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ROUA KHLIFA Etude et Réalisation d’un système numérique de Supervision pour l’u

ROUA KHLIFA Etude et Réalisation d’un système numérique de Supervision pour l’unité de climatisation centrale STAGE TECHNICIEN DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE Encadrer par : M. OUSSAMA SALEM M.MOHAMED BENAMOR M.SAMIR KHIRI Réalisée par : ROUA KHLIFA Classe :2GE.A ROUA KHLIFA i Remerciements Au terme de ce travail, nous tenons à remercier tous ceux qui nous ont aidé de près à réaliser ce projet et en particulier les ingénieurs d’instrumentation & SNCC responsable de l’unité phosphorique ’ M. SAMIR KTHIRI ‘ Ensuite nos remerciements s’adressent aussi l’ingénieur ’ M. OUSSAMA SALEM ‘ l’ingénieur responsable de l’unité sulfurique et ’ M. MOHAMED BEN AMOR ‘ l’ingénieur électrique qui nous a donné des idées importantes et pertinentes durent toute la période de stage. Du fond du coeur, merci. ROUA KHLIFA ii Table des matières introdcution generale..................................................................................................................1 chapitre 1 :description gènèrale de l’usine..................................................................................2 I.Introduction..............................................................................................................................4 II.description de l’usine TIFERT................................................................................................4 1. Atelier acide phosphorique..............................................................................................4 2. Atelier acide sulfurique....................................................................................................4 3. Atelier d’utilité froide (OSMOSE)..................................................................................4 4. Analyse chimique.............................................................................................................4 5. Atelier d’électrique et d’instrumentation.........................................................................4 5.1. Atelier électrique......................................................................................................4 5.2. Atelier d’instrumentation..........................................................................................5 6. Atelier d’utilité chaude (Centrale)...................................................................................5 7. Atelier mécanique............................................................................................................5 8. SER..................................................................................................................................5 8.1. Le phosphate.............................................................................................................6 8.2. Le soufre...................................................................................................................6 8.3. L’acide phosphorique...............................................................................................6 III.Conclusion.............................................................................................................................7 Chapitre 2 :Etude de système de climatisation centrale..............................................................8 I.Introduction..............................................................................................................................9 II.principe de fonctionnement d’un sytème de climatsiation centrale........................................9 1.Partie exterieure d’armoire....................................................................................................12 1.2.Echangeur thermique....................................................................................................12 2.Partie interieure d’armoire.....................................................................................................13 2.1. Compresseur......................................................................................................................13 2.2. Evaporateur.........................................................................................................................13 2.3. Automateprogrammable carel............................................................................................14 2.4. les capteurs..........................................................................................................................14 III.Calcul méthodique de la puissance Frigorifique..................................................................15 1.BTU........................................................................................................................................15 IV.Conclusion...........................................................................................................................17 Chapitre 3 :realisation de supervision pour les unités de climatisation centale.......................18 I.Introduction............................................................................................................................19 II.Partie logicielle......................................................................................................................19 ROUA KHLIFA iii 1.protocole de communication..................................................................................................19 1.1.Définition........................................................................................................................19 1.2.Protocle de communication RS485 deux fils (half duplex)................................................21 2.description de Automate carel...............................................................................................22 3.Moxa TCC-100......................................................................................................................25 4.logiciel de communication modbus poll................................................................................26 4.1.Définition............................................................................................................................26 4.2.Fonctions d’interrogation modbus......................................................................................27 