………………………….. ………… 42
Figure 42 : Pression bouton gauche ………………………….. ………………………….. …………………………. 42
Figure 43: Relâchement bouton gauche ………………………….. ………………………….. ……………………. 43
Figure 44: Paramètres de clignotement du message ………………………….. ………………………….. …… 43
Figure 45: SFC en test ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………….. 44

Liste des tableaux

Tableau 1: Tableau des conditions initiales ………………………….. ………………………….. ………………………….. . 33
Tableau 2:Tableau des conditions permanentes ………………………….. ………………………….. …………………….. 33
Tableau 3: Tableau des paramètres ingénieur ………………………….. ………………………….. ……………………….. 33
Tableau 4 : Tableau des messages à afficher ………………………….. ………………………….. …………………………. 33
Tableau 5: Tableau de sélection des eaux ………………………….. ………………………….. ………………………….. …. 34

1

Liste des abréviations

CA2E : Consulting of Automation and Electrical Engineering
IBITEK : Intelligent Buisnes Industrial Technology
SFC : Sequential fonction chart
CFC : Continuos fonction chart
PCS7 : Process Control System 7
MAP : Mono Amonium Phosphate
AS : Automatic station
ES : Poste ingénieur
OS : Poste opérateur
OCP : Office Chérifien Phosphate
CI : Conditions initiales
CP : Conditions permanentes

2

Introduction générale

Suite à une augmentation significative de la production et de la
concurrence, les sociétés du domaine industriel ont songé à améliorer leurs
procédés de contrôle et supervision , maintenance et production tout en
respectant les critères d’environnement. L’Office Chérifien Phosphate de
Jorf Lasfer a lancé un projet de développement et de la construction d’un
Atelier de fabrication de Mono Ammonium Phosphate (MAP) soluble
dans l’eau à partir d’acide phosphorique vert à 27%. La production
nominale sera de 100.000 tonnes par an. Un procédé jugé nouveau à cet
office. L’Atelier sera insta llé sur le site du complexe industriel du groupe
OCP à Jorf Lasfar à 125km au sud de Casablanca et à 25km au sud d’El
Jadida au Maroc. CA2E Casablanca , connu sur le niveau électricité et
automatisme a pris en charge ce projet , dont la partie qui nous int éresse le
plus dans le rapport est celle d’automatisme. Le présent rapport décèle
toutes les phases de programmation d’une partie de ce projet
précédemment expliqué ; qui est la préparation de NaHS dont l’analyse
fonctionnelle préparée par le client est au ssi citée, Tout d’abord, on va
commencer par la présentation de l’organisme d’accueil CA2E et groupe
IBITEK , le deuxième chapitre sera consacré à une représentation du
projet MAP soluble. Le troisième chapitre décrira système SIMATIC
PCS7 et finalement le dernier chapitre contiendra toutes les étapes de la
programmation de l’application avant de clore avec une conclusion
générale.

3

CHAPITRE I
Présentation de l’organisme
d’accueil

4

I-1. Aperçu sur IBITEK GROUP

Le groupe IBITEK offre de multiples services à ses clients à savoir: L’électricité, l’automatisme,
la maintenance ainsi que le décisionnel, son nom « Intelligent Business I ndustry Technology »
affirme sa volonté d’apporter l’intelligence au sein des procédés industriels à des fins
d’optimisation.
Le groupe IBITEK regroupe quatre partenaires dans quatre pays différents, ces partenaires sont :
 CA2E -Maroc ;
 IBITEK -France ;
 IBITEK -République Tchèque ;
 IBITEK -Algérie ;
 IBITEK -Tunisie ;
 IBITEK -South America.

Figure 1: Les implantations du IBITEK Group dans le monde

5

I-2. Présentation de CA2E Maroc

CA2E -Maroc (Consulting, Automation and Electrical Engineering), organisme d’accueil de mon
stage technique, fait partie du groupe IBITEK , reconnu au niveau mondial pour les solutions et
les services qu’il offre à ses clients à travers le monde.
Les domaines d’activité de CA2E sont :
 Electricité Industrielle Moyenne & Basse Tension ;
 Automatismes & Systèmes de Contrôle Commande ;
 Instrumentation & Régulation ;
 Informatique décisionnelle (Business Intelligence).

Les prestations proposées sont :
 Etudes d’avant -projet ;
 Etudes de réalisation & Etude s de détail ;
 Développement & programmation ;
 Fabrication en atelier ;
 Fourniture ;
 Montage et installation ;
 Mise en service ;
 Assistance technique ;
 Formation ;
 Maintenance ;
 Conseil.

I-3. Fiche d’identité

Figure 2:Fiche d'identité CA2E Maroc

6

I-4. Organigramme de CA2E Maroc

Figure 3: Organigramme de CA2E

7

CHAPITRE II
Présentation du projet MAP

8

II-1. INTRODUCTION

Le projet consiste au développement et à la construction d’un atelier de fabrication de Mono
Amonium Phosphate (MAP) soluble dans l’eau à partir d’acide phosphorique vert à 27%. La
production nominale sera de 100.000 tonnes par an . L’atelier sera installé sur le site du
complexe industriel du groupe OCP à Jorf Lasfar à 125Km de la ville de Casablance et 25 km du
sud de la ville d’Eljadida au Maroc.

