Rapport de projet tutoré

2013

Entreprise Saur

Corlouer Yann Souldadié Aimeric

[RAPPORT DU PROJET TUTORE] Rénovation d’une station de sur-pression d’eau

potable

Introduction

Durant le cursus de notre seconde année en Section de Technicien Supérieur en

Electrotechnique, nous avons dû réaliser un projet industriel en partenariat avec l’entreprise SAUR.

Notre projet a consisté à la rénovation de l’armoire électrique d’une station de sur-pressage

situé à proximité de Gramat.

Nous avons choisi ce projet en raison de l’intérêt que nous portons pour les technologies de

télécommunication via automate, ainsi que de découvrir et de travailler sur un système partant sur

des fluides.

Nous tenons à remercier Monsieur Lionel Auber, superviseur de travaux de Gramat, pour

nous avoir permis réaliser ce projet, ainsi que pour tous le temps qu’il nous a consacré tout au long

de cette période de projet, sachant répondre à toutes nos interrogations.

Nous remercions aussi toute l’équipe de technicien pour nous avoir fait partager toutes leurs

expériences et leurs compétences durant le stage de 3 semaines.

Nos remerciements vont aussi à toute l’équipe pédagogique du lycée Gaston Monnerville et

en particulier, les professeurs tuteurs de notre projet, Roualdés Gilles et Peyral Laurent.

Sommaire

I- Présentation de l’entreprise ........................................................................................................1

1) Présentation général ...............................................................................................................1

2) Mission de la SAUR ..................................................................................................................1

3) Organigramme ........................................................................................................................2

4) Cahier des charges fonctionnel ....................................................................................................3

1) Présentation générale du système supportant le projet...........................................................3

2) Analyse de l’existant ................................................................................................................3

3) Expression du besoin ...............................................................................................................3

4) Synoptique de l’eau .................................................................................................................5

5) Synoptique du fonctionnement ...............................................................................................6

6) Armoire électrique de l’installation .........................................................................................8

7) Analyse des contraintes ...........................................................................................................9

Partie 1 : CORLOUER Yann ................................................................................................................ 10

I) Présentation général ................................................................................................................. 10

1) Introduction .......................................................................................................................... 10

2) Cahier des charges personnel ................................................................................................ 10

II) Etude de la consommation électrique de la station « de Gaule » ............................................... 11

1) Puissance d’un moteur de la station de Gaule ....................................................................... 11

2) Avantage d’un variateur de vitesse ........................................................................................ 11

3) Retour sur investissement ..................................................................................................... 13

III) Etude des solutions ............................................................................................................... 15

1) Variateur de vitesse ............................................................................................................... 15

2) Ré-enclencheur automatique ................................................................................................ 16

IV) Etude du dimensionnement et du calibre des protections ..................................................... 17

1) Choix du transformateur. ..................................................................................................... 17

2) Choix des protections ........................................................................................................... 18

V) Les schémas .............................................................................................................................. 20

1) Schémas électrique ............................................................................................................... 20

2) Schéma d’implantation.......................................................................................................... 21

Partie 2 : SOULDADIE Aimeric ........................................................................................................... 24

I) Présentation général ................................................................................................................. 24

1) Introduction .......................................................................................................................... 24

II) Choix du matériel ...................................................................................................................... 25

1) Choix de l’armoire électrique................................................................................................. 25

2) Choix du nouveau module de télégestion .............................................................................. 26

III) Présentation du module de télégestion SOFREL S550 ............................................................ 29

1) Description générale ............................................................................................................. 29

2) Principe de programmation ....................................................................................... 30

IV) Choix du capteur de pression ................................................................................................ 38

V) Conclusion ................................................................................................................................ 40

1

Rénovation d’une station de sur-pression d’eau potable Lycée Gaston Monnerville

I- Pré séntation dé l’éntréprisé

1) Présentation générale

Nom de l’entreprise : SAUR

Création : 1933

Fondateur : Pierre Crussard

Forme juridique : Société par actions simplifiée

Actionnaire :

Fonds stratégique d'investissement 38 % Séché Environnement 33 % AXA Private Equity 17 % Cube Infrastructure 12 %

2) Mission de la SAUR

La mission principale de la SAUR est la gestion des services d’eau et d’assainissement dans tout le

territoire français. Elle intervient sur toutes les étapes du cycle de l’eau en apportant à leurs clients,

collectivités et industriels un service de qualité.

La SAUR installe et réhabilite tous types de réseaux nécessaire à la distribution de l’eau à la

collecte des eaux usées et des eaux pluviales.

Elle dispose aussi d’un service d’ingénierie afin d’améliorer les services qu’elle propose, mais

aussi de manager les projets d’usines de productions d’eau potable et de station de traitement des

eaux usées pour les industriels et les collectivités locales.

2


Quelques chiffres en France et dans la région

Dans la région :

94 830 clients eau

25 308 clients assainissement

9 788 km de réseau eau propre

285 km de réseau eau usagé

100% du réseau cartographié

94 usines de production d’eau et traitement dont 20>100 m3/h

15.5 million de m3 d’eau potable produite

1.4 millions de m3 d’assainissement traités

3) Organigramme du site de Gramat

3


4) Cahiér dés chargés fonctionnél

1) Présentation générale du système supportant le projet

Il s’agira de rénover une des nombreuses stations de surpression d’eau potable du lot (station « de Gaule » proche de Gramat), y compris la télégestion de l’installation.

Il conviendra de revoir l’ensemble de l’installation électrique :

- armoire électrique du surpresseur télégestion inclus ;

- électricité du bâtiment.

