Soutenance mémoire
GENERALITES SUR LE GRANITE ET L’AUTOMATISME INDUSTRIEL
Généralité sur le granite
Définition global et localisation du granite
Le granite est une roche plutonique magmatique à texture grenue, cette texture étant à l’origine de son nom dérivé du latin granum, grain. Le granite est le résultat du refroidissement lent, en profondeur, de grandes masses de magma intrusif qui formeront le plus souvent des plutons, ces derniers affleurant actuellement en surface grâce au jeu de l’érosion qui a décapé les roches susjacentes. Le granite est une roche assez courante sur la planète, qui se paye le luxe d’être une des principales roches magmatiques de notre planète, avec le basalte. Le granite est une roche qui est relativement rare à la surface de la planète : on en trouve surtout dans les profondeurs, à quelques kilomètres sous la surface du sol. Les affleurements de granite à la surface occupent souvent de grandes étendues, et se prolongent souvent sous terre sur plusieurs kilomètres ou centaines de mètres, formant de véritables “gisements” de granite à ciel ouvert. Mais dans la majorité des cas, ces “gisements” sont enterrés sous terre, à plusieurs kilomètres de profondeur, sous des couches de sédiments assez épaisses. Le granite forme une bonne partie des chaînes de montagne, notamment dans les profondeurs : une bonne partie de l’intérieur des montagnes est presque entièrement formé de granite. Les roches visibles à la surface des montagnes sont souvent granitiques, surtout pour les vielles chaînes de montagne assez bien érodées.
Aspect du granite
Les granites n’ont pas tous le même aspect, mais quelques régularités se dégagent, qui permettent d’identifier facilement ceux-ci.
❖ Couleur :
Tous les granites n’ont pas la même couleur : cela va du blanc laiteux à un granite sombre, en passant par des intermédiaires colorés comme un rose affirmé. Les granites blancs sont appelés des leucogranites. Les granites roses sont courants, notamment sur le littoral breton, ce qui a valu son nom à la côte de granite rose. La couleur dépend des minéraux qui composent le granite. Par exemple, les granites roses doivent leur couleur à des impuretés présentes dans les Feldspaths. Généralement, la couleur du granite dépend de l’Orthose, vu qu’il s’agit du minéral le plus abondant dans le granite.
❖ Texture :
D’ordinaire, le granite semble être composé de grains, généralement de petite taille, souvent visibles à l’œil nu. Chaque grain est un minéral, un cristal bien précis. On dit qu’il a une texture grenue. Les roches à texture grenue, sont toutes des roches magmatiques (éventuellement métamorphiques).
Propriétés du granite
➤ Propriétés physiques :
C’est une roche dure, très solide, idéale pour bâtir des constructions durables et solides comme des ponts, elle est cohérente, formée d’un seul bloc bien solide, contrairement aux schistes qui se débitent en plaques naturellement ou à d’autres roches qui contiennent de nombreux points de fracture bien précis ; C’est une roche très peu perméable : idéale pour résister aux intempéries, c’est aussi une roche qui ne s’altère pas facilement à cause de l’humidité : elle ne se dissout pas dans l’eau et se désagrège très lentement quand on la soumet à l’humidité.
➤ Propriétés chimiques :
Le granite est une roche dont tous les minéraux sont des silicates. Tous les granites contiennent un même ensemble de minéraux : du Quartz ; des Feldspaths; des Micas. A côté, on peut trouver quelques minéraux accessoires en petites quantités, ou des impuretés. Compte tenu des minéraux qui composent le granite, on en déduit rapidement que celui-ci est très riche en silice (Si O2) : celle-ci est présente dans tous les minéraux essentiels du granite. La teneur en Aluminium est aussi importante, vu qu’on en trouve dans les Feldspaths et les micas. On trouve aussi du Potassium, du Sodium, et du Calcium, présents dans les Feldspaths, ainsi que du Magnésium, du Fer, de l’Hydrogène, en petites quantités.
La composition chimique typique du granite est la suivante :
— SiO2 70 à 77 % ;
— Al2O3 11 à 15% ;
— K2O 3 à 5 % ;
— Na2O 3 à 5 % ;
— Fe 2 à 3% ;
— CaO 1% ;
— MgO et TiO2 moins de 1%.
