RAPPORT DE STAGE.pdf

REMERCIEMENT : ....................................................................................................................................................................... 4 DEDICACE : .................................................................................................................................................................................. 5 INTRODUCTION : ........................................................................................................................................................................ 6 A) PRESENTATION DU GROUPE OCP ..................................................................................................................................... 7 I.

PRESENTATION GENERALE DU GROUPE OCP :......................................................................................................... 7 1)

FICHE TECHNIQUE DE L’OCP : .......................................................................................................................................... 7

2)

HISTORIQUE : .................................................................................................................................................................... 7

3)

LA DYNAMIQUE DE PARTENARIAT : ................................................................................................................................... 9

4)

L’ORGANIGRAMME DE LA

II.

DIRECTION GENERALE DE L’OCP

: ........................................................................................ 11

PRESENTATION DE JORF LASFAR : ............................................................................................................................ 12 1)

ENSEMBLE INDUSTRIEL JORF LASFAR : ........................................................................................................................... 12

2)

ORGANIGRAMME DE JORF LASFAR : ............................................................................................................................... 13

3)

ORGANIGRAMME DU SERVICE PCJ/PA/MR :.................................................................................................................. 14

B) LA PRODUCTION D’ACIDE PHOSPHORIQUE ................................................................................................................. 15 I.

SCHEMAS D’ATELIER PHOSPHORIQUE : ................................................................................................................... 15

II.

LA PRODUCTION D’ACIDE PHOSPHORIQUE : ........................................................................................................ 16

III.

LES UNITES DE PRODUCTION D’ACIDE POSPHORIQUE : ................................................................................. 17 1

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Dépt .physique

1.

UNITE BROYAGE (02) :.................................................................................................................................................... 18

2.

UNITE ATTAQUE FILTRATION (03) : ................................................................................................................................ 19

3.

UNITE STOCKAGE DE L’ACIDE 29% (13) : ....................................................................................................................... 20

4.

UNITE CONCENTRATION (04) : ........................................................................................................................................ 21

5.

UNITE STOCKAGE D’ACIDE 54% NON CLARIFIE (14NC) : ................................................................................................ 22

6.

UNITE CLARIFICATION (05) : ........................................................................................................................................... 22

7.

UNITE DE STOCKAGE D’ACIDE 54% CLARIFIE (14C) :...................................................................................................... 23

C) DESCRIPTION GENERALE DES AUTOMATES PROGRAMMABLES ........................................................................... 24 DEFINITION DE L’AUTOMATE PROGRAMMABLE : .......................................................................................................... 24 STRUCTURE GENERALE D’UNE INSTALLATION AUTOMATISEE : ..................................................................... 24

I. 1)

CONSTITUTION D’UNE INSTALLATION AUTOMATISEE : .................................................................................................... 24 L’AUTOMATE PROGRAMMABLE INDUSTRIEL :...................................................................................................... 26

II. 1)

UNITE DE TRAITEMENT :.................................................................................................................................................. 26

2)

CONSTITUTION D’UN API : .............................................................................................................................................. 28

3)

FONCTIONNEMENT D’UN API : ........................................................................................................................................ 33

4)

ADRESSAGE : .................................................................................................................................................................. 34

III.

PROGRAMMATION DE L’AUTOMATE ET LANGAGE : ....................................................................................... 37

1)

CONSTITUTION D’UN PROGRAMME : ................................................................................................................................ 37

2)

LANGAGE A CONTACTS :.................................................................................................................................................. 38

3)

LE GRAFCET :............................................................................................................................................................... 40

4)

LES LANGAGE LITTERAL ET LIST : ................................................................................................................................... 41

D) SUJET DU STAGE ................................................................................................................................................................. 42 I.

PRESENTATION DU SUJET : .......................................................................................................................................... 42

II.

DESCRIPTION DE L’UNITE DE TRANSFERT DU PHOSPHATE ET SON FONCTIONNEMENT : ......................... 42 1)

III.

DESCRIPTION D’UN CYCLE DE FONCTIONNEMENT : ......................................................................................................... 44 L’ENVIRONNEMENT PL7 PRO : ............................................................................................................................... 46

1)

LA CONFIGURATION DU RACK ET DES MODULES D’AUTOMATE : ..................................................................................... 46

2)

CONFIGURATION LOGICIELLE : ........................................................................................................................................ 48

3)

LE CODAGE DU PROGRAMME DE L’APPLICATION EN LADDER : ..................................................................................... 52

4)

LE TRANSFERT DU PROGRAMME VERS L’AUTOMATE : ..................................................................................................... 61

IV.

