rapport modifié[261]

Département : Génie Electrique
Filière : Génie Electrique
Option : Électrotechnique
Stage de fin d’études
Réalisé au sein de :
LAFARGE Ciments : Usine de Meknès
Sujet :
Réalisation d’un nouveau système de commande de
démarreur électrolytique du moteur moyenne tension de
BK1 à base d’automate programmable.
Présentée par :
Encadré par :
➢ Zineb LAZAR
Pr. Mohammed FATTAH (ESTM)
Mr. BENAICHA Mohammed (LAFARGE)
Soutenu le 21/06/2022 devant le jury composé de
➢ Pr. Mohammed FATTAH
Ecole Supérieur de Technologie Meknès
➢ Pr. Hassan CHADLI
Ecole Supérieur de Technologie Meknès
Année universitaire : 2021-2022
Université Moulay Ismail
Ecole supérieure de technologieMeknès
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Rapport de stage
Année universitaire 2021/2022
LAZAR Zineb
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Remerciements
Je remercie tout d'abord, sans fin, notre Dieu Allah pour ses innombrables
bienfaits.
Ensuite, je tiens, au terme de ce travail, à présenter mon vif remerciement à
toutes les personnes qui ont contribué, directement ou indirectement, à son bon
déroulement.
Je
tiens à présenter tous mes respects et mon gratitude à Mr. BANAN
Abdelali, le chef d’équipe pour son suivi et encouragement tout au long de ce
travail. Mon acte de gratitude et mon profond respect s’adressent également à
Mr Mohammed BENAICHA, mon encadrant de stage pour son encadrement et
pour l’aide qu’il m’a prodigué durant ce projet de fin d’études.
Que
tout le personnel de Lafarge Meknès trouve ici l’expression de mes
sincères remerciements pour leurs accueils et disponibilité.
Par
la même occasion, nous gratifions aussi nos professeurs de EST
Meknès.
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Introduction
Dans un contexte économique très rude caractérisé par une concurrence
croissante et une mutation technologique rapide, la compétitivité des entreprises
devient un enjeu de développement voire de survie de l’entreprise industrielle.
L’automatisation peut être un vecteur de la politique concurrentielle de
l’entreprise industrielle, si toutefois, elles sont conçues d’une manière flexible et
évolutive.
En effet, L’utilisation des automates programmables était une nécessité dans le
domaine industriel. La logique stockée dans la mémoire programme du système
d’automatisation est indépendante de la configuration matérielle et du câblage et
peut donc être modifiée à tout moment à l’aide d’une console de programmation,
ceci afin que l’opérateur puisse prendre, le plus vite possible, les décisions
permettant d’atteindre les objectifs de production.
Dans cette perspective le souci de LAFARGE est d’améliorer la qualité de son
service tout en suivant l’évolutivité d’automatisation.
Mon projet mettra alors le point sur un sujet d’automatisme qui va pouvoir
résoudre une problématique concernant la commande de démarreur
électrolytique du moteur moyenne tension de BK1.
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Sommaire
Remerciements..................................................................................................... 3
Introduction ........................................................................................................ 4
Chapitre 1 : PRESENTATION DE LAFARGE… ............. 7
I.
Présentation De L’organisme D’accueil ....................................8
1. LAFARGE groupe… ................................................................................8
2. LAFARGE Maroc .................................................................................... 9
3. LAFARGE ............................................................................................. 10
a. La fiche technique de l’entreprise ................................................................................. 11
b. Les dates clés ................................................................................................................ 12
c. L’organigramme de l’entreprise.................................................................................... 13
II.
Procédé de fabrication du ciment ........................................... 14
1. Définition du ciment ............................................................................. 14
2. Différents types du ciment .................................................................... 14
3. Etapes de fabrication du ciment ............................................................. 15
III.
Contexte Générale du projet… ................................................. 23
1. Problématique Et Mission du projet ....................................................... 23
2. Planification du projet ............................................................................ 23
Chapitre 2 : ANALYSE FONCTIONNELLE ...................24
I.
Etude de l’installation globale et de démarreur électrolytique 25
1. Les cellules MT MCset .............................................................................25
1.1.
1.2.
1.3.
1.4.
1.5.
Introduction ........................................................................................................ 25
Constitution d’un tableau MCset ........................................................................ 26
La chaîne de protection et de contrôle commande..............................................27
La partie Mobile de la cellule Mcset .................................................................. 28
Relais de protection Sepam ................................................................................ 30
2. Moteur MT de BK1.................................................................................. 31
3. Démarrage rotorique du Moteur Asynchrone à bague.............................. 32
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4. Démarreur électrolytique du Moteur Asynchrone… ............................... 34
a.
b.
c.
d.
Présentation du démarreur ................................................................................ 34
Principe de fonctionnement .............................................................................. 34
Description du démarreur ................................................................................. 35
Schéma de puissance électrique du démarreur ................................................. 37
Etude de l’ancien système de commande et Conception de nouveau
système à base d’automate programmable
38
II.
1. Etude de l’ancien système de commande .................................................. 38
2. Choix du nouveau système de commande : Automate Zelio ..................... 39
Chapitre 3 : REALISATIO DU PROJET .......................... 41
Etablissement de Grafcet et programmation de l’automate .............. 42
I.
