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2/13 SOMMAIRE PRESENTATION DU SYSTEME REEL.....................................

2/13 SOMMAIRE PRESENTATION DU SYSTEME REEL.....................................................................................................3 1.1 Cahiers des charges. ........................................................................................................................3 1.2 Caractéristiques générales. ..............................................................................................................3 1.2.1 Station d'exhaure........................................................................................................................3 1.2.2 Liaison exhaure / reprise............................................................................................................3 1.2.3 Station de reprise. ......................................................................................................................5 1.3 Approche matérielle..........................................................................................................................5 1.4 Approche temporelle.........................................................................................................................6 2 PRESENTATION DU SYSTEME HOMOTHETIQUE..............................................................................6 2.1 Description du système homothétique :............................................................................................6 2.2 Description du cahier des charges....................................................................................................7 2.2.1 Approche temporelle .................................................................................................................7 2.3 Grafcets ............................................................................................................................................8 SCHEMA ..................................................................................................................................................10 DOCUMENTS TECHNIQUES..................................................................................................................11 Intégral 32.................................................................................................................................................11 Relais de courant RM4 JA 32...................................................................................................................11 Relais de contrôle de phases RM4 TG 20................................................................................................11 Relais de courant SM 115 ........................................................................................................................11 Capteur de niveau RSF 70.......................................................................................................................11 Caractéristique des pompes.....................................................................................................................11 PROGRAMME API..................................................................................................................................12 PROGRAMME CONSOLE MAGELIS ......................................................................................................13 3/13 PRESENTATION DU SYSTEME REEL 1.1 Cahiers des charges. Le système réel présenté dans ce document est une station d'irrigation permettant l'arrosage de terrains situés sur les coteaux de la GARONNE. Le réseau d'irrigation dessert 95 agriculteurs pour une superficie de 600 ha avec un débit pouvant atteindre 1300m3/heure. Les terrains irrigués étant situés sur un coteau, le débit demandé étant important, il s'est avéré nécessaire d'entreprendre un pompage dans la GARONNE. L'eau est donc pompée dans la rivière par l'intermédiaire d'un puits de pompage (station d'exhaure) et acheminée sur un point culminant (bassin de reprise) situé à 2.5Km du lieu de pompage. L'eau disponible dans le bassin de reprise est alors mise en pression (station de reprise) afin de satisfaire la demande (pression minimale 9 bars pour l'utilisation de canons à eau quel que soit le débit demandé). Le principe de réseau est présenté page suivante. 1.2 Caractéristiques générales. 1.2.1 Station d'exhaure. Le fonctionnement des groupes de pompage de la station est asservi au niveau d'eau dans le bassin de reprise. Les caractéristiques techniques du matériel seront prépondérantes pour la situation géographique de la station. • Hauteur manométrique totale de refoulement (mce) 200,0 • Plus basses eaux dans la GARONNE (m NGF) 29,30 • Plus hautes eaux dans la GARONNE (m NGF) 42,53 • Côtes piézométriques maximales à l'aval de la station d'exhaure (m NGF) 24,30 • mce : mètre colonne d'eau. • m NGF : niveau général français. • Débit général de l'équipement 1300 m3/h • Débit unitaire des groupes de pompage 260 m3/h 1.2.2 Liaison exhaure / reprise. Afin de satisfaire la demande de 1300m3/h le choix s'est porté sur la canalisation de diamètre 450mm reliant les deux stations. De plus afin de véhiculer les informations entre les deux stations (niveau d'eau dans le bassin de reprise) une ligne pilote de 10 conducteurs est prévue. 4/13 5/13 1.2.3 Station de reprise. Le fonctionnement des groupes de pompage est asservi à la demande des agriculteurs. La régulation est du type manométrique (pression constante quel que soit le débit). Les caractéristiques techniques de la station d'exhaure ainsi que celles du réseau de distribution ont permis de déterminer les caractéristiques de la station de reprise. • Côte de l'axe du col de cygne du bassin de reprise (m NGF). 180,60 • Côte du plan d'eau minimum dans le bassin de reprise (m NGF) 177,35 • Côte du plan d'eau maximum dans le bassin de reprise. 179,35 • Débit général de l'équipement. 1200 m3/h • Débit unitaire des groupes de pompage. 