Rapport de Stage COPAG 3 [PDF]

Zitiervorschau

Royaume du Maroc Institut des Techniciens Spécialisés En Mécanique Agricole et Equipement Rural Bouknadel/Salé

Option : Electromécanique 2ème année

Rapport de stage

Réalisé Par

:

Imane LAMHANAGR

Encadré par

:

Mr. Ahmed REIAD

Lieu de stage

:

COPAG (Taroudant)

Année Universitaire : 2010/2011

COPAG

Etude d’une chaine automatisée

ITSMAERB

Remerciements Je tiens tout d'abord à exprimer toute ma gratitude aux membres du jury qui m’ont honoré en acceptant de juger ce travail, et tous les professeurs du département Electromécanique à l’Institut des Techniciens Spécialisés en Mécanique Agricole et Equipement Rural Bouknadel. Je tiens à exprimer mes vifs remerciements et ma profonde gratitude à Mr le Directeur général de COPAG (coopérative agricole du Tarourant), pour m’avoir permis d’effectuer mon stage dans des meilleures conditions. Je tiens à remercier chaleureusement Monsieur Otman ingénieur d’automatisme pour son encadrement, ses aides continues, sa disponibilité constante, ainsi que pour ses conseils avertis et ses encouragements tout au long de mon stage. Aussi tout les personnels du COPAG, pour leur sympathie, leur explication et leur soutient moral. Enfin, nous remercions vivement tous ceux qui ont contribué de près ou de loin à la réalisation de ce travail. Qu’ils trouvent ici l’expression de notre totale gratitude.

2 Rapport de stage

2010/2011

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Sommaire I.1

Historique ..........................................................................................................................7

I.2

Fiche technique .................................................................................................................7

I.3

Aspect juridique : ..............................................................................................................8

I.4

Objectifs ............................................................................................................................8

I.5

Gammes de produits : .......................................................................................................8

I.5.1

L’environnement concurrentiel de l’entreprise et sa position sur le marché : ..........9

I.5.2

Objectifs de la maintenance de l’usine : ...................................................................9

I.5.2.1 Les travaux de maintenance préventive systématique :.........................................9 I.5.2.2 Les travaux de maintenance préventive conditionnelle .........................................9 I.5.3 II.1

Plan de l’usine : .......................................................................................................10

Description des équipements électro et hydromécanique ...............................................12

II.1.1

Transformateur ........................................................................................................12

II.1.2

Les moteurs électriques ..........................................................................................12

II.2

Description de la chaine de production automatisée ......................................................12

II.2.1

Système de lavage d’orange et extraction de jus ....................................................13

II.2.2

Système de séparation .............................................................................................13

II.2.3

Système de mélange et de pasteurisation ................................................................13

II.2.3.1 Système de mélange ...........................................................................................13 II.2.3.2 Système de pasteurisation ..................................................................................14 II.2.4

La machine ELOPAK shikoku ...............................................................................15

II.2.4.1 Description générale ...........................................................................................15 II.2.4.1.1 Système de 1ére pliage soudage PS1 ..........................................................15 II.2.4.1.2 Système de fixation de bouchon..................................................................16 II.2.4.1.3 Système de dosage ......................................................................................16 II.2.4.1.4 Système de 2eme pliage soudage SP2 ...........................................................16 II.3

Fonctionnement et GRAFCET de la chaine de production de NECTARY ....................17

II.3.1

Système de lavage de l’oranges ..............................................................................17

II.3.1.1 Cahier des charges ..............................................................................................17 II.3.2

La machine ELOPAK .............................................................................................17

II.3.2.1 Système d’alimentation de la machine par bouchon ..........................................17 II.3.2.2 GRAFCET de point de vue système ..................................................................18 II.3.2.3 GRAFCET de point de vue opérative ...............................................................19 II.3.3

Système 1ére pliage soudage PS1 .............................................................................19

II.3.3.1 Cahier des charges ..............................................................................................19 II.3.3.2 Grafcet de point de vue système ........................................................................20 II.3.3.3 Grafcet de point de vue opérative ......................................................................21 II.3.4

Système de fixation de bouchon .............................................................................21 3

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II.3.4.1 Cahier des charges ..............................................................................................21 II.3.4.2 Grafcet de point de vue système ........................................................................22 II.3.4.3 Grafcet de point de vue opérative ......................................................................23 II.3.5

Système de dosage et 2éme pliage soudage SP2.......................................................23

II.3.5.1 Cahier des charges ..............................................................................................23 II.3.5.2 Grafcet de point de vue système ........................................................................25 II.3.5.3 Grafcet de point de vue opérative ......................................................................25 II.3.6

Système de nettoyage ..............................................................................................26

II.3.6.1 Cahier des charge ...............................................................................................26 II.3.6.2................................................................................................................................26 II.3.6.3 s ..........................................................................................................................26 II.3.6.4 Grafcet de point de vue opérative ......................................................................27 II.3.7

L’étude des automates de la chaine.........................................................................29

II.3.7.1 Automate de système de lavage d’orange ..........................................................29 II.3.7.2 L’automate général de la machine ELOPAK .....................................................29 II.3.7.3 Automate de système de nettoyage ....................................................................29 II.3.8

