tp_sofrel.pdf

BTS Electrotechnique TP (Etude dquipement et programmation)

Lyce Gustave Eiffel 1/8

TP TELEGESTION & IHM (Sofrel S550 Magelis XBTGT 1130)

1. VUES GENERALES DU SITE : .......................................................................................................... 2

2. PRESENTATION : ................................................................................................................................ 3

3. SYNOPTIQUE : ..................................................................................................................................... 3

4. CAHIER DES CHARGES : ................................................................................................................... 4

5. PARTIE THEORIQUE : Configuration du SOFREL, Schma et choix de matriel. ........................... 4

6. ETUDE LOGICIELLE : Programmation du SOFREL et de lIHM. ..................................................... 6

Logiciels :

- Xrelais pour la partie schma, - Softools (mot de passe ADMINI) pour la tlgestion et le pilotage des pompes via le S550, - Vijeo Designer pour lIHM Magelis1130.

Documents ressources : (voir rpertoire TP SOFREL sur les ordinateurs). - Documentations parafoudre, switch, - Aide du logiciel Softools, - Aide du logiciel Vijeo Designer, - Schmas lectriques modifier , - Norme EN 60204-1. NF C 15-100, UTE C 15-443 (parafoudres).



1. VUES GENERALES DU SITE :

Le site se trouve la Hume sur le bassin dArcachon.

Nous ferons une tude partielle de linstallation : - Pompe du Forage 1, - Bche de stockage, - Pompe de reprise 1 et 2, - Pilotage et tlgestion par le S550 (Sofrel), - Affichage et commande sur IHM.

POMPE du FORAGE 1

Local armoire lectrique

POMPES de REPRISE 1 et 2

BCHE DE STOCKAGE

VUE AERIENNE

ENTREE DU SITE



2. PRESENTATION :

Lobjet de cette tude est de raliser une armoire homothtique de linstallation dalimentation en eau potable de la Hume sur le bassin dArcachon.

Cette armoire devra effectuer la tlsurveillance et le pilotage des pompes. Elle sera compose des organes principaux suivants :

- Automate ddi la tlgestion de type SOFREL,

- IHM de type Magelis pour visualiser les diffrents tats de fonctionnement.

3. SYNOPTIQUE :

Linstallation que nous souhaitons raliser, reprend une partie du fonctionnement rel du site de la Hume. Cette installation permet dalimenter en eau potable le chteau deau de la commune de La Teste.

Linstallation fonctionne avec une pompe de forage. Le forage puise leau dans la nappe phratique, de prfrence en heure creuse pour diminuer les cots de la consommation lectrique. La pompe de forage se situe 100 mtres, laide de cette pompe, leau est stocke dans une bche de 1000 m3. Avant la distribution aux clients, leau est traite avec un mlange dacide chlorhydrique et de chlorite de sodium afin de la rendre potable (partie non traite dans notre cas). Leau une fois traite est distribue par lintermdiaire des pompes de reprise.

Deux pompes de reprise sont installes pour un fonctionnement en alternance (permutation cyclique lors dune nouvelle demande du site de La Teste).

Bche de stockage

Armoire de Commande et traitement de leau

Chteau deau

Forage

Habitations

Pompes de reprise

Armoire de Commande :

- IHM Magelis - XBTGT1130 - Sofrel S550

Eau potable



4. CAHIER DES CHARGES :

Larmoire lectrique pilotant cette installation devra tre compose des lments suivants : - Une tlgestion de linstallation via un automate de la gamme SOFREL (S550), qui grera

les fonctions suivantes :

Une commande automatique des pompes (pilotage via les sorties du SOFREL). La mise en route du forage se fera si le niveau de la bche est trop bas (programmation du seuil de dmarrage dans le SOFREL). La mise en route des pompes de reprise se fera sur demande du site de La Teste. En prsence de dfaut sur la pompe de reprise 1 la pompe de reprise 2 prendra le relais.

Lautomate de tlgestion devra pouvoir renvoyer les informations suivantes : Signalisation sur lIHM des tats de marche et darrts des pompes. Dtection des dfauts de la pompe de forage et des pompes de reprise. Un envoi des dfauts par appel (numro contacter via la carte GSM-2). Dtection des dfauts batteries et alimentation. Comptage du temps de fonctionnement des pompes et du nombre de

dmarrages.

- Une interface homme machine (IHM de type Magelis srie 1000 de Schneider). Contrle de ltat de fonctionnement de la station (tat des pompes, niveau

de la bche), Dfauts des pompes (clignotement des voyants) et dfilement dune

bannire en bas de page pour signaler ces dfauts. Modification du seuil de la bche pour le fonctionnement du forage via

lIHM. - Un parafoudre pour protger la carte dalimentation du SOFREL.