II-2. Les sections de l’atelier de production :
II-2-1. Pré -traitement de l’acide faible

L’acide phosphorique faible est d’abord dé sulfaté par addition de phosphate dans un réacteur
chauffé à 85°C puis dés arsénié dans un réacteur tubulaire sous pression pour limiter les pertes
de H2S par dégagement gazeux .les précipités formés lors de ces opérations sont séparés par
décantation .l’acide clair ainsi prétraité est dopé en aluminium en ajouta nt Al(OH) 3 pour
permettre une meilleure élimination lors de la purification chimique du magnésium et du fluor
présents dans l’acide de départ.
Figure 4 : Projet MAP

9

II-2-2. Neutralisation de l’acide
La neutralisation de l’acide à l’ammoniac gazeux, qui permet en outre d’éliminer par
précipitation la majeure partie des impuretés, est effectuée en deux étapes : une première pour
forme r une base de solides suffisante, et une seconde pour favoriser la croissance des germes et
d’assurer ainsi ne bonne filtrabilité ultérieure. La température dans cette section et jusqu’après
filtration est maintenue à 95°C afin de réduire la co -précipitati on de MAP. L’acide prétraité est
d’abord pompé vers un laveur de gaz afin de neutraliser les traces d’ammoniac contenues dans le
dégazage des équipements de l’installation. Il est ensuite alimenté vers la première cuve de
neutralisation jusqu’à un rapport N/P de 0.9. La solution est ensuite transférée vers une deuxième
cuve dans laquelle les eaux -mères de la centrifugeuse sont recyclées. Ces eaux -mères ont un
rapport N/P compris entre 1.3 et 1.4 ce qui fait monter le N/P du mélange. Un appoint de NH3
permet d’ajuster ce rapport à 1.2. Dans une troisième cuve , un ajout de craie peut, si nécessaire,
être effectué afin d’assurer une meilleure élimination du fluor lors de la filtration.

Figure 6: zone de neutralisation de l'acide
Figure 5 : zone de prétraitement de l'acide

10

II-2-3. Filtration :
Le milieu réactionnel est ensuite filtré chaud sur le filtre presse. Le plateau de filtration contient
un peu de MAP cristallisée mais aussi la majorité du fluor et des impuretés m étalliques.

II-2-4 CRISTALLISATION
Le filtrat alimente un cristallisoir à circulation forcée connecté à un évaporateur sous vide. Le
milieu réactionnel y circule en boucle à très haut débit et l’apport calorifique y est assuré par un
échangeur de chaleur tubulaire alimenté par de la vapeur. Sous l’effet de l’évaporation de l’eau,
et donc de l’augmentation de la concentration en MAP de la solution, le MAP cristallise.

II-2-5. CENTRIFUGATION DE LA SOLUTION DE MAP
Le milieu réactionnel est alors soutiré en continu et centrifugé sur essoreuses afin de séparer les
cristaux des eaux -mères. Celles -ci sont renvoyées à la seconde cuve de neutralisation afin de
maîtriser le rapport N/P. Certaines impuretés sont peu éliminées lors de l’étape de filtration. Afin
d’éviter que ces impuretés ne s’accumulent dans la boucle des eaux -mères, un taux de purge est
fixé en conséquence pour répondre aux spécifications du produit fini.

II-2-6. SÉCHAGE ET REFROIDISSEMENT DES CRISTAUX
Les cristaux quant à eux sont séchés et refroidis avec de l’air sec pour répondre aux spécifications
d’humidité..
Figure 7 Cristalisation

11

II-2-7. CONDITIONNEMENT EN SAC ET BIG BAG
Les cristaux de MAP sont tamisés et finalement conditionnés en sacs ou en big -bags, palettisés et
éventuellement houssés.

II-2-8 STOCKAGE FINAL
Les palettes (sacs ou big -bags) sont stockées en racks dans un magasin d’une capacité maximale
de +/ – 8.000 tonnes. .

II-3. Conclusion

En guise de conclusion, le traitement MAP (Mono Amonium Phosphate) passe par huit
étapes : le prétraitement de l’acide faible , la neutralisation, la filtration, la
cristallisation, la centrifugation de la solution MAP, le séchage puis le conditionnement en sac
et finalement le stockage finale.
Figure 8 : Conditionnement en sac

12

CHAPITRE III
Présentation du système
SIMATIC PCS7

13

III-1. Introduction

SIMATIC PCS 7 (Process Control System 7) est un nouveau système de contrôle qui couvre
l’ensemble des fonctions assurées par les différentes unités d’une installation Industrielle. On
définit donc le contrôle processus comme étant l’ensemble des trois fonctions Suivantes :
 La fonction automatisation: qui comprend, la mesure des grandeurs physiques, la
régulation, la commande etc. cette fonction est assurée par le système d’automatisation
API qui utilise les CPU du SIMATIC S7 -400 qui entre dans une gamme d’automates de
haute performance destinée aux applications les plus complexes dans le milieu industriel.
 La fonction supervision : qui comprend la visualisation, la command e, l’enregistrement,
etc. Elle est réalisée par le système de supervision Win CC.
 La fonction communication : qui assure l’échange des données entre les équipements de
l’installation à l’aide de bus de terrain et de bus système.

Figure 9:SIMATIC P CS7 Engineering

14

III.2 Création d’un multi projet

Les multi projets offrent un grand avantage : ils permettent de répartir les projets Individuels
entre différents collaborateurs. Les ordinateurs utilisés peuvent dans ce cas être considérés
comme un système d’ingénierie partagé. Le PCS 7 offre les fonctio ns système nécessaires pour
gérer, décentraliser et regrouper les projets. Les projets peuvent rester dans le multiprojet ou être
détachés pendant la durée du traitement.
 Créer un multiprojet avec l’assistant PCS 7 « Nouveau projet »

L’assistant « Nouveau projet » vous guide pas à pas lors de la création d’un nouveau projet et
vous assiste en vous proposant des paramétrages standards. L’assistant PCS 7 crée
automatiquement différents objets en fonction des paramétrages par défaut ou standard choisis.
Les f igures suivantes vous donnent un aperçu des étapes de création d’un nouveau multiprojet
PCS 7 à l’aide de l’assistant :
 Lancez l’assistant PCS 7 « Nouveau projet » dans SIMATIC Manager.
Cliquez sur le bouton « Suivant » pour poursuivre pas à pas…

Figure 10: Création d'un multiprojet

15
 Sélectionnez le type de CPU souhaité dans la liste proposée (bundle). La
liste affiche des informations détaillées sur la CPU choisie. Si vous ne
trouvez pas exactement la CPU souhaitée, vous pourrez adapte r
ultérieurement les données de configuration inexactes dans HW Config.
Le bouton « Rechercher » vous permet de rechercher un numéro MLFB.
Avec« Nombre de modules de communication », vous définissez le
nombre de CP Profibus.

