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République Algérienne Démocratique et Populaire Ministère De l’enseignement Sup

République Algérienne Démocratique et Populaire Ministère De l’enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique Université Mouloud Mammeri de Tizi-Ouzou Faculté de Génie Electrique et d’Informatique Département d’Automatique MEMOIRE DE FIN D’ETUDE En vue de l’obtention du diplôme de Master Professionnel en Automatique Option : Automatique et Informatique Industrielle Thème Automatisation d’une station de pompage de Tissemsilt et développement d’une plate forme de Supervision Proposé par : Mme S.LABRAOUI Dirigé par : Mme N. DJEGHALI Réalisé par : Mr : AGROUCHE SAID Mr : CHABANE HAMZA Promotion « 2015/2016 » Nous remercions tout d’abord le bon dieu de nous avoir donné la santé, la volonté et la patience pour la réalisation de notre travail et de nous indiquer le bon chemin de notre savoir. Nos remerciements s’adressent aussi à nos familles et proches et surtout nos parents. Nous tenons à exprimer notre profonde gratitude et nos sincères remerciements à notre encadreur Madame S.LABAOUI pour avoir d’abord proposé ce thème, elle a su nous guider et nous orienter. Et pour le suivi continuel tout le long de la réalisation de ce projet. Nous remercions ainsi notre promotrice Mme N. DJEGHALI qui nous a fait l’honneur de diriger ce travail. Nous remercions ainsi le Directeur de MCR Electric Mr AREZKI BEKACEM qui nous a autorisés de passer ce stage au sien de l’entreprise. Nos remerciements vont également aux membres du jury pour l’honneur qu’ils nous font en acceptant d’examiner et de juger notre travail. Nous remercions aussi tous ceux, et celles qui ont contribué de prés ou de loin pour l’accomplissement de ce modeste travail. Dédicaces Je dédie ce modeste travail à la mémoire de ma chère Mère, que le Bon Dieu le tout puissant puisse l’accueillir dans son vaste paradis. A mon cher père, qui m’ont toujours apportés leur soutien inconditionnel tout au long de mes études. Je le dédie aussi : A mes chères sœurs et frères. A toute la famille « AGROUCHE ». A mes nièces et neveux. A tous mes amis (es) sans exceptions. A mon binôme et toute sa famille. SAID Dédicaces Je dédie ce travail à :  Dieu le tout puissant de m’avoir prêté longue vie pour arriver au terme de ce projet.  Mes parents pour leurs soutiens et encouragements.  Mes sœurs.  Mes frères.  Mes amis(es).  Mes cousins et mes cousines.  Mon binôme SAID & toute sa famille. Hamza Sommaire Introduction général………………………………………………………………………….1 Chapitre I : Description de la station et l’instrumentation I.1 Introduction…………………………………………………………………………………2 I.2 Présentation de l’entreprise………………………………………………………………...2 I. 3 Présentation de la station de pompage TISSEMSILT……………………………………..3 I.3.1 Anti-bélier………………………………………………………………………...4 I.3.2 Groupe électropompe……………………………………………………………..5 I.3.3 Pompe à axe horizontal…………………………………………………………...5 I.3.3.1 Choix d’une pompe……………………………………………………6 I.3.3.2 Caractéristique de notre pompe ……………………………………………6 I.3.4 Moteur asynchrone triphasé………………………………………………………6 I.3.4.1 Constitution…………………………………………………………….7 I.3.4.2 Principe de fonctionnement…………………………………………….8 I.3.4.2 Présentation de la plaque à bornes de moteur…………………………..9 I.3.4.3 Couplage………………………………………………………………..9 I.3.4.4 Vitesse d’un moteur asynchrone……………………………………...10 I.3.4.5 Glissement d’un moteur asynchrone…………………………………..10 I.3.4.6 Puissance absorbée par le moteur……………………………………..10 I.3.4.7 Rendement de moteur…………………………………………………10 I.3.5 Le démarreur progressif ATS 48……………………………………………….11 I.3.5.1 Définition……………………………………………………………...11 I.3.5.2 Raccordement de démarreur ATS 48………………………………….12 I.3.5.3 Fonctions des entrées logiques RUN et STOP………………………...12 I.3.5.4 Constitution……………………………………………………………13 I.3.5.5 Le thyristor…………………………………………………………….15 I.3.5.6 Principe de fonctionnement d’un démarreur ATS 48…………………15 I.3.5.7 Gradateur de tension…………………………………………………..16 I.3.5.8 Afficheur de démarreur ATS 48………………………………………18 I.3.5.9 Les paramètres dans menu Réglages d’ATS 48……………………….18 I.3.6 Capteurs…………………………………………………………………………21 I.3.6.1 Débitmètre électromagnétique………………………………………...21 I.3.6.2 Sondes