5.Logicel de supervision :maplessyestems(Ezware plus).........................................................29 5.1.Définition............................................................................................................................29 5.2.Configuration des points Entrée/sorties numerique............................................................32 5.3.Configuration des points Entrée/sorties analogique...........................................................33 6.Partie supervision...................................................................................................................34 III.Conclusion...........................................................................................................................37 Conclusion gènèrale..................................................................................................................38 ROUA KHLIFA iv Listes de figures FIGURE 1:PHOTO DE TUNISIAN INDIAN FERTILIZERS.........................................................................................................................................3 FIGURE 2:SCHEMA PRINCIPALE DE CABLAGE ENTRE STEG ET GTA...........................................................................................5 FIGURE 3:ARMOIRE DE CLIMATISATION...............................................................................................................................................................9 FIGURE 4:LES COMPOSANTS DE L'ARMOIRE.....................................................................................................................................................10 FIGURE 5:ECHANGEUR THERMIQUE..................................................................................................................................................................11 FIGURE 6:COMPRESSEUR...................................................................................................................................................................................12 FIGURE 7:AUTOMATE CAREL.............................................................................................................................................................................13 FIGURE 8:DESCRIPTION DE AUTOMATE CAREL................................................................................................................................................22 FIGURE 9:PGD0000F01..............................................................................................................................................23 FIGURE 10:MOXATCC-100............................................................................................................................................24 FIGURE 11:VUE GENERALE DE LOGICIEL MODBUS POLL...................................................................................................................................25 FIGURE 12: BOITE DE DIALOGUE DE CONNEXION............................................................................................................................................26 FIGURE 13: DEFINITION EN LECTURE/ECRITURE..............................................................................................................................................27 FIGURE 14:EZWAREPLUS..................................................................................................................................................................................28 FIGURE 15:CHOISIR HMI...............................................................................................................................................29 FIGURE 16:VUE PARAMETRE SYSTEME.............................................................................................................................................................29 FIGURE 17:EXEMPLE D'ADRESSE DE COMPRESSEUR........................................................................................................................................30 FIGURE 18:EXEMPLE D'ADRESSAGE LE ENTREE ANALOGIQUE.........................................................................................................................31 FIGURE 19:VUE GENERALE................................................................................................................................................................................32 FIGURE 20:SALLE DE CONTROLE YOKOGAWA.................................................................................................................33 FIGURE 21:SS-1 CENTRALE SULFURIQUE..........................................................................................................................................................33 FIGURE 22:SS-2 CENTRALE PHOSPHORIQUE....................................................................................................................................................34 FIGURE 23:SS-6 CONCENTRATION....................................................................................................................................................................34 FIGURE 24:SS-3 OSMOSE..................................................................................................................................................................................35 ROUA KHLIFA v Liste de tableau TABLEAU 1:TABLEAU DE DISCRIPTION PGD0000F01................................................................22 TABLEAU 2:ADRESSAGE DE SORTIE NUMERIQUE..........................................................................................30 TABLEAU 3:ADRESSAGE LES SORTIES/ENTREES ANALOGIQUE.................................................................31 ROUA KHLIFA 1 INTRODUCTION GENERALE En Tunisie le secteur de transformation de phosphate joue un rôle important dans la croissance économique du pays, dans ce cadre l’état a créé le Groupe Chimique Tunisien (GCT) depuis 1952 dont l'objectif est de produire et de transformer le phosphate extrait en Tunisie en produits chimiques tels que l'acide phosphorique ou les engrais. Le GCT résulte de l'absorption ou de la fusion d'entreprises opérant dans les domaines de l'extraction du phosphate (Compagnie des phosphates de Gafsa) et de la transformation société industrielle d'acide phosphorique et d'engrais à Sfax, Industries chimiques maghrébines à Gabès, société arabe des engrais phosphatés