III.3 structure d’un projet PCS7
Un projet PCS7 est créé sur un poste d’ingénierie (ES). Il comprend deux grandes composantes
distinctes mais complémentaires, qui sont : la composante m atérielle et la composante logicielle.
Pour assurer une homogénéité du projet, la configuration de ces deux composantes est nécessaire.
Dans le jargon du SIMATIC, on parle de configuration matérielle et de configuration
technologique (pour le logiciel).

III.3.1 Configuration matérielle (vue des composantes) :
Dans cette partie, il est question de décrire comment le matériel est configuré et comment les
systèmes fonctionnent les uns avec les autres. Les systèmes concernés sont le système
d’automatisation e t la station operateur :

 Système d‘automatisation (AS): L’AS est compose d’un châssis encore
appelé rack (fond de panier qui prend en charge les liaisons des modules
enfiches), d’une alimentation, d’une CPU, et d’un processeur de
communication tel que la CP 443 pour la communication via Industriel
Ethernet. La configuration matérielle s’effectuera en utilisant le HW
config tout en respectant les références de la CPU, du processeur de
Figure 11: Sélection de la CPU

16
communication (CP), de l’alimentation(PS), des Modules des entrées sorties TOR, des modules
d’interface (IM) ET200.
La figure ci -dessous montre un exemple de configuration matérielle et les références des
éléments d’un automate redondant utilisé :

 Station opérateur (OS) : Elle est représentée sur le PC et sert à la conduite et à la
surveillance du processus en cours. La liaison entre l’AS et l’OS est réalisée soit par
profibus DP, soit par l’industriel.

III.3.2. Configuration technologique (vue technologique)
La configuration technologique concerne la configuration des données pour l’automate dans
laquelle on fait la programmation de notre projet et des données pour la station opérateur.

III.3.3. Configuration des données pour l’automate
est faite à l’aide de langage de programmation de base de SIMATIC -S7, il est composé des
langages de programmation standard qui sont le CONT (langage à contact), LIST
(programmation sous forme de liste) et LOG(Programmation à base de logigramme) à partir de
ces langages de base, on déduit le CFC .
Figure 12 : conf iguration matérielle de l'AS

17
Présentation du CFC:

Le CFC (Continuos fonction chart) est un éditeur graphique basé sur le logiciel STEP7. Il permet
d’élaborer une architecture logicielle globale pour une CPU a part ir de blocs Préprogrammés. Pour ce
faire, les blocs sont insérés dans des diagrammes fonctionnels et interconnectés. Connecter signifie
transmettre des valeurs d’une sortie de bloc vers une ou plusieurs entrées de bloc.
Présentation du SFC:

Une command e séquentielle est une commande dont l’exécution se déroule par étapes, en passant
d’un état à l’autre en fonction de certaines conditions. Le SFC (Sequential Function Chart) est
une commande séquentielle qui permet de commander des fonctions de l’automati sme de base
(généralement élaborées avec CFC) à l’aide de changements de mode de fonctionnement et
d’état, et de les traiter de manière sélective.

III.4 Description des blocs fonctionnels de l’APL
La PCS 7 Advanced Process Library (APL) est une bibliothèque de blocs pour PCS 7 qui a été
introduite avec la version 7.1 de PCS 7. Elle couvre tous les blocs et fonctions de la précédente
bibliothèque standard PCS 7. Elle offre en outre de nouvelles fonctions de bloc ainsi que de s
blocs entièrement nouveaux.
La bibliothèque standard PCS 7 reste néanmoins disponible. Il est également possible d’utiliser
simultanément les deux bibliothèques dans un même projet (par ex. dans un diagramme).
La bibliothèque APL de PCS7 capable de satisfaire les besoins et les exigences requises par le
STANDARD.
Dans notre projet on a utilisé Les blocs fonctionnels développés suivants :
 Signaux logiques : Pcs7DiIn pour les entrées numérique / Pcs7DiOu pour
les sorties numérique.
 Signaux analogiques : Pcs7AnIn pour les entrées Analogique /Pcs7AnOu
pour les sorties Analogique.

 Vannes : VlvL – Vanne (Large) / VlvAnL vanne réglage analogique.
 Moteurs : MotL – Moteur (Large) pour les moteurs MCC / MotSpdCL –
Moteur à deux vitesses pour les moteurs à vari ateur de vitesse.
 Verrouillage : Intlk02/04/08

Chaque block possède une interface graphique associée (face plate) capable d'afficher ses états et
de gérer la simulation grâce à une Library Template V8 sous WINCC.

18
III.4.1 Description et programmation des blocs Fonctionnels
Le bloc : MotL – Moteur (Large)

Le bloc moteur MotL est comparable, d’un point de vue fonctionnel, au bloc moteur
FB66 de la bibliothèque standard PCS 7. Il s’utilise pour la commande de moteurs
simples MCC à l’aide d’un signal de commande.