Etude des capteurs ...................................................................................................30

II.3.8.1 Les interrupteurs de position mécanique ............................................................30 II.3.8.2 Les détecteurs de proximité capacitifs ...............................................................31 II.3.8.2.1 Les photoélectriques de type barrage ..........................................................31 II.3.8.2.2 Photoélectrique de proximité ......................................................................31 II.3.8.3 Les détecteurs de niveau ....................................................................................32 II.3.9

Programme de système bouchon.............................................................................32

II.3.9.1 Adressage des entées et des sorties ....................................................................32 Repère ................................................................................................................................32 Symbole .............................................................................................................................32 Commentaire .....................................................................................................................32 %I1.0..................................................................................................................................32 II.3.9.2 PRELIMINAIRE................................................................................................33 II.3.9.3 GRAFCET ..........................................................................................................34 II.3.9.4 POSTERIEUR ....................................................................................................37

Liste des figures Figure 1 :

Organigramme de la coopérative agricole COPAG ...... Erreur ! Signet non défini.

Figure 2 :

Explication de la chaine de lavage et extraction de jus...........................................13

Figure 3 :

Photo de système de mélange ................................................................................14

Figure 4 :

Schéma de l’installation de pasteurisation ..............................................................14

Figure 5 :

Photo de la machine ELOPK ..................................................................................15

Figure 6 :

Photo de système de fixation de bouchon de la machine ELOPAK .......................16 4

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Figure 7 : Figure 8 : ELOPAK

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Photos de système de dosage de la machine ELOPAK .........................................16 Schéma explicatif et photos de système d’alimentation par bouchon de la machine 17

Figure 9 :

GRAFCET de point de vue système de système alimentation par bouchon ..........18

Figure 10 :

Grafcet de point de vue opérative de système d’alimentation par bouchon ..........19

Figure 11 :

Schémas explicatif de système de pliage soudage SP1...........................................19

Figure 12 :

Grafcet de point de vue système de système SP1 de la machine ELOPAK ...........20

Figure 13 :

Grafcet de point de vue opérative de système SP1 .................................................21

Figure 14 :

Schémas explicatif de système de fixation de bouchon ..........................................21

Figure 15 :

Grafcet de point de vue système de système bouchon ............................................22

Figure 16 :

Grafcet de point de vue opérative de séstyme bouchon ..........................................23

Figure 17 :

Schéma explicatif de système dosage et 2éme pliage soudage .................................23

Figure 18 :

Grafcet de point de vue système de système dosage et 2eme pliage soudage ........25

Figure 19 :

Grafcet de point de vue opérative de système dosage et 2éme pliage soudage ......25

Figure 20 :

schéma explicatif de système de nettoyage d’usine de jus .....................................26

Figure 21 :

Grafcet de point de vue opérative de système de nettoyage ...................................28

Figure 22 :

Photo de l’automate de système de lavage..............................................................29

Figure 23 :

Photo de l’automate programmable de système de bouchon d’ELOPAK ..............29

Figure 24 :

Photo de l’automate général de la machine ELOPAK ............................................29

Figure 25 :

Schema explicatif et photo et symbole d’un fin de course .....................................30

Figure 26 :

Les types des capteurs de position mécanique ........................................................30

Figure 27 :

Schema explicatif de foctionnement d’un photoélectrique type barrage ................31

Figure 28 :

Schéma explicatif de fonctionnement d’un photoélectrique de proximité .............32

Liste des tableaux Tableau 1:

Les caractéristiques de transformateur ....................................................................12

Le stage est une phase très importante dans la formation des futurs diplômes et ce pour pouvoir appliquer les connaissances théoriques reçues dans la formation. En tant qu´étudiant à l´ITSMAERB j´ai eu l´opportunité d´effectuer mon stage au sein de la coopérative agricole COPAG qui œuvre dans le domaine de l’étude d’une chaine de production.

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Ce stage avait pour objectif de faire la synthèse de mes connaissances théoriques acquis durant la formation à l’institut, d´affiner ma perception de l´entreprise, d´en retirer une expérience ainsi qu´une analyse globale de l´entreprise et de son environnement tout en préparant des les meilleures conditions à la vie professionnelle. J’ai passé un stage au sein de la coopérative agricole COPAG durant la période du 15/03/2013 au 30/05/2013.

Le plan de ce rapport portera sur de trois grands volets à savoir :

 Présentation général de COPAG  L’étude de la chaine de production de lait UHT

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Chapitre I :

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Présentation de la coopérative COPAG