LA PROCEDURE DE BASCULLEMENT : ................................................................................................................. 62 2

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CABLAGE DES ENTREES/SORTIES D’UN AUTOMATE : ......................................................................................... 63

V. 1)

ALIMENTATION DE L’AUTOMATE : .................................................................................................................................. 63

2)

ALIMENTATION DES ENTREES DE L’AUTOMATE :............................................................................................................. 64

3)

ALIMENTATION DES SORTIES DE L’AUTOMATE : .............................................................................................................. 64

CONCLUSION: ........................................................................................................................................................................... 65 BIBLIOGRAPHIE :...................................................................................................................................................................... 66

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Il nous est agréable d’exprimer notre profonde gratitude à toute personne ayant participé à la réussite de ce stage. Nous tenons à remercier Monsieur OUHAMOU pour son encadrement et son soutient, nous présentons ainsi nos remerciements au chef du service, Monsieur SAIDI ingénieur responsable pour son accueil chaleureux et pour son soutient durant tout notre séjour, et pour tous les efforts qu’il a déployé pour la bonne démarche du stage. Nous remercions ainsi Monsieur WAHDANI, Mr BOUMHIDI et Monsieur FINI à qui nous présentons ici l’expression de nos salutations les plus distinguées et les plus respectueuses. Nous adressons nos vifs remerciements aux employés du service de production d’acide phosphorique, pour leur aide continu durant tout notre séjour à L’OCP.

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A nos parents, pour leurs efforts, leur aide et leur patience. A nos frères, nos familles, nos professeurs, Nos amis, les étudiants de la deuxième année du Master spécialisé en électronique et traitement de signal, et à toutes les personnes de l’atelier d’acide phosphorique pour leur soutien.

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Il est bien entendu qu'une formation donnée ne pourrait être complète qu'après avoir effectué un exercice pratique. C’est dans ce cadre qu’à la fin de la deuxième année de Master on est appelé à passer un stage de fin de formation. Ceci constitue une occasion de formation et d'apprentissage qui sert à enrichir les connaissances acquises par la mise en pratique des cours théoriques dans un organisme publique ou privé. Par ce fait, nous avons eu le privilège de passer un stage de trois mois à l'atelier phosphorique à JORF LASFAR dans l'ensemble des industries chimiques du group OCP à EL JADIDA qui sera l'objet de notre étude dans ce rapport qui sera axé sur : 

Présentation générale du groupe OCP.



Les différentes étapes de production d’acide.



Description générale d’automate programmable.



Sujet de stage qui consiste à :



Faire une étude détaillée du système transfert de phosphate à l’unité prétraitement, qui est pilotée par un automate programmable Télémécanique. 6

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I. PRESENTATION GENERALE DU GROUPE OCP : 1) Fiche technique de l’OCP : Numéro du registre de commerce : Casablanca 40.327 Date de création : Dahir du 07/08/1920 Mise en place de la structure du groupe : Juillet 1975 Siège social : Angle Route d’El Jadida et BD de la grande ceinture, B.P 5196 Casa Maarif –CasablancaPrésident Directeur Générale : Mr. Mostafa TERRAB Secteur d’activités: Extraction, valorisation et commercialisation des Phosphates et Produits dérivés Effectif : 22.677, dont 725 ingénieurs

2) Historique : Le développement du Groupe OCP a été marqué par quelques grandes dates. Sur le plan géologique, on distingue quatre étapes : 7 PCJ /PA/MR

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1905-1921 : période des pionniers. 1921-1951 : période des études fondamentales, stratégiques et paléontologiques (reconnaissance et mise en exploitation des gisements). 1951-1960 : période des études fondamentales, stratigraphiques et paléontologiques. 1960-1986 : période d’intensification des études sédimentologiques et géochimiques, ainsi que de l’étude des gisements du Sahara marocain du crétacé. D’un point de vue chronologique, voici les principales dates qui ont marquées l’histoire du Groupe OCP : 1920 : Création, le 7 août, de l’Office Chérifien des Phosphates (OCP). 1921 : Début de l’exploitation en souterrain du phosphate dans la région de OUED ZEM sur le gisement des OULAD ABDOUN, le 1 er mars. Descente du premier train de phosphate de Khouribga vers le port de Casablanca, le 30 juin. Premier départ des phosphates du Maroc (port de Casablanca) le 23 juillet. 1931 : Début de l’exploitation en souterrain à Youssoufia. 1932 : Ouverture du centre minier de Youssoufia. Premières expéditions du phosphate de Youssoufia vers le port de Casablanca. 1936 : Premier train de phosphate de Youssoufia vers le port de Safi. 1942 : Création d'une unité de calcination à Youssoufia. 1951 : Démarrage de l'extraction en « découverte » à SIDI-DAOUI (Khouribga). Début du développement des installations de séchage et de calcination à Khouribga. 1954 : Démarrage des premières installations de séchage à Youssoufia. 1959 : Création de la Société Marocaine d'Etudes Spécialisées et Industrielles (SMESI), en mai. 1961 : Mise en service de la première laverie à Khouribga. 1962 : Introduction de la mécanisation de souterrain à Youssoufia, en septembre. 1965 : Création de la société Maroc Chimie. Début de la valorisation avec le démarrage des installations de l'usine de Maroc Chimie, à Safi. Extension de l'extraction à ciel ouvert à la mine de MERAH EL AHARCH (Khouribga). 1967 : Introduction de la mécanisation du souterrain à Khouribga. 1969 : Entrée en exploitation de la première Recette de phosphate noir à Youssoufia. 1973 : Création de la Société de Transports Régionaux (SOTREG) en juillet, de Maroc Phosphore en août et de MARPHOCEAN en octobre. 1974 : Lancement des travaux pour la réalisation du centre minier de BENGUERIR, en mai. L'OCP prend le contrôle de la Société Marocaine des Fertilisants (FERTIMA), créée en 1972. Naissance de l'Institut de Promotion SOCIO-ÉDUCATIVE (IPSE), en août. 1975 : Création du Groupe OCP (décision de création en juillet 1974 et mise en place en janvier 1975). Intégration des industries chimiques aux structures internes de L'OCP, en janvier. Création du Centre d'Études et de Recherches des Phosphates Minéraux (CERPHOS), en octobre. 1976 : En mai, transfert au Maroc du siège social de la société PHOUSBOUCRAA, dont l'OCP détient 65% du capital. Démarrage de Maroc Phosphore I et Maroc Chimie II, en novembre. 1978 : Création de l'Union Industrielle de Montage (UIM), en janvier. Démarrage de la première unité de calcination à Youssoufia. 1979 : Transfert des bureaux de la Direction Générale au nouveau siège à Casablanca. 1981 : Démarrage de Maroc Phosphore II. L'OCP entre dans le capital de la société PRAYON (Belgique). 8 PCJ /PA/MR