- Un Switch permettant le raccordement de lIHM, du SOFREL et dun PC.

- Un rservoir deau qui reprsente la bche de stockage, quip dune sonde pizomtrique.

5. PARTIE THEORIQUE : Configuration du SOFREL, Schma et choix de matriel. Lautomate ddi la tlgestion doit tre configur en fonction des cartes se trouvant sur ses emplacements (ici de lemplacement 1 7). Les cartes 6 et 7 ne seront pas exploites dans notre application.

5.1. Identification des cartes : A partir de laide du logiciel Softools, identifier les cartes prsentes sur le SOFREL S550 (noms et fonctions des cartes). Donner un exemple de matriel pouvant se raccorder sur chacune des cartes.

1 2 3 4 5 6 7 100/240V

Alimentation

?

?

?

?

?

?

?



5.2. Protection de lalimentation du SOFREL. Etude du parafoudre :

a. Donner le rle dun parafoudre. b. Donner le niveau kraunique de la Gironde (daprs la norme UTE C 15-443), et

linfluence sur le choix ou non du parafoudre. c. Faire le choix du parafoudre (voir propositions dans la gamme SOFREL). d. Proposer le schma de principe du raccordement du parafoudre ainsi que les conditions

dinstallations (protection, longueur du PE, section,).

5.3. SWITCH : Spider 5TX de Hirschmann.

a. Quel est son rle sur le systme ? Quelle est la diffrence entre switch et hub ? b. Donner les critres principaux de choix dun switch ? c. Expliquer les points suivants :

5.4. Modification des schmas de raccordements :

a. Partie puissance : Modifier le schma et faire le choix du matriel.

Folio 2 :

Ajout dun interrupteur sectionneur (schneider Tesys Vario) en tte de linstallation. Il se situera sur le ct gauche de larmoire

Mode secours : Ajout dun interrupteur horaire avec deux canaux dans la gamme schneider (choix et consommation de cet interrupteur horaire).

Folio 5 :

Ajout dune prise Ethernet sur le ct de larmoire afin de pouvoir raccorder un PC au switch sans avoir ouvrir la porte de larmoire lectrique.

b. Partie commande modifier :

Folio 6 :

Le chien de garde (voir aide dans le logiciel Softools) du SOFREL devra dclencher le mode secours si un dfaut (coupure batterie ou alimentation) survient sur le S550. Donner la position du cavalier associ au relais dfaut WDG . Expliquer pourquoi.

Le mode secours doit permettre de continuer fonctionner grce aux plages de programmation de linterrupteur horaire : o Forage : Fonctionnement jusquau capteur NTH (Niveau Trs Haut

rajouter). Le niveau atteint, le forage se coupera et se remettra en fonctionnement au bout de 15 minutes si le NTH nest pas atteint (Si NTH atteint alors pas de fonctionnement MANU ni AUTO possible).

o Reprises : Les pompes de reprises se mettront en fonctionnement via le contact de linterrupteur horaire si le WDG a dtect un dfaut sur le Sofrel (coupure batterie ou alimentation). La pompe de reprise 1 se mettra alors en fonctionnement puis la pompe 2 si un dfaut survient sur la pompe de reprise 1.

Capteur NTH



5.5. A partir du fichier Schema la hume-Sans mode secours.xrs , apporter les modifications des schmas lectriques en intgrant le mode secours :

Schmas de puissance et de commande (avec numrotation des bornes, reprage quipotentiel des conducteurs, rfrences croises, rfrences ou valeurs significatives cot de chaque appareil, renvoi de folio, cartouche).

Ajout de bornes (capteur NTH) et modification du bornier de commande. Nomenclature gnrer aprs avoir complt les champs des symboles.

Daprs la Norme EN 60204-1, prciser la couleur des conducteurs de puissance et de commande ainsi que celle des boutons poussoirs et des voyants. Modifier si besoin la configuration logicielle pour la couleur des conducteurs.

CHOIX DU MATERIEL : SCHNEIDER.

5.6. Justification complte de tout le matriel rajouter dans cette installation (voir site internet http://www.schneider-electric.fr/sites/france/fr/produits-services/produits-services.page ).

5.7. Vrifier le dimensionnement du transformateur existant (Legrand 63 VA).

ETUDE THERMIQUE : En fonction du matriel choisi et des dimensions de larmoire (Hauteur : 1000 ; Largeur : 600 ; Profondeur : 250 mm). 5.8. Etude thermique : Logiciel Proclima (tension nominale du ventilateur 24V alternatif).