I.1 Historique En 1987, profitant de la politique de libéralisation des exportations amorcée par l’Etat marocain, 39 agriculteurs de la région de Taroudant ont senti le besoin et la nécessité de se grouper en coopérative pour être maîtres de leurs produits agricoles depuis la production jusqu’à un stade plus avancé de la distribution. Ainsi est née la coopérative agricole COPAG. 1987 : création de COPAG et mise en place de la première unité de conditionnement d’agrumes et de primeurs. 1988 : création de la coopérative Souss d’Amélioration génétique Bovine. 1993 : création de l’unité de transformation du ait qui a connu plusieurs extensions par la suite. 1996 : acquisition d’un 2éme unité de conditionnement des agrumes et création du groupe Prim’ Atlas pour la commercialisation des agrumes et primeurs à l’export. 1998 : lancement du conditionnement des primeurs. 1999 : création de l’unité de fabrication d’aliments composés, pour es principales espèces animales. Création de l’unité frigorifique de stockage et de dévernissage d’agrumes. 2001 : création de l’unité de jus de fruits. 2004 : modernisation et extension de l’unité de conditionnement des agrumes AIT IAZZA. 2005 : création de l’unité d’élevage en commun des génisses et taurillons. 2007 : démarrage de la station des traitements des eaux et taurillons. 2008 : restructuration industrielle de la laiterie

I.2 Fiche technique

Raison sociale : la coopérative agricole COPAG Etablissement principale : Rue d’Ouarzazate AIT IAZZA : 1001 Freija PB Tel : 05 28 53 61 82 /05 28 536252 Fax : 05 28 53 61 39 E-mail : [email protected]

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I.3 Aspect juridique : COPAG est une coopérative agricole, gérée par un conseil d’administration qui peut être composé selon ses statuts de six membres au moins et de douze au plus. Le conseil d’administration est nommé pour une période de trois ans. Le conseil d’administration est composé de :  Le président.  Le vice président.  La trésorerie.  La trésorerie adjoint.  Secrétaire.  Secrétaire adjoint.  Six Assesseurs.

I.4 Objectifs La coopérative COPAG joue un rôle social et économique très important, elle permet la création de l’emploi pour des dizaines de personnes de la région, ainsi, elle permet d’attirer les devises au profit de l’économie, sa mission est l’approvisionnement de ses adhérents en : Biens d’équipement agricoles. Produits phytosanitaires. Plants. Aliments de bétail. Importation des génisses de race pure. Elle s’engage aussi à l’encadrement de ses adhérents et de leur entourage et à l’édification de tous les investissements nécessaires à la réalisation des objectifs se rapportant aux activités suivantes :  Conditionnement et exportation des agrumes.  Transformation, conditionnement et commercialisation du lait et ses dérivées.  Transformation, conditionnement et commercialisation du jus de fruits (nectary, mon jus et sélection fruites)

I.5 Gammes de produits : La centrale laitière dispose de quatre sites de production, chaque site est chargé de l’approvisionnement du marché national d’un produit donné. 



Unité de Salé : Fabrication des yaourts étuvés (ex : Yawmy Assil), les yaourts brassés (ex : Moufid, Yawmy Velouté …), et les Drinks (ex : Raibi et Yawmy Moov) Unité de Meknès : Fabrication du lait frais pasteurisé, le fromage frais et les desserts lactés (ex : Danette, Danino …)

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 

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Unité d’El Jadida : Fabrication du lait frais pasteurisé, lait en poudre, lait UHT, lait fermenté aromatisé, beurre et Yawmy Assiri. Unité de Fkih Ben Salah : Fabrication du lait frais pasteurisé et le lait concentré.

I.5.1 L’environnement concurrentiel de l’entreprise et sa position sur le marché : 

Concurrents directs :

Parmi Les principaux concurrents de COPAG (Jaouda) : Centrale laitière ,JIBAL, DOUIET (Chergui), Super Lait, Extra Lait, Colinord, le Bon Lait…etc. 

Part de marché :

Avec 65% de parts de marchés, centrale laitière réalise une production qui dépasse les 626 631 tonnes/an de lait de produits laitiers ultra frais (Yaourts, Fromages, Desserts et Boissons).

I.5.2 Objectifs de la maintenance de l’usine : La maintenance doit se faire de telle sorte que l’outil de production soit disponible et en bon état de fonctionnement ; elle est, de ce fait, intime liée à la production et à la qualité. Les objectifs de la maintenance, se greffent ceux de la production ou services attendus tel que la qualité, le coût, les délais, Les déroulements de la maintenance. I.5.2.1 Les travaux de maintenance préventive systématique : C’est des opérations dont les modalités d’exécution sont fixées à l’avance et qui sont exécutées à des moments prévus :   

à périodicité calendaire prévue à un nombre prédéterminé d’heures de fonctionnement L’établissement d’un plan de maintenance préventive systématique ; ce qui permet une programmation facile des travaux (essentiellement lorsqu’il s’agit de périodicités calendaires).Les actions préventives systématiques comprennent

Le nettoyage La lubrification Les inspections ou activités de surveillance du fonctionnement L’examen détaillé et prédéterminé de tout (visite générale) ou partie (visite limitée) d’un équipement, et pouvant impliquer des réglages ou des échanges d’éléments consommables Les remplacements de pièces ou échanges standard. I.5.2.2 Les travaux de maintenance préventive conditionnelle Ce sont des travaux qui sont déclenchés suite à des constats de dégradation du matériel, elles constituent un système d’alerte permettant d’agir avant la panne     

Le système d’alerte est constitué par des données issues D’indications données par des capteurs installés sur le matériel Le traitement et l’interprétation continue de ces données permettront de déclencher, en urgence ou de manière programmée, des travaux prédéterminés : Échange standard d’ensembles ou de pièces Révision partielle ou générale 9