Figure 13: Le bloc : MotL – Moteur (Large)

19
 Commutation Manuel -Automatique :
La commutation peut être réalisée soit par l’opérateur sur l’OS, soit automatiquement par
interconnexion dans CFC / SFC. Pour la commutation dans CFC / SFC, on dispose des entrées
ModLiOp, AutModLi et ManModLi sur le bloc MotL. Le mode de fonctionnement sélectionné
est signalé à l’opérateur dans le bloc d’affichage visualisé sur l’OS. Pour interroger le mode de
fonctionnement dans une logique CFC / SFC, on dispo se des sorties de bloc AutAct et ManAct.
 Commande Marche -Arrêt en mode automatique

Si le mode de fonctionnement automatique est présélectionné (AutAct =1), le moteur peut être
mis en marche ou à l’arrêt à l’aide d’une logique dans CFC ou par SFC. On dispo se pour la
commande des deux entrées de bloc StartAut et StopAut. Le Feature Bit 4 « Mode commutateur
ou jog » permet de spécifier si la commande doit faire appel aux deux entrées ou uniquement à
l’entrée StartAut :
 Mode commutateur (Feature Bit 4 = 1) pré sélectionné. En mode commutateur, le moteur
est mis en marche et à l’arrêt via l’entrée StartAut. L’entrée StopAut n’a pas de fonction
en mode commutateur.
 Mode jog (Feature Bit 4 = 0) présélectionné. En mode jog, le moteur est mis en marche
via l’entrée StartAut = 1. La mise à l’arrêt du moteur s’effectue via l’entrée StopAut = 1.
Les deux entrées ne doivent pas avoir simultanément l’état de signal « 1 ». Un 1 aux deux
entrées est signalé sur l'OS et affiché à la sortie ErrorNum du bloc MotL par la valeur «
51 ».

La mise en marche ou à l’arrêt du moteur ne peut cependant s’effectuer que si les autorisations
requises sont données ou si aucun verrouillage (Permit, Interlock, Protect) n’est présent.
 Temps d’alerte
Des temps d’alerte peuvent être définis pour le bloc fonctionnel moteur. La sortie WarnAct
permet par ex. de commander un avertisseur lumineux ou sonore. Ces signaux d’alerte peuvent
servir à informer les opérateurs du démarrage imminent du moteur correspondant. Les temps
d’alerte peuvent être confi gurés séparément pour les modes de fonctionnement manuel et
automatique :
 Mode manuel : paramètre d’entrée WarnTiMan (unité seconde)
 Mode automatique : paramètre d’entrée WarnTiAut (unité
seconde)

Si WarnTiMan ou WarnTiAut sont configurés avec 0, la sorti e WarnAct n’est pas commandée
dans le mode de fonctionnement correspondant et aucune alerte n’est émise.
La configuration d’un temps d’alerte entraîne une temporisation de la commande de démarrage
de la durée du temps d’alerte paramétré.
 Verrouillage du ré -enclenchement après arrêt du moteur

Le paramètre d’entrée IdleTime du bloc moteur s’utilise pour définir un temps d’attente (en
secondes) avant un redémarrage. Si un moteur en cours de fonctionnement est mis à l’arrêt, il ne
peut être redémarré qu’après écoulement de ce temps.

20
Ce verrouillage de ré -enclenchement est actif en mode manuel et automatique et avec StartForce .
Si le moteur est commandé en mode local via le bloc et non directement via l’installation de
commande, le verrouillage de ré -enclenchement est également actif. Si la valeur « 0 » a été
paramétrée pour IdleTime, la fonction correspondante est désactivée.

Le bloc : VlvAnL – Vanne réglante (Large)

 Domaine d'application de VlvAnL
Ce bloc est utilisé pour les applications suivantes :
 Activation d'une vanne de réglage analogique et d'un positionneur à position de repos
paramétrable
 Activation d'une soupape auxiliaire optionnelle pour commander l'énergie auxiliaire de la
vanne de réglage

Figure 14 : Le bloc : VlvAnL – Vanne réglante (Large)

 Mode de fonctionnement
La vanne de réglage est commandée dans une position définie au moyen d'un signal d'activation
analogique. Pour cela, le signal d'activation peut être calculé par une fonction de rampe.
Le bloc calcule l'écart de réglage à partir de la différence entre le signal d'activation et la
signalisation de position et il peut s urveiller cet écart afin qu'il reste entre une limite supérieure et
une limite inférieure. La position ouverte/fermée de la vanne de réglage est également surveillée.
A cet effet, le bloc offre la possibilité de raccorder des fins de course numériques. Il peut former
lui-même les signaux de position numériques au moyen de limites paramétrables pour la position
ouverte/fermée. Les signalisations en retour manquantes peuvent être dérivées de la commande
dans le bloc.

 Modes de fonctionnement manuel et automat ique
En "mode manuel", l'appareil est piloté par l'opérateur en commande manuelle. C'est l'opérateur
qui décide comment modifier la valeur réglante (signal de sortie) pour le bloc. La valeur réglante
peut être analogique ou binaire, selon le bloc fonctionn el.
En "Mode automatique", la commande de l'appareil par des entrées interconnectées ou
commandées par SFC est assurée par l'algorithme de bloc.

Description de blocs : MonAnL – Surveillance d’un point de mesure analogique (Large)
Ce bloc s’utilise po ur la surveillance d’une valeur de process analogique ainsi que les pentes de
cette dernière. Le bloc sert aussi à visualiser un point de mesure analogique en surveillant ses
valeurs limites. Il surveille aussi la pente du signal. En cas de violations des limites ou si la pente
du signal ne correspond pas aux exigences, des alarmes sont générées et émises.