De plus, une étude de la consommation électrique des surpresseurs de la station devra être réalisée afin d’améliorer l’efficacité énergétique de la station.

2) Analyse de l’existant

La station « de GAULE » est située aux environs de Gramat, elle dispose de :

2 armoires électriques (du surpresseur et du module de télégestion)

2 pompes surpresseurs d’une puissance de 3 kW chacune.

1 module de télégestion Saufrel qui relie la station de pompage aux bureaux de la SAUR par

réseau téléphonique.

1 pressostat qui gère la mise en marche des pompes.

3) Expression du besoin

Afin de répondre aux souhaits de l’entreprise, il faut:

Effectuer l’étude de la consommation électrique afin de valider le renouvellement des

motopompes

Remplacer l’armoire électrique (y compris le matériel électrique) de l’installation en

intégrant un nouveau pupitre de commande et du bâtiment.

En fonction de l’étude, prévoir la nouvelle motorisation et sa commande

Prévoir le fonctionnement des motopompes en alternance.

Prévoir un nouveau dispositif de télégestion des informations de défaut du surpresseur.

Prévoir un dispositif de ré-enclenchement en cas de coupure d’électricité.

Mettre en conformité l’installation d’un point de vue sécurité (protection des personnes ;

protection contre la foudre)

Choix d’un nouveau pressostat.

Créer le nouveau dossier de l’installation

4


Description structurelle du système :

Principaux constituants : Caractéristiques techniques :

Réservoir d’eau

2 pompes

Armoire électrique

Pressostat

Télésurveillance

Parafoudres

capacité : 400m3

Puissance : 3 kW

Consigne de pression : 2 à 4 bars

Sofrel

monophasé, triphasé, RTC

Inventaire des matériels et outils logiciels à mettre en œuvre :

Désignation : Caractéristiques techniques :

Armoire électrique

Module de télégestion

Motorisation et pilotage

Matériel de commande et de

puissance

Ré-enclencheur automatique

Parafoudres

Interrupteur-sectionneur

Protection : bâtiment, commande, pompe doseuse…

16 entrées TOR, 3 entrées ANA, 1 sortie TOR

Variateur de vitesse 3Kw, capteur de pression sortie ANA

Contacteur, voyant…

IP 21 alimentation 230VAC

Monophasé, triphasé, RTC

20A

Site sur presseur de GAULE :

5


4) Synoptique de l’eau

Cette station comporte un réservoir de 400m3, qui est alimenté par une alimentation (réseau

bleu). Pour desservir la clientèle située en contrebas de la station, la Saur utilise deux réseaux non

sur-pressé (réseau vert). Ces canalisations ne sont pas sur-préssé car la gravité suffi à augmenter la

pression afin d’avoir un débit acceptable. Pour notre projet, nous nous occuperons de la partie

« réseau sur-pressé » (en rouge). Ce dernier alimente des maisons aux alentours de la station, la

différence de hauteur entre De Gaule et les habitations n’est pas suffisante pour avoir un débit

convenable, Il faut donc augmenter la pression à l’aide de motopompes.

Alimentation en eau

Local

Motopompes

(surpresseur)

Autres

stations

Réservoir

Réseau non surpressé

Réseau surpressé

Motopompes

Réservoir

tampon

Alimentation

et refoulement

du réservoir

de 400m3

Réseau non surpressé

Réseau surpressé

6


Pressostat détecte un manque de

pression

Réservoir

Réseau

Motopompes

Pressostat

Demande en eau

5) Synoptique du fonctionnement

Lorsqu’il y a une demande en eau de la part des clients, la pression diminue à l’intérieur du

circuit, le pressostat détecte ce manque de pression (représenté ici par le voyant allumé) ce permet

d’enclencher une pompe afin de sur-préssé le circuit (voir ci-dessous)

7


Lorsque la pression devient suffisante, le capteur de pression donne l’ordre à la pompe de

s’arrêter. Ensuite un nouveau cycle recommence à l’identique mais avec la mise en route de la

seconde pompe. L’alternance des motopompes s’effectue grâce à des contacteurs. La particularité

des stations est l’envoie de plusieurs information (temps de démarrage, nombre de démarrage,

débit…) grâce à la télégestion. Toutes ces informations sont stockées dans un serveur.

Mise en

pression du circuit

Pressostat détecte une de pression

suffisante

Réservoir

réseau

Motopompes

Suppresseur

Pressostat

8


6) Armoire électrique de l’installation

Le matériel électrique est divisé en deux. Il nous a été demandé de tout réunir en une

armoire afin d’économiser de l’argent. Les demandes pour l’armoire sont :

Armoire en métal

Une porte

Poigné sans serrure

Armoire puissance et commande Armoire télégestion

9


7) Analyse des contraintes

La réalisation du projet professionnel nous impose plusieurs contraintes.

Pour la station de sur-préssage de Gaule alimentant les habitations alentours :

Le respect du libellé pour la programmation. En effet, chaque ligne de programme

doit avoir un nom spécifique choisi par l’entreprise afin que toute les lignes de

programmes de toutes les stations soit identique.

Nos différentes interventions devront permettre d’assurer une reprise du service

dans les plus brefs délais afin de ne pas perturber le cycle de vie des habitants

desservie par la station.

10


Partie 1 : CORLOUER Yann

I) Pré séntation gé né ralé

1) Introduction

L’entreprise souhaite rénover l’ensemble de l’installation électrique de la station de surpression

« de GAULE ». Je dois réaliser une étude de la consommation électrique des motopompes afin

d’améliorer l’efficacité énergétique de la station. Ensuite, je réaliserai les nouveaux schémas

puissance et commande de l’installation. Je m’occupe aussi de gérer le fonctionnement des

motopompes en alternances.