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 

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Réparations Modifications

I.5.3 Plan de l’usine :

Plan de l’usine

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Chapitre II :

Rapport des activités II.1 Description des équipements électro et hydromécanique II.1.1

Transformateur

L’usine de JUS de COPAG est équipée par un transformateur avec des caractéristiques suivantes : Puissance nominale

316KVA

Tension primaire

22000V

Tension secondaire

400V

Courant primaire

4.7A

Courant secondaire

323A

Fréquence

50Hz

Température ambiante

40°C

Tableau 1:

II.1.2

Les caractéristiques de transformateur

Les moteurs électriques

La chaine de production de jus est équipé des plusieurs types des moteur asynchrone qui assure les fonctionnements tels que : > > > > > > >

Entrainement des pompes Entrainement des agitateurs Entrainement des aspirateurs dans le système de conditionnement d’aire Entrainements du plateau et des élévateurs Des moteurs des tapies et des vis de transmission des déchets Le moteur principal de la machine ELOPAK Les moteurs des séparateurs

II.2 Description de la chaine de production automatisée La production de jus nectary est passée en plusieurs étapes : > > > > >

Le lavage d’oranges et extraction de jus La séparation de jus pour obtenir un jus concentré Le mélange de jus concentre avec le sucre et l’eau La pasteurisation de jus préparé La mise de produit dans l’emballage (ELOPAK)

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II.2.1

Système de lavage d’orange et extraction de jus

Figure 1 :



ITSMAERB

Explication de la chaine de lavage et extraction de jus

Système de lavage Les’ oranges doit être d’abord lavé à l’aide de dévires machines à laver : > > >

II.2.2

Réservoir de nettoyage La rabouse La brousse équipé par des micro-asperseurs (nettoyage final)

Système de séparation

Le jus extrait est ensuite envoyé vers les "finisseuses" afin de séparer le jus des sacs de jus. Le jus fini peut être centrifugé pour réduire le niveau de pulpe et de résidus; il est ensuite recueilli dans de grandes cuves aux parois froides et ensuite concentré dans un évaporateur TASTE. Cet acronyme signifie "Thermally Accelerated Short Time Evaporator" (en français, "évaporateur à accélération thermique de courte durée"), car l'eau est évacuée du jus d'agrumes sous forme de vapeur en un temps très court, puisqu'il ne passe qu'une fois par l'unité. La conception multi-étapes et multi-effets utilisée pour construire l'unité permet des économies de vapeur exceptionnelles. Aujourd'hui, le TASTE est l'unité de concentration standard pour le secteur des agrumes.

II.2.3 II.2.3.1

Système de mélange et de pasteurisation Système de mélange

> Principe Un élévateur permet de mise le sucre du réservoir d’agitation, la mise de jus concentré se fait par une pompe qui permet d’aspiré le jus dans les réservoirs de jus concentré

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Figure 2 :

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Photo de système de mélange

 Ingrédients pour 20 t de produit - 2000 Kg de jus concentré de Bazille (citrovita) - 2000 kg de jus concentré de COPAG (maroclaitt) - 500 kg de jus concentré de type pipe - 500 kg de jus concentré climatic - 1000 kg de sucre - 13000 kg de l’eau II.2.3.2 Système de pasteurisation Les jus de fruits contiennent naturellement des levures. Le sucre contenu dans le jus permet le départ d’une fermentation provoquée par ces levures qui donne, si elle n’est pas interrompue, des jus contenant 5 à 6% d’alcool. La destruction des levures se fait par la pasteurisation. 

Principe

Utilisation d’un traitement thermique visant à tuer les moisissures et à inactiver les organismes qui pourraient altérer le jus. Les levures, responsables de la fermentation, sont détruites à la température de 68° C. Cependant, afin de pallier à un défaut de l’homogénéité de température du jus ou de la précision du thermomètre, le jus se chauffe à la température de 75° C. Une élévation supérieure de la température dénaturerait le jus qui perdrait alors ses qualités gustatives et nutritionnelles. 1ere réception de la chaleur 

Schéma de l’installation de système de pasteurisation de l’usine JUS de COPAG

Figure 3 :

Schéma de l’installation de pasteurisation 14

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II.2.4

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La machine ELOPAK shikoku

II.2.4.1 Description générale La machine ELOPAK à un rôle très un portent sur la production de nectary, c’est se lui qui permet de mise le jus préparé dans l’emballage. C’est une machine qui équipé par : Quatre moteurs électriques : > Moteur principal > Moteur d’élévateur de bouchon > Moteur qui fait tourner la mandrel > Moteur de la mandrel de système bouchon > Moteur de plateau de système bouchon Quatre pompes > Pompe qui alimenter la machine par le jus > Une pompe de circulation d’eau pour le refroidissement des’ organes de la machine > Une pompe à vide > Une pompe de système de nettoyage Un compresseur d’air pour les circuits pneumatiques 

Photo de la machine ELOPAK

Figure 4 :

Photo de la machine ELOPK

II.2.4.1.1 Système de 1ére pliage soudage PS1

Un système PS1 permet de plié et de soudé la partie de dessous de carton en fonction des plieurs et résistance de soudage. Le soudage de la partie de dessous de carton se fait par une résistance, cette résistance est un rôle de chauffé le carton pour la facilitée de pliage. Les plieurs sont fonctionnent avec 3 vérins pour chaque plieur.