Figure 15:bloc MonAnL
21

22

Le bloc : MonDiL – Surveillance d’un point de mesure Numérique (Large)

 Domaine d'application de MonDiL
Ce bloc est utilisé pour les applications suivantes :
 Surveillance d'un point de mesure TOR

 Mode de fonctionnement

Le bloc MonDiL sert à visualiser un point de mesure TOR avec suppression de la gigue. Si un
nombre de signaux de gigue trop élevé survient durant un intervalle de temps défini, ces signaux
sont signalés. La valeur TOR à surveiller est interconnectée avec le paramètre d' entrée In. A
chaque front du signal (1 – 0 ou 0 – 1), la temporisation paramétrable (FlutTmIn) pour
suppression de gigue est démarrée, comme le montre la figure ci -dessous.
Dès que la durée que vous avez spécifiée est écoulée et en l'absence d'un nouveau f ront, le signal
d'entrée est écrit dans le paramètre de sortie Out. Si vous réglez la durée de la temporisation
(FlutTmIn) sur 0 seconde, le signal d'entrée sera écrit directement dans la sortie
.
Figure 17: bloc : MonDiL
Figure 18: Diagramme de fonctionnement d'entrée sortie

23

Les blocs : Interlock 02/04/08 – Verrouillage :

 Domaine d'application d’Intlk02.
Ce bloc est utilisé pour les applications suivantes :
 verrouillage standardisé avec affichage

 Mode de fonctionnement

Le bloc sert à calculer un verrouillage standardisé pouvant être affiché sur l'OS. Il est possible de
fournir au bloc 2 signaux d'entrée au maximum pouvant être combinés entre eux par une logique
binaire. L'état du signal de sortie est également déterminé. Vous pouvez associer à chaque valeur
d'entrée une valeur analogique avec état de signal et unité pour l'indication dans le bloc d'affichage.
Le paramètre de sortie Out vous indique l'état actuellement présent.
 Out = 0: verrouillage
 Out = 1: état bon

Figure 19: Interlock 02/04/08

24

III.5 Visualisation de process (OS ingénierie)
L’OS de SIMATIC PCS 7 repose sur SIMATIC WinCC qui est un système de contrôle et
d'acquisition de données (SCADA) ainsi qu'une interface homme -machine développés par
Siemens. Les SCADA sont particulièrement utilisés dans la surveillance des processus industriels
et des infrastructures. SIMATIC WinCC p eut être utilisé avec Siemens PCS7. WinCC, complété
par un certain nombre d’options WinCC et d’outils additionnels de SIMATIC Manager, constitue
l’élément central de la station opérateur SIMATIC PCS 7. La configuration d’OS peut être
configurée comme un sy stème multiposte ou monoposte.
III 5.1 Système multiposte
Les serveurs gèrent la communication avec les AS, les vues, l’archivage de variables et les
alarmes. Un ou plusieurs clients assurent l’interface utilisateur. Dans un système multiposte, un
ou plusieurs serveurs OS desservent jusqu’à 32 postes de conduite (clients OS) avec des données
(données du projet, valeurs de process, archives, alarmes et messages) via un bus de terminaux.
Le bus de terminaux peut partager le support de transmission avec le bus d’installation ou être
réalisé comme bus séparé (Ethernet avec TCP/IP).

Figure 20: Système multiposte

25

Lorsqu’une disponibilité plus élevée est exigée, les serveurs OS peuvent également être exploités
de manière redondante. Les applications importantes sont surveillées par la fonction Health
Chec k. En cas de détection d’un défaut logiciel, celle -ci entraîne, si besoin est, la commutation
vers le serveur redondant. La synchronisation des serveurs OS redondants s’effectue
automatiquement et à grande vitesse. Les grandes flèches colorées de la figure ci-dessus
symbolisent l’échange d’informations entre AS et OS ou entre serveurs et clients.
Le Runtime OS est exécuté sur les serveurs OS.

 Ingénierie centralisée

Quelle que soit l’architecture du système, la station d’ingénierie (ES) est toujours la source de
l’ensemble de la configuration. Toutes les données de configuration sont chargées par l’ES dans
le système cible, comme le montrent les flèches noires en pointillés dans la figure ci -dessus.

 Simulation OS

Le Runtime OS d’un serveur ne doit pas être activé sur une ES. Il est possible de simuler une OS
sur l’ES pour permettre de tester une configuration OS en Runtime sur l’ES sans perturber le
fonctionnement du serveur OS.
III 5.2 Configuration de la communication
Les flèches représentent sur la f igure de système multiposte la communication entre une OS et
une AS. Pour qu’une communication soit possible il faut établir au préalable une liaison entre les
deux stations. Cette opération s’effectue à l’aide de NetPro où on Configure une liaison entre
l’application WinCC de la station PC (point de départ de la boîte de dialogue « Insérer une
nouvelle liaison ») et la CPU en tant que partenaire de liaison dans l’AS.