1.
2.
3.
4.
II.
Description de cahier de charge.......................................................................42
Identification des sorties et des entrées du l’Automate Zelio........................ 43
Réalisation de Grafcet…..................................................................................44
Programme sur Zelio soft… .............................................................................45
Réalisation pratique du Projet ................................................................50
1. Réalisation des Schémas électriques…...................................................50
2. Dimensionnement des équipements de La commutation du démarreur………51
➢ Les plaques signalétiques du moteur agitateur et réducteur ................ 51
➢ Les disjoncteurs .................................................................................... 53
➢ Les contacteurs .....................................................................................53
3. Réalisation pratique.................................................................................. 54
4. Transfert le programme vers l’automate programmable .......................... 55
III.
Etude Financière du projet ..................................................................... 55
1. Etablissement de la liste de matériel ........................................................ 55
2. Chiffrage du matériel ............................................................................... 55
Conclusion ......................................................................................................... 56
Liste des figures… .................................................................................................................... 57
Liste de tableaux...................................................................................................................... 58
Bibliographie ...........................................................................................................................59
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Chapitre 1 :
PRESENTATION DE
LAFARGE
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I.
Présentation De L’organisme D’accueil
1. Groupe LAFARGE
LAFARGE a hérité d'une longue tradition et d'un
savoir-faire exceptionnel dans les matériaux de
construction. Depuis plus de 160 ans le groupe
LAFARGE s'est développé en France d'abord, puis en
Amérique du nord et du sud, et progressivement sur tous
les Continents.
L'histoire de LAFARGE a été marquée par une forte expansion et
élargissement de ses activités. Aujourd'hui elle occupe la position de leader
par excellence à travers ses cinq produits :
Ciment, granulat et bétons, toiture, plâtre et matériaux de spécialités.
Avec 71000 collaborateurs dans 70 pays, le groupe réalise un chiffre d’affaires de
10,5 Milliards d'euros. Il a développé et mis en œuvre à travers le monde un savoir-faire
d’efficacité industriel, économie des ressources et de respect des hommes et de
l'environnement. Le groupe s'est développé en France d'abord, puis en Amérique du Nord et
du Sud, et progressivement sur tous les continents, dont le siège social est situé à Paris, et le
titre du groupe est côté à Paris, Londres, Francfort et Madrid.
Fig.1 Lafarge dans le monde
.
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2. LAFARGE Maroc
2.1. Naissance de LAFARGE Maroc
En 1930, LAFARGE s'implanta au Maroc en créant la première cimenterie du pays à
Casablanca, principal marché jusqu'à lors de consommation de ciments. Quelques années plus
tard, le groupe se développe et crée une 2ième cimenterie à Meknès pour qu'entre 1982 et 1984
fasse acquisition de deux autres cimenteries au nord du pays (Tétouan et Tanger), une usine de
plâtre à Safi, et neuf centrales à béton.
Il fallait attendre le 10 juin 1995 pour que la naissance du groupe LAFARGE MAROC
voie le jour lors de la signature d'une convention de partenariat entre la SNI (Société Nationale
d'Investissement) et le groupe LAFARGE qui aboutit à la mise en œuvre d'un holding (50%
LAFARGE et 50%SNI).
Maintenant LAFARGE MAROC emploie 1300 collaborateurs répartis dans 12 sites et
occupe la place de leader sur le marché marocain des matériaux de construction avec un chiffre
d'affaire de 2 milliards de dirhams et une part du marché évalué à 42%. Néanmoins, l'essentiel
de l'activité du groupe est issu de la production du ciment, avec 4 usines répartis dans tout le
royaume et qui représente 85% des ventes du groupe.
Fig2 : Organigramme juridique de Lafarge Maroc
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2.2. Sites de production
Leader marocain des matériaux de construction, LAFARGE MAROC est présent dans cinq
activités : le ciment, le béton et granulats, le plâtre et enfin la chaux.
•
LAFARGE ciments :
Dont l’importante activité est la production de ciment, notamment le CPJ35, CPJ45,
CPA55 et le super blanc CPJ45.
Cette production est assurée par quatre usines : Bouskoura, Meknès, Tanger et Tétouan.
•
LAFARGE bétons :
Destiné à la fabrication de béton prêt à l’emploi.
LAFARGE compte 12 centrales à béton (Casablanca, Berrechid, Rabat, Salé, Tanger,
Larache, Meknès, El Jadida …).
•
LAFARGE plâtre :
Assurent la fabrication de :
• Plâtre de construction, moulage et moulage industriel.
• De carreaux de plâtre standards hydrofuges.
• De dalles pour plafond.
Une usine est implantée à Safi avec deux fours d’une capacité de 800000t, une presse à
carreaux, et un carrousel pour dalles de plafond.
•
GRAVEL MAROC :
Cette unité de granulat vient en appui au dispositif béton, elle est située à Berrechid
(Khayayta).
•
Production de la chaux :
Le site de l’ancienne cimenterie de Tétouan fabrique la chaux vive sous trois formes :
En roche, moulue en vrac ou hydratée en vrac.