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II.2.4.1.2 Système de fixation de bouchon

La fixation de bouchon est ce fait avec un choc entre le bouchon et le carton, la force de choc permet de chauffé la partie de au se trouve la

Figure 5 :

Photo de système de fixation de bouchon de la machine ELOPAK

Deux vérins permettent de fixé les bouchons sur un mandrin, après la rotation de mandrin les bouchons qui sont fixé sur le mandrin devenant en face de la place de bouchon sur le carton, l’entrée de mandrin et la sortie de deux vérins provoque un choc entre le carton et le bouchon ce qui donne une bonne fixation de bouchon II.2.4.1.3 Système de dosage

Le système de dosage est équipé par deux vannes pneumatiques permettent de mise une quantité de produit donnée par l’operateur dans le carton, pour ne pas prude le produit en cours de l’injection de produit, deux vérins permettent de monté le carton.

Figure 6 :

Photos de système de dosage de la machine ELOPAK

II.2.4.1.4 Système de 2eme pliage soudage SP2

Finalement et après de la mise en dosage, il est nécessaire de plié et de soudé la partie de dessus de carton a l’aide d’un système PS2.

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II.3 Fonctionnement et GRAFCET de la chaine de production de NECTARY Les parties automatises dans la chaine de production de nectary est la machine ELOPAK et la machine RAPOUSE (système de lavage de l’oranges). Pour les autres systèmes sont commandent manuellement.

II.3.1

Système de lavage de l’oranges

II.3.1.1 Cahier des charges Un élévateur permet le remplissage de la râpeuse par l’orange, le lorsque le poids de l’orange dans la machine est 120 kg provoque l’arrêt de élévateur et fonctionnement de la rabouse. Lorsque le temps de fonctionnement de la rabouse est 100s provoque le vidange de se dernière et la marche de la brousse, l’arrêt de la rabouse et la marche de l’élévateur se fait lorsque le poids dans la râpeuse est 0kg, c’est ta dire la vidange complet de la rapouse .

II.3.2

La machine ELOPAK

II.3.2.1 Système d’alimentation de la machine par bouchon

Figure 7 :

Schéma explicatif et photos de système d’alimentation par bouchon de la machine ELOPAK

Un élévateur permet de déplacé des bouchons a partir d’un réservoir RT placé sur la terre jusqu'à un réservoir RP placé au dessus de la machine, ce réservoir est équipé par un plateau tournent. La marche de l’élévateur ce fait lorsque réservoir RT est plein est le réservoir RP est semi vide et il arrêt lorsque le réservoir RP est plain. Le plateau est commandé par deux photo-électrique C4 et C5, lorsque l’un de ces photoélectrique détecté l’absence de bouchon, commande la marche de plateau, si C4 qui détecte l’absence de bouchon commande aussi l’entré de vérin et le contraire pour C5. Une alarme sonore fonction lorsque le réservoir RT est vide et RP est semi vide. L’arrêt de système ce fait par le BP de l’arrêt général de la machine. 17 Rapport de stage

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 Identification des capteurs d’entrée - C1 : capteur de présence de bouchon dans le réservoir RT - C2 : capteur de présence de bouchon dans le réservoir RP niveau bas (réservoir est semi vide) - C3 : capteur de présence de bouchon dans le réservoir RP niveau haut (réservoir est plein) - C4-C5 : capteur de demande de bouchon par système de fixation - S1 : fin de cours de sortie de vérin - S2 : fin de cours d’entrée de vérin  Identification des actionneurs - Me : moteur élévateur - Mp: moteur de plateau - V : le vérin - S : alarme sonore II.3.2.2 GRAFCET de point de vue système

Figure 8 :

GRAFCET de point de vue système de système alimentation par bouchon

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II.3.2.3 GRAFCET de point de vue opérative

Figure 9 :

II.3.3

Grafcet de point de vue opérative de système d’alimentation par bouchon

Système 1ére pliage soudage PS1

II.3.3.1 Cahier des charges

Figure 10 :

Schémas explicatif de système de pliage soudage SP1

Un vérin V1 équipé par un venteuse fonctionne lorsque on a dyc et la présence carton, ce vérin permet d’alimenté le système par le carton, le rôle de vérin V2 est fixé le carton sur les mandrins; il fonctionne lorsque le carton devient en face de mandrin c’est à dire que le vérin V1 est descente. Une photo-électrique C2 détecté la fixation de carton sur le mandrin se qui commande la rotation de mandrin; la descende de vérin de résistance de soudage fait lorsque le mandrin qui contient le carton