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1982 : Début des travaux de construction du complexe chimique Maroc Phosphore III-IV à JORF LASFAR (mars). Démarrage du complexe de séchage de OUED ZEM. 1986 : Démarrage des différentes lignes d'acide sulfurique et d'acide phosphorique de Maroc Phosphore III-IV. 1987 : Démarrage des lignes d'engrais de Maroc Phosphore III-IV (octobre-décembre). 1988 : Chargement du premier navire de DAP de JORF LASFAR (janvier). 1994 : Démarrage du projet minier de SIDI CHENNANE. 1996 : Création de la société EURO-MAROC PHOSPHORE (EMAPHOS). Lancement des travaux de construction de l'usine d'acide phosphorique purifié de EMAPHOS, à JORF LASFAR (janvier -février). Regroupement des activités des deux sociétés Maroc Chimie et Maroc Phosphore au sein de Maroc Phosphore (janvier). Introduction de FERTIMA à la Bourse des valeurs de Casablanca (30% du capital) dans le cadre du projet de privatisation de la société (octobre). Signature de la convention en matière d’environnement avec le département ministériel chargé de l’Environnement. Création de l’Institut OCP en décembre. 1998 : Démarrage de la production d’acide phosphorique purifié (EMAPHOS, JORF LASFAR), le 31 janvier. Le Groupe OCP obtient le Prix national de la Qualité. 1999 : Démarrage de la production d’acide phosphorique de l’usine D’IMACID A JORF LASFAR, le 1er novembre. 2002 : Prise de participation dans la société indienne PPL en joint-venture avec le Groupe BIRLA. 2003 : L’OCP est devenu le seul actionnaire de PHOSBOUCRAA. 2004 : Création de la Société "Pakistan Maroc Phosphore" S.A en Joint venture entre l’OCP et FAUJI FERTILIZER BIN QASIM LIMITED (Pakistan).

3) La dynamique de partenariat : Dans le cadre de sa stratégie de développement à l’international, le groupe OCP a noué des partenariats durables avec ses clients, cette coopération touche aussi bien les accords de livraison à moyen et long terme que la construction des unités de production. Dans cette optique, des unités basées au Maroc et à l’étranger sont en exploitation en joint- venture avec des partenaires. D’autre axe de collaboration sont actuellement à l’étude ou en cour de réalisation, notamment avec l’Iran, le Pakistan et le Brésil.  PRAYON (50% OCP, 50%SRWI-BELGIQUE) : La société PRAYON qui dispose de 2 sites de production en Belgique (ENGIS ET PUURS).les activités de PRAYON couvrent notamment la fabrication et la vente d’engrais, d’acide phosphorique et autres produits chimiques, de pigment minéraux, ainsi que la mise au point et la vente des produits techniques (acide phosphorique, fluor, uranium, …).  EMAPHOS(EURO-MAROC PHOSPHORE :1/3 OCP,1/3 PRAYON,1/3 CFB) : Ce projet a été mené en collaboration avec des partenaires belges (PRAYON) et allemands (CHEMISCHE FABRIK BUDENHEIM).Il a débouché sur la mise en service, en1998 à JORF LASFAR, d’un complexe moderne capable de produire 120.000 tonnes P2O5 d’acide phosphorique purifié par an, cet acide à haute valeur ajoutée est utilisé tel quel ou via des sels dérives dans l’industrie alimentaire :limonades , levures , 9 PCJ /PA/MR