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Fig3 : Implantations de LAFARGE au Maroc
2.3. Organigramme des cimenteries LAFARGE
Lafarge Ciments est organisé de la manière suivante :
Fig4 : Organigramme de LAFARGE ciments
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2.4. Fiche technique de LAFARGE ciment Meknès
Fig5 : photo de l’usine de Meknès
•
RAISON SOCIALE
: Lafarge Ciment
•
FORME JURIDIQUE
: Société anonyme
•
CAPITAL
: 467.430.500 DHS
•
C.N.S. S
1098343
•
T.V. A
620800
•
TEL
: 0522-33 45-72 / 0522-33-73-74
•
FAX
: 0522-33 45-750 / 0522-33-42-80
•
ACTIVITE DE LA SOCIETE : Fabrication et commercialisation du ciment.
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2.5. Organigramme de LAFARGE ciment Meknès
L’organigramme de l’usine de Meknès est comme suit :
Fig6 : Organigramme de l’usine Meknès
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II.
Procédé de fabrication du ciment
1. Définition du ciment
Le ciment est un lien hydraulique constitué d’une poudre minérale, d’aspect grisâtre, obtenue
par broyage et cuisson à 1450°C d’un mélange de calcaire et d’argile. Le produit de la cuisson,
appelé clinker, est pour l’essentiel une combinaison de chaux, de silice, d’alumine et d’oxyde
ferrique. Le ciment résulte du broyage de clinker et de sulfate de calcium ajouté généralement
sous forme de gypse, il forme avec l’eau une pâte plastique faisant prise et durcissant
progressivement, même à l’abri de l’air, notamment sous l’eau.
2. Différents types du ciment
LAFARGE MAROC s’intéresse à la fabrication des trois catégories de ciments, à savoir :
CPJ35, CPJ45 et CPA55. Concernant le ciment blanc le groupe l’importe sous forme de matière
cuite (clinker) qui va subir un broyage suivi d’un ensachage et finalisé par expédition.
Fig7 : Différents types du ciment produit par Lafarge
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Les trois types de ciments (CPJ35, CPJ45, CPA55 se différencient selon des pourcentages
précis des ajouts au clinker. Pour le cas de laboratoire des essaies chimiques de l’usine de
Meknès, les différentes compositions de ciments sont illustrées dans le tableau suivant :
Tab1 : Différentes compositions du ciment
3. Différentes étapes de fabrication du ciment
Depuis la carrière d’où sont extraites ces matières premières jusqu'à la distribution, la
fabrication du ciment passe par différentes étapes qui sont des transformations physiques et
chimiques.
Fig8 : Matières qui composent le ciment
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La figure suivante représente toutes les étapes de fabrication du ciment :
Fig9 : Organigramme général du procédé de fabrication du ciment
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3.1. La carrière
LAFARGE Ciment Meknès exploite une carrière qui fournit deux matières premières le
calcaire et le schiste. L’extraction de ces roches se fait par abattage à l’explosif qui consiste à
fragmenter le massif exploité à l’aide d’explosifs.
Les matières premières ainsi extraites de la carrière sont transportées à l’usine par des
camions équipés de bennes basculantes pour le déchargement rapide.
3.2. Le concassage
C’est une opération qui consiste à réduire la granulométrie de la matière première en
fragments de faibles dimensions (25 à 40 mm). Elle assure également un certain mélange de
matière première arrivant de la carrière. La matière passe par deux étapes de concassage : le
premier est un concasseur à mâchoires et le second un concasseur à marteaux. Les deux étages
de concassage sont capables de fournir un débit maximum de 1100 t/h.
Fig10 : Concasseur à mâchoire et à marteau
Fig11 : Carrière et concassage
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3.3. Parc pré-homogénéisation et parc des ajouts
Après concassage, la matière crue présente toujours des fluctuations importantes dans sa
composition, c’est pour cela qu’au moment du stockage au parc de pré homogénéisation la
matière passe par une tour d’échantillonnage afin de déterminer la composition exacte des
mélanges.
La pré-homogénéisation consiste à déposer la matière en couches successives sous forme de
chevron à l’aide d’un jeteur animé d’un mouvement de va et vient. La reprise et faite par un
capteur.
Fig12 : La pré-homogénéisation
L’usine dispose de trois parcs de stockage de matière première : deux parcs circulaires de pré
homogénéisation pour le cru et un troisième parc pour les ajouts.
Le remplissage de tous ces parcs se fait par le circuit de concassage. Il faut signaler que les
ajouts sont nécessaires pour avoir un cru régulier.
3.4. Le dosage
Le produit qui arrive du parc de pré homogénéisation et du parc des ajouts est stocké dans
quatre trémies (mélange, calcaire, pyrrhotine et bauxite).
Suivant les pourcentages donnés par le laboratoire d’analyse, on procède à un mélangeage
de ces trois constituants à travers des doseurs à bande qui déversent sur un convoyeur de masse.
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3.5. Le broyage du cru
Fig13 : Broyeur horizontal
Les matières premières doivent être finement broyées dans le broyeur à boulets pour
faciliter les réactions chimiques au cours de la cuisson dans le four.
La matière passe donc par des doseurs qui alimentent le broyeur sécheur. La fonction de
séchage est nécessaire pour diminuer le taux d’humidité de la matière. En plus de séchage et
de fragmentation, le broyeur assure un mélange intime des différents minerais apportés par
les matières premières et les ajouts de correction en faibles proportions.