Figure 21: Configuration de la communication

26

@PCS7Typicals : « Bibliothèque des icônes de bloc »

 Représentation des icônes de bloc
En comparaison avec la bibliothèque standard PCS 7, le design des icônes de bloc de l’APL a
considérablement évolué.
La vue @PCS7TypicalsAPLV8.pdl contient une vaste sélection d’icônes de bloc :

Figure 22: Bibliothèque des icônes de bloc
Figure 23: Représentation des icônes de bloc

27

Les blocs d’affichage de l’APL (Face Plate)

 Bloc d’affichage MotL – Moteur (Large)

 Bloc d’affichage VlvL – Vanne (Large)

Affichage et commutation de l’état de
fonctionnement Affichage et commutation du mode de
fonctionnement
Informations de pontage Etat du signal Etat de verrouillage
Figure 24: Bloc d’affichage MotL – Moteur (Large)
Ouverture ou fermeture de la vanne
Figure 25 : Bloc d’affichage VlvL – Vanne (Large)

28

III.6 Diagrammes SFC
Introduction
SFC (Sequential Function Chart) est un éditeur graphique orienté flux de contrôle permettant
la création de commandes séquentielles pour le pilotage de process.
Une commande séquentielle est une commande dont l'exécution se déroule obligatoirement
par étapes. Elle passe d'un état au suivant en fonction de certaines conditions. Les contrôles
séquentiels permettent de traiter des opérations séquentielles et parallèles dans un mode discret en
fonction du temps ou des événements. Ils sont utilisés pour coordonner différentes fonctions
continues ainsi que pour contrôler des séquences de processus complexes. Selon les états ou les
événements définis, les changements de fonctionnement et de mode sont générés dans les
systèmes de contrôle logique existants et, par conséquent, la p erformance séquentielle souhaitée
est implémentée. Ils sont implémentés par une ou plusieurs étapes (en anglais: diagrammes de
fonctions séquentielles). Une séquence d'étapes est la séquence alternée d'étapes qui déclenchent
certaines actions respectivemen t, et les transitions qui font passer une étape à une autre dès que
l'état de validation de l'étape correspondante est respecté. Chaque séquence d'étapes a exactement
une étape de début et une étape de fin et, en plus, un nombre quelconque d'étapes intermé diaires
qui sont reliées respectivement par des bords orientés au moyen de transitions interposées. Les
diagrammes peuvent également générer des commentaires à travers des boucles dans la séquence
de pas. Ils peuvent également inclure des branches parallèl es ou alternatives. Cependant, dans ce
cas, il faut s'assurer pendant la conception que la séquence ne contient pas de segments qui ne
sont pas sécurisés ou indisponibles. Pour concevoir des contrôles séquentiels, en particulier les
méthodes formelles de c onception des diagrammes d'état ou des réseaux de Petri sont
disponibles. Les diagrammes d'état sont faciles à apprendre, rendent possible le diagnostic
automatique des erreurs et peuvent être convertis sans problème dans de nombreuses langues de
programma tion existantes pour les commandes de séquence. Cependant, la conception de
structures parallèles n'est pas possible, car les diagrammes d'état n'ont qu'un seul état.
Les réseaux de Petri sont considérablement plus complexes et plus exigeants mathématiquem ent.
Mais toutes les structures autorisées dans les contrôles séquentiels peuvent être modélisées et
analysées de manière approfondie. Ainsi, les propriétés de contrôle requises peuvent être
prouvées formellement. De même, les réseaux de Petri permettent u ne mise en œuvre sans
problème dans les contrôles séquentiels. Les contrôles séquentiels paramètrent et activent les
systèmes de contrôle logique de niveau inférieur en définissant des signaux de contrôle globaux
correspondants. Ces signaux de contrôle peu vent avoir un effet court ou durable, direct ou
retardé. Les contrôles séquentiels ainsi que les systèmes de contrôle logique doivent supporter
différents modes de fonctionnement. Le contrôle manuel particulier des transitions et les
interruptions temporai res ou permanentes des séquences de processus doivent être possibles. De
plus, des fonctions de protection spécifiques aux processus sont mises en oeuvre avec des
commandes séquentielles.

29

Dans PCS7, les contrôles de séquence sont implémen tés avec des diagrammes de fonctions
séquentielles (SFC). Les SFC fournissent une gestion efficace du mode de fonctionnement, une
grande maîtrise d'accès grâce à plusieurs modes de commutation ainsi qu'un paramétrage étendu
par différentes options de séque nce. Les SFC et les CFC interagissent et sont liés dans PCS7 au
moyen de variables de processus et de variables de contrôle. Le comportement interactif peut
également être contrôlé en détail.

STRUCTURE DES SÉQUENCES D'ÉTAPE
Une séquence d'étapes est la séquence alternée des étapes et des transitions.
Les étapes activent certaines actions. Les transitions contrôlent le changement d'une étape à
l'autre. La première étape d'une séquence d'étapes est appelée étape de début. C'est l'entrée
unique et est touj ours exécuté. La dernière étape dans une séquence est désignée en conséquence
comme la fin de l'étape. C'est la seule étape dans la séquence qui ne fait pas de transition de
séquence. Une fois que l'étape de fin est traitée, la séquence d'étapes est termin ée, ou le
traitement commence à nouveau. Ce dernier cas est également appelé boucle de séquence.
Les étapes et les transitions sont reliées les unes aux autres avec des diagrammes orientés. Il est
possible de Connecter une étape avec plusieurs transitions séquentielles; L'inverse est également
possible. Une transition est activée si toutes les étapes connectées en série sont actives et que la
condition de validation des étapes est respectée .Dans ce cas, d'abord, les étapes immédiatement
précédentes sont dé sactivées, puis les étapes suivantes sont activées.

Etape de début ( start step)
Transition 1
Etape 2
Figure 26: STRUCTURE DES SÉQUENCES D'ÉTAPE

1 : Bouton de sélection 2 : Insertion d’étape et transition
3 : Insertion de branche parallèle 4 : Insertion de branche alternative
5 : Insertion de boucle 6 : Insertion de saut

Figure 27 : outils de création du SFC
1 2 3 4 5 6
Figure 28 : Création du SFC au sein de la séquence
30

31

CHAPITRE IV
Programmation de
l’application

32

IV-1. Introduction
Avant l’élaboration de la programmation des séquences, il existe un certain nombre d’étapes à
effectuer qui dépendent de la méthode de travail de chaque société. A titre d’exemple, il était
nécessaire pour nous de préparer les fiches synoptiques sur Wincc Designer en se basant sur les
diagrammes PID (Piping & Instrumentation Diagramm).Chaque partie du process est représentée
par des PID et découpée selon le besoin en une ou plusieurs vues et qu’on dessine sur le Wincc.