Utilisation du granite
Dans l’Antiquité, les difficultés d’extraction ont d’abord fait du granite un matériau de prestige dédié à la construction de bâtiments symbolisant le pouvoir ou le divin, alors que le bois et la terre étaient utilisés pour les constructions à usage plus banal. Plus récemment, les évolutions technologiques ont permis d’améliorer les techniques d’extraction et de taille, autorisant l’usage de la pierre dans des édifices plus variés. Nombreux ouvrages sont toujours observables aujourd’hui, des centaines, voire des milliers d’années après leur édification, témoignant du savoir faire des hommes et de la durabilité des pierres. En effet, le granite est assez dur pour résister aux abrasions, assez fort pour supporter un poids important, inerte pour résister aux intempéries, et il prend un éclat brillant après polissage. De par ses propriétés, le granite tient le premier rang parmi les roches ornementales. L’industrie spécialisée dans l’extraction et la transformation du granite trouve alors ses marchés dans le bâtiment, la voirie, l’aménagement urbain, la décoration, et l’art funéraire.
❖ Le bâtiment, la voirie et l’aménagement urbain
On peut distinguer pour le bâtiment, au sens strict :
● Le carrelage : carreaux muraux, carreaux de sol et le carrelage pour cuisine et salle de bain,
● Les plaques fines de grande taille pour revêtement extérieur,
● Les plaques fines de taille moyenne pour revêtement intérieur,
● Dalles pour escaliers.
En ce qui concerne la voirie, on distingue :
● Les bordures de trottoirs,
● Le pavage,
● Les ponts,
● Les mobiliers urbains : bancs, tables, fontaines, bornes.
Notons que de grands hôtels éparpillés dans toute l’île ainsi que des cathédrales, des temples, des églises sont construits à base de matériaux de granite.
❖ La décoration
Le granit taillé et polis est le plus fréquemment utilisé comme décoration des meubles de cuisine et de salle de bain. En effet, les comptoirs en granit sont solides, faciles à nettoyer et parfaitement résistants à la chaleur et à l’eau. En termes de convivialité, c’est le choix idéal pour les comptoirs de cuisine, qu’il s’agisse d’une cuisine traditionnelle ou moderne, grande ou petite. De plus, étant résistants aux moisissures, ils sont faciles à garder au sec et au propre, parfait pour une utilisation quotidienne et régulière dans une salle de bain.
❖ L’art funérailles
Le granit est également le matériau qui perpétue le souvenir de nos disparus. On distingue entre autres : les pierres tombales, les stèles, le columbarium, les monuments commémoratifs.
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Table des matières
INTRODUCTION
PARTIE I : GENERALITES SUR LE GRANITE ET L’AUTOMATISME INDUSTRIEL
Chapitre I : Généralité sur le granite
I.1 Définition global et localisation du granite
I.2 Mode d’exploitation du granite
I.3 Transformation du matière première et dimensions des produits finis
Chapitre II : Généralité sur l’automatisme (SAP, GRAFCET, API)
II.1 Système Automatisé de Production (SAP)
II.2 La partie opérative (PO)
II.3 La partie commande
II.4 Les différents types de commandes
II.5 Domaines d’application du SAP
II.6 GRAFCET (GRAphe Fonctionnel de Commande des étapes et Transitions)
II.7 AUTOMATE PROGRAMMABLE INDUSTRIEL (API)
PARTIE II : METHODOLOGIE DE L’ETUDE
Chapitre III : Choix des organes d’automatisation et dimensionnement
III.1 Les capteurs
III.2 Vérins
III.3 les outils diamantés utilisés
III.4 Moteur électrique
III.5 Convoyeur
III.6 Preactionneur
Chapitre IV : Description des étapes de production
IV.1 Automatisation de chaque phase
IV.1.1 Phase 1 : Chargement du granite
IV.1.2 Phase 2 : Découpage du granite
IV.1.3 Phase 3 : Débitage et Polissage
Chapitre V : Application de l’étude d’automatisation du processus avec l’automate siemens s7-400
V.1 Présentation de l’automate
V.2 Accès aux données de l’API S7-400
V.3 Edition du programme pour l’automate siemens s7-400
PARTIE III : ETUDE ECONOMIQUE ET IMPACT ENVIRONNEMENTALE
Chapitre VI : Etude financière
VI.1 Cout d’investissement
VI.2 ETUDE DE RENTABILITE
Chapitre VII : Impacts environnementaux
VII.1 Exigences légales, règlementaires et administratives
VII.2 Identification des impacts potentiels du projet
VII.3 Impacts négatifs
VII.4 Impacts positifs
VII.5 Evaluation des impacts
VII.6 Proposition de mesures d’atténuation
CONCLUSION
ANNEXE
Annexe 1 : Dimensionnement de quelques équipements necessaires
Moteur électrique
Accouplement mécanique
Réducteur de vitesse
Freinage
Détermination de bouts d’arbre
Annexe 2 : Presentation du logiciel Automation Studio 5.0
Annexe 3 : Présentation du logiciel SIMATIC
BIBLIOGRAPHIE
RESUME
ABSTRACT
