Historique : 

Les Automates Programmables Industriels (noté API en abrégé) sont apparus à la fin des années soixante, à la demande de l’industrie automobile américaine (GM), qui réclamait plus d’adaptabilité de leurs systèmes de commande. Les coûts de l’électronique permettant alors de remplacer avantageusement les technologies actuelles. On sait maintenant que la deuxième partie du XXe siècle a passée à l’histoire comme étant l’ère de l’automatique. Dans le sillon de l’automatique apparurent plusieurs autres « tiques » et entre autres, l’informatique et la robotique. Et c’est à travers l’automatique, d’abord en 1968-69 aux Etats Unis, que les premiers automates industriels ou « contrôleurs programmables » firent leur apparition. -Leurs premières applications furent d’abord le remplacement des horloges de contrôle du temps des employées ; par la suite, leurs multiples utilisations industrielles, en particulier sur les lignes de production des usines, deviennent indispensables non seulement au point de vue contrôle, mais aussi du côté économique pour l’espace et l’entretien.

C’est alors que de nombreux systèmes à relais durent céder leur place. -Les premiers automates programmables n’effectuaient que la commutation ON/OFF (et vice-versa) avec la possibilité de temporisation, comme les relais. Leurs applications étaient limitées seulement aux procédés répétitifs ainsi qu’à certaines machines. Par contre, leurs avantages consistaient dans une installation plus facile, la visualisation des étapes; ils possédaient des indicateurs diagnostiques permettant la localisation des pannes. C’était déjà mieux que les relais, en plus de pouvoir être reprogrammé advenant un changement de fonction ou de procédé. -De 1970 à 1974, la technologie des microprocesseurs (du moins les premiers) ajouta une plus grande flexibilité et une « intelligence » à l’automate programmable. Les capacités d’interface avec l’utilisateur s’améliorent. L’automate programmable peut maintenant exécuter les opérations arithmétiques en plus des opérations logiques; il manipule les données et les adresses ; il effectue la communication avec d’autres automates ou ordinateurs, donnant ainsi une nouvelle dimension aux applications de l’automate programmable.

-La console de programmation s’allie avec un moniteur permettant la programmation avec des symboles familiers de relais ce qui facilite beaucoup la compréhension et le dépannage car la logique peut être vue dans la même forme que les dessins à relais. -Les automates programmables utilisent une mémoire non-volatile (RAM+Pile, EEPROM ou EAPROM par exemple) pour emmagasiner les instructions. Ces derniers accompliront des fonctions logiques, arithmétiques, de temporisation, de comptage et de manipulation des données. En plus, les fonctions de contrôle PID et d’autres fonctions complexes comme le contrôle numérique de processus sont présentes. Puisque les automates programmables ont été conçus pour accomplir des opérations semblables à celles des relais, la programmation est basée généralement sur la nomenclature des diagrammes en échelle (ou schéma à relais). Des langages de haut niveau ont été aussi implantés sur certains automates afin de produire une plus grande flexibilité de programmation.

Systèmes MPS500 : Présentation et descriptions).

Depuis 1991, les stations du système de production modulaire MPS sont les « équipements sportifs » des championnats du monde des mécatroniciens. Le MPS a prouvé dans des compétitions nationales et internationales que sa conception, ses stations et commandes ainsi que les fonctions qui y sont réalisées offrent exactement ce qui caractérise la fabrication automatisée dans le monde entier : l’intégration de mécanique, électrotechnique et la technique d’information de la mécatronique. Cela signifie que le formateur qui enseigne avec le MPS® peut considérer que beaucoup d’entreprises, écoles et universités du monde entier en font de même. Les stations du système de production modulaire sont à l’origine et le modèle de presque tous les systèmes de formation à la mécatronique. Le MPS® 500-FMS constitue la base idéale à une formation multi technologie aux problèmes rencontrés dans la pratique des entreprises. Il permet d’analyser, de comprendre et de maîtriser les interactions entre mécanique, pneumatique, électricité, commande et interfaces de communication, il est de marque allemande <<festo didactic>>, elle est composée de six station qui sont : La Station de distribution et contrôle, Station production et manipulation, Station caméra, Station reboot et assemblage, Station stockage et déstockage, Station Livraison et manipulation.

Description générale du système : Le système MPS_FMS 500 (Modular Production System-flexible manufacturing system) et le chiffre 500 signifier la disposition actuelle alentour de Convoyeur. Dans ce système le convoyeur alimente les diffèrent stations par les pièces cylindriques à l’aide des palettes bien orienté la première station c’est la station de distribution qui représente comme une dispositif d’alimentation, Le corps du vérin est amené à la station de distribution transmet les pièces à la station de contrôle, Après contrôle, la station d’usinage réalise un usinage symbolique en simulant une opération de perçage. La station de manipulation se charge alors du transport au poste suivant, Le système vidéo vérifie la qualité de la pièce qui sera destiné la station d’assemblage robotisé à l’aide d’un robot industriel automatisé. Les pièces sont entreposées dans la station magasin de grande hauteur, avant de passer à l’expédition. La station de manipulation transfère les produits du convoyeur à la station de tri, où ils sont triés et mis à disposition pour expédition.

Conclusion Générale

La méthode de modélisation et l’outil de simulation des systèmes de production sont très importants à cause de leurs utilités par les industriels et par les chercheurs. Pour qu’ils ont un pouvoir de travail sur un système de production virtuel, dont le contenu peut être très adjacent du système réel, à moindre coût et sans aucun risque. Le patrimoine de l’optimisation et de la prise de décision, les autres avantages de la simulation font que cet outil permet, depuis une dizaine d’années seulement, de mettre en oeuvre des méthodes qu’il était inimaginable d’appliquer sur les systèmes réels ou sur des modèles mathématiques. Le travail exposé dans ce mémoire entre dans le contexte de la modélisation et de la simulation des systèmes automatisés de production plus précisément le système MPS du laboratoire MELT.

Ces deux approches ont été réalisées, après une étude détaillées sur le comportement du système concerné, à travers deux méthodes différentes ; la première consiste à modéliser selon un cahier de charge bien présenté le fonctionnement du système graphiquement (en utilisant la modélisation par Grafcet el LADER) en premier position puis la simulation de ce modèle via le PLCsim du logiciel Tia Portal. Ce travail a été finalisé par la Simulations des sous stations automatisé du système MPS cités dans Nos chapitres et plus précisément le chapitre trois et quatre, afin d’obtenir un modèle optimale dans le fonctionnement comme on a appris l’utilisation d’un outil très valeureux des automates Siemens Tia Portal V12. Enfin, nous avons procédé à la validation des résultats obtenus de la simulation en faisant intervenir une phase de d’expérimentation sur le modèle. Comme perspective, nous souhaitons prolonger notre travail, en nous focalisant plus particulièrement de : – Faire compléter le travail sur l’ensemble de système (le reste des stations Ex : Manipulation…..). – Faire injecter les résultats Obtenu dans les stations à étudier afin de voir les différents changements en temps réel au niveau de chaque sous station.