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fromages ,conservation des viandes et poissons traitement de l’eau potable… Il est également utilisé dans d’autres industries : détergents, alimentation animal, engrais traitement des métaux, textiles, ciments…  IMACID (1/3 OCP, 1/3 CHAMBAL FERTILISER-INDE, 1/3 TATA CHEMICALS LTD-INDE) : Pour diversifier ses alliances stratégiques et sécuriser une partie de ses exportations, le Groupe OCP s’est rapproche de la société indienne CHAMBAL appartenant au groupe privé BIRLA. En 1999, ce partenariat a permis le démarrage, au sein du complexe industriel de JORF LASFAR, D’IMACID, une usine d’acide phosphorique dont la capacité de production annuelle a été portée à 370.000 tonnes P 2O 5. Un tel volume nécessite 1,2 million de tonnes de phosphate de Khouribga et 330.000 tonnes de soufre. En Mars 2005, un troisième actionnaire fut introduit dans le capital D’IMACID, TATA CHEMICALS LTD, filiale du Groupe Indien Tata. La totalité de la production D’IMACID en acide phosphorique est dédiée à ces deux actionnaires indiens.  ZUARI MAROC PHOSPHATE (50% OCP, 50% CHAMBAL FERTILISER-INDE) : Fruit d’un partenariat entre le Groupe OCP et CHAMBAL FERTILISER LTD (GROUPE INDIEN BIRLA), cette société d’investissement détient 74% du capital social de la société PARADEEP PHOSPHATE LTD (PPL).Les 26% restants sont détenus par l’Etat indien . L’unité est spécialisée dans la fabrication d’engrais phosphates avec une capacité de1 million de tonnes par an.  Pakistan Maroc Phosphore S.A. (50% OCP ,25% FFBL, 12,5% FAUJI POUNDATION, 12,5% FFCL) : Capital social : 800 millions de dirhams Démarrage prévu fin 2006 Capacité de production : 375.000 tonnes d’acide phosphorique Localisation géographique : JORF LASFAR (Maroc).

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4) L’organigramme de la direction générale de l’OCP :

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II. PRESENTATION DE JORF LASFAR : 1) Ensemble Industriel Jorf Lasfar : Situé sur le littoral atlantique, à 20 km au sud-ouest d’El Jadida, le complexe industriel de JORF LASFAR a démarré sa production en 1986. Cette nouvelle unité a permis au Groupe OCP de doubler sa capacité de valorisation des phosphates. Le site a été choisi pour ses multiples avantages : proximité des zones minières, existence d’un port profond, disponibilité de grandes réserves d’eau et présence des terrains pour les extensions futures. Cet ensemble, qui s’étend sur 1700 hectares, permet de produire chaque année 2 millions de tonnes de P2O5 sous forme d’acide phosphorique, nécessitant la transformation de 7,7 millions de tonnes de phosphate extraits des gisements de Khouribga, 2 millions de tonnes de soufre et 0,5 million de tonnes d’ammoniac. Les besoins en énergie du complexe sont satisfaits par une centrale de 111 MW utilisant la chaleur de récupération. Une partie de la production est transformée localement en engrais DAP (1), MAP (2), éventuellement NPK (3) et TSP (4), ainsi qu’en acide phosphorique purifié. L’autre partie est exportée sous forme d’acide phosphorique marchand via les installations portuaires locales. Le complexe de JORF LASFAR compte trois entités, dont l’unité Maroc Phosphore III-IV créée en 1986. Avec la construction de l’usine EMAPHOS en 1997, en partenariat avec PRAYON (Belgique) et CFB (Allemagne), le Groupe OCP a inauguré une nouvelle ère dans la diversification de ses produits finis par la production d’un acide à haute valeur ajoutée : l’acide phosphorique purifié. Deux ans plus tard, la mise en service D’IMACID, en partenariat avec le Groupe indien BIRLA, lui a permis d’accroître sa capacité de production d’acide phosphorique de 25% sur le site de JORF LASFAR.

(1) : diammoniom de phosphate (2) : monoammoniom de phosphate (3) : nitrate phosphate potasse (4) : triple super phosphate

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2) Organigramme De Jorf Lasfar :

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3) Organigramme Du Service PCJ/PA/MR : Responsables du Service

Secrétariat

Préparation

Travaux neufs

Entretien Préventif & Dépannage

Unité Attaque Filtration

Qualité Sécurité & Environnement

Unité Broyage

Laboratoire & Métrologie

Budgets : Investissement Fonctionnement

Unité Concentration nord ext. CAP Traitement & Filtration des Boues

Dépannage Phosphorique

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Magasin Outillage & Reforme

Entretien Préventif

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PDR

Dépt .physique

Unité concentration sud Prétraitement & Stockage

I. SCHEMAS D’ATELIER PHOSPHORIQUE :

SCHEMA DE L’ATELIER PHOSPHORIQUE Trémie de phosphate brut

Alimentation phosphate

Trémie de phosphate brut

Broyage

A

B

C

D

X

Y

Z

U

Attaque--Filtration

A

B

C

D

X

Y

Z

U

Stockage 29%

A

B

C

D

X

Y

Z

U

Concentration

Stockage 54%

E H G F E

F

A K B L CM D N

A

B

C

D

X P Y Q Z R U S

X

Y

Station Prétraitement

Z Vers Stockage principal

Vers ENGRAIS

U

Vers EMAPHOS

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II. LA PRODUCTION D’ACIDE PHOSPHORIQUE : Le train transporte le phosphate brute à JORF LASFAR en provenance de Khouribga ; grâce à des bandes transporteuses, le phosphate est déversé dans 2 trémies qui supportent 400 tonnes max chacune, le système de l’extracteur vibrant (02JT02) qui verse la quantité désirée à l’aide des élévateurs (02JT03) et (02JT19) dans les couloires vibrants (02JT05) et (02JT06). Ces couloires se composent de trois colonnes (02JS01), (02JS02) et (02JS03) qui versent le phosphate dans les cribles ; ces derniers laisse passer le phosphate de diamètre500µm revient vers le broyeur (02JB01) pour se broyer, et s’envoie grâce à un élévateur (02JT19) vers la chaîne (02JT20) qui le verse dans (012JT10).

Prétraitement

CIRCUIT DU PHOSPHATE Bascule

IMACID Bascule UF1

Bascule B1 Arrivé phosphate train

Hangar D1-D2 Pont dynamique

Bascule

Bascule

UA

UC

Hangar Usine Bascule UF2

Export Bascule B2

Engrais

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Broyage Doso

Attaque filtration

III. LES UNITES DE PRODUCTION D’ACIDE POSPHORIQUE : L’atelier phosphorique est composé de huit lignes de production d’acide Phosphorique: 1. Broyage 2. Attaque filtration 5 lignes REVAMPING de 750 t P2O5 par jour 3 lignes RHONE POULENC de 500 t P2 O5 par jour 3. Stockage 29% 4. 16 échelons de concentration 5. Stockage 54% non clarifié 6. Station prétraitement 7. 4 lignes de clarification 8. Stockage 54% clarifié 9. CAP III 4 échelons de concentration avec stockage 29% et 54 % Traitement d’acide Filtration des boues

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1. Unité Broyage (02) : Elle est formée de 8 lignes de broyage comprenant chacune un broyeur à boulet pour broyer le phosphate à une granulométrie demandée à l’attaque.

BROYAGE (PROCEDE JORF) 02JC01

02JC02

02JS05

02JS06

02JT07

02JT09

02JT05 02JT22

02JT06 JS01

JS02

JS03

JS04

SILO

Trémie de phosphate brut

02JT20 02JT10 02JT16 02JT01 02JB01

02JT02 02JT03

02JT04 02JT19

02JT14

02JT14

02JT13

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2. Unité Attaque filtration (03) : Le phosphate broyé est transféré à l’unité à 03 (la cuve d’attaque), il se mélange avec l’eau et l’acide sulfurique pour donner une bouille de l’acide phosphorique et de gypse.

PROCEDE JORF Eau de procédé

Eau de mer

Acide sulfurique

Acide recyclé Boues U13

02JT22

Eau de procédé

Floculant

JD08

Eau Brute

JR01 JE03

Bouillie

JD07

JT03

JW01

JT16 Air

JC02 Air

JA02-07

JA08-11

JP02

JD01

JR04

JP02

JP21

JR17

JA15

JA01

JM05

JM01

ANTIMOUSSE

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JA12

JP20 JM02

JP01

3. Unité Stockage de l’acide 29% (13) : L’acide fort 29% venant de l’unité 03 passe par un jeu de 3 bacs, qui a pour but la séparation de l’acide et les particules solides de gypse qui ont échappent aux toiles du filtre.

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4. Unité Concentration (04) : L’acide venant de l’unité 13 se concentre, le procède consiste à diminuer la quantité d’eau que porte l’acide par évaporisation pour obtenir enfin le P2O5 54%.

Eau de mer Vapeur MP Vapeur BP Acide 29% Vers bâche alimentaire

C01

C02

P01 P02 P03 P04 P05 E01 E02 S01 D01

R02

Garde hydraulique

C01

éjecteur

E03

Petit laveur

E01 S01

Acide 54%

Ballon à condensât

Vers Atmosphère

Gaz d’échappement

D01

R07

E05

E02

Acide 29%

Paramètre de marche: Vide : 60 torr TE 102 SE: 86 Densité AC 29% 1290

E04

E06

E03

C03

Pompe d’envoi eau de mer

Pompe puisard Pompe accélératrice

Échangeur Laveur condenseur Filtre à panier

Bouilleur

VERS UNITE ATTAQUE FILTRATION

VERS UNITE STOCKAGE 54% NC

R07

Pompe de circulation Pompe de reprise

30 Condensât II

R02

P05

P01

P03

P02 P04

ATELIER PHOSPHORIQUE ECHELON DE CONCENTRATION ACIDE 54% P2O5

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5. Unité Stockage d’acide 54% non clarifié (14NC) : Cette unité sert à stocker l’acide 54% non clarifié.

6. Unité clarification (05) : Cette unité est formée de 4 lignes (ligne 10, 20 au nord et 30, 40 au sud) servent à clarifier l’acide 54%.

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7. Unité de stockage d’acide 54% clarifié (14C) : C’est le lieu de stockage de l’acide 54% provenant de l’unité 05.

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Définition de l’automate programmable : L’Automate programmable industriel, API (en anglais Programmable Logic Controller, PLC) est un dispositif électronique programmable destiné à la commande de processus industriels par un traitement séquentiel. Il envoie des ordres vers les préactionneurs (partie opérative PO), à partir de donné d’entrée (capteur), de consignes et d’un programme informatique.  Présentation : L’API utilise un microprocesseur et des modules suivant nos besoins tel que :  Module d’alimentation.  Carte CPU.  Des cartes d’entrée sortie TOR (tout ou rien) ou analogique. o Cartes d’entrée pour brancher des capteurs, boutons poussoir, ... o Cartes de sorties pour brancher des moteurs, voyant, vanne, …  Des modules de communication MODBUS, PROFIBUS, ETHERNET, RS232 pour dialoguer avec d’autre automates, des entrée/ sortie déportées, des supervisions ou autre interfaces hommemachine,…

I. STRUCTURE GENERALE D’UNE INSTALLATION AUTOMATISEE : Le fonctionnement de l’installation est défini par câblage entre les différents éléments. Hier, l’automatisme était réalisé grâce à la technologie de la logique câblée, et il était basé sur : des schémas électriques, des tableaux de connexions et des listes de câblage. Aujourd’hui, les automatismes sont réalisés en logique programmée associée à des constituants hydrauliques ou pneumatiques. Cette logique à pour avantages :  Câblage réduit  erreur, modification, extension : facile à réaliser.  Volume réduit.  Il n’y a pas de vieillissement mécanique (pas de pièce en mouvement).  Il permet une souplesse d’adaptation aux exigences futures des appareils.

1) Constitution d’une installation automatisée :

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Une installation automatisée se compose de 2 parties : 

La partie opérative : ensemble de constituants (actionneur, capteur et installation qui effectue des opérations mécaniques, thermiques, chimiques, etc.). d’une manière générale elle apporte une valeur ajoutée à un produit de base.



La partie commande : ensemble des constituants qui élabore les ordres nécessaires au fonctionnement de la partie opérative en fonction des informations venant de celle-ci et des consignes données par l’opérateur.

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II. L’AUTOMATE PROGRAMMABLE INDUSTRIEL : 1) Unité de traitement :

L’unité de traitement est le cerveau de la partie commande de l’installation automatisée. A partir des comptes rendus venant des capteurs et des consignes données par l’opérateur, il génère des ordres vers les préactionneurs et donne des messages à l’opérateur. Cette fonction de traitement est réalisée, selon le cas, à l’aide de différentes technologies.

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2) Constitution d’un API :

La structure d’un API est comme suit :

Les différents modules :

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 Module d’alimentation : Il assure la distribution de l’énergie nécessaire au fonctionnement des différents modules.

 Le processeur = unité central :

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 La mémoire :

 Les modules d’entrée/sortie TOR

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 Les modules d’entrée/sortie analogiques

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 Carte métier : exemple carte de positionnement

 Carte de communication : exemple carte Ethernet

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 Avantage d’API par rapport à la logique câblée

3) Fonctionnement d’un API : Les différentes phases d’un cycle automate sont :

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Le temps de réaction :

4) Adressage :  Zones et types d’objets :

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 Objet d’entrée/sortie

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 Objet mots :

 Bit extrait de mot :

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III. PROGRAMMATION DE L’AUTOMATE ET LANGAGE : 1) Constitution d’un programme : Le programme est structuré en taches :

Chaque tâche peut être constituée de plusieurs sections et sous programmes (SR) chaque section peut être écrite dans un langage approprié. Les langages les plus utilisés sont :

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2) Langage à contacts :

 Les blocs fonctions :

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 Le TIMER :

 Le compteur/décompteur :

 Autres blocs :

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3) Le GRAFCET :

 Objet spécifique :

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4) Les langages: littéral et list :

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I. PRESENTATION DU SUJET : Faire une étude détaillée du système transfert de phosphate à l’unité prétraitement, qui est pilotée par un automate programmable Télémécanique.

II. DESCRIPTION DE L’UNITE DE TRANSFERT DU PHOSPHATE ET SON FONCTIONNEMENT : L’unité de transfert permet de transférer le phosphate d’un silo qui se trouve dans l’unité de production des engrais, vers un silo dans l’unité de prétraitement. Le principe de transfert consiste à remplir une cuve par le phosphate, d’augmenter la pression à l’intérieur en l’alimentant par l’air comprimé, et d’ouvrir la vanne de transfert qui provoque le déplacement de la matière de la zone de la haut la pression vers la zone de la basse pression, donc de la cuve vers le silo de réception. Le synoptique dans la page suivante décrit les différents équipements qui constituent le système : Les équipements principaux sont - un compresseur : produit de l’air comprimé. - Réservoir d’air comprimé. - Aéroglisseur : c’est une conduite reliant le silo d’alimentation et la cuve. Pour que le phosphate arrive à la cuve il faut ouvrir le registre produit et faire la fluidisation aéroglissière (faire entrer de l’air comprimé dans l’aéroglissière pour faciliter le passage de phosphate vers la cuve). - La cuve de transfert : on y trouve trois entrées et deux sorties, chaque entrée et chaque sortie est commandée par une vanne :  Vanne d’alimentation : relie la cuve avec l’aéroglissière.  Vanne de mise à l’air : pour l’échappement et le dépoussiérage.  Vanne de fluidisation supérieure : fait entrer de l’air comprimé vers la partie supérieure de la cuve.  Vanne de fluidisation inférieure : fait entrer de l’air comprimé vers la partie inférieure de la cuve.  Vanne de transfert : fait sortir le phosphate et l’air à haute pression. Ce transfert est appuyé par une autre vanne d’air comprimé, c’est la vanne de la tuyère annulaire. 42 PCJ /PA/MR

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1) Description d’un cycle de fonctionnement : La 1ère étape consiste à vérifier les conditions de démarrage : - Filtre silo en service. - Compresseur en service. - Pression du réservoir d’air supérieure ou égale à 7 bars. - Niveau bas atteint dans le silo de réception. - Niveau haut non atteint dans le silo de réception. Si l’une de ces conditions n’est pas vérifiée, le système de commande attend jusqu’à la satisfaction de toutes les conditions. Si la cuve n’est pas pleine (niveau haut de la cuve non atteint) la vanne de la mise à l’air s’ouvre, et ce n’est qu’après 5 secondes que la vanne d’alimentation s’ouvre. Lorsque cette dernière est complètement ouverte, on ouvre le registre produit et on fait fluidiser l’aéroglissière : c’est le remplissage de la cuve par le phosphate. Quand le niveau haut est atteint dans la cuve, on arrête la fluidisation aéroglissière et on ferme le registre produit. Après 10 secondes on ferme complètement d’alimentation puis la vanne de la mise à l’air. 5 secondes après, on ouvre la vanne de la fluidisation supérieure et celle de la fluidisation inférieure et là la pression à l’intérieur commence à augmenter jusqu’à ce qu’elle atteint la pression maximale (3.8 bars) où la vanne de la tuyère annulaire et la vanne de transfert s’ouvrent. La pression diminue au fur et à mesure que le transfert se fait, jusqu’à ce qu’elle atteint la pression minimale (0.8 bar). Après on effectue les opérations suivantes : - après 3 secondes :  Fermeture de la vanne de transfert.  Fermeture des vannes des fluidisations supérieure et inférieure.  Ouverture de la vanne de la mise à l’air. - après 15 secondes : Fermeture de la vanne de la tuyère annulaire. C’est la fin du cycle. Et le cycle recommencer à nouveau…

Les étapes de ce transfert sont indiquées sur le logigramme suivant :

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III. L’ENVIRONNEMENT PL7 PRO : 1) La configuration du rack et des modules d’automate : Pour le besoin de notre application, on a paramétré le rack désiré, puis on a choisis les différents modules nécessaires

L’automate qu’on a choisi dans notre application est un automate TELEMECANIQUE de type TSX P5710. L’alimentation est un module TSX PSY 1610.

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On a utilisé 2 modules d’entrée TOR : 16 I 24 V DC, TSX DEY16D2 Et 2 modules de sortie TOR aussi : 16Q 24V DC 0,5A, TSX DSY16T 2

On a configuré une entrée de RUN/STOP à partir de laquelle on peut mettre l’automate soit en mode RUN en maintien l’entrée %I2.7 à 1 (ie 24V) , ou en mode STOP en appliquant un 0 à cette entrée.

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2) Configuration logicielle : L’écran de configuration logiciel défini le nombre de blocs fonctions prédéfinis et la taille de la zone des variables globales nécessaires.

Dans le Navigateur Application, cliquons sur variables E/S pour définir les variables d’entrées et de sorties en donnant à chacune un symbole et un commentaire.

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Les entrées TOR : %I1.0 %I1.1 %I1.2 %I1.3 %I1.4 %I1.5 %I1.6 %I1.7 %I1.8 %I1.9 %I1.10 %I1.11 %I1.12 %I1.13 %I1.14 %I1.15

……... Défaut refroidisseur armoire ……... Air comprimé disponible ……... Silo réception niveau min ……... Silo réception niveau max ……... Filtre en marche ……... Alarme transfert ……... Aéroglissière marche arrêt ……... Acquittement défaut ……... Pression max ……... Pression min ……... Alimentation fermée ……... Alimentation ouverte ……... Sonde niveau max ……... Déclenchement compresseur ……... Réserve ……... Marche auto compresseur

%I2.0 %I2.1 %I2.2 %I2.3 %I2.4 %I2.5 %I2.6 %I2.7 %I2.8 %I2.9 %I2.10 %I2.11 %I2.12 %I2.13 %I2.14 %I2.15

……... Déclenchement sécheur ……... Réserve ……... Marche auto sécheur ……... Acquittement klaxon ……... Test lamps ……... Installation en automatique ……... Retour transporteur primaire ……... RUN/STOP ……... Réserve ……... Réserve ……... Réserve ……... Réserve ……... Réserve ……... Réserve ……... Réserve ……... Réserve

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Les sorties %Q3.0 ……... EV de la mise à l’air %Q3.1 ……... EV d’alimentation produit %Q3.2 ……... EV fluidisation inférieure cuve %Q3. 3 ……... EV tuyère annulaire %Q3.4 ……... EV transfert %Q3.5 ……... EV fluidisation supérieure %Q3.6 ……... Relais démarrage aéroglissière %Q3.7 ……... EV klaxon %Q3.8 ……... Témoin défaut refroidisseur armoire %Q3.9 ……... Témoin air comprimé disponible %Q3.10 . .…… Témoin silo réception niveau max %Q3.11 ……... Témoin silo réception niveau min %Q3.12 …….. Témoin filtre marche %Q3.13 ……... Témoin marche %Q3.14 ……... Témoin pression max %Q3.15 ……... Témoin pression min %Q4.0 ……... Témoin sonde niveau max %Q4.1 ……... Témoin de la vanne de mise à l’air %Q4.2 ……... Témoin de la vanne d’alimentation produit %Q4.3 ……... Témoin de la vanne de fluidisation inférieure %Q4.4 ……... Témoin tuyère annulaire %Q4.5 ……... Témoin de la vanne de transfert %Q4.6 ……... Témoin de la vanne de fluidisation supérieure %Q4.7 ……... Relais démarrage aéroglissière %Q4.8 ……... Relais défaut général %Q4.9 ……... Relais défaut cycle trop long %Q4.10 ……... Réserve %Q4.11 ……... Réserve %Q4.12 ……... Réserve %Q4.13 ……... Réserve %Q4.14 ……... Réserve %Q4.15 ……... Réserve

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Les bits mémoires %M0 %M1 %M2 %M3 %M4 %M5 %M6 %M7 %M8 %M9 %M10 %M11 %M12 %M13 %M14 %M15 %M24 %M25

……... Pour cycle de remplissage ……... Pour cycle de vidange ……... Pour la vanne d’alimentation produit ……... Pour start fluidisation cuve ……... Pour la vanne de fluidisation inférieure ……... Pour la vanne de fluidisation supérieure ……... Pour la tuyère annulaire ……... Condition de démarrage du cycle ……... Pour cycle de vidange ……... Pour la vanne de transfert ……... Pour attente fin cycle ……... ……... Cycle en cours ……... Pour défaut cycle trop long ……... Pour set défaut général ……... Pour cycle trop long ……... Pour cycle trop long ……... Set défaut général

Les temporisateurs : %TM0 %TM1 %TM2 %TM3 %TM4 %TM5 %TM6 %TM7 %TM8

……... Temporisation fin cycle de chargement ……... Temporisation pour la fluidisation cuve ……... Réserve ……... Temporisation attente reset transfert ……... Temporisation stop tuyère annulaire ……... Temporisation attente nouveau cycle ……... Temporisation cycle trop long ……... Temporisation clignotement ……... Temporisation clignotement1

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3) Le codage du programme de l’application en LADDER : On écrit le programme correspond au système de transfert de phosphate dans l’environnement PL7.

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4) Le transfert du programme vers l’automate :

Pour transférer le programme dans l’automate, on clique sur AP, à partir de ce menu, on a la possibilité de transférer le programme dans l’automate, le transfert du programme comprend les rubriques configurations, programme, type DBF, et variable.

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Le transfert du programme peut s’effectuer dans les deux sens :

Après le transfert du programme on met l’automate en mode RUN. Enfin, on est prêt à faire les essais : pour mettre une entrées au niveau 1, il suffit de lui appliquer une tension de 24V. La mise en l’air donne l’état 0. Quand une sortie est à l’état 1, sa LED correspondante s’allume. On a simulé le programme, et on a vérifié qu’il marche très bien.

IV. LA PROCEDURE DE BASCULLEMENT : Dans un tel système commandé par un automate, pour procéder au basculement de l'automate on doit suivre les étapes suivantes:  La recherche de la documentation, concernant la description et l'étude de fonctionnement du système.  Lecture et compréhension du programme du système.  Description du nouveau matériel utilisé (c'est à dire l'automate remplaçant).  Transcription du programme de l'ancien automate vers l'automate remplaçant.  La saisis du programme et les essais pour tester et valider le programme.  Alimentations isolées galvaniquement.  Contrôle de l'isolement des alimentations.  Utilisation d'entrées/sorties isolées galvaniquement.  Programme gravé sur mémoire EPROM.  Tests périodiques. 62 PCJ /PA/MR

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V. CABLAGE DES ENTREES/SORTIES D’UN AUTOMATE : 1) Alimentation de l’automate : L’automate est alimenté généralement par le réseau monophasé 220V, 50Hz. La protection sera de type magnétothermique

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2) Alimentation des entrées de l’automate : L’automate est pourvu généralement d’une alimentation pour les capteurs/détecteurs, et les informations des capteurs/détecteurs sont traitées par les interfaces d’entrées.

3) Alimentation des sorties de l’automate : Les interfaces de sorties permettent d’alimenter les divers préactionneurs.

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Conclusion La période de stage que nous avons effectué au sein de l’OCP nous a permis d’aboutir à des nouvelles connaissances pratiques par la large utilisation du matériel électrique et d’avoir une relation directe avec le domaine du travail, ce qui nous a été profitable car nous nous sommes trouvés dans un endroit riche et large nécessitant l’emploi de toute notre capacité afin de pouvoir aboutir à notre but. Grâce à ce stage nous avons réussi à éclaircir et vérifier plusieurs points concernant nos connaissances techniques. L’aide apportée par l’entourage a permis à nos séjour dans l’entreprise de se dérouler dans des meilleures conditions et ils nous ont encouragé à chercher de mieux en mieux pour satisfaire notre curiosité et mettre en pratique notre connaissances en s’adaptant avec le milieu de travail ou l’esprit pratique, tout en prenant une responsabilité lorsqu’on veut effectuer un travail. Finalement, nous avons pu constater que la période de stage est d’une extrême importance qui permet d’affronter le milieu professionnel.

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Bibliographie [1]:http//www.schneiderformation.com [2]:http//www.schneiderformation.com/pagefr/edition_technique/edition_technique.html [3]:http//www.schneiderformation.com/ZONEDL/listertheme.php [4]: EURO MAROC PHOSPHORE MANUTENTION & DOSAGE DE PHOSPHATE COMMANDE 3.99.6C [5]: DOCUMENT LESSINES INDUSTRIES S.A [6]: ARMOIRE TRANSFERT PNEUMATIQUE Tableau électrique Cde- Best- Order N° AK080 [7]: Emaphos BP 118 El Jadida Maroc Cde Réf:3.00099.6C

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