3.6. Homogénéisation
A la suite du broyage et après séparation, les matières premières sont transformées en une
poudre de grande finesse appelée dans le jargon cimentier « farine ». Cette farine doit présenter
une composition chimique aussi constante que possible. Ces matières premières sont
acheminées vers des silos dans lesquelles elles sont homogénéisées.
L’opération homogénéisation complète le processus de pré homogénéisation préalable,
elle permet d’obtenir un produit de caractéristiques chimiques uniformes qui permettent la
fabrication d’un clinker de qualité constante.
3.7. La tour à cyclones
La tour à cyclones est un échangeur de chaleur à voie sèche qui permet d’effectuer un
échange thermique à contre-courant entre les gaz chauds (850°C) sortant du four et la farine
froide (50 à 60°C) préalablement séchée avant qu’elle ne pénètre dans le four (préparation).
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La tour est constituée de cinq étages de cyclones. Les gaz parcourent l’édifice de bas
en haut alors que la matière le parcourt en sens inverse.
Fig14 : La tour à cyclones en amont du four
A chaque étage on peut constater deux différents phénomènes :
• Phase d’échange thermique Co-courant : Elle se produit en grande partie dans la
gaine de liaison entre les cyclones ;
• Phase de séparation gaz matière : elle se déroule à l’intérieur du cyclone. La
matière descend au pied du cyclone tandis que les gaz sont aspirés par la gaine
de l’étage supérieur.
La matière atteint l’entrée du four après 30 à 60 secondes avec une température
d’environ 850°C.
3.8. Le four rotatif
Le four rotatif est l’élément principal de l’installation de fabrication du clinker. C’est une
grande enceinte circulaire rotative dans laquelle on injecte le combustible sous pression pour
produire une flamme. C’est un échangeur de chaleur à contre-courant dans lequel la flamme
et les gaz récupérés du refroidisseur cèdent leur chaleur à la farine qui arrive en sens inverse.
Fig15 : Four rotatif
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3.9. Le refroidisseur
Il est situé en aval du four, c’est un refroidisseur à grilles horizontales au nombre de 3 à
commande hydraulique. Le refroidissement est assuré par huit ventilateurs. L’air produit par
ces ventilateurs est insufflé sous les grilles par des chambres de soufflage et il traverse la couche
du clinker en mouvement.
Chaque grille est composée de trente rangées de dix plaques trouées. Ces rangées de plaques
sont en alternance, un fixe et un autre mobile. Elles sont montées de façon à ce que le
mouvement des plaques mobiles de vas et vient entraîne le déplacement du clinker.
Un transporteur métallique installé sous le refroidisseur assure le transport du clinker refroidi
vers le hall de stockage.
Fig16 : Circuit de refroidissement
3.10. Le broyage du ciment
Après refroidissement, le clinker est ensuite broyé avec addition de gypse. L’addition du gypse
au clinker a pour but de régulariser la prise du ciment, notamment de celui qui contient des
proportions importantes d’aluminate tricalcique et aussi de conférer au ciment des propriétés
spécifiques correspondant aux différentes qualités du ciment (CPJ 35 ; CPJ 45 ; CPA 55).
Grâce à ce gypse, la prise du ciment, c’est-à-dire le début de son durcissement, s’effectue au
plus tôt une demi-heure après le début de l’hydratation. Sans gypse, la prise serait irrégulière et
pourrait intervenir trop rapidement.
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3.11. Ensachage et expédition
A la sortie du broyeur, le ciment est orienté vers les silos de stockage et de livraison. Le
transport s’effectue à l’aide d’un convoyeur pneumatique pour faciliter le chargement des
remorques de ces sacs. Il y a deux types de remorque : les remorques normales et les
remorque avec citerne dites Vrac.
Fig17 : Expédition
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III.
Contexte Générale du projet
1. Problématique Et Mission du projet :
La situation actuelle de démarreur électrolytique pour le moteur MT de BK1 présente des
inconvénients :
Manque de communication entre le démarreur et la salle de contrôle.
Difficulté de diagnostic au cas de défauts.
Un énorme temps pour intervenir
Donc la solution est le Changement de système de commande par un système plus performant
afin d’améliorer la communication entre le démarreur et la salle de contrôle et réduire le temps
des interventions pour minimiser le temps d’arrêts.
2. Planification du projet
Pour bien assurer un meilleur déroulement du sujet, un planning de suivi d’avancement est
réalisé comme suit :
➢ Analyse fonctionnelle
✓
✓
✓
✓
✓
✓
✓
Etude de départ moteur moyenne tension de BK1.
Etude de démarrage rotorique.
Présentation et Principe de fonctionnement de démarreur électrolytique.
L’étude de l’ancien système de commande.
Inconvénients de cet ancien système.
Choix du nouveau système de commande.
Avantage de ce nouveau système.
➢ Description de cahier de charge.
➢ Réalisation de Grafcet.
➢ Programme sur logiciel zelio soft.
➢ Réalisation des schémas électrique de nouveau système commande.
➢ Transfert du programme vers l’automate.
