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UNIVERSITE KASDI MERBAH OUARGLA Faculté des Nouvelles Technologies de l’Informa

UNIVERSITE KASDI MERBAH OUARGLA Faculté des Nouvelles Technologies de l’Information et de la Communication Département d’Electronique et des Télécommunications Mémoire MASTER PROFESSIONNEL Domaine : Sciences et Technologies Filière : Electronique Spécialité : Instrumentation Présenté par : MERABTI Abedalh BENOUDINA Boubakeur Thème : Soutenu publiquement Le : 24/06/2018 Devant le jury : Année universitaire 2017/2018 M. BENACER Imad MCB Président UKM Ouargla M. BOULESBAA Mohammed MCA Encadreur/rapporteur UKM Ouargla Meme. GAMOUH Samia MAB Examinatrice UKM Ouargla ETUDE D’UN SYSTEME DE DETECTION FEU ET GAZ DES NOUVEAUX SEPARATEURS DE HAOUD-BERKAOUI Remerciement Nous remercions en premier lieu Dieu tout puissant de nous avoir accordé la puissance et la volonté pour terminer ce travail. Nous tenons à présenter nos sincères remerciements et notre Profonde reconnaissance à notre aimable encadreur Dr. Mohammed BOULESBAA pour son encadrement, pour sa contribution, sa patience et son aide tout au long de ce travail. Nous adressons également nos remerciements aux enseignants qui nous ont fait l’honneur de participer, aux jurys de ce mémoire. Enfin nous remercions toute personne ayant de près ou de loin contribué à l’élaboration de ce modeste travail et l’ensemble des enseignants qui ont assuré notre formation durant toutes ces années d’étude. Sommaire SOMMAIRE Introduction générale Introduction générale……………………………………………………………………... 1 CHAPITRE I : L'état de l'art sur système de détection feu et gaz 1. Introduction…………………………………………………………………………….. 3 2. Présentation de centre de production de sonatrach HBK ……………………… ……... 2.1. Historique de l’entreprise…………………………………………………………… 2.2 Situation géographique ……………………………………………………….. .. ….. 2.3 Principaux champs…………………………………………………………………... 3 3 4 4 2.4 Organigramme de la région de HBK ………………………………………………... 2.5 Organigramme de la division de HBK………………………………………………. 2.6 Service instrumentation ……………………………………………………………... 2.7 Les unités de Centre Production Haoud Berkaoui ………………………………….. 3. Aperçu sur le système F&G …………………………………………………………… 5 6 6 7 7 3.1. Domaine d'utilisation de F&G ……………………………………………………... 4. Architecture générale de système F&G ………………………………………………. 7 7 4.1 Fonction détection …………………………………………………………………... 4.2 Fonction contrôle …………………………………………………………………… 4.3 Action ……………………………………………………………………………….. 5. Conclusion……………………………….……………………………………………... 8 13 15 17 Chapitre II : Hardware et software de l’automate Programmable Plantguard 1. Introduction …………………………………………………………………………… 18 2. Caractéristiques de l’automate Plantguard ……………………………………..……… 18 3. Principe de fonctionnement de système…………………………………….…….……. 18 4. Structure générale de Plantguard …….……………………………………………….. 19 4.1. L'assemblé de contrôleur …………………………………………….………........... 19 4.2. Interface EXPANDER ………..……………………………………………………. 22 4.3 Alimentation électrique Plantguard …………………………….…….…………….. 22 5. Configuration du système Plantguard …………………………………………………. 23 5.1. Connexion du châssis d'extension ………………………………………………….. 24 5.2. Insertion des modules……………………………………………………………….. 25 5.3. Paramètres de processeur TMR …………………………………………………….. 26 5.4. Paramètres d’interface de communication ……………………………………........ 27 5.5. Paramètres des modules E/S…………………………………………………...…… 28 6. Programmes d’application …………………………………………………………...... 29 6.1 Types de données…………………………………………………….……………… 31 6.2 Editeur de connexion E/S…………………………………………….……………… 32 Sommaire 7. Conclusion …………………………………….…….…………………………….….... 32 Chapitre III : Simulation d'un system de détection feu et gaz par Toolset 1. Introduction…………………………………………………………….………………. 33 2. L’objectif du système Feu et Gaz………………………………………………………. 33 3. Logique de vote……………………………………………………………….………... 33 4. Détection de gaz inflammable en champ ………………………………………..…….. 34 5. Détection de feu en champ ………………………………………………………….…. 35 6. Le programme de l’intégration…………………………………………………………. 