Automatisation et supervision d’une centrifugeuse via un variateur de vitesse au sein de l’entreprise CEVITAL

Abstract

L’automatisme est le domaine scientifique et technologique qui exécute et contrôle des tâches techniques par des machines fonctionnant sans intervention humaine, ou à l’aide d’une intervention réduite. L’automatisation s’est généralisée à l’ensemble des activités de production, tant dans l’industrie, que dans les activités de services. Quel que soit son domaine d’application et les techniques auxquelles elle fait appel, l’automatisation s’est constamment développée dans l’unique but de réduire la pénibilité du travail humain et d’améliorer la productivité du travail. Dans ce cadre et au cours de ce Projet de Fin d’Etudes, le travail que nous avons mené au sein de la raffinerie d’huile du complexe CEVITAL, nous a permis d’une part d’acquérir des connaissances techniques et pratiques qui viennent compléter les enseignements théoriques acquis et d’autre part d’avoir la possibilité de nous familiariser avec le milieu industriel et ses multiples exigences. Dans cette étude, nous avions deux objectifs principaux : le premier est d’automatiser la machine avec un automate plus performant " S7-1500 " et le deuxième est d’effectué un démarrage contrôlé sans encombrement tout en ayant une possibilité de commande sur la machine cela grâce à une gamme de variateur de vitesse haute technologie compatible "ABB ACS 580". Pour ce faire, nous avons commencé par étudier tout le procédé pour déterminer son principe de fonctionnement et identifier les besoins pour le cas de notre application. Le manque de plan électrique et de documentation a été un réel obstacle. Cependant nous avons franchis plusieurs étapes afin de contourner cet obstacle majeur. En effet, suite à plusieurs consultations de l’équipe technique et des recherches bibliographiques, nous avons pu identifier tous les équipements installés et le rôle de chacun d’eux. Ce qui nous a permis de connaitre toutes les E/S de notre système et leur type. Au cours de ce travail, une modélisation du fonctionnement séparateur PX 80 de mise sous tension jusqu’à production a été mise en œuvre par des langages SFC « GRAFCET ». Un programme personnalisé basé sur l’automate S7-1500 a été développé par la suite afin de résoudre les problèmes liés à la sécurité du personnel et aux tâches répétitives. Nous avons passé en revue les automates programmables industriels de la gamme SIEMENS, leurs caractéristiques, critères de choix, avantages, ainsi que les langages de programmation utilisables. La communication et le transfert d’information via un réseaurendront un système automatisé plus simple et plus performant par la diminution du câblage. La prise de connaissance du SIMATIC STEP 7 intégré à TIA Portal, nous a permis de comprendre le fonctionnement du séparateur et d’en récupérer les états des variables qui nous intéressent pour créer notre interface homme-machine (IHM). Pour la conception de l’IHM en vue de la supervision du système, nous avons exploité les performances de SIMATIC WinCC (TIA portal), qui est un logiciel permettant de gérer les interfaces graphiques avec des visualisations et des animations actualisées. La période passée au sein de l’unité raffinage d’huile « CEVITAL » nous a permis d’apprendre les rudiments d’une communication hiérarchique et d’une transmission d’information efficace et selon les procédures. Le déplacement sur les lieux du site nous a nettement aidés à mieux assimiler l’envergure du projet et nous a permis d’avoir un avantgout des responsabilités qui incombent aux ingénieurs du terrain. En perspectives, nous souhaitons l’implémentation des variateurs de vitesse électronique ABB pour tous les séparateur PX80 du complexe CEVITAL pour objectif d’obtenir une vitesse constante et entièrement réglable à tout moment, du démarrage à l'arrêt du séparateur, une réduction considérable de quantité de câbles et une croissance net du champ de contrôle et de commande. La mise à niveau sévère nécessaire, d’où l’idée d’utilisé la derrière technologie d’automatisation ainsi tous les composants qui lui sont associé. Enfin, nous espérons que notre travail soit une meilleure solution à la problématique posée et servira comme base de départ pour notre vie professionnelle, et être bénéfique aux promotions futures