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Chapitre 2 :
Analyse fonctionnelle
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I.
Etude de départ moteur de BK1 et de démarreur
électrolytique.
1. Les cellules MT.
1.1.
Introduction
Dans le domaine de la HTA ou moyenne tension
(MT) Quelle que soit la technologie, les équipements
sont en général installés dans des cellules, armoires
métalliques modulaires qu'on assemble et relie entre
elles. Les cellules permettent de réaliser la partie MT
des postes de transformation MT/BT de distribution
publique et des postes de livraison ou de répartition
MT jusqu’à 17.5 kV.
Avec MCset, on bénéficie :
✓
✓
✓
✓
✓
Fig18 : cellules Mcset
D’un entretien très réduit,
De la continuité de service pour les réseaux,
D’une sécurité accrue pour le personnel et l’exploitation,
D’un investissement optimisé sur toute la durée de vie de notre installation,
De la possibilité d’intégrer notre tableau moyen tension dans un système de contrôle
commande.
1.2.
Constitution d’un tableau MC set :
Un tableau MCset est constitué de plusieurs
unités fonctionnelles assemblées entre elles. Chaque
unité fonctionnelle regroupe l’ensemble des éléments
nécessaires pour remplir sa fonction :
✓ La cellule ;
✓ La chaîne de protection et de contrôle commande
✓ La partie mobile.
La
connexion
de
puissance
d’une
unité
fonctionnelle à une autre, au sein du tableau, est
réalisée par un jeu de barres simple.
Fig19 : Tableau MC set
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Composants MCSET AD1 :
1 : Compartiment jeu de barres cette partie réalise la connexion
entre les cellules d’un tableau en utilisant un jeu de barres.
2 : Caisson basse tension Cette partie comprend :
✓ L’unité de protection et de contrôle commande Sepam,
✓ Les composants bas tension,
✓ Le module de diagnostic thermique.
3 : Compartiment appareillage Cette partie rassemble les
dispositifs de protection moyenne tension :
✓ Appareils de coupure vide ou SF6 (disjoncteurs, contacteurfusibles),
✓ Dispositif de propulsion par manivelle pour embrochage
débrochage, verrouillages pour ancrer la partie mobile.
4 : Compartiment câbles Situé dans la partie inférieure de la
cellule, ce compartiment intègre :
✓ Le sectionneur de mise à la terre,
✓ Les capteurs de courant
Fig20 : composants de la cellule MC set
1.3.
La chaîne de protection et de contrôle commande :
Elle comprend :
➢ Sepam, unité de protection et de contrôle commande ;
➢ Les capteurs de courant
➢ Des transformateurs de tension ;
1.4.
La partie mobile :
La photo suivante montre la débronchabilité des cellules MC set : Elle
comprend :
▪
▪
▪
Le disjoncteur, le contacteur ou le chariot de mise à la terre avec
leur mécanisme de fermeture et d’ouverture, ou le chariot de
sectionnement ;
Le dispositif de propulsion par manivelle pour embrochagedébrochage ;
Les verrouillages pour ancrer la partie mobile sur la partie fixe
en position de service ou sectionnée.
Fig21 : Partie mobile du tableau MC set
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Disjoncteur :
Le disjoncteur est un appareil de sécurité permettant de manœuvrer et de protéger les réseaux
de distribution d’électricité. Installé dans une cellule MCset, il protège tous les éléments situés
en aval lors d’un court-circuit.
✓ Chariot de mise à la terre :
Le chariot de mise à la terre est un élément de sécurité qui permet de mettre à la terre le jeu de
barres de la cellule. Il s’installe en lieu et place du disjoncteur et offre de nombreuses
possibilités de verrouillage
Chariot de sectionnement :
Le chariot de sectionnement permet de court-circuiter la partie supérieure et inférieure de la
cellule. Il s’installe en lieu et place du disjoncteur et offre les mêmes possibilités de verrouillage.
1.5.
Relais de protection Sepam :
Les relais de protection numériques utilisés dans les tableaux MC set sont de type : Sepam
série 20, série 40 et série 80 qui bénéficient de toute l’expérience de Merlin Gerin en matière
de protection des réseaux.
Fig22 : Relais Sepam
Les Sepam série 20, série 40 et série 80 offrent toutes les fonctions nécessaires pour :
▪
Une protection efficace des personnes et des biens,
▪
Des mesures précises et des diagnostics détaillés,
▪
Une commande complète des équipements,
▪
Des informations et des commandes locales ou à distance.
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2. Moteur MT à bagues de BK1
Les moteurs à bagues sont employés pour les applications exigeant un couple de démarrage
élevé ou un faible courant de démarrage. Parce que leur disponibilité est maximale ; ils
fournissent un couple d'autant plus élevé que la résistance au rotor devient plus élevé. Plus la
résistance au rotor est importante, plus le couple fourni est élevé, le glissement augmente et la
vitesse nominale diminue. Il est possible de diminuer ou augmenter la résistance au rotor. Ils
sont particulièrement recommandés pour les applications à forte charge d'inertie comme les
entraînements de broyeurs ou en cas de mauvaises conditions de réseau.