et azotés à Gabès, engrais de Gabès et industrie chimique de Gafsa entre 1992 et 1994. Ce groupe industriel, parmi les principaux du pays, exploite le phosphate dont la Tunisie est parmi les meilleurs producteurs mondial (neuf millions de tonnes en 2010). Depuis 2006 et dans le cadre de consolider la position sur le marché mondial, la Tunisie a investi également dans deux nouveaux projets, un joint-venture Phosphate-acide a été constitué sous le nom de Tunisian Indian Fertilizers (TIFERT), dont l'objectif est de construire une usine d'acide phosphorique avec une capacité de 360 000 tonnes/an à Skhira à proximité de l'usine existante du GCT, aussi une usine TSP (région de Gafsa) avec une capacité de 500 000 tonnes/an (M’dhilla 2). La production de l’acide phosphorique se base sur une réaction met en jeu au moins trois produits : le phosphate brut, l’acide phosphorique recyclé (H3PO4) se comportement comme élément perturbateur et l’acide sulfurique (H2SO4). La réaction entre ses trios produit donne la bouillie ou autrement dit l’acide phosphorique fort de concentration 28 % mélangé avec le gypse. Dans ce travail, l’intérêt principale est de réaliser un projet pour augmenter la performance de système de contrôle de climatisation centrale . En effet, ce rapport va comprendre : -Le chapitre 1 est centré sur des considérations générales de l’usine -Le chapitre 2 est centré sur le principe de fonctionnement de l’unité de climatisation centrale et les différents composants de l’armoire en détaillées. -La conception et la réalisation d’un système numérique de supervision pour l’unité de climatisation centrale effective de notre carte est le but du chapitre 3. Enfin, notre article se termine par une conclusion générale. Chapitre 1 : Description Générale de L’usine ROUA KHLIFA 2 ROUA KHLIFA 3 I. Introduction Actuellement, le secteur de l’industrie de phosphate occupe une place importante dans le secteur économique. Il représente un pourcentage important du total des exportations tunisiennes ce qui constitue l’un des ressources les plus importantes des recettes en devise du pays. Ce secteur est constitué de 15 usines qui ont pour rôle de transformer le phosphate de Gafsa en produit semi-fini (l’acide phosphorique) qui est destiné à l’exportation. Dans ce chapitre, nous avons présenté l’usine TIFERT et ses différents ateliers et on va présenter le système d’extraction de phosphate brut, aussi un cahier de charge est définit pour résoudre les problèmes liés à ce système. Figure 1:Photo de Tunisian Indian Fertilizers II. Description de l’usine TIFERT La société Tunsian Indian Fertilizers (TIFERT), dont la Compagnie de Phosphate de Gafsa (CPG) et le Groupe Chimique Tunisien (GCT) sont les principaux actionnaires avec deux sociétés indiennes (CIL et GSFC), envisage la réalisation d’une usine de production d’acide phosphorique à la zone industrielle de la SKHIRA. L'installation projetée (TIFERT), consiste en la création d'une nouvelle usine de production d'acide phosphorique concentré (54 à 60 % P2O5), d'une capacité annuelle de 360.000 Tonnes de P2O5, qui sera totalement commercialisé sur le marché de l'Inde à destination des partenaires CIL et GSFC à parts égales. La production de cette usine sera exclusivement réalisée à partir du phosphate tunisien en provenance de la CPG (1 million 400 mille tonnes de phosphate par an). ROUA KHLIFA 4 L’usine utilise comme matière première le phosphate et le soufre. Elle besoin aussi d’une quantité importante d’eau ayant une quantité bien définie d’énergie électrique et des opérations de maintenance. La figure suivante présente les différents endroits de l’usine de TIFERT : 1. Atelier acide phosphorique Cet atelier aboutit à la formation de l’acide phosphorique dilué (24.5% en P2O5) qui sera concentré pour atteindre 51% en P2O5 puis super concentré (généralement 60 % en P2O5), Les sous-produits sont le phosphogypse, l’acide silicofluorure 2. Atelier acide sulfurique Cet atelier assure la production de l’acide sulfurique H2SO4 98,5% à raison de 3600T/J suivant le procédé de contact qui sera consommé par l’atelier phosphorique, il comporte une seule unité de fabrication en double absorption double contact (Procédé MECS), avec un rendement de conversion = 99,7% 3. Atelier d’utilité froide (OSMOSE) C’est l’atelier responsable à la production de l’eau osmosée pour la réalisation des besoins de l’usine. L’eau produit sera utilisé contre les incendies et pour alimenter le système d'électrodéionisation continue EDI afin de construire l’eau déminéralisée qui sera utilisé pour produire la vapeur. 4. Analyse chimique Le laboratoire est l’un des principaux services dans TIFERT, il permet le contrôle permanant des produits finis ou des matières premières. C’est pour cette raison qu’il intègre le service DCQQ. Concernant l’analyse chimique, c’est a pour but d’identifier (qualifier) et de quantifier la composition chimique d’un échantillon de matière. Il repose sur un ensemble de procédures et de techniques expérimentales. 5. Atelier d’électrique et d’instrumentation 5.1. Atelier électrique La fonction principale de cet atelier est la préparation des moteurs électriques de différentes puissances ainsi que la réparation des transformateurs et l’éclairage de l’usine. Acide sulfurique + Phosphate + Acide phosphorique Moyen  Acide Phosphorique fort + Gypse ROUA KHLIFA 5 5.2. Atelier d’instrumentation Le service d’instrumentation veille au bon fonctionnement des différentes boucles de régulation dans les unités de production. D’autre part il assure la maintenance des équipements suivants : L’instrument de contrôle et régulation. Système Numérique Contrôle Commande. Système asservi et modélisation de processus de production Système numérique et automate industrielle programmable…etc. 6. Atelier d’utilité chaude (Centrale) C’est l’atelier responsable à la production de l’énergie électrique, deux sources principales d’énergie : Un groupe turbo alternateur : 24 MW / 5.5KV. Une poste de livraison_ transformation 10 MVA/ 30/5.5KV alimentation à partir d’une source : STEG. Les deux sources peuvent être mises en parallèles au moyen de deux disjoncteurs de protections et couplage. La figure 3 présente le câblage entre STEG et le GTA. Figure 2:Schéma principale de câblage entre STEG et GTA 7. Atelier mécanique Ayant pour rôle la maintenance des machines et des véhicules implantés dans l’usine. uploads/Geographie/ rapport.pdf