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est en face avec la résistance, et leur monté est fait par un fin de cours S2; la même chose pour les vérins de pliage sauf que ses vérin ne sont commandé par des fin de cours seul par le temps. Le mandrin est entrainé par un moteur, ce dernier fonction lorsque C1 est une condition vrai. Un alarme sonore et visuelle fonction lorsque on’ a une absence de carton.  Identification des capteurs d’entrée - C1 : photoélectrique de présence de carton - C2 : photoélectrique détecté la fixation de carton sur le mandrel (mandrin) - S1 : fin de cours de montée de la résistance de chauffage - S2 : fin de cours de descende de la résistance de chauffage  Identification des actionneurs - Vr :vérins de la résistance de chauffage - Vp, V3, V4 et V5 et V6 : les vérins de pliage - V1 : vérin de d’alimentation en carton équipé par un venteuse - V2 : vérin qui permet de fixé le carton sur le mandrin II.3.3.2 Grafcet de point de vue système

Figure 11 :

Grafcet de point de vue système de système SP1 de la machine ELOPAK

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II.3.3.3 Grafcet de point de vue opérative

Figure 12 :

II.3.4

Grafcet de point de vue opérative de système SP1

Système de fixation de bouchon

II.3.4.1 Cahier des charges

Figure 13 :

Schémas explicatif de système de fixation de bouchon

Un anivile qui contient 6 spifotte est fonctionnée a l’aide d’un servomoteur, la rotation de ce dernier se faite lorsque la fixation de bouchon sur les spigottes et sur les cartons est bien faite, et leur gestion faite par un codeur. Les vérins V1, V2 permettant de fixé le bouchon sur la spigotte, le fonctionnement de ses vérins faits lorsqu’on a la présence de carton sur le convoyeur et la présence de bouchon. 21 Rapport de stage

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L’entre de vérin Vm et la sortie de vérin V3 crée un choc qui permet de soudé le bouchon sur le carton. La détection de l’absence de carton ou de l’absence de bouchon provoque une alarme.  Identification des capteurs - Cb1 et Cb2 : capteurs de la présence de bouchon - Cc1 et Cc2 : capteurs de la présence de carton sur la convoyeur - C1 : capteur de la position de vérin Vm  Identification des actionneurs de sortie - V1 et V2 : vérins de fixation de bouchon sur la spigotte - Vm : Vérin de l’anivile - V3 : vérin de fixation de bouchon sur le carton II.3.4.2 Grafcet de point de vue système

Figure 14 :

Grafcet de point de vue système de système bouchon

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II.3.4.3 Grafcet de point de vue opérative

Figure 15 :

II.3.5

Grafcet de point de vue opérative de séstyme bouchon

Système de dosage et 2éme pliage soudage SP2

II.3.5.1 Cahier des charges

Figure 16 :

Schéma explicatif de système dosage et 2éme pliage soudage

Deux photo-électrique C1 et C2 qui détectant la fixation de bouchon sur le carton, commandant tout le système avec une gestion de temps : - Commande de système de dosage > >

lorsque C1 est une condition vrai et avec une temporisation T1= 7s commande le vérin Vg et électrovanne Ev1. Lorsque C2 est une condition vraie et avec temporisation T1=7s commande le vérin Vd et électrovanne Ev2 23

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- Commande de système de pliage lorsque C1 ou C1 est une condition vrai et avec une temporisation T2=9s. - Commande de système de soudage lorsque C1 ou C1 est une condition vraie avec une temporisation T3=11s. Le système dosage (voir Annexe) est équipe par; deux vérins Vg et Vd qui permettent de montée le carton, et par deux électrovannes qui permettent la mise de produit dans le carton, le mise de produit se fait lorsque le descende de carton. Le système de pliage est équipe par trois vérins de pliage, un vérin Vp1 placé verticalement, et deux vérins Vp2 et Vp3 sont placés horizontalement tout le système fonction en même temps. Le système de soudage et équipe par une résistance de soudage, la descende et la montée de cette résistance se fait par un vérin Vr.  Identification des capteurs > C1 : photo-électrique détecte la présence de bouchon sur le carton de partie gauche > C2 :photo-électrique détecte la présence de bouchon sur le carton de partie droit  Identification des actionneurs > > >

Vp1, Vp2 et Vp3 : les vérins de pliage V1et V2 : les vérins de système dosage Vr : vérin de résistance de soudage

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II.3.5.2 Grafcet de point de vue système

Figure 17 :

Grafcet de point de vue système de système dosage et 2eme pliage soudage

II.3.5.3 Grafcet de point de vue opérative

Figure 18 :

Grafcet de point de vue opérative de système dosage et 2éme pliage soudage 25

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II.3.6

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Système de nettoyage

L’usine de jus de COPAG est équipe par un système de nettoyage en place (CIP), dans ce système automatique, le linge de processus et les équipements tels que les réservoirs, les tuyaux, les canalisations, les pompes, les vannes peuvent réaliser un nettoyage répété dans un boucle fermée sans avoir à déconnecter les tuyaux ou les équipements à l’avance. 

