Mini Projet Eaux Use

Mini Projet : Epuration des eaux usées

E.M.S.I

Introduction L’automatisation des systèmes industriels a connu un développement assez conséquent tant sur le plan qualitatif que quantitatif ces vingt dernières années. Les automates programmables sont devenus plus performants, perf ormants, de faible gabarit et à faible coût de production engendrant leur utilisation dans tous les secteurs industriels.

Le secteur industriel, a touours voulu rendre la c!aine de production une c!aine automatique en se basan basantt sur sur la tec! tec!no nolo logi giee de l’éle l’élect ctro roni niqu quee indu indust stri riell ellee qui qui deme demeur uree l’e" l’e"em empl plee conc concre rett de l’application de développement de l’industrie électronique.

Il est apparait logique d’aborder ce suet de tec!nologie et de développement industriel et de proposer des solutions afin de rendre la production plus fiable, performante et avec un !istorique d’enregistrement en plus un affic!age clair et manipulable.

Il est nécessa nécessaire ire de présent présenter er,, dans dans ce mini mini proet proet qui s’intit s’intitule ule #$%&' #$%&'( (I)* +# #'%#'%%##, à titre préalable l’étude complète avec les différentes e"plications et détails du fonctionnement en utilisa utilisatio tion n un outil outil fiable fiable de progra programm mmatio ation n (#$. (#$. La réalisa réalisatio tion n de ce mini mini proet proet à base base d’'% d’'%() ()/' /'( (# $&)0 $&)0&' &'// //'1 '1L# L# I/# I/#* * 2345 23456+ 6+$ $ conf confirm irmee l’ut l’util ilit itéé de l’inf l’infor orma mati tiqu quee industrielle dans l’automatisation des systèmes industriels.

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Automate programmable 1. Au Auto toma matis tisati ation on L'automatisation de la production consiste à transférer tout ou partie des tâches de coord coordina inatio tion n aupara aupara!an !antt exécu exécutée tées s par des opérat opérateur eurs s humain humains s dans dans un ensem"le d'o"jets techni#ues appelé P$%&IE (MM$)*E. (MM$)* E. La Partie ommande mémorise le S$+(I% ,$I%E des opérateurs pour o"tenir la suite des actions à e-ectuer sur les matires d/0u!re a1n d'éla"orer la !aleur ajoutée. Elle exploite un ensem"le d'informations préle!ées sur la Partie (pérati!e pour pour éla"or éla"orer er la succes successio sion n des ordr ordres es nécess nécessair aires es pour pour o"teni o"tenirr les action actions s souhaitées. ("jectifs de l'automatisation : L'automatisation permet d'apporter des éléments supplémentaires à la !aleur ajoutée par le s2stme. es éléments sont exprima"les en termes d'o"jectifs par : 5

5 5 5 5

$ccro3tre la producti!ité du s2stme c'est4à4dire au5menté la #uantité de prod produi uits ts éla" éla"or orés és pend pendan antt une une duré durée e donn donnée ée.. et et accr accroi oiss ssem emen entt de producti!ité exprime un 5ain de !aleur ajoutée sous forme : d'une meilleure renta"ilité d'une meilleure compétiti!ité. améliorer la 6exi"ilité de production 7 4 améliorer la #ualité du produit 5râce à une meilleure respecta"ilité de la !aleur ajoutée s'adapter à des contextes particuliers : adaptation à des en!ironnements hostiles pour l'homme 8milieu salin spatial nucléaire...9. adaptation à des tâches ph2si#ues ou intellectuelles péni"les pour l'homme 8manipulation de lourdes char5es tâches répétiti!es parallélisées...9 au5menter la sécurité etc...

2. Struc Structure ture d'un d'un système système autom automatisé atisé &out &out s2stme automatisé (MP(%&E (MP(%&E : 4 une P$%&IE (pérati!e 8P.(.9 procédant au traitement des matires d/0u!re a1n d'éla"orer la !aleur ajoutée 4 une P$%&IE (MM$)*E 8P..9 coordonnant la succession des actions sur la Partie (pérati!e a!ec la 1nalité d'o"tenir cette !aleur ajoutée.