2) Cahier des charges personnel

Effectuer une étude de la consommation électrique afin de valider l’installation d’un

variateur de vitesse.

Remplacer l’armoire électrique de l’installation en intégrant un nouveau pupitre de

commande et du bâtiment.

Prévoir le fonctionnement des motopompes en alternance.

Prévoir un dispositif de ré-enclenchement en cas de coupure d’électricité.

Mettre en conformité l’installation d’un point de vue sécurité.

Créer le nouveau dossier de l’installation

11


II) Etudé dé la consommation é léctriqué dé la station « dé Gaulé »

La station de Gaule est composée, en autre, de deux motopompes de 3kW chacune. Elles

fonctionnent en alternance pour prolonger leur durée de vie et d’assurer la continuité de service en

cas de panne d’une des deux pompes. Vue la mise en marche fréquente des moteurs, environs 10

démarrages par heure soit un temps de fonctionnement d’environs de 15 minutes par heure, il nous

a été demandé de chercher des solutions afin de réduire l’énergie électrique. Nous avons envisagé,

avec le tuteur, d’installer un variateur de vitesse qui réduira la puissance consommée et qui

permettra, par la même occasion, de gérer l’alternance des pompes.

Afin de valider l’intérêt de l’ajout d’un variateur de vitesse dans l’installation il m’a été

demandé de réaliser une étude électrique de la station de Gaule.

1) Puissance d’un moteur de la station de Gaule

Puissance apparente (kW) 3.229 FP 0.86

Puissance réactive (kVAR) 2.695 cos ϕ 0.86

puissance active (kVA) 4.432 tan ϕ 0.59

Nous avons relevé l’allure du courant lors du démarrage afin de trouver la valeur du pic de courant.

2) Avantage d’un variateur de vitesse

- Réduire la puissance électrique consommée.

Le variateur de vitesse servira à faire varier la vitesse des motopompes est donc du débit (car

la vitesse est proportionnelle au débit) afin d’avoir une pression constante (défini à 3bars). Ce qui

permet de réduire grandement la puissance car si nous réduisons le débit de 20% la puissance

électrique diminue de 50%

75A

0

12


Relation entre puissance et débit.

- réduire le pic de courant.

Le second avantage serra de réduire le pic de courant lors du démarrage des pompes, en

effet le variateur de vitesse démarre le moteur de manière linéaire, de vitesse nul à la vitesse

nominal. Le courant, lors du démarrage ne dépasse pas le courant nominal alors qu’en démarrage

direct le courant peut atteindre sept fois le courant nominal.

13


3) Retour sur investissement

Afin de calculer le retour sur investissement j’ai d’abord calculé l’énergie consommée

annuellement sur une année.

Coût de l’énergie sans variateur de vitesse.

Grâce au relevé effectué par la télégestion j’ai pu déterminer le temps de fonctionnement des

deux moteurs sur une année.

- Temps de fonctionnement annuel des deux moteurs: 1562h

- Puissance moteur : 3kW

Energie annuelle :

W=P*t

W=3*1562

W=4686kW.h

En considérant que le prix du kW est de 0.07 €.kW.h, on détermine le coût :

Coûtannuel=W*0.07

Coûtannuel=4686*0.07

Coûtannuel=328€

Coût de l’énergie avec variateur de vitesse.

Avec l’aide d’un commercial spécialisé dans les variateurs de vitesse, on a pu déterminer

l’énergie consommée avec un variateur de vitesse. Pour cela nous avons déterminé un cycle de

fonctionnement des pompes :

14


Nous avons pu en déduire le temps de fonctionnement ainsi que l’énergie pour chaque pourcentage

de débit grâce à un logiciel.

Energie consommée avec un variateur de vitesse : 1662 kW/h

En considérant que le prix du kW est de 0.07 €.kW.h, on détermine le coût :

Coûtannuel=W*0.07

Coûtannuel=1662*0.07

Coûtannuel=116.34€

Prix du variateur du variateur de vitesse : 477€

Retour sur investissement.

Après cette étude, j’ai effectué une projection des coûts sur 10ans.

Le variateur de vitesse devient rentable sur 2.26 années.

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Euro

s (€

)

Années

Prix annuel sans variateur

prix annuel avec variateur

15


III) Etudé dés solutions

1) Variateur de vitesse

Pour répondre au cahier des charges, le variateur doit respecter plusieurs conditions.

Les besoins :

Piloter un moteur de 3kW.

Piloter l’alternance des deux motopompes.

Entrée analogique pour le capteur de pression.

Il nous a été demandé, si c’était possible d’avoir :

Le variateur de vitesse hors de l’armoire.

Les protections électriques intégrées dans le variateur.

Nous avons choisi deux marques correspondant aux besoins :

a) Danfoss

Montage en armoire :

Désignation Référence Prix

Variateur VLT FC-202P3 3*400V IP 20

131B8912 477.94€

kit de déport 130B1117 31.28€ Total 509.22€

Montage hors armoire :


Variateur VLT FC-202P3 3*400V IP 55

131B8912 552.92€

Total 552.92€

Les avantages de cette marque de variateur de vitesse

est d’avoir un partenariat avec l’entreprise ce qui permet un

gain de temps pour la programmation et pour le dépannage.

Danfoss nous propose un variateur de vitesse hors armoire. Les

protections électriques intégrées n’existent pas pour cette

puissance de moteur.