36 7. Conclusion …………………………………….……………………………………….. 41 Chapitre IV : Simulation de la détection de feu dans l'unité de production par Labview 1. Introduction ……………………………………………………….…………………... 42 2. Présentation de logiciel Labview ……………………………………….……………... 42 2.1. Environnement de Labview ……………………..………….…….………………… 45 2.2. Structure de programmation de Labview..………………….……………..…..……. 44 3. Simulation de la détection feu …………………………………….……….……….….. 46 3.1. Création d'un projet ………………………………………………….……………. 46 3.2. Configuration des paramètres ………………………………..……………………. 49 3.3. Résultats de simulation……………………………………………………..…….… 51 6. Conclusion ………………... ……………………………………….……….………… 54 Conclusion générale………………………………………………………………………. Bibliographie ……………………………………………………………………………... 55 57 Table des figures TABLE DES FIGURES Figure I.1 Situation géographique de HBK ……………………………………….......... 4 Figure I.2 Organigramme de la région de HBK …………………………………………... 5 Figure I.3 Organigramme de la division de HBK ……………...………………………….. 6 Figure I.4 Unités de centre de production de HBK…………………………………………. 7 Figure I.5 limites d’explosivités LIE & LES ……………………………………………… 8 Figure I.6 Interrupteurs de position mécanique ……………………………………………. 9 Figure I.7 Détecteurs de flamme, fumée, gaz et température …………………………...….. 9 Figure I.8 Détecteur de flammes Série 40/40 UV/IR ………………………………………. 10 Figure I.9 Champ visuel horizontal………………………………………………………….. 11 Figure I.10 Champ visuel vertical…………………………………………………………… … 11 Figure I.11 Détecteur de gaz modèle FP-700……………………………………………….. 12 Figure I.12 Principe de fonction d'un API ………………………………………………….. 14 Figure I.13 Bouton poussoir type MAC…………….……………………………………. 16 Figure I.14 Sirène et alarme lumineuse ………………………………………………….. 17 Figure II.1 Assemblé principal de Plantguard ……. ……………………………………. 19 Figure II.2 Châssis de contrôleur ………………….……………………………………… 19 Figure II.3 Processeur TMR …………………………………………………………… 20 Figure II.4 Schéma d'électeur de Plantguard……………………………………………. 20 Figure II.5 Interface de communications (T8151B)……………………………………. 21 Figure II.6 Module d’entrée analogique-40 voies- (T8431)…………………………………. 22 Figure II.7 Interface expander ………………………………………………………….. 22 Figure II.8 Face arrière du system alimentation Plantguard…………………….. 23 Figure II.9 Gestionnaire de configuration système……………………………………… 23 Figure II.10 Insertion d'un nouveau châssis……………………………………………… 24 Figure II.11 Adaptateur d'interface d'extension…………………………………………… 24 Figure II.12 Connecter un châssis d’extension……………………………………………. 25 Figure II.13 Adresse physique de 4 ………………………………………………………. 25 Figure II.14 Boîte de dialogue Replace Item In Slot……………………………………… 25 Figure II.15 Paramètres de processeur TMR ……………………………………………... 26 Figure II.16 Paramètres de module d’interface de communication……………………….. 27 Figure II.17 Paramètres des modules E/S ………………………………………………… 28 Figure II.18 Fenêtre de programme Toolset.……………………………………………… 29 Figure II.19 Cycle de système.……………………………………………………………. 30 Figure II.20 Editeur de référence croisée.………………………………………………. 30 Figure II.21 Référence croisées.…………………………………………………..……… 30 Figure II.22 Fenêtre de l'éditeur de dictionnaires.………………………………………... 31 Figure II.23 Editeur de connexion E/S………………………………………………….. 32 Figure III.1 Détecteur de gaz (GID)………………………………………………………. 34 Figure III.2 Variables déclarées…………………………………………………………... 36 Figure III.3 Variable analogique déclarée ……………………………………………....... 36 Figure III.4 Création de nouveau tableau de conversion…………………………………. 37 Figure III.5 Logique d'activation / désactivation mos GID……………………………….. 37 Figure III.6 Programme de détection de gaz (GID)…………………………….………… 38 Figure III.7 Logique d'activation d'alarme pour le détecteur de feu (UID)……………… 38 Table des figures Figure III.8 Logique d'activation / désactivation MOS MAC……………………………. 38 Figure III.9 Activation et réarmement des alarmes différents …………………………... 39 Figure III.10 Simulation des entrées numériques………………………………………….. 40 Figure III.11 Simulation de la logique ……………………………………………………. 