Fig23 : Broyeur à boulets BK1
Fig24 : Moteur MT BK1
Principe
Lorsque le stator est alimenté il crée un champ tournant. Du point de vue du rotor, ce champ
se déplace. Le rotor est composé de conducteurs, ces derniers sont donc soumis à une variation
de flux. D’après la loi de Lenz il y’à création de courants induits dans le rotor.
Le fait de bobiner le rotor permet d’avoir un contrôle sur ce courant rotorique en faisant varier
la résistance du circuit rotorique. Le fait de contrôler ce courant permet de contrôler aussi le
courant statorique de ce fait le couple du moteur.
Rotor bobiné:
Fig25 : Rotor du moteur asynchrone
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Plaque signalétique du moteur MT de BK1
Fig26 : plaque signalétique du moteur de BK1
3. Démarrage rotorique du Moteur Asynchrone à bague :
Pour augmenter le couple à faible vitesse de rotation, il faudrait agir sur le courant circulant dans
le rotor. Dans le cas d’un moteur à cage, le rotor massif est inaccessible. Pour répondre à cette
demande de fort couple au démarrage, il existe des moteurs asynchrones triphasés dotés d’un couple
maximum même à vitesse nulle. Ce sont les moteurs à rotor bobiné ou moteurs à bagues. Il est
utilisé en général pour les machines de puissances > 100 KW
Fig27 : Structure interne d’un moteur asynchrone à bague
Les bagues sont sur le rotor et servent de contacts glissants (cuivre/charbon) pour connecter à
l’extérieur les trois bobines du rotor. Ces moteurs peuvent recevoir sans dommage la pleine tension
au stator à vitesse faible (même à l’arrêt).
29
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Il suffit de limiter le courant au rotor par des résistances rotorique en série avec les bobines du
rotor (On appelle cette opération démarrage rotorique).
²
Fig28 : Démarrage rotorique à trois temps
Avec un courant faible au rotor (limité par les résistances), le moteur démarre à faible vitesse mais
avec un couple élevé. Plus on augmente le courant au rotor en éliminant les résistances (figure 29),
plus le moteur accélère, toujours avec un courant en ligne limité, les courbes suivantes montrent
bien cette limitation :
Fig29 : Courant et couple en démarrage rotorique
30
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4. Démarreur Electrolytique.
4.1.
Présentation
Les démarreurs électrolytiques EPM sont
utilisables sur des moteurs à bagues de 500 kW à
20000 kW. Ils fourniront la puissance de
démarrage nécessaire à leur entraînement par
variation de la résistance. Adaptés au démarrage
d’applications difficiles et de forte puissance, les
démarreurs à résistance liquide assurent un
démarrage progressif et sans à-coups mécaniques
des installations de ventilation, broyage et
concassage.
Fig30 : Démarreur Electrolytique
Les Démarreurs EPM Offrent De Nombreux Avantages :
✓
✓
✓
✓
Souplesse du démarrage sans à-coups mécaniques.
Réduction au minimum de l’appel de courant.
Réglage fin et simple des conditions de démarrage.
Adaptabilité du démarreur aux conditions d’exploitation les plus sévères.
✓ Le dosage de l’électrolyte et le réglage du débit permettent d’ajuster le temps de
démarrage.
4.2.
Principe de fonctionnement :
Les démarreurs électrolytiques AOIP pour moteurs à bagues, également appelés démarreurs
à résistance liquide, utilisent des résistances liquides à électrodes mobiles. Chaque démarreur
est constitué de 3 cuves (une par phase) contenant le liquide conducteur appelé électrolyte (Eau
mélangée à du sel, habituellement du Carbonate de Sodium).
La valeur de résistance obtenue est déterminée par la distance entre les deux électrodes, la
concentration de Carbonate de Sodium et la température de l’électrolyte. Le niveau et la
température de l’électrolyte sont contrôlés respectivement par un flotteur et des thermostats
déclenchant une alarme lors d’un dépassement des limites.
Par modification de la distance entre les électrodes, on obtient une variation précise de la
résistance, soit un ajustement de la tension d’alimentation et une réduction du courant et du
couple de démarrage, ce qui constitue les objectifs recherchés.
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Le démarreur fait diminuer petit à petit la résistance au cours du démarrage, ce qui assure un
démarrage progressif de la machine entraînée, contrairement aux à-coups inhérents aux
démarreurs utilisant des électrodes fixes. A la fin de la phase de démarrage, la résistance est
court-circuitée.
Fig31 : composants d’un démarreur électrolytique
4.3.
Description
Un démarreur EPM est constitué de :
Résistance électrolytique :
Composée d’une cuve d’électrolyte et d’un bloc électrolytique dont les dimensions sont
appropriées à la puissance du moteur.
➢ Cuve :
Le remplissage de la cuve s’effectue par une trappe de chargement située sur le dessus. Sa
vidange, par une vanne condamnable sur la position « en service». Le niveau de l’électrolyte
est surveillé par un système magnétique à flotteur permettant, l’asservissement et l’activation
d’un relais de défauts avec contacts libres sur bornier. La température de l’électrolyte est
contrôlée par deux :
✓ TH1 : Thermostat général d’asservissement empêchant tout cycle de démarrage si la
température est trop élevée.
✓ TH2 : Thermostat de commande de l’agitateur ou de la pompe.