16


b) A2V


VARL 3kW 380-480V IP20 VARLSI00761 513€ Total 513€

Ce fabriquant ne propose qu’un variateur dans l’armoire sans protection intégrée.

c) Solution retenue

Aucune des deux solutions n’a été retenue pour des raisons financières. L’alternance des

pompes ce fera par des contacteurs, et la mise en marche s’effectuera grâce à un capteur de

pression.

2) Ré-enclencheur automatique

Afin d’assurer une meilleure continuité de service sur la station de Gaule et de réduire le nombre

et le coût des interventions sur le site, il m’a été demandé de choisir un ré-enclencheur de

disjoncteur EDF.

Les besoins :

En cas de disjonction due à un défaut franc irréversible (court-circuit ou défaut d'isolement), un seul essai de ré-enclenchement est effectué.

Dans les autres cas (surtension, surcharge, défaut transitoire), trois essais doivent être réalisés avant la mise en défaut de l'appareil.

Ce cycle doit être réinitialisé après 5 minutes sans disjonction.

Nous avons retenue deux fabricants.

a) Surtélec

Désignation Référence Prix Remise Montant HT

RDB90 11028 590€ 35% 383.50€ Total 383.50€

Cet appareil répond aux besoins du cahier des charges.

b) ARC


ARC Re-enclencheur pour disjoncteur

ARC-RB23SI-KPR23 667.25€

Total 667.25€

Cet appareil répond aux besoins du cahier des charges.

17


c) Solution retenue.

Nous avons retenu le ré-enclencheur de disjoncteur EDF du fabricant Surtélec car il a un

partenariat avec l’entreprise Saur, et bénéficie donc d’une réduction, tout en ayant les

caractéristiques du cahier des charges voulues.

IV) Etudé du diménsionnémént ét du calibré dés protéctions

1) Choix du transformateur.

L’ensemble de notre matériel de commande est alimenté en 24Vac, nous devons donc

dimensionner un transformateur 230Vac/24Vac. Pour cela, Nous avons effectué un bilan de

puissance de l’ensemble des composants de commande constituant l’armoire.

Bilan de puissance :

Somme de toutes les puissances résistives (∑Pr): 6 voyants 24V/15mA S=U*I S=24*0.015=0.36 VA St=0.36*6=2.16VA

Somme de toutes les puissances de maintien des contacteurs (∑Pm): 3 contacteurs auxiliaires de 4.5VA → S=4.5*3=13.5 VA 4 Contacteurs 7 VA → S=7*4=28 VA 3 Relai Finder 58 de 1.5VA→ S=1.5*3=4.5VA 5 Relai Finder 46 de 1.2VA → S=1.2*5=6VA 3 Relai Finder 80 de 1.8VA → S=1.8*3=5.4VA

Puissance d’appel du plus gros contacteur :

Puissance d’appel 70 VA

Puissance d’appel totale : Pa=0.8*(∑Pr+∑Pm+∑Pa) Pa=0.8*(2.16+28+70+4.5+6+5.4+13.5) Pa=103.92 VA Nous sur-dimensionnons le transformateur dans le cas où l’entreprise Saur rajouterait du matériel

de commande, nous avons donc choisi un transformateur de 250VA.

Désignation Marque référence Prix

Transformateur 230V/24V 250VA

Legrand 442 35 137€

18


2) Choix des protections

L’armoire électrique comportera plusieurs protections telles qu’un interrupteur sectionneur

général, des disjoncteurs moteurs afin de protéger les pompes. Voici le détail concernant le choix de

l’interrupteur sectionneur général, ainsi que des disjoncteurs moteur.

1) Interrupteur sectionneur général

Afin de choisir notre interrupteur sectionneur, nous avons calculé le courant maximum par phase

admissible dans l’installation

Pour cela nous avons consulté la puissance nominale de l’abonnement EDF pour la station de

Gaule :

Iph=

√ =

√ =13A

Le courant du poste ne dépassera pas les 13A par phase, nous prenons un calibre de 20A car c’est

la valeur minimum des fabricants.


Interrupteur sectionneur 20A

Schneider VCDN 20 21.67€

2) Disjoncteurs moteurs magnétothermiques

Pour choisir les disjoncteurs moteurs, nous calibrons en fonction du courant nominal des moteurs qui

est de 6.3A

Nous avons donc choisi un disjoncteur magnétothermique de calibre 6…10A courbe D. La courbe D

prend en compte le pic de courant lors du démarrage du moteur.


disjoncteur magnétothermique

Schneider GV2 ME14 57€

3) Disjoncteurs pour prise monophasée et convecteur.

La saur souhaite la mise en place d’une prise monophasée 16A sur le côté latéral, afin de

permettre l’utilisation d’un ordinateur portable en cas de dépannage, de modification et de

maintenance effectués sur site. Afin de protéger la prise monophasée, j’ai donc choisi comme

solution l’utilisation d’un disjoncteur monophasé 16A associé à une protection différentielle 30mA.

Pour le convecteur de 500W j’ai choisi un disjoncteur monophasé 10A (choisi en fonction de

la norme NF C 15-100 qui préconise l’utilisation d’un calibre 10A si le convecteur est inférieur à

2250W)

19



interrupteur différentiel

Legrand 4 105 10 88.5€

disjoncteur 10A Schneider 16725 18.07€ disjoncteur 20A Schneider 16726 18.07€

4) Choix des disjoncteurs complémentaire.

Protection du contrôleur de phase.