IV-2. Analyse fonctionnelle de la séq uence
Une séquence automatique est prévue pour la préparation de la solution de NaHS.. Il est possible
de préparer la solution de NaHS avec deux types d’eaux : soit de l’eau industrielle (venant de
207A -AR-020), soit la purge alcaline du laveur de gaz du prétraitement (venant de la pompe
207A -AP-152 ou 207A -KP-152). L’opérateur doit donc sélectionner le type d’eau qu’il va
utiliser en agissant localement sur les vannes manuelles (BV03 0084 -B et PV011015 -C) et , via
le DCS, sur les vannes auto concernées
Séquence :
 Quand le niveau bas (LAL -1209) est détecté dans le bac (207A -AR-123), une alarme en
salle de contrôle avertit l’opérateur qu’une nouvelle charge de solution doit être préparée.
A ce moment, le bac (207A -AR-123) est rempli automatiquement soit d’ea u industrielle (
ouverture de la vanne XV1702), soit de la purge alcalin du laveur ( ouverture de la vanne
XV1702 et fermeture de la vanne XV1706).

 A niveau haut (LAH -1209), l’agitateur (207A -AA-123) démarre, la vanne XV1702 se
ferme ( et en mode alcalin la vanne XV1706 s’ouvre) pour stopper l’addition d’eau et un
signal de demande d’addition de produit apparaît sur le DCS et sur le boitier local.

 L’opérateur vide alors sept secs de 25 Kg de NaHS dans le bac (207A -AR-123), et une
fois l’opération effectu ée, acquitte le signal sur le boitier local (HS-1606=1)
 A ce moment, une temporisation de dix minutes durant laquelle la vanne (XV1701) ne
peut s’ouvrir, est initiée pour permettre la mise en solution ;Au terme des 10 minutes, la
vanne XV1706 est libérée e t la préparation est disponible pour être transférée vers le bac
de pompage (207A -AR-113).
 Si le bac (207A -AR-113) n’est pas en niveau haut (LAH -1207) , la vanne XV1701
s’ouvre et la préparation est transférée par gravité du bac (207A -AR-123), la vanne
(XV1701) se ferme, l’agitateur (207A -AA-123) s’arrête et le cycle recommence.

33

Tableau 1: Tableau des conditions initiales

Etats

Conditions initiales(CI)
Tags Descriptions
XV1701.ZSL=1 Fin de course fermé
XV1702.ZSL=1 Fin de course fermé
LI1207.LAHH=0 Le réservoir 207A -AR-113 n’est pas à niveau haut
LI1209.LAL=1 Le réservoir 207A -AR-123 n’est pas à niveau bas

Tableau 2:Tableau des co nditions permanentes

Etats Conditions permanentes (CP)
Tags Descriptions
LI1207.LAHH=0 Seuil de sécurité de niveau haut 207A -AR-113
207A -AA-123.D=0 Défaut agitateur 207A -AA-123-M
XV1701.D Défaut désordance vanne XV1701
XV1702.D Défaut désordance vanne XV1702
LAHH 1208=0. Seuil de sécurité de niveau haut 207A -AR-123

Tableau 3: Tableau des paramètres ingénieur

Valeurs à
encoder
10

70.00 Paramètres ingénieurs (PI)
unités Descriptions Tags
Min Temps de gestation dans 207A -AR 123 PI1
Seuil process de remplissage207A -AR 113
% LI120.LAH

Tableau 4 : Tableau des messages à afficher

Etats
ACK

ACK Messages
Tags Descriptions
MSG1 Vanne manuelle PV01 -1015C sur la ligne « purge
alkaline »ouverte ? et BV03 -0084B sur la ligne « eau industrielle »
fermée ?
MSG2 Vanne manuelle PV01 -1015C sur la ligne « purge alkaline »
fermée? et BV03 -0084B sur la ligne « eau industrielle » ouverte ?

34

Eau i
Al

Tableau 5: Tableau de sélection des eaux

Etats
ndustrielle=0
kaline=1 Sélection
Descriptions

Type des eaux

Dans un premier temps , le projet était créé et intitulé OCPMAP , au sein de l’AS01, nous avons
créé la séquence 100 de préparation de Nahs dont on a l’intention de programmer , elle contient
des dossiers : capteurs, mesures, moteurs ,vann es où on insère les différents capteurs, mesures,
moteurs et vannes qui apparaissent dans la séquence et qui sont cités dans l’analyse fonctionnelle
. Dans la figure ci -dessous apparait cette arborescence :

Le multiprojet
OCP MAP Les mesures des courants
présentes sur le PID
L’automate1
La séquence de
préparation de
NaHS
Figure 29 : projet OCP MAP sur PCS7

35

IV-3. Diagrammes CFC

 Interlocks des conditions initiales et permanentes
Les conditions permanentes qui figurent dans les tableaux sont des conditions qui doivent être
vérifiées à tout moment , l’absence d’une seule engendre l’arrêt de la séquence .Sur le CFC,
nous avons songé à créer trois interlocks : CP CI et Mode Auto qui r eflètent respectivement les
conditions permanentes, initiales et le mode automatique des équipements mis en jeu .