Agitateur :
L’agitateur permet par brassage de l’électrolyte, c.-à-d. il remonte le volume chaud pour que la
partie froide soit en bas, d’utiliser au mieux le volume et la surface d’échange calorifique du
démarreur.
Electrolyte :
Il est constitué, en général, d’une solution de carbonate de sodium. Le refroidissement de
l’électrolyte est obtenu par convection naturelle et circulation forcée au moyen de l’agitateur.
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➢ Blocs électrolytiques :
Disposé en ligne, au nombre de trois, les blocs
électrolytiques comprennent chacun une électrode
fixe et une électrode mobile. Les électrodes moulées
sont
constituées
de
parties
cylindriques
concentriques qui, en position ‘résistance
minimum’, s’interpénètrent sans toutefois entrer en
contact.
L’électrode fixe, situé à la partie inférieure du
compartiment isolant, est alimentée par une barre ne
traverse aucune paroi de la cuve et remonte
directement dans le coffret d’appareillage. Il n’y a
donc aucun risque de fuite d’électrolyte.
L’électrode mobile se déplace verticalement à
l’intérieur du compartiment isolant, en coulissant sur
un guide de nylon. Elle est supportée par deux fortes tiges de laiton fixé à une traverse porte
électrodes mobiles. Constitue le point neutre.
➢ Commande des blocs électrolytiques :
Le déplacement de la traverse porte-électrodes est commandé par un système vis mère et noix
entrainées par un ensemble motorisé (Motoréducteur). Un volant permet une éventuelle
commande manuelle des électrodes. Des interrupteurs fins de course contrôlent le
fonctionnement du motoréducteur, et commandent le Court-Circuiteur éliminant la résistance
résiduelle à la fin de démarrage. Une protection par relais thermique coupe le moteur de
commande des électrodes en cas de blocage accidentel.
Coffrets d’appareillage :
➢ Coffret d’appareillage MT :
Les dimensions de ce coffret sont fonction du calibre du Court-Circuiteur. L’arrivée des
câbles de puissance se fait par le bas. Les câbles se raccordent sur les sorties de bornes montées
en avant du coffret.
➢ Coffret contrôle-commande BT :
Les organes d’asservissement sont incorporés dans le coffret BT. Ce coffret est accolé à la
partie droite du coffret MT Le raccordement des câbles de contrôle se fait par le bas à travers
la plaque de fond à percer. Le raccordement des câbles de contrôle se fait sur borniers à vis.
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5. Etude électrique du démarreur :
5.1.
Description de l’installation :
➢ Le moteur à entrainer est de puissance de 3530 kW, alimenté par une tension de 5.5 kV.
➢ Le motoréducteur assurant la montée et la descente des électrodes est de puissance de 450
W, alimenté par 400 V entre phases et protégé par disjoncteur magnétothermique Q1, les
contacteurs de montée et de descente sont verrouillés mécaniquement, le disjoncteur est
utilisé pour protection contre les surcharges et court-circuit.
➢ Le moteur agitateur est de puissance de 370 W, alimenté par 400 entre phase et protégé par
disjoncteur magnétothermique Q2, pour protection contre les surcharges et court-circuit.
5.2.
Schéma de puissance du démarreur.
Fig32 : schéma de puissance du démarreur
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II.
Etude de l’ancien système de commande et Conception de nouveau
système à base d’automate programmable.
1. L’étude de l’ancien système de commande.
1.1. Schéma de commande
Le système actuel de démarreur du moteur MT d’atelier BK1 est basé sur les relais temporisé.
Fig33 : schéma de commande de l’ancien système
1.2. Les inconvénients de ce système.
L’ancien système de commande par des relais temporisés, présente des inconvénients tel que :
✓ Mauvaise communication entre le démarreur et la salle de contrôle
✓ Difficulté de diagnostic en cas de défauts
✓ Un énorme temps pour intervenir
L’entreprise a décidé de changer le système de commande par un système plus performant afin
d’améliorer la communication entre le démarreur et la salle de contrôle et réduire le temps des
interventions pour minimiser le temps d’arrêts.
2. Conception de nouveau système de commande à base d’automate
programmable.
2.1. Choix du nouveau système de commande :
Le choix de l’automate est limité sur trois types, Millenium 3 de Crouzet, LOGO de Siemens et
ZELIO de Schneider. Pour cela, plusieurs critères nous permis de choisir celui le plus convenable.
➢ Prix :
L’entreprise cherche toujours à choisir l’automate le moins cher qui réalise ses objectifs. Or
les trois types choisit coute presque le même prix.
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➢ Performances :
Chaque automate bénéficie de certaines performances, parmi lesquels l’un est préférable
par rapport à l’autre et selon l’utilisation.
➢ Flexibilité :
Le choix de l’automate dépend aussi de la flexibilité. C.-à-d. que l’automate choisi
nécessite un stock de rechange. Donc, nous allons choisir l’automate le plus disponible dans le
stock.
➢ Affichage :
Il y a des automates qui permettent l’affichage des messages sur des petits écrans intégrés,
cette caractéristique représente un avantage pour représenter l’endroit où il y a défaut.
➢ Disponibilité :
Entre la commande et la réception de l’automate, la durée peut arriver jusqu’à 2 mois,
l’entreprise ne peut pas attendre tout ce temps.