Contrôleur de phase → 2.5 A pour 230VAC

Soit un disjoncteur 3A

Protection de l’éclairage.

Selon la norme NF C 15-100, il est préconiser de prendre un disjoncteur 10A

Protection du module de télégestion

Selon la documentation technique, la télégestion est protégée par un disjoncteur 1A

5) Choix des tores de courant.

L’installation étant composé de deux pompes nous aurons besoin de deux ampèremètres

implantés sur la porte. Pour cela, il nous faudra installer des transformateurs de courant pour

transmettre les valeurs aux ampèremètres.

Ensuite, il faut choisir l’écran de l’ampèremètre. Il faut un cadran qui est une plage de

mesures importantes pour lire le courant exact (7-8A).

Pour choisir le bon tore de courant il faut définir le calibre. Comme les pompes ne

consomment que peu de courant, un transformateur 50/5 suffit. C’est le plus petit tore de courant

disponible.

De plus les cadrans de mesures étant calibrés en 50/5 ils sont donc parfaitement adaptés au

tore de courant.

20


V) Lés sché mas

1) Schémas électrique

Une fois les solutions définies, le schéma électrique ont pu être commencé. L’entreprise a fixé

plusieurs conditions.

L’entreprise souhaite avoir :

Une protection contre la foudre, car la station est située sur un point haut dans un endroit

isolé. Ils protégeront :

o L’installation générale.

o Le module de télégestion.

o Les entrées 4-20mA

o Le réseau téléphone

Le circuit « éclairage » doit ce situé en amont du sectionneur général, car il faut toujours une

présence de la lumière lorsqu’il y a une intervention sur l’armoire électrique. Le circuit doit

avoir une couleur différente des autres, l’orange.

Une alternance des motopompes via des contacteurs.

Une continuité de services optimisés au maximum, par le biais d’ajout de contact défaut sur

les disjoncteurs moteurs, afin de basculer sur la seconde pompe s’il y a un défaut sur la

première et inversement.

Relayer les sorties de la télégestion ainsi que les contacts du capteur de pression et de la

poire de niveau afin de les protéger si il y’a un défaut sur le circuit.

Les schémas électrique ce situe en annexe.

21


2) Schéma d’implantation

Une fois les schémas électrique et le choix du matériel effectué nous avons fait le schéma

d’implantation du pupitre, tout en suivant les conditions de l’entreprise.

Un ampèremètre pour chaque moteur.

Un compteur d’heure pour chaque moteur.

Voyant :

o Sous tension (blanc)

o Seuil bas (orange)

o Marche P1 et P2 (vert)

o Défaut P1 et P2 (rouge)

o Chien de garde (orange) qui s’allume lorsqu’il y a un défaut sur le site.

Un commutateur Normal/Intervention, qui inhibe tous les défauts en position intervention.

Un commutateur P1P2/P1/P2 qui permet faire les deux pompes sur la position P1P2, la

pompe 1 sur P1 et la pompe 2 sur P2.

Un commutateur auto/0/manu pour chaque pompe.

Cette implantation permet grâce à la division de la porte en deux parties une visualisation claire

des informations concernant l’une ou l »autre des deux pompes, comme le courant absorbé ou le

temps de fonctionnement d’une pompe.

22


Télégestion

AutoP1/0/manu AutoP2/0/manu

Marche P1 Marche P2 Défaut P1

Défaut P2

Sous tension

Seuil bas

Chien de Garde

Co

mp

teu

r d

’heu

re P

1

Co

mp

teu

r d

’heu

re P

2

Am

pèr

emè

tre

P1

Am

pèr

emè

tre

P2

P1P2/P1/P2

Normal/Inter

Arrêt d’urgence

23


VI) Conclusion

En conclusion personnelle je peux dire que ce projet tutoré m’a permis de découvrir le

monde professionnel et toutes ses difficultés comme le manque de temps, la distance avec

l’entreprise. Mais ces difficultés, une fois traversé m’a permis de gagner en expérience, en

confiance en soi.

Ce projet m’a donné l’occasion de voir l’avancement d’un chantier du début jusqu’à la fin,

d’être en contact avec des commerciaux, des fournisseurs, de prendre des décisions comme le

choix de l’alternance des pompes.

J’en sors donc grandi et préparé pour le travail de technicien, ainsi qu’une certaine fierté

grâce à la réalisation et à l’aboutissement ce projet.

24


Partie 2 : SOULDADIE Aimeric

I) Pré séntation gé né ral

1) Introduction

Sur la rénovation de l’armoire électrique de la station de sur-pressage situé à proximité de

Gramat, je m’occupe plus précisément du choix de la nouvelle armoire électrique. Je me consacre

aussi du système de télégestion, ainsi que sa programmation et pour finir du choix du capteur de

pression pour l’étude du variateur.

25


II) Choix du maté riél

1) Choix de l’armoire électrique

L’entreprise SAUR shouaite dans le cadre de la rénovation électrique du site De Gaule changer l’armoire électrique actuelle.

Celle-ci devra avoir des dimensions similaires aux valeurs ci-dessous :

Longeur : 1200mm

Largeur : entre 800 et 1000mm

Profondeur : 300mm

Elle devra aussi être méthalique, ainsi que comporter une poignet direcement intégré sur l’armoire. Ayant que la marque Legrand qui vend des armoires avec ce type de poignet, mon choix c’est porté sur 2 armoires électrique de cette marque mais de dimmension différente.