Interlock des conditions
permanentes Interlock du mode
automatique Interlock des conditions
initiales
Figure 30 : Interlo cks des CI ,CP et Mode Auto

36

 Sélection de l’eau

Il existe deux types d’eau à travailler avec pendant cette séquence, l’eau industrielle et l’eau Alkaline ;

 Alarmes Bandeaux

Commentaires :
1 : bloc MonDil de la première alarme Bandeau à afficher pour la séquence : cuve Nahs en
remplisage
2 : bloc MonDil de la deuxième alarme Bandeau à affi cher pour la séquence : allez mettre les
sacs de NaHS
Figure 32:Alarmes Bandeaux
Figure 31: Sélection de l'eau

1

2

37

 Le temps de gestation

 Acquittements de messages

Figure 34:Acquittement des messages
Figure 33: Temps de gestation

38
Diagramme de démarrage de la séquence :

IV-4. Diagrammes SFC de l a séquence

Figure 35:Diagramme SFC de la séquence

39

 Diagramme de démarrage de la séquence

Les propriétés de ce diagramme sont les sorties des interlocks des conditions permanentes,
initiales et l’interlock des modes automatiques des équipements, Si l’une de ces conditions ne
sont pas vérifiées, la séquence ne va pas commencer.
 Diagramme d’arrêt de la séquence

Figure 36: Propriètés du diagramme de démarrage de la séquence
Figure 37 : Propriétés du diagramme d'arrêt de la séquence

40
Commentaires :
L’arrêt de la séquence se fait si seulement si une des conditions permanentes n’est pas vérifiées
ou si on l’arrête carrément..

IV-5 . Partie WINCC
 Réalisation des vues synopt iques sur WINCC DESIGNER

Figure 38 : Vues synoptiques de la séquence sur Wincc Designer

41

 Réalisation de la FACEPLATE

Commentaires :

1
2
3
4
5
6

7
Figure 39 : Image de la Faceplate 8
1. Bouton ( Interlock 8 entrées des conditions permanentes)
2. Bouton ( Interlock 8 entrées des conditions initiales)
3. Paramètres ingénieurs
4. Bouton d’acquittement de messages
5. Message texte
6. Sélection de l’eau industrielle
7. Sélection de l’eau Alkaline
8. SFC de la séquence

42
 Signalisations : Alarmes et acquittements

Lorsque l’opérateur choisit l’eau industrielle, il doit ouvrir manuellement la vanne PV01 -1015C
et fermer la vanne BV03 -0084B ; si l’eau alkaline est choisie, c’est la vanne PV01 -1015C qui
doit se fermer et la vanne BV03 -0084B doit s’ouvrir, lorsque l’une des eaux est choisie, un
message doit s’afficher, et qui doit clignoter au cas où il n’est pas acquitté. Pour réaliser cette
tâche, on doit avoir deux variables ; une pour le message et un bouton pour l’acquittement de ce
message. Sur WinCC, le bouton a ét é esquissé, si ce dernier est pressé, la variable bouton1 reçoit
1 ( figure 42) , or si on relâche le bouton 1, la constante « 0 » est affectée au bouton1(figure43).

Figure 42 : Pression bouton gauche
Figure 41: messages et boutons d’acquittement
Figure 40: Alarmes Bandeaux
Alarme bandeau 1 : Cuve NaHS en remplissage
Alarme bandeau 2 : Allez mettre les sacs de NaHS

43

Figure 43: Relâchement bouton gauche
Figure 44: Paramètres de clignotement du message

44

Commentaires :
Il est possible de préparer la solution de NaHS avec deux types d’eaux : soit de l’eau industrielle
( venant de 207A -AR-020), soit la purge alcaline du laveur de gaz du prétraitement (venant de la
pompe 207A -AP-152 ou 207A -KP-152). L’opérateur doit donc sé lectionner le type d’eau qu’il
va utiliser en agissant localement sur les vannes manuelles (BV03 0084 -B et PV011015 -C) et ,
via le DCS, sur les vannes auto concernées
Si un type d’eau est sélectionné , un message doit s’afficher en clignotant (figure 37) , pour qu’il
s’arrête de clignoter, on doit l’acquitter. Pour réaliser cette procédure, on insère une zone texte
sur la Faceplate , où on écrit le message qui sera affiché, on clique sur ses propriétés de
clignotement ,on opte pour le clignotement de texte, auquel on affecte la variable message1 (la
vanne PV01 -1015C ouverte et la vanne BV03 -0084B ouverte ?).

IV-6 . Test du programme

Figure 45: SFC en test
1 2 3 4 5

45

Commentaires :
1. Abondonner le SFC
2. Lancer le SFC
3. Remise à zéro du SFC
4. Arrêter le test
5. Le diagramme SFC de la séquence

46

CONCLUSION GENERALE

Ce stage était une opportunité pour savoir plus sur le domaine de
l’automatisme qui sera sans doute un plus sur la formation d’un
ingénieur électrotechnicien. Pendant cette période, on a appris
l’utilisation d’un logiciel développé par Siemens pour les processus
industriels qui est PCS7 où on s’est mis à programmer avec le SFC, là
on crée un grafcet de fonctionnements dont les étapes et les transitions
se fondent sur l’analyse fonctionnelle de la séquence. La
programmation nécessite aussi des blocs programmés et inter
connect és à dire vrai les diagrammes CFC. On a aussi travaillé avec
WINCC pour dessiner la vue de la séquence qu’on désire programmer
ainsi que pour programmer le clignotement des messages et leurs
acquittements. finalement, pour tester la faisabilité de ce progr amme,
on a utilisé le RunTime . Ce stage n’a pas seulement développé nos
connaissances mais a forgé une bonne personnalité, un esprit d’équipe
et un sens de responsabilité.

47

Annexe

Figure 46:Annexe _vue générale du CFC