Soutenance mémoire
MOTEURS ELECTRIQUES
CONTEXTE GENERAL DE L’ETUDE
Introduction
Ce chapitre contient une présentation générale du projet et le cahier des charges qui sera la base de la réalisation du projet, puis l’analyse fonctionnelle avec différents outils d’analyse ; afin de mieux analyser et comprendre le projet et le diagramme de GANTT pour connaître la durée nécessaire à la réalisation de chaque étape du projet.
Présentation générale du projet
L’organisme d’accueil présenté dans le chapitre précédent a décroché un projet par appel d’offres, qui consiste en la mise en œuvre d’une station de pompage d’eau pour le compte de l’Office National de l’Electricité et de l’Eau Potable-Branche Eau. Dans ce cadre Siemens nous a confié une étude dont nous allons présenter le contexte dans ce chapitre.
La station dispose 5 pompes, leur rôle et de pomper l’eau du bassin qui se rempli directement d’eau du barrage Al Massira vers la ville de Marrakech
Avec chaque pompe une vanne d’aspiration et une vanne de refoulement, et avec le bassin un capteur de niveau.
Analyse fonctionnelle
La bête à cornes
La bête à cornes est un outil graphique qui permet une expression graphique du besoin en donnant la réponse aux questions suivantes
• A qui rend-t-il service ?
• Sur quoi agit-il ?
• Dans quel but ?
Le diagramme pieuvre
L’outil “diagramme pieuvre” est utilisé pour analyser les besoins et identifier les fonctions de service d’un produit. Le diagramme “pieuvre” met en évidence les relations entre les différents éléments du milieu environnant et le produit. Ces différentes relations sont appelées les fonctions de service qui conduisent à la satisfaction du besoin.
FP1 alimenter la division.
FP2 Pomper l’eau du Barrage.
FC1 Alimenter le système en énergie.
FC2 Lire les états des variables.
FC3 Veiller sur la sécurité du système
FC4 Définir les protocoles de communication.
FC5 Respecter l’environnement.
Le diagramme FAST
Le diagramme FAST se construit de gauche à droite, dans une logique du pourquoi au comment pour analyser le rôle de chaque pièce à l’intérieur du système.
Cahier des charges
Dans le cadre de ce projet, l’Office National de l’Electricité et de l’Eau Potable-Branche Eau, envisage de réaliser les travaux de renforcement de la production à partir du barrage Al Massira pour l’alimentation en eau potable de trois pôles Al Haouz, Marrakech et Rehammna, et en eau industrielle trois sites miniers de l’OCP Ben Gueirr, Bouchane et Youssoufia.
les pompes
Les pompes seront du type centrifuge normalisées et à axe horizontal. Les pompes doivent être identiques. La fourniture comprends en particulier pour chaque pompe
MOTEURS ELECTRIQUES
ALIMENTATION DES MOTEURS
Les moteurs électriques des groupes sont alimentés sous une tension de U = 5500 Volts 5%, 50 Hz 0,5%.
CONDITIONS DE FONCTIONNEMENT
Les moteurs sont à disposition horizontale et entraînent directement les pompes.
Ils sont à démarrage progressif à l’aide de démarreurs électroniques.
L’Entrepreneur indiquera au moment du démarrage du dernier groupe principal la chute de tension dans les câbles et l’ensemble de l’appareillage
Bien que les moteurs soient munis de démarreurs progressifs, leur démarrage devra être possible en direct sous une tension effective appliquée aux bornes du moteur égale à 70% de la tension nominale.
La température ambiante dans la salle des groupes ne doit pas dépasser 50° C.
Cette température est égale à la température extérieure maximale majorée en tenant compte de l’échauffement dans la salle des groupes.
Ils sont prévus pour une vitesse de rotation de synchronisme de 1500 tr/mn.
PUISSANCE
La puissance des moteurs en service continu ou en service intermittent, à 50 Hz et à 50°C de température ambiante devra être supérieure d’au moins 10% à la puissance maximum absorbée par les pompes dans la plage normale de fonctionnement.
NOMBRE DE DEMARRAGES
Les moteurs devront supporter un nombre de 20.000 démarrages minimum sans avaries sur la cage rotorique.
Pour contrôler les valeurs ci-dessus, il sera installé pour chaque groupe un compteur de démarrage sans dispositif de remise à zéro.