1er solution : 1200*800*300


Armoire électrique 1200*800*300 LEG 35592 457,60 €

Plaque perforée LEG 36087 177,84 €

Pattes de fixation LEG 36401 23,04 €

TOTAL : 658,48 €

2eme solution : 1200*1000*300


Armoire électrique 1200*1000*300 LEG 35593 598 €

Plaque perforée LEG 36088 217,88 €

Pattes de fixation LEG 36401 23,04 €

TOTAL : 838,92 €

La solution retenue est la première. Les raisons sont d’une part économiques, mais surtout

que les armoires au-delà de 800mm de larges sont faites avec des portes doubles battants. Et la

SAUR souhaite une porte avec un simple battant. Et après la mise au point avec le tuteur de projet

M.Auber, on en a convenu qu’une armoire de 1000*800*300mm sera amplement suffisant pour

accueillir le futur matériel.

26


2) Choix du nouveau module de télégestion

La SAUR utilise des modules de télégestion afin de faire remonter les informations (marche,

alarme, défaut,…) issues de leurs différentes stations.

Rôles de la télégestion :

Le module de télégestion a deux grands rôles :

Piloter l’alternance des pompes

La télésurveillance, consiste à surveiller des mesures et le bon fonctionnement des appareils.

Et elle envoie ces informations via le réseau téléphonique à un superviseur.

Notre étude nous a permis de déterminer des modules nécessaires au bon fonctionnement de

l’automate pour la station de sur-pressage De Gaule :

1 modem (pour la communication, via le réseau téléphonique).

16 entrées Tous Ou Rien

3 entrées analogiques

1 sortie Tous Ou Rien

1 parafoudre (230V) pour l’alimentation de la télégestion

1 parafoudre pour la ligne téléphonique (RTC)

3 parafoudres pour les capteurs AI 4-20mA

L’entreprise souhaite répartir les entrées Tous Ou Rien en deux cartes différentes. Une carte

de 8 entrées dans le module de télégestion, et l’autre sur un bornier déporté de 16 entrées.

27


Différentes solutions :

J’ai effectué un ensemble de deux devis comparatifs chez des fournisseurs tels que LACROIX

SOFREL et PERAX

1er solution : type LACROIX

SOFREL

28


2eme solution : type

PERAX

Solution retenue :

L’entreprise a choisi la première solution, soit le module LACROIX SAUFREL à 2535€ prix

public, hors taxe. Elle a choisi cette solution-ci, même si elle est plus onéreuse que l’autre, car la

SAUR à un partenariat avec la marque LACROIX SAUFREL et équipe toutes leurs stations de cette

marque-ci. Ce qui permet au personnel d’avoir une maitrise de ce type de matériel.

désignation qte prix

P400XI 0E/S 12-24V 1RTC comprenant:

1 boitier rack 4 emplacement

1 alimentation 24-12V Vac/dc avec chargeur batterie

1 module unité centrale 1 port Ethernet modem RTC

1 port serie RS232/RS485 1port USB 1

Alimentation 230Vac/24Vcc 1

Batterie 12V - 7,2Ah - Etanche sans entretien 1

Parasurtenseur débrochable pour secteur 230V 1

Parafoudre ligne RTC débrochable 1

Carte 8 Entrées TOR - 2 Entrées ANA - 2 Sorties TOR face avant 1 230

Bornier déporté 16 Entrées TOR 1

Câble série RS485 (longueur 2m) 1

Total: (HT) 1 972 €

1

1291

451

29


III) Pré séntation du modulé dé té lé géstion SOFREL S550

Le modèle S550 est le plus gros modèle de sa gamme. Le modèle S530 et S510 dispose que de 4

emplacements dans le module, alors que le S550 en dispose de 7.

1) Description générale

Le module est répartie par :

Entrées logiques (états de marche/arrêt, défauts, seuils…)

Entrées numériques (mesures, comptage, bilans calculés,…)

Sorties logiques (commandes M/A pompes,…) Il est capable de temporiser et d’inhiber chaque entrée, surveiller une information numérique,

comme un seuil et se changement de seuil provoque le positionnement d’une information interne qui est traitée comme une alarme, archivage… il peut faire un bilan, comme une moyenne, un maximum, un minimum ou bien une différence. Mais aussi un bilan périodique (temps de marche d’une pompe).Toutes ces informations sont archivées, il peut mémoriser jusqu'à 25 000 enregistrements.

Chaque entrée logique peut déclencher un cycle d’appels automatique pour des alarmes vers les destinataires préalablement programmé (téléphone, poste central, email…). Mais il peut aussi également communiquer entre sites avec un autre automate Sofrel. Le module comporte différents moyen de communiquer :

Communications avec poste central (permet de remonter des informations, état courant et des valeurs historiques au poste central via le réseau Ethernet et téléphonique).

Communications distances (permet la communication inter-sites via le réseau téléphonique et par radio).

Communications locales (l’opérateur communique directement sur le module via un câble). Sa programmation s’effectue sur PC sur un l’logiciel appelé SOFTOOLS.7 Réseaux de communication du poste SU DEGAULE :

Le module de ce poste communique via le réseau téléphonique au poste central situé à Toulouse. Le poste central est constitué de 3 destinataires :

GEREMI 1

GEREMI 2

SECOURS

30


Lors d’une alarme, une séquence d’appel se déclenche et appelle 8 fois GEREMI 1 espacés de 3 min, qui est un superviseur. Si GEREMI 1 n’a toujours pas acquitté l’alarme après ces 8 appels, le module appelle 5 fois GEREMI 2 espacés de 4 min, qui lui aussi un superviseur. Et pour finir si GERMI 2 n’acquitte toujours pas l’alarme, il effectue 2 appels vers secours qui est un téléphone d’un agent de garde.