de niveau………………………………………………………23 I.3.7 Equipement des armoires……………………………………………….. ……...23 I.3.7.1 Le Disjoncteur…………………………………………………………23 I.3.7.2 Contacteur……………………………………………………………..24 I.3.8 Présentation du pupitre de commande…………………………………………..24 I.3.8.1 Relais de niveau……………………………………………………….24 I.3.8.2 Relais miniature……………………………………………………….25 I.4 Conclusion………………………………………………………………………………...25 Chapitre II: Modélisation par l’outil GRAFCET II.1 Introduction………………………………………………………………………………26 II.2 Le GRAFCET…………………………………………………………………………….26 II.2.1 Définition……………………………………………………………………….26 II.2.2 Eléments graphiques de base…………………………………………………...26 II.2.3 Structures de base………………………………………………………………28 II.2.4 Niveau d’un GRAFCET………………………………………………………..31 II.2.5 Règles d’évolution de GRAFCET……………………………………………...31 II.2.6 Mise en équation d’un GRAFCET……………………………………………..32 II.3 Description de cahier des charges de la station…………………………………………..33 II.3.1 Fonctionnement en mode manuel………………………………………………33 II.3.2 Fonctionnement en mode automatique…………………………………………34 II.3.3 Table des mnémoniques………………………………………………………..34 II.4 GRAFECET niveau 2 de la station………………………………………………………35 II.5 Conclusion………………………………………………………………………………..36 Chapitre III: développement de la solution programmable II.1 Introduction………………………………………………………………………………37 III.2 Définition de l’automate programmable industriel……………………………………...37 III.3 Structure interne d’un automate programmable industriel………………………………37 III.3.1 Module d'alimentation…………………………………………………………37 III.3.2 Unité centrale………………………………………………………………….37 III.3.3 Le bus interne………………………………………………………………….37 III.3.4 Mémoires………………………………………………………………………37 III.3.5 Interfaces d'entrées / sorties……………………………………………………38 III.4 Choix d’un automate…………………………………………………………………….38 III.5 Type d’automate utilisé dans la station………………………………………………….39 III.6 Fonctionnement de l’automate…………………………………………………………..39 III.6.1 Entrée RUN/STOP…………………………………………………………….39 III.6.2 Sortie état de l’automate……………………………………………………….40 III.6.3 Entrée à mémorisation d’état…………………………………………………..40 III.6.4 Comptage rapide (FC)…………………………………………………………40 III.6.5 Compteurs très rapides (VFC)…………………………………………………40 III.6.6 Sortie générateur d’impulsions (PLS)…………………………………………41 III.6.7 Sortie PWM (Pulse Width Modulation)……………………………………….41 III.7 Logiciel TwidoSuite……………………………………………………………………..41 III.8 Langages Twido…………………………………………………………………………41 III.8.1 Langage liste d’instructions…………………………………………………...41 III.8.2 Schéma à contacts (LD : Ladder diagram)…………………………………….42 III.9 Présentation et lancement du logiciel TwidoSuite……………………………………....42 III.10 Description la fenêtre de type d’automate……………………………………………..44 III .11 Description de l’interface de programmation…………………………………………45 III.12 Programme de la station………………………………………………………………..46 III.13 Conclusion……………………………………………………………………………..62 Chapitre IV : Développement d’une Plateforme de Supervision IV.1 Introduction……………………………………………………………………………...63 IV.2 Définition de la supervision……………………………………………………………..63 IV.3 Constitution d’un système de supervision………………………………………………63 IV.3.1 Module de visualisation (affichage)…………………………………………...63 IV.3.2 Module d’archivage…………………………………………………………...63 IV.3.3 Module de traitement………………………………………………………….63 IV.3.4 Module de communication……………………………………………………64 IV.4 Présentation du logiciel Vijeo Designer………………………………………………...64 IV.5 Structure du logiciel……………………………………………………………………..64 IV.5.1 Vijeo Designer………………………………………………………………...64 IV.5.2 Vijeo Designer Runtime………………………………………………………64 IV.6 Création d’un projet …………………………………………………………………….65 IV.7 comment développer un projet………………………………………………………….68 IV.8 Plateforme de supervision de la station ………………………………………………...69 IV.8.1 Vue d’accueil…………………………………………………………………69 IV.8.2 Vue Pompes …………………………………………………………………70 IV.8.3 Vue pupitre de commande…………………………………………………….71 IV.8 Conclusion………………………………………………………………………………71 Conclusion générale…………………………………………………………………………..72 Introduction Générale Introduction générale 1 Avec l’évolution de la technologie, les fonctions attendues de l’automatisation sont très importantes. Elle doit assurer l’augmentation de la productivité et la diminution des