Les composants de système CIP : >



Réservoirs de stockage des liquides de nettoyage (réservoir d’eau de rinçage, réservoir d’acide, réservoir de la soude, réservoir de désinfectant) > La pompe à l’avant et pompe de retour > Echangeurs de chaleur > Un ensemble des tuyaux et des valves de contrôle > un vanne pneumatique à l’avant et un vanne de retour pour chaque réservoir > un automate programmable pour la gestion de système principe d’opération du système > > > >

Le débit contrôlé automatiquement La température de liquide est automatiquement réglée La concentration de l’acide et de soude dans le réservoir est peut être automatiquement compensé Transfert automatique de liquide eau, acide et soude et désinfectant

II.3.6.1 Cahier des charge II.3.6.2 II.3.6.3 s

Figure 19 :

schéma explicatif de système de nettoyage d’usine de jus

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Il existe quatre types de nettoyage :

 Rinçage L’ouverture de la vanne Vr1 et fonctionnement de la pompe P1 à certaine temps la vanne Vr2 s’ouvre et la pompe P2, le lorsque la quantité d’eau Q=800L provoque l’arrêt de P1 la fermeture de Vr1, l’arret de P2 et la fermeture de Vr2 lorsque le débit refoulé par la pompe P2 est 0L/h.  Nettoyage courte Comporte les mêmes premières étapes de rinçage, mais lorsque la quantité refoulé par la pompe P1 est 800L provoque la fermeture de la vanne Vr1 et l’ouverture de la vanne Vs1, et lorsque le PH dans la conduit de retour est change provoque la fermeture de Vr2 et l’ouverture de Vs2. Si le débit refoulé par la pompe P1 apes l’ouverture de Vs1 est Q=400L et après une circulation de 600s de cette quantité de la soude, le Vr1 s’ouvre et Vs1 se ferme, et lorsque le PH change dans la canalisation de retour provoque l’ouverture de Vr2 et la fermeture de Vs2 Lorsque le débit refoulé par P1 après l’ouverture de Vr1 est 800L commande l’arret de P1 et la fermeture de Vr1, et le retour à l’état initial lorsque le débit de P2 est 0L/h.  Nettoyage long Comporte les mêmes premières étapes de nettoyage courte, lorsque le rinçage de soude et termine la vanne Va1 s’ouvre se qui donne une aspiration de l’acide jusqu'à une quantité égale à 400L, après la circulation de 600s de cette quantité de l’acide nécessite un rinçage avec une quantité d’eau égale à 800L.  Nettoyage long + désinfectant Comporte les mêmes premières étapes de nettoyage long, mais dans ce type nettoyage lorsque le rinçage de l’acide est terminé, un vanne Vd1 s’ouvre pour envoie une quantité Q= 400L de désinfectant, le retour à l’état initial se fait lorsque cette quantité est circulé 600s.  Identification des capteurs > PH : pH-mètre > D : débitmètre  Identification des actionneurs > > > >

Vr1, Vs1 et Va1 et Vd1 : les vannes de l’avant des liquides Vr2, Vs2 et Va2 et Vd2 : les vannes de retour des liquides P1 : pompe de l’avant des liquides P2 : pompe de retour des liquides

II.3.6.4 Grafcet de point de vue opérative

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Figure 20 :

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Grafcet de point de vue opérative de système de nettoyage

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II.3.7

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L’étude des automates de la chaine

II.3.7.1 Automate de système de lavage d’orange La réalisation de l’automatisme et le traitement de défaut dans le système de lavage seront effectués par l’automate programmable types SIEMENS S7-200. 

Les caractéristiques de l’automate > > > >

Nombre des entrées est 49 Nombre des sorties est 16 Langage de programmation : Grafcet Logiciel de programmation : PL7 Figure 21 :



Photo de l’automate de système de lavage

L’automate de système bouchon de machine ELOPAK

La réalisation de l’automatisme et le traitement de défaut dans le système bouchon de la machine ELOPAK seront effectués par l’automate programmable types TELEMECANIQUE TSX 57. 

Caractéristiques de l’automate > > > >

Nombre des sorties est 14 Nombre des entrées est 63 Langage de programmation : GRAFCET et LADDER Logiciel de programmation PL7 junior Figure 22 :

Photo de l’automate programmable de système de bouchon d’ELOPAK

II.3.7.2 L’automate général de la machine ELOPAK La réalisation de l’automatisme et le traitement de défaut dans la machine ELOPAK seront effectués par l’automate programmable types MITSUBISHI A61P. 

Les caracteristiques de l’automate A61P > > > >

Nombre des entrées est 120 Nombre des sorties est 80 Langage de programmation : Grafcet Logiciel de programmation : LABVIEW Figure 23 :

Photo de l’automate général de la machine ELOPAK

II.3.7.3 Automate de système de nettoyage La réalisation de l’automatisme et le traitement de défaut dans le système de nettoyage seront effectués par l’automate programmable types SIMENS ET 200M. > > >

Nombre des entées est 25 Nombre des sorties est 14 Langage de programmation : GRAFCET avec logiciel STEP7

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II.3.8

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Etude des capteurs

II.3.8.1 Les interrupteurs de position mécanique 

Utilisation > >



Détecteur de position, fin de course, Détection de présence d’objets solides

Avantage > > > > > > >

sécurité de fonctionnement élevée : fiabilité des contacts. bonne fidélité sur les points d'enclenchement (jusqu'à 0,01 mm) bonne aptitude à commuter les courants faibles combinée à une grande endurance électrique tension d'emploi élevée mise en œuvre simple, fonctionnement visualisé. grande résistance aux ambiances industrielles

Les capteurs de position sont des capteurs de contact. Ils peuvent être équipés d'un galet, d'une tige souple, d'une bille. L'information donnée par ce type de capteur est de type tout ou rien et peut être électrique ou pneumatique.