Pour signaler la disparition d’une alarme, le module effectue une séquence de 9 appels vers GEREMI 1. La station de reprise de LA BALME communique avec la station de sur-pressage DEGAULE via le réseau téléphonique.

2) Principe de programmation Ceci représente le menu du logiciel de programmation SOFTOOLS. On peut y voir les

emplacements des 7 modules. Au numéro 2 il y a la carte de communication RTC (réseau téléphonique commuté), au 4 une carte DI soit la carte entré tous ou rien de 8 entrées. En 5 la carte entré analogique de 4 entrées et en 7 la carte sortie tous ou rien de 7 sorties. A l’extérieur du boitier S550 à droite se trouve un bornier déporté de 16 entrées.

Les raisons d’avoir mît un bornier déporté et non des cartes dans le boitier est que M.Auber (tuteur de projet) souhaite laisser de la marge afin de pouvoir un jour si besoin insérer de nouvelles cartes dans le boitier. Et l’autre raison est que les cartes d’entrées tous ou rien dans le boitier ne comportent que 8 entrées alors que le bornier déporté en compte 16, et une seule carte de 8 entrées ne serai pas suffisante.

31


Représentation des 4 premières entrées de la carte DI

Programmation d’une entrée TOR (Tous Ou Rien) :

Cette fenêtre représente la ligne de programtion du contact marche pompe 1, soit l’entrée S

POMPE 1 de la borne 4 du bornier d’entrées TOR extérieur représenté ci-dessus. Dans cette page se

trouve en haut la partie Description. Dans cette partie, il faut définir le nom de l’entée, son numero

et son état en 0 et en 1 (Arret-MARCHE ; Normal-DEFAUT ; Etat 0-ETAT1). Dans la partie

Identification matérielle, il faut définir sur quelle carte et quel bornier programmer l’entré. Pour finir

il faut déterminer sa logique de positionnement, soit si l’on veut un contact normalement fermé ou

normalement ouvert.

Compteur d’heure pompe 1

Compteur d’impulsion pompe 1

Contact marche pompe 1

32


Ensuite, toujours sur la fenêtre il faut aller sur la page Traitements. Elle permet d’enregister

les nombres impulsions, le temps durant lequel il est en etat 1 dans la mémoire du module S500.

Pour cela il faut definir les temps d’apparition et de disparition, soit le temps que va mettre le

module à enregister une fois que le contact est passé à l’état 1, de meme pour arrêter

l’enregistrement une fois que le contact a rebasculé sur l’etat 0. Après on choisi d’inhiber ou pas

l’entrée, et pour finir le critere d’archivage.

L’inhibition :

L’inibition est une copie d’une information d’une entrée en interne , lorsque cette

information passe a l’etat 1, elle inhibe l’alarme ou le defaut. Pour exemple l’information d’inhibition

est la tension aux bornes du Sofrel. Quand il y a un problème de tension sur le reseau EDF il n’y a plus

de tension au poste local, se qui entraine un changement d’état de l’inhibition. Ce changement

d’état inhibe des alarmes et des défauts comme defaut mesure chlore, defaut mesure debit, seuil bas

et seuil haut de chlore…

Archivage :

L’archivage est rangé en 3 informations differentes :

Information Tous ou rien (TS,TD,TA…) il s’archive à chaque changement d’état

Information type compteur (TT,TN,TV…) il archive toutes les heures

Information analogiques (TM) il archive toutes les 15 min

33


Programmation d’un compteur de temps d’une entrée :

Cette fenêtre représente la page de programation du compteur de temps de la pompe 1. Il

faut dire le libellé, le numéro et l’unité que l’on shouaite. Ensuite il faut definir l’entrée que l’on

veux compter le temps. Et pour finir le type de comptege, soit qu’il compte en boucle fermée ou en

boucle ouverte ainsi que son unité (secondes, minutes,heures).

Programmation d’un compteur d’impulsion d’une entrée :

Cette fenêtre représente la page de programation du compteur d’impulsion de la pompe 1.

Elle est casiment identique à fenetre du compteur de temps. La difference est dans partie compteur,

il faut choisir le type de comptage (impulsion, durée boucle ouverte, durée boucle fermée). Et il faut

aussi choisir le coefficient de comptage.

34


Programmation d’une entrée analogique :

Cette fenêtre représente la page de programation de l’entrée analogique du niveau du

reservoir (0-5m). Dans la partie Description, c’est comme pour une entrée TOR, à par qu’il faut définir

l’unité mesurée. Apres on détermine le numéro de la carte ainsi que le numero de bornier. Ensuite

dans la partie Entrée, on choisi à quel type corespond l’entrée (0-20mA, 4-20mA, 0-10V…). Et pour

finir on défini la valeur minimale et maximale que le capteur puisse mesurer. Pour la page

Traitements elle est identique à une entrée TOR.

Informatons interne :

Les informations internes sont des interprétations des informations d’entées pour en faire

des débits moyens, des seuils, des consignes numérique, des défauts de mesures, des consignes

numériques… On y retrouve aussi dedans toutes les inhnibitions.

35


Cette fenêtre représente la programation d’un debit moyen. Dans la partie description il faut

dire le type d’unité que l’on shouaite mesurer. Dans la partie d’en bas (débit moyen) on choisit

l’entrée d’on t’on veut calculer le debit moyen. La période de calcul soit tous les combien de temps il

va calculer la moyenne, plus le temps de la période sera court, plus la courbe du debit sera présise,

mais cela prendra plus de mémoire dans le module. Et pour finir il faut definir le temps du debit

(seconde, minute, heure).