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3. Dé Défn fniti ition on API API programmable industriel 8$PI9 n automate est un dispositif électroni#ue pro5ramma"le destiné à la commande commande de de processus processus industriels industriels par un traitement sé#uentiel. Il en!oie des ordres !ers les pré-actionneurs les pré-actionneurs 8partie 8partie opérati!e ou PO c;té PO c;té actionneur9 à partir de données d/en d/entr trée ées s 8capteurs capteurs99 8partie commande ou PC c;té c;té capt capteu eur9 r9 de consi5nes consi5nes et et d/un pro5ramme informati#ue. informati#ue . . SI!A SI!A"I "I# # S$ S$%3 %3&& &&  Au Auto toma mate te mo modu dulai laire re po pour ur so solu lutio tions ns sy systè stème mes s inno(antes dans l'industrie manu)acturière a. Pr Prés ésen enta tati tion on Le SIM$&I S<4=>> est l'automate le plus !endu au monde dans le contexte de Totally otally Integrated Integrated Automation Automation et peut faire état d'une multitude de références dans les secteurs industriels les plus !ariés : ? ,a"rication manufacturire ? Industrie automo"ile ? onstruction mécani#ue 5énérale ? onstruction de machines spéciales ? onstruction de machines de série (EM ? Plastur5ie ? Industrie de l'em"alla5e ? Industrie a5roalimentaire a5roalimentaire ? @énie des procédés

". Poi oint nts s fort forts s 2768


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Le SIM$&I S<4=>> est conAu pour des solutions s2stme inno!antes dédiées au secteur manufacturier et constitue une plateforme d'automatisation uni!erselle et optima timale le pour pour les les applic plicat atio ions ns dans ans les les arch archit itec ectu turres cent centra rali lis sées ées et décentralisées :  *es

unités centrales performantes a!ec interface Industriel EthernetBP%(,I)E& des fonctions technolo5i#ues inté5rées ou une !ersion de sécurité au sein d'un s2stme cohérent permettent d'é!iter des in!estissements supplémentaires. supplémentaires. Le S<4=> <4=>> > poss possd de e une une arch archit itec ectu turre modul odulai airre. Il n'2 n'2 a pas pas de r5le 5les s d'em"rocha5e pour les modules de périphérie. Il existe une !aste de 5amme de modules pour con15uration centralisée ou décentralisée a!ec E& C>>M. 

La micr micro4 o4ca cart rte e mémo mémoir ire e 8MM 8MM99 en tant tant #ue #ue mémo mémoir ire e de donn donnée ées s et de pro5ramme rend super6ue l'utilisation d'une pile de sau!e5arde et économise des coDts coDts de maintenan maintenance. ce. *e plus il est possi"le possi"le de sau!e5arder sau!e5arder un projet projet complet sur la MM 2 compris la ta"le de mnémoni#ues et les commentaires a!ec pour consé#uence la simpli1cation des inter!entions de maintenance. 

 La

MM permet é5alement la réalisation simple de mises à jour du pro5ramme ou du 1rmare sans console de pro5rammation. Elle est accessi"le en ser!ice pour lecture et écriture par exemple pour archi!er des mesures et éditer des recettes.  (utre

l'automatisation standard le S<4=>> peut é5alement inté5rer techni#ue de sécurité et Motion ontrol c. on on15 15ura uratio tion n mat matéri ériell elle e Le S<4=>> possde une structure modulaire et compacte. (utre les modules il suFt de disposer d'un pro1lé support pour l'accrocha5e et le !issa5e. Il en résulte une consti constitut tution ion ro"us ro"uste te satisf satisfais aisant ant aux r5le r5les s de EM. EM. Le "us de Gfond fond de panierG est inté5ré dans les modules 7 sa continuité de module en module est assurée par des connecteurs de "us. La riche 5amme de modules du S<4=>> est utilisa"le pour des extensions en con15uration centralisée de mHme #ue pour la réalisation d'architectures décentralisées a!ec E& C>>M ce #ui se répercute trs positi!ement sur le stoc de pices de rechan5e.

*. +és +éseau eau P+, P+,-I/ -I/S S 4768


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Profbus 8Process 8Process Field Bus9 Bus9 est le nom d'un t2pe de "us de terrain in!enté terrain in!enté par Siemens Siemens et et de!enu peu à peu une norme de communication dans le monde de l'industrie. Le "us P%(,IJS4*P 8Decentralised Peripheral9 eripheral9 8périphérie décentralisée9 est utilisé pour la commande de capteurs capteurs d'actionneurs d'actionneurs ou ou d'automates d'automates pro5ramma"les par pro5ramma"les par une commande centrale. Il est utilisé aussi pour la l a connexion d'une K intelli5ence distri"uée  c'est4à4dire la mise en communication de plusieurs automates les uns a!ec les autres 8de manire analo5ue au P%(,IJS4,MS9. les dé"its peu!ent atteindre C MJitBs sur S&P S&P &P &P ,&P ,&P ou ou 1"re opti#ue. Le "us P%(,IJS4P$ 8 Process Automation9 utomation9 est utilisé dans le cadre de l'in5énierie de procédé pour contr;ler des é#uipements de mesure par l'intermédiaire d'un s2stme de contr;le de procédé. Pro1"us Pro1"us a été repris 8a!ec d'autres9 dans la recommandation recommandation EI NO NO.. La majorité des automates Siemens disposent d'une interface Pro1"us4*P pour le dialo5ue a!ec le P de pro5rammation pro5rammation supportant aussi le protocole MPI. ertains modles proposent mHme une C e interface Pro1"us4*P. Mise à part sa fonction ser!ant à lier le P de pro5rammation à la P le Pro1"us4*P Pro1"us4*P peut ser!ir de liaison entre un ma3tre 8par exemple la P9 et ses escla!es 8E& Micromaster IM...9. (n reconna3t facilement un réseau Pro1"us4*P Pro1"us4*P à la couleur de son câ"le : !iolet. En l'ou!rant on distin5ue C 1ls : un !ert et un rou5e nommé Q$Q et QJQ. En 5énéral les connecteurs Pro1"us sont des connecteurs *JR *JR plus plus ou moins standards. standards. Le 1l Q$Q est relié au pin n du connecteur *JR tandis #ue le 1l QJQ est relié au pin n=. omme de nom"reux "us de terrain le Pro1"us4*P s'appuie sur une liaison %STO %STO.. Il existe une association à "ut non4lucratif dont le site est situé à cette adresse. adresse.

Distances autorisées en fonction de la vitesse de transmission :

Débits (kbits/s)

9 .8

39.6

4:.4: 92.: 3;.: :<< 3:<< 2<<< 8<<< 36<<<

Longueur segment (m) 36<< 36<< 36<<

36<<

3<<<

4<< 6<<

3<<

3<<

3<<

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La vitesse généralement utilisée est de 12000kb/s, soit 12,5Mb/s. Nombre maximum de stations par segment : 2

0tude du proet d0P/+A"I, D0S 0A/4 /S00S 1. ,becti) du proet proet $utomatisation d/une unité d/EP%$&I() *ES E$U SEES

2. Descr Description iption géné générale rale du du proet proet ne usine doit Htre dotée d/une unité d/épuration des eaux usées de son précédé de fa"rication. L/unité d/épuration schématisée à al 15ure  : 5 5 5

Les eaux usées sont dé!ersés en un premier lieu dans un réser(oir A. L/é#ui L/é#uili" li"ra5 ra5e e du P5 est amorcé en dé!ersant une "ase a!ec l/action de l/électro!al!e 61 du contenant #1. 1* secs de "rassa5e pa r le moteur 7 pour l/homo5énéisation du mélan5e.

Lors#ue PV$WPV$WPV$C. 5 5

5

La pompe P trans!ase le mélan5e au réser(oir . 8a (al(e 62 sert a à dé!erser une substance asi9ue du contenant #2 et 63 une substance Acide du contenant #3 a1n d/é#uili"rer le PV au ni!eau du +0S0+6,I+ . *s de "rassa5e par le moteur  pour l/homo5énéisation du mélan5e

Lors#ue PVJWPVJWPVJC. 5

La !anne 6 dé!erse le mélan5e dans un "assin.

Les contenants  C = sont munis de deux détections 8&(%9 de ni!eaux "as. Lors#ue le premier ni!eau est atteint une alarme est lancée et un opérateur fait le plein non seulement du contenant en #uestion mais aussi des deux autres. Si le li#uide tom"e sous le C e ni!eau dans les contenants  C = une seconde alarme retentit. Sur le lancement de cette seconde alarme le personnel de!ra fermer la !anne de sortie + du "assin d/ox25énation et 2 dé!erser les produits appropriés jus#u'à o"tention d/un PV compris entre PV> E& PV>C

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1asique *1?3

1asique

'cide /oteur /'

/oteur /1 *1?6

*(1?3

*1?2 *(1?2

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=anne 3

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3. les :+A-#0" de )onctionnement général a. Maitre

!,"0/+;A

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P,!P0 6

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*>' 7 #364.3 *1'. $>'3B$>'B$>'6 $>'3B$>'B$>'6

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A *1' D E$>B$>'. *>'. *1'F

". Escla!e 9768


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/3.3 $>1 B $>13. *11

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CI* (2 7 :s

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6anne 3

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6A0;

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*>G&1

*11.$>13B$>B$>16 *11.$>13B$>B$>16

38

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@A *11 D EE$>1B$>13D EE$>1B$>13D $>1H$>16F $>1H$>16F .*>1F

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<8A4,;1 3

/6.3

E*1G?3 D *1G?6 D *1G?2F. E*(1G?3. *(1G?6. *(1G?2F. A /6.4

3;

/&GL-G3

/6.6

*1G?3. *1G?6. *1G?6. *1G?2

<8A4,;2

38

/6.2 *(1G?3 D *(1G?6 *(1G?6 D *(1G?2 *(1G?2

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/&GL-G6

/6.4

*1G?3. *1G?6. *1G?6. *1G?2

1. 8e bilan bilan des entrée entrées s et des des sorties sorties 5 5 5 5

 = I60A/ AS. " = I60A/ "+0S AS. 5 = I60A/ 5A/". "5 = I60A/ "+0S "+0 S 5A/". 5A/".

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Mini Projet : Epuration des eaux usées Maitre orti Adresse e

Entrée

E.M.S.I Esclave

Adresse

)J$

E

CT.> M$

$

)V$

E

CT. MP

$

)J

E

CT.C +

$

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E

CT.=

Entrée Adresse E CT.> )JJ >.> E CT. )VJ >. E CT.C )JC >.C E )&JC >.= E )J= >.T E )&J= >.O

ortie

Adresse $ +C >.> $ += >. $ +T >.C $ MJ >.= $ XL$U()  >.T $ XL$U() C >.O

2. 8e c>oi? c>oi? des des matér matériel iels s Maitre :

Escla!e

Liaison par réseau P%(,IJS

3. 8e programme programme 36768


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(J  : Mise à l/EVELLE PV$

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!ise @ l éc>elle P5

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?onclusion e projet d/automatisation de la centrale d/épuration des eaux usées nous a

permis

de

connaitre

de

plus

prs

l/utilité

des

$&(M$&ES

P%(@% P% (@%$M $MM$ M$JLE JLES S Si Sieme emens ns dan dans s la !ie pr prod oduct ucti! i!e e ain ainsi si #ue le cho choix ix du mat atér érie iel l ch choi oix x de di disp spos osit itiif de li liai aiso son n co com mme la li liai aiso son n pa parr rés ésea eau u P%(,I P% (,IJ JS S l/e l/ench nchain aineme ement nt lo lo5i 5i#ue #ue et la pr pro5r o5ram amma matio tion n a!e a!ec c le lo lo5ic 5icie iell S&EP< aussi d/approfondir d/approfondir mes mes connaissances connaissances dans le domaine domaine d/in5énierie informati#ue industrielle.

L/o"je L/o "jecti ctiff es essen sentie tiell du pr proje ojett est att attien ientt 5râ 5râce ce à l/é l/éta ta"li "liss ssem ement ent d/u d/une ne étud ét ude e co corrrec ecte te en es essa sa2 2an antt d/ d/u uti tili lise serr le les s mo mo2e 2ens ns et le les s te tech chn ni# i#ue ues s d/in5énierie d/in5énier ie a1n de mettre en place une installa installation tion d/épuration 1a"le et #ui respect les normes.

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Jebliograp!ie !!!.te"#ni$ues%ingenieur.&r/.../ re rese seau au % profi pro fibu bus s%s'1(0/

!!!.automation.siemens."om/.../pr prof ofib ibus us /.../ profi pro fibu bus s.aspx

&r.!ikipedia.org/!iki/Profibus

#ttps://!!!.s!e. siemens ."om/.../automates .../Automates )programmables)ind )programmables)industriels.aspx ustriels.aspx

!!!.visuel.&r/.../automates %programmables.#tm

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