On considrera : temprature maximale extrieure 35C minimale 15C maximale intrieure 40C minimale 10C

6. ETUDE LOGICIELLE : Programmation du SOFREL et de lIHM.

6.1. Configuration du SOFREL.

Carte Ethernet : Modbus Esclave avec ladresse IP 192.168.1.3. et masque de sous rseau 255.255.255.0.

Carte GSM-2 : Avec raccordement de lantenne et insertion de la carte SIM dun tudiant pour lenvoi de SMS lapparition des dfauts. Paramtrage de la squence dappel sur dfauts.



Carte DI : Configuration de chacune des entres en fonction du schma Folio 12 (pas de temporisation sur apparition ou disparition dun vnement). Dcompte du temps de fonctionnement des pompes ainsi que du nombre de dmarrage des pompes.

Carte AI : Configuration en fonction du schma Folio 13. Mesure du niveau de la bche de stockage via une sonde pizomtrique (plage de mesure de la sonde 0 6 mtres).

Carte D0 : Configuration de chacune des sorties en fonction du schma Folio 14. Pilotage des pompes de reprises et de forage. Configuration du chien de garde.

Maintenant la configuration termine, nous allons pouvoir nous occuper de la programmation.

6.2. Programmation du SOFREL S550.

Le fonctionnement de la pompe de forage dpend du niveau de la bche. Dans notre cas, la bche sera simule par un tube deau de 140 cm de hauteur.

Si le niveau deau de la bche est infrieur 20 cm, alors le forage se met en route. La pompe de forage devra sarrter lorsque le niveau atteindra 100 cm.

La programmation se fera en deux temps :

Cration dune variable interne seuil_Marche_Forage (avec logique suprieure) et dun variable interne seuil_Arrt_Forage (avec logique suprieure) pour le fonctionnement du forage.

Ces seuils doivent pouvoir aussi se rgler depuis lIHM (cration dune entre numrique Modbus).

Cration dune formule permettant de mettre en fonctionnement la pompe de forage en fonction du niveau.

Les pompes de reprises doivent se mettre en fonctionnement sur demande du chteau deau de La Teste (on simulera cette demande par un commutateur). Cette demande sera possible si le niveau de la bche est suprieur 20 cm. A chacune des demandes il faudra effectuer une alternance des pompes (permutation cyclique des actionneurs en langage ST : Bloc fonctionnel SBpermut, sans temporisations). Un dfaut sur une pompe de reprise entranera son arrt et la mise en fonctionnement de lautre.

Etablir les quations de fonctionnement des pompes de reprises.

Dfauts :

Les dfauts survenant sur les pompes de forage ou de reprises devront tre signals lquipe dentretien par appel tlphonique (paramtrage de la squence dappel).

Si un dfaut sur la sonde piezzomtrique (4 20 mA) survient, il faudra le dtecter et envoyer cette information lIHM (cration dune variable interne afin de surveiller le capteur de niveau.



6.3. Configuration de lIHM.

Crer une nouvelle application. LIHM sera matre et sera relie au SOFREL en liaison modbus TCP/IP.

Adresse de lIHM : 192.168.1.2

Adresse du SOFREL : 192.168.1.3

Masque de sous rseau : 255.255.255.0

Cration des trois pages : Page daccueil pour la navigation dun cran lautre (page Etat du systme

et page Courbe de niveau ). Affichage de la date et de lheure sur cette page. Prvoir, depuis les autres pages, un bouton de retour la page daccueil.

Page Etat du systme (avec pompes et bche de stockage) : - Visualisation des tats de fonctionnement : (voyants n tats).

Etat de marche : Voyants allums fixes,

Etat darrt : Voyants teints et hachurs,

Etat de dfaut : Voyants clignotants.

- Visualisation du niveau de la bche de stockage deau :

Affichage de la valeur relle du niveau,

Visualisation graphique de lvolution du niveau.

- Rglage des seuils de fonctionnement permettant le dclenchement de la pompe de forage. (bouton affichage numrique en mode saisie avec un rglage initial de 100 cm pour le Seuil_Arrt_Forage).

Page Courbe du niveau deau de la bche de stockage (crer un groupe de journalisation).

Etablir la liste des variables : Tableau dadressage crer.

Gestion des alarmes :

Affichage dune bannire sur les pages lors des dfauts suivants :

- Dfaut Forage,

- Dfaut Reprise 1 et Reprise 2,

- Dfaut Sonde Piezzomtrique.