VANNES
Dispositions générales
Les vannes équipant les conduites de la station de pompage seront de deux types
à opercule de Caoutchouc pour les diamètres inférieure à 400 mm (tuyaux de vidange des collecteurs de refoulement)
à papillon pour les diamètres supérieure ou égale à 400mm (tuyaux d’aspiration et de refoulement des pompes et les collecteurs de refoulement)
Les vannes à papillon à commande manuelle devront pouvoir être manœuvrées par un seul agent, une démultiplication du mouvement sera réalisée en conséquence. Elles doivent être équipées d’un indicateur mécanique d’ouverture et une fin de course de sécurité avec contacts de déclenchement alimentés en 24
CLAPETS ANTI-RETOUR
Au refoulement de chaque pompe, il est prévu des clapets anti-retour à tuyère (PN16). Leur fermeture sera silencieuse, ne provoquant pas de coup de clapet. Ils devront être étanches sous la même pression maximale de service définie pour les vannes. Leur diamètre nominal est de 800 mm.
APPAREILS DE MESURE
Manomètres
Le collecteur de refoulement ainsi que les aspirations et les refoulements des pompes seront équipés de manomètres à boîtier de 130 mm avec robinet d’isolement à 3 voies et amortisseur de vibrations. Ils seront montés sur rehausse pour permettre une lecture facile.
Débitmètre électromagnétique
A la sortie de la station de pompage, il sera installé sur le collecteur de refoulement un compteur d’eau électromagnétique à brides.
L’information fournie par le compteur sera donnée par lecture rapportée au niveau du tableau de commande de la station de reprise.
COMMUNICATION
L’interface de communication de tous les équipements communicants (démarreurs, relais numériques, centrales de mesure …) sera du type RS 485 standard ouvert.
L’ensemble de ces équipements communicants seront raccordés par bus de terrain au réseau d’automate.
Les communications et liaisons entre les automates implantés dans la station seront du type Ethernet TCP/IP sur câble du type pair torsadé blindé FTP catégorie 5, fibre optique.
Les câbles de communication seront posés selon les cas, en caniveau, sur chemin de câbles ou en tranchée à l’intérieur de fourreaux en PVC.
AUTOMATISME
MODES DE FONCTIONNEMENT DE LA STATION DE POMPAGE
L’installation, sera prévue pour pouvoir fonctionner en conduite manuelle, automatique.
Dans tous les modes de fonctionnement toutes les informations (état de marche, défaut….) et commandes (marche, arrêt….) doivent être disponibles sur un bornier de commande d’information raccordées à l’automate local.
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Table des matières
INTRODUCTION GENERALE
CHAPITRE 1 PRESENTATION DE L’ORGANISME D’ACCUEIL
I. Siemens AG
1. Présentation de Siemens AG
2. Historique de Siemens AG
II. Siemens Maroc
1. Présentation de siemens Maroc
2. Historique de Siemens Maroc
3. Les domaines d’activité de Siemens Maroc
III. Conclusion
CHAPITRE 2 CONTEXTE GENERAL DE L’ETUDE
I. Introduction
II. Présentation générale du projet
III. Analyse fonctionnelle
1. La bête à cornes
2. Le diagramme pieuvre
3. Le diagramme FAST
IV. Cahier des charges
1. les pompes
2. MOTEURS ELECTRIQUES
3. VANNES
4. APPAREILS DE MESURE
5. COMMUNICATION
6. AUTOMATISME
7. Détails de supervision
V. Diagramme de GANTT
VI. Conclusion
CHAPITRE 3 ETUDE TECHNICO-COMMERCIAL
I. Introduction
II. Liste des entrées et sorties
III. Automatisme
1. Caractéristiques techniques des automates
2. Les solutions proposées
IV. Le choix de logiciel
1. PLCSIM
2. WinCC
3. Startdrive
V. Configuration matérielle
VI. Conclusion
CHAPITRE 4 PROGRAMMATION ET SUPERVISION
I. Introduction
II. Description des Bloc
1. Bloc Interlock
2. Bloc Moteur
3. Bloc Vanne
4. Bloc permutation
III. Méthodes de programmation
1. Introduction
2. Choix du langage de programmation
3. Fonctionnement de l’application
4. Automatisme général
IV. Supervision
1. Introduction
2. Les Vues
3. Faceplates
V. Conclusion
CHAPITRE 5 TELEGESTION
I. Introduction
II. Utilité de la télégestion
III. FONCTIONNEMENT
IV. APPLICATION
Conclusion générale
Bibliographie
Webographie
Annexes
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