41 Figure IV.1 Panneau d'interface du Labview …………………………………………….. 42 Figure IV.2 Bloc de diagramme du Labview…………………………………………….. 43 Figure IV.3 Barre d'outils. ………………………………………………………………... 43 Figure IV.4 Barre de commande …………………………………………………………. 43 Figure IV.5 Barre de fonctions …………………………………………………………… 44 Figure IV.6 Exemple de la structure de séquence ……………………………………….. 44 Figure IV.7 Exemple de la structure itérative "pour" ……………………………………. 45 Figure IV.8 Exemple de la structure tant que …………………………………………….. 45 Figure IV.9 Exemple de structure de choix ………………………………………………. 46 Figure IV.10 Fenêtre de labview …………………………………………………………... 47 Figure IV.11 Structure (while loop) ……………………………………………………….. 47 Figure IV.12 Contrôle barre ……………………………………………………………….. 48 Figure IV.13 Fonction "greatr or equal"……………………………………………………. 48 Figure IV.14 Fonction " in range coerce function" ………………………………………. 49 Figure IV.15 Bouton de variation………………………………………………………….. 49 Figure IV.16 Barre de fonctions …………………………………………………………… 49 Figure IV.17 Fonctions du programme de détection ………………………………………. 50 Figure IV.18 Diagramme de détection de feu ……………………………….…………….. 51 Figure IV.19 Panneau avant de Labview état normal……………………………………… 52 Figure IV.20 Panneau avant de Labview état de chaleur ………………………………...... 53 Figure IV.21 Panneau avant de Labview état de feu……………………………………...... 54 Liste des tableaux Tableau II.1 Explication des paramètres de processeur TMR …………………………….. 27 Tableau II.2 Explication des paramètres de module interface de communications …………….. 28 Tableau II.3 Langages de programmation…………………..…………………………….. 29 Tableau II.4 Types de données de variables.……………………………………………...….. 31 Liste d'abréviation Abréviation: HBK Centre de production HOUDBERKAOUI BKH Centre de production BENKAHLA GLA Centre de production GUELLALA DCS Distributed Control System ESD Emergency Shut Down F&G Fire & Gaz AI Analogue Input AO Analogue Output DI Digital Input DO Digital Output TCP/IP Transmission Control Protocol / Internet Protocol MOS Maintenance Over-ride HMI Human MachineInterface CPU Central Processing Unit, ‘Unité centrale detraitement’ 1-oo-2 One-out-of-two (Un sur deux) 2-oo-2 Two-out-of-two (Deux sur Deux) 2-oo-3 Two-out-of-three (Trois sur Trois) API Automate Programmable industriel DIU Diagnostic Interface Utility (Service Interface Diagnostic) FB Function Block (Module Fonctionnel) FCR Fault Containment Region HIFT Hardware Implemented Fault Tolerance IMB Inter- module Bus LD Ladder Diagram (Diagramme en échelle) PST Process Safety Times SFC Sequential Function Chart (Tableau Fonction Séquentielle) SFOC Second Fault Occurrence Time ST Structured Text TMR Triple Modular Redundant (Redondance Modulaire Triple) FTA Field Termination Assemblies (Assemblages Terminaison Champ) SIL Safety Integrity Levels (Niveau Intégrité Sécurité) Introduction générale 1 Introduction générale Dans toute activité industrielle, des mesures de sécurité sont indispensables, elles visent l’élimination ou la réduction des dangers pour la santé des travailleurs et inaltération d’équipement et l’environnement. Grace au développement de la technologie, les automates programmables industriels (API) sont utilisés pour faciliter la production et la sécurité. Ceci est fait par plusieurs systèmes qui s'appuient sur les API. Un de ces systèmes est le système de détection feu et gaz (fire and gas system). Les systèmes de protection feux et gaz sont des systèmes instrumentés de sécurité. La fonction principale d'un système de protection feux et gaz est de réduire les risques, avant un incident. Le système doit, par exemple, faire gagner du temps afin de permettre aux personnes d'évacuer la zone sinistrée. Il doit aussi contenir l'incident, c'est-à-dire l'empêcher de s'amplifier, et permettre aux services de secours d'évaluer la situation et de prendre les mesures appropriées. En surveillant les zones de procédé risquant de donner lieu à des incendies, à une accumulation de gaz inflammables ou à la formation de gaz toxiques. Les systèmes feux et uploads/Management/ merabti-benoudina.pdf