240 m3/h Afin de suivre la courbe résistante du réseau un groupe de pompage fonctionnera à vitesse variable. La courbe du réseau est présentée. 1.3 Approche matérielle. Le système station d'exhaure est alimenté à partir d'un transformateur 20KV/660V. Le pompage est effectué dans un puits (principe des vases communicants) par l'intermédiaire de pompes immergées (l'eau est filtré sommairement par une crépine de Johnson). Les moteurs d'entraînement ont une puissance de 160 kW. Le local technique est situé à 100 m du lieu de pompage. Il s'est avéré nécessaire de réaliser un démarrage par résistances statoriques afin de limiter l'appel de courant au démarrage. Les informations de niveaux issus de la station de reprise sont détectées par des capteurs de pression(variation de la capacité en fonction de la pression hydrostatique sur la membrane du capteur) et véhiculées jusqu'à la station d'exhaure par une liaison en boucle de courant 4-20 mA (ligne pilote). Station SAINT MARTIN 6/13 1.4 Approche temporelle. La régulation de la station d'exhaure est prévue pour permettre un débit de 0 à 360 l/s. Le groupe de pompage fonctionne suivant le niveau du bassin de reprise (on détecte autant de niveaux que de pompes disponibles). Un système d'hydrodateur permet d'éviter de démarrer 1 groupe plus de 10 fois dans l'heure. En hiver l'horloge permet également d'assurer le fonctionnement des pompes l fois par semaine pendant 10 secondes pour éviter le grippage. Une permutation automatique des groupes d'exhaure permet d'équilibrer l'usure. 2 PRESENTATION DU SYSTEME HOMOTHETIQUE 2.1 Description du système homothétique : Le fonctionnement de la station d'exhaure comme pour le système réel est limité à trois pompes identiques entraînées par des moteurs asynchrones triphasés. Le démarrage des pompes sera effectué sous 400V pour une puissance de 0.75KW ; alors que le système réel démarre sous 600V pour une puissance de 160KW. Dans le système réel, les pompes sont immergées alors que dans notre système, les pompes se situent entre le réservoir et le bassin de reprise. Nous avons deux réservoirs : un simulant La Garonne et l'autre, situé au-dessus, simule le bassin de reprise. Les pompes puisent l'eau dans le réservoir du bas et l'acheminent dans le bassin de reprise. Le fonctionnement des pompes dépend de deux niveaux Nhaut et Nbas. Deux autres niveaux Nmax, situé dans le bassin de reprise, et Nmin, situé dans le réservoir du bas, assurent la sécurité de la station. Une vanne permet de vider l'eau du bassin de reprise dans le réservoir. Cette dernière simule l'utilisation en eau des paysans. Le démarrage des pompes sera direct effectué sous 400V. Schéma représentatif de la station 7/13 Caractéristiques d’une électro-pompe 2.2 Description du cahier des charges 2.2.1 Approche temporelle Deux modes de fonctionnement ª marche automatique ª marche manuelle 2.2.1.1 Marche automatique - si le niveau est inférieur au niveau bas : 2 pompes en fonctionnement - si le niveau est compris entre le niveau bas et le niveau haut : une pompe en fonctionnement - si le niveau est supérieur au niveau haut : aucune pompe L'arrêt de la station est obtenu par : - appui sur le bouton poussoir d'arrêt : la station est mise à l'arrêt lorsque le bassin de reprise atteint son niveau haut afin de disposer d'une réserve d'eau. En conséquence, un arrêt de ce type entraîne la mise en fonctionnement des trois pompes jusqu'au niveau haut Afin d'équilibrer l'usure des pompes, une permutation circulaire des 3 pompes est prévue : La défaillance de l'une des pompes (pompe désamorcée, surcharge, marche en monophasé, court- circuit...) entraîne la mise hors service de cette pompe et un fonctionnement sur deux seulement. 2.2.1.2 Marche manuelle L'opérateur peut commander ensemble ou séparément chacune des pompes par action sur un commutateur (S1, S2 et S3). Afin d'assurer la continuité de service, une pompe peut fonctionner en manuel pendant que les deux autres fonctionnent en automatique. 2.2.1.3 Arrêt de la station d'exhaure Sécurité L’arrêt immédiat de la station est effectué en cas : - appui sur arrêt d'urgence : la station est mise à l'arrêt immédiatement - de détection de Nmin ou de Nmax. - de défaillance de deux pompes. (Désamorçage, court-circuit et surcharge) - si deux pompes sont basculées en mode manu pendant le fonctionnement automatique. - d’absence d’une phase sur le réseau amont. 8/13 En cas de défaut, il est prévu une signalisation sonore et lumineuse clignotante ; l'intervention de l'opérateur, par appui l'acquittement, arrête la signalisation sonore et provoque le passage de la signalisation lumineuse en continu. 2.3 Grafcets GPN 0 1 2 3 8 autorisation du GC Nbas et tempo 5s Nbas Nhaut et tempo 5s 4 5 9 Nbas et tempo 5s Nhaut Nbas Nhaut et tempo 5s Nbas et tempo 5s Nhaut 6 7 Nbas Nhaut et tempo 5s et arrêt fin de cycle Nhaut et tempos 5 s et pas d'arrêt fin de cycle Nhaut Fonctionnement P1 et P2 P3 en secours Fonctionnement P2 P3 en secours Fonctionnement P3 P1 en secours Fonctionnement P2 et P3 P1 en secours Fonctionnement P3 et P1 P2 en secours attente attente attente Fonctionnement P1 P2 en secours 6 7 6 0 1 2 9/13 GC 10 ordre des phases correct et pas de défaut général et Dcy 11 12 14 15 16 13 arrêt fin de cycle Défaut général = 1 Mémorisation défaut acquité Nhaut et tempo 5s + défaut général = 1 intégral 1,2 et 3 acquité station à l'arrêt production normale gestion défaut réarmement intégral 32 arrêt station (reset GPN) attente acquitement défaut remplissage bassin au niveau haut Gestion signalisation Gestion électrique 20 21 22 23 Défaut général+défaut P1+défaut P2+Défaut P3 arrêt clignotement voyant et arrêt sonore acquitement défaut défaut acquité et intégral relancé pas de défaut mémorisation défaut acquitté signalisation sonore clignotement voyant défaut signalisation voyant défaut demande d'acquitement 30 31 32 33 ordre des phases inverse ordre des phases direct Nom intégral rélancé défaut phase ordre des phases direct ordre uploads/Ingenierie_Lourd/ dossier-technique-pdf.pdf