D’après les critères précédents, on constate que ZELIO SR3B261FU est le plus convenable,
elle permet l’affichage des messages sur des écrans intégrés et cette caractéristique représente
un avantage pour connaitre l’endroit où il y a un défaut.
Fig34 : caractéristiques de l’automate zelio
2.1. Les avantages de commande par automate programmable :
L’utilisation de l’automate programmable dans le domaine industrielle présenté plusieurs
avantages, dans la suite on va illustrer les plus importantes.
➢ Amélioration de communication entre le démarreur et la salle de contrôle
➢ Moins de câblage : les connections se réduisent au raccordement des entrées et des prés
actionneurs aux sorties. L’accès aux différents organes de l’automatisme, lots des
modifications et des réglages, se trouve ainsi facile.
➢ Réduire le temps des interventions et de diagnostic en cas de défaut.
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Chapitre 3 :
Réalisation du Projet
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Etablissement du Grafcet et programmation de l’automate.
I.
1.
Description de cahier de charge.
Le fonctionnement de démarreur se fait en deux modes :
✓ Mode manuel :
• Démarreur n’est pas disponible vers la salle de contrôle.
• Affichage du message démarreur disponible en mode manuelle.
• Démarrage du démarreur par Bouton Poussoir.
✓ Mode automatique :
• Affichage du message démarreur disponible en mode automatique si les
conditions de disponibilité sont respectées et envoyer message de disponibilité
du ZELIO vers à la salle de contrôle
• Démarrage du démarreur par l’ordre de démarrage OR.
Disponibilité du démarreur : les conditions de démarrage ou disponibilité sont :
✓
✓
✓
✓
✓
✓
Fin de course haut fermé.
Contacteur de court-circuitage ouvert.
Moteur agitateur disponible.
Moteur Réducteur Disponible.
Niveau d’électrolyte suffisant.
Température inférieure à 85°C.
Démarrage : le démarrage se fait par OR en cas de mode automatique ou par Bouton
poussoir en cas de mode manuel. Les actions de démarrage sont :
✓ Démarrage du moteur Réducteur en premier sens (descente les électrodes) jusqu’au fin
de course bas.
✓ Démarrage du moteur Agitateur 5 min.
Fin de démarrage : la fin de démarrage est indiquée par le changement de l’état de fin de
course bas :
✓ Elimination des résistances liquides par le contacteur CC.
✓ Reçu la réponse marche que le court-circuitage est fait.
✓ Envoyer vers l’automate P5 que message « CC bien fait ».
✓ Démarrage du moteur réducteur en deuxième sens (monté les électrodes) jusqu’au fin
de course haut.
Les défauts possibles :
✓ Défaut1 : Moteur réducteur n’est pas disponible.
✓ Défaut2 : Moteur agitateur n’est pas disponible.
✓ Défaut3 : Niveau d’électrolyte insuffisant.
✓ Défaut4 : Alarme température 85°C.
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✓ Défaut5 : Descente très long, si le temps de descente dépasse 40s.
✓ Défaut6 : Monté très long, si le temps de monté dépasse 40s.
✓ Défaut7 : Pas de réponse CC, si le temps de réponse dépasse 6s.
En cas de défaut une lampe de défaut s’allume, le démarrage annulé et les électrodes
mobiles reviennent à leur position de départ.
2.
Identification des entrées et des sorties du l’Automate Zelio.
➢ Identification les entrées :
L’entrée
I1
I2
I3
I4
I5
I6
I7
I8
I9
IA
IB
IC
ID
IE
Identification
Fin de course haut
Fin de course bas
Disjoncteur du moteur Réducteur
Disjoncteur du moteur Agitateur
Niveau d’électrolyte
Température d’Alarme 85 °C
Température 65°C
Bouton poussoir pour moteur Agitateur
Réponse de contacteur de court-circuitage
Ordre de marche depuis l’automate P5
Acquittement défaut ou bouton reset
Commutateur en mode Manuelle
Commutateur en mode Automatique
Présence de tension
Tab 2: identification des entrées
➢ Identification les sorties :
Sortie
Q1
Q2
Q3
Q4
Q5
Q6
Q7
Q8
Q9
QA
Identification
Moteur Agitateur
Moteur Réducteur sens descente
Moteur réducteur sens monté
Contacteur de court-circuitage
Lampe fine de démarrage
Lampe de défaut
Réponse ordre marche vers l’automate P5
Défaut vers l’automate P5
Disponibilité de démarreur vers l’automate P5
Court-circuitage est bien fait vers l’automate P5
Tab 3 : identification des sorties
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3.
Etablissement du grafcet équivalent :
Fig35: Grafcet équivalent
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Liste de désignation :
Fig36: liste des capteurs
N° message
Msg1
Msg2
Msg3
Msg4
Msg5
Msg6
Msg7
Msg8
Msg9
Msg10
Msg11
Fig37: listes des actions
Désignation
« Démarreur disponible mode Automatique »
« Démarreur disponible mode manuel »
« Démarrage en cours »
« Descente très long »
« Pas de réponse de Court-Circuitage »
« Fin de démarrage »
« Monté très long »
« