Réalisation et gestion d'un prototype de station de pompage à base d'automates programmables industriels SIEMENS

Abstract

Le travail présenté dans ce mémoire est basé essentiellement sur l'utilisation des automates programmables SIEMENS. Nous avons entrepris la réalisation d’un prototype de station de pompage hydraulique. La gestion du prototype, l’acquisition et le traitement des données processus ainsi que le diagnostic sont assurés par un automate S300. Pour la régulation du débit, nous avons utilisé la méthode de Ziegler-Nichols et de Chien-Hrones-Reswick pour la détermination des paramètres du régulateur P.I, et ensuite, analyser les résultats et tirer des conclusions. Le travail est présenté en quatre chapitres complémentaires: Le premier chapitre traite les connaissances de base. Après une brève description de toute la gamme SIMATIC S7 des automates SIEMENS, on aborde l’environnement de développement STEP7. Pour mettre en relief cet environnement, on traite une application en décrivant les différentes étapes pour la création de ce projet. La fin de ce chapitre est consacrée à la régulation PID et sa mise en oeuvre dans STEP 7. Le deuxième chapitre présente l’automate dans son milieu industriel et ses besoins de communications, suivi d’une description pour le réseau local industriel PROFIBUS. Après une présentation de ses différentes variantes FMS, PA et DP, un accent particulier a été mis sur cette dernière, laquelle a été illustrée par une deuxième application. L’exploitation visuelle dans les milieux industriels n’a pas été oubliée dans le troisième chapitre. Une présentation du logiciel Win CC flexible de SIEMENS sera abordée, en vue de configurer une interface Homme/Machine nécessaire à la commande, le diagnostic et la visualisation à distance. Ces trois derniers chapitres constituent une préparation au projet qui nous a été soumis. Le dernier chapitre présente une réalisation du prototype et de ses performances. La régulation P.I du débit a été testée avec les approches de Ziegler-Nichols et de Chien-Hrones-Reswick, et une conclusion conforme aux résultats a été tirée. On termine par une conclusion générale qui montre les difficultés qu’un étudiant à ses débuts peut rencontrer, des enseignements qu’il en tire, sans oublier les perspectives.