Cette fenêtre représente la programation d’un seuil (bas ou haut). La partie description se

programme comme une entrée TOR. Dans la parie seuil il faut dire quel seuil on veut mesurer, en

l’occurrence là, la mesure de chlore. Ensuite il faut choisir le type de logique que l’on veut avoir, soit

inferieure ou supérieure. C'est-à-dire si l’on veut définir un seuil bas ou un seuil haut. Pour finir il

définir la limite du seuil, pour cela il y a deux façons de faire. La première est de marquer la valeur

dans la case Seuil fixe, ou la deuxième qui consiste à choisir la consigne numérique du seuil

définissant les seuils minimum et maximum.

36


Programmation d’une sortie TOR :

Cette fenêtre représente la programmation de la sortie électrovanne Gintrac. Dans la page

Description, la partie Description et Indentification matérielle ce programme de la même façon

qu’une entrée TOR. Pour ce qui est de la partie Sortie il faut définir le type de sortie (impulsionnelle

ou bistable), ainsi que sa logique (normalement ouvert ou normalement fermé). Ensuite on définit la

durée de l’impulsion, et pour finir on choisit l’impulsion sur passage de l’information à l’état, soit

actif ou passif.

Toujours sur la fenêtre de programmation de la sortie électrovanne Gintrac, mais sur la page

Traitements, on définit l’information d’origine qui va commander cette sortie. Pour cette sortie

l’information d’origine est une information en interne définie par une période de temps.

37


Période de temps :

Cette fenêtre représente les information de commande pour la sortie de l’électrovanne

Gintrac. On paramétre les temps durant le quel on shouaite accionner l’électrovanne Gintrac. Pour

cela, il faut definir les temps de passage à l’etat 1. Pour cas de l’électrovanne Gintrac je l’ai

programmé pour que l’électrovanne s’accionne de 2h à 3h tous les jours.

Programmation du Chien de garde :

Le chien de garde est une sortie permétant de mettre le module S550 en mode hors service

ou en mode dégradé. Dans le cas de notre instalation il ne fait que éclairer un voyant defaut. Pour

qu’il face ça fonction demandé, il faut définir les informations que l’on veut survéiller. Si l’une des

fonctions passe à l’état 1 alors le chien de garde passe lui aussi à son tour à l’état 1

38


IV) Choix du captéur dé préssion

Le rôle du capteur de pression est de mesurer la pression dans la conduite d’eau sur-pressée,

et d’envoyer cette information au variateur, pour que celui-ci régule la pression.

Dans le cadre de l’étude du variateur il nous faut un capteur analogique afin de savoir la

pression exacte qu’il se trouve dans la canalisation et ainsi faire varier la vitesse du moteur selon la

pression mesuré.

Les besoins :

Le capteur doit être de type analogique

Il doit avoir une plage de mesure de 0-10 bar

Il doit avoir une consigne de sortie 4-20 mA

Différentes solutions :

1er solution : type VEGA

Pas de fixation

Viser sur tuyauterie Prix : 195€

2sd solution : type FESTO

Fixation sur rail

dispose d’un écran indicatif Prix : 151.58€

39


Solution retenue :

Comme la solution du variateur n’a pas été retenue pour une raison de budget, le capteur de

pression analogique ne sera d’aucune utilité. On gardera le capteur existant soit un capteur Tous Ou

Rien, déjà intégré sur l’installation.

40


V) Conclusion

En conclusion personnelle, je tiens à dire que d’avoir élaboré ce projet avec l’aide de M.

Auber et de M. Roualdés m’aura permis de grandir, de m’ouvrir et ainsi aider à vaincre ma timidité.

Cette expérience m’a aussi permis de voir le domaine de l’électrotechnique sous une autre forme. Le

fait d’avoir appris de nouvelle chose, comme un logiciel de programmation qui m’était inconnue

jusqu'à présent.

Durant cette période j’ai pu me rendre compte le projet m’a apporter des difficultés à

vaincre, le temps ainsi que de programmer quelque chose de nouveau pour moi.

Mon seul regret est que le lieu de la station de sur-pressage que l’on rénove et les bureaux

de la SAUR ou travaille M. Auber, sont à une importante distance du lycée, où nous avons conçu

notre projet. Car cela nous a empêchés quelque fois de se faire conseiller par M. Auber.

Pour finir, j’ai le sentiment d’avoir de la fierté d’avoir élaboré et finalisé un système qui

fonction et qui contribue au confort des habitants qu’il dessert.

41


Partie 3

I) Misé én sérvicé

42


II) Planification

Conclusion

En guise de conclusion, nous aimerons tout d’abord souligner que nous avons eu la chance

de faire partie d’un projet intéressant, qui nous aura permis avec l’aide de personnels qualifiés de

développer nos connaissances notamment, en matière de fonctionnement pompes ainsi que leurs

alternances et de la télégestion.

Grâce à ce projet, nous avons pu voir les différents corps de métiers liés à l’électrotechnique,

de la conception jusqu’au Câblage et à la mise en service. Cela nous a aussi permis de travailler en

équipe et de nous adapter aux contraintes liées au métiers tel que le temps le budget et le cahier des

charges.

Enfin, cette expérience nous a permis de faire la transition avec notre cursus scolaire et le

monde du travail et ainsi voir ces différences et ces difficultés.

Ce projet professionnel nous a donné un réel aperçu du travail d’un technicien supérieur.

Presentations & Public Speaking

Rapport de projet tutoré