coûts de production. En plus de cela, elle doit garantir l’amélioration des conditions de travail, la sécurité de fonctionnement et la suppression des tâches pénibles. L’entreprise MCR ELECTRIC sise à Tizi-Ouzou (Maintenance, Conception, Réalisation), depuis sa création utilise les nouvelles technologies pour la conception et la réalisation des systèmes de commande automatique de ses différents projets d’électromécanique, automatismes industriels et hydraulique. Notre travail consiste à étudier la conception et l’automatisation d’une station de pompage de la ville de « Tissemsilt », qui sera commandée par un automate programmable industriel (API) de la firme SCHNEIDER de la gamme Twido. Pour présenter notre travail, nous avons divisé notre mémoire en quatre chapitres.  Premier chapitre : Présentation de l’entreprise et la station de pompage « Tissemsilt » et ses différentes composantes électriques et l’instrumentation utilisée dans cette station.  Deuxième chapitre: la modélisation de cahier des charges imposé pour le fonctionnement de la station.  Troisième chapitre : Développement de la solution programmable de la station sous l’API TWIDO.  Quatrième chapitre : l’installation d’un système de supervision pour la station avec le logiciel Vijeo Designer. Nous terminons ce mémoire par une conclusion générale à travers laquelle on exposera les principaux résultats obtenus. Chapitre I Chapitre I Description de la station et de l’instrumentation 2 I.1 Introduction Dans ce chapitre, nous allons présenter la station de pompage de l’eau potable dotée d’équipement électrique et l’instrumentation utilisée. Ce matériel est connu pour ses performances, robustesse et sécurité. Cela nous permettra de concevoir notre commande automatisée qui répondra aux exigences de fonctionnement de la station. I.2 Présentation de l’entreprise MCR ELECTRIC est une entreprise d’étude et de réalisation de projets électromécaniques, automatismes industriels et hydrauliques. Elle a été créée en 2001. De par son expérience et sa compétence, elle est en mesure de répondre aux besoins et aux exigences techniques de ses clients; en assurant les missions suivantes:  Etude de plans techniques.  Câblage et automatismes.  Etude et installation de tuyauteries et d’infrastructures hydromécaniques.  Instrumentation, régulation et automates programmables.  Equipements électromécaniques des stations de pompages, forages et stations de traitement d’eau potable.  Installation de la télécommande et télégestion.  Maintenance et rénovation des équipements électromécaniques (armoires de commandes, pneumatique, hydraulique, électronique de puissance,… etc).  Installation et entretien de postes de livraison (transformateurs MT/BT, protection amont et aval, etc). L’activité de MCR ELECTRIC s’exerce dans trois secteurs  Electromécanique : ces prestations englobent l’étude, la conception, la réalisation, les essais et mise en service d’installations de machines électriques (moteurs, démarreurs, variateurs, …).  Automatismes industriels - Conseil, études et installations. - Conceptions, programmation et supervision. - Instrumentation et régulation. - Assistance et Maintenance. - Mise en service.  Hydraulique urbaine Ces prestations englobent l’étude d’exécution, la réalisation, la mise en service, la maintenance d’installation d’AEP (équipements de forages, boosters, stations de pompage, de traitement et d’épuration, postes de pompage des eaux usées) [1]. Chapitre I Description de la station et de l’instrumentation I. 3 Présentation de la station de pompage La station de pompage Tissemsilt est constituée une salle de pompage qui est composée de horizontal) ayant un débit de 45 L/S et une HMT ( I.1). Le réservoir R2000 m Tissemsilt R5000 m3 gravitaire. Le réservoir R2000 m R2500 m3 et le réservoir Khemisti Figure I.1 : Schéma de la station de pompage I Description de la station et de l’instrumentation 3 3 Présentation de la station de pompage Tissemsilt La station de pompage Tissemsilt est constituée de quatre (4) réservoirs de stockage qui est composée de quatre (4) G.E.P.H (Groupe Electropompe à axe un débit de 45 L/S et une HMT (hauteur manométrique totale uploads/Geographie/ theme-memoire-de-fin-d-x27-etude.pdf