Figure 24 :



Schema explicatif et photo et symbole d’un fin de course

Les type des capteurs de position

Capteur mouvement angulaire

Capteur mouvement rectiligne Figure 25 :

Les types des capteurs de position mécanique

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II.3.8.2 Les détecteurs de proximité capacitifs Basé sur la variation d’un champ électrique à l’approche d’un objet quelconque. Un détecteur photoélectrique se compose essentiellement d'un émetteur de lumière (diode électroluminescente) associée à un récepteur sensible à lumière reçue (phototransistor). Une diode électroluminescente émet de la lumière lorsqu'il est traversé par un courant électrique. Il y a détection quand la cible pénètre dans le faisceau lumineux émis par le détecteur et modifie La lumière reçue par le récepteur pour provoquer un changement d'état de la sortie. 

Avantage > > > > > >

Pas de contact physique avec l’objet détecté. Pas d’usure ; possibilité de détecter des objets fragiles, fraîchement peints… Détecteur statique, pas de pièces en mouvement. Durée de vie indépendante du nombre de manœuvres. Produit entièrement encapsulé dans la résine donc étanche. Très bonne tenue à l’environnement industriel : atmosphère polluante

La machine ELOPAK est équipe par deux types détecteurs de proximité capacitifs. II.3.8.2.1 Les photoélectriques de type barrage



Description

La détection par barrage où l'objet à détecter coupe un faisceau lumineux situé entre l'émetteur et le récepteur, la détection par barrage où un faisceau réfléchi est coupé par l'objet à détecter et le système réflex où le faisceau émis par le récepteur est renvoyé par la pièce à détecter sur le récepteur situé sur le même capteur.

Figure 26 :



Schema explicatif de foctionnement d’un photoélectrique type barrage

Les détecteurs de type barrage de la machine ELOPAK La machine ELOPAK est équipe par deux détecteurs de type barrage : > >

Détection de carton sur mandrin Détection de carton sur le convoyeur

II.3.8.2.2 Photoélectrique de proximité

Un détecteur photoélectrique de type proximité est composé d'un émetteur de lumière associé à un récepteur photosensible. Dans le cas du système proximité, les deux composants sont placés dans le même boîtier et c'est l'objet à détecter qui renvoie le faisceau lumineux vers le récepteur. La présence d'un objet suffisamment réfléchissant dans le champ du capteur réfléchit le faisceau lumineux et le récepteur délivre alors un signal.

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Figure 27 :



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Schéma explicatif de fonctionnement d’un photoélectrique de proximité

Les détecteurs de proximité de la machine ELOPAK > > >

Détecteur de bouchon sur réservoir RT Détecteur de bouchon sur réservoir RP Détection de bouchon sur le carton

II.3.8.3 Les détecteurs de niveau

II.3.9

Programme de système bouchon

II.3.9.1 Adressage des entées et des sorties Repère

Symbole

Commentaire

%Q2.0

Me

Marche moteur élévateur

%Q2.1

Mp

Marche moteur de plateau

%Q2.2

+

Le vérin en position 1

-

V

%Q2.3

V

Le vérin en position 2

%Q2.4

S

Alarme

%I1.0

Dcy

Bouton marche système

%I1.1

Eff-déf

Effacement de défaut

%I1.2

C1

Présence de bouchon dans RT

%I1.3

C2

Niveau bas de réservoir RP

%I1.4

C3

Niveau haut de réservoir RP

%I1.5

C4

Présence de bouchon canl1

%I2.0

C5

présence de bouchon canl2

%I2.1

S1

fin de course V+

%I2.3

S2

fin de course V-

%I2.4

AG

arrêt d’urgence

%I2.5

Pres-tens

présence tension

%I2.6

Auto

le système en position automatique

%I2.7

T-lo

température locale arrêt

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II.3.9.2 PRELIMINAIRE

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II.3.9.3 GRAFCET

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%X2

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Etude d’une chaine automatisée

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Etude d’une chaine automatisée

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%X12

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%X11

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%X11

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%X11

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ITSMAERB

%X1,%X10

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II.3.9.4 POSTERIEUR

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Ce stage technique d’une durée d un mois que nous avons effectué au sein de la coopérative agricole COPAG au terme de notre formation, nous a permis d’acquérir une bonne connaissance sur le milieu professionnel et de valoriser les compétences acquises en théories en les mettant en pratique. COPAG est un endroit très riche en informations dans des différents domaines : automatisme, l’électricité, hydraulique … cela permet d’enrichir la culture générale de personne. La chaine de production de jus est bien organisée, pas des pertes de produit et pas de pertes de temps. Cette expérience nous a permet aussi de se familiariser avec l’environnement du travail et de se rendre compte des difficultés techniques et logistiques lors de la résolution des problèmes. J’espère que mon rapport sera un guide pour tous ceux qui veulent prendre une idée plus ou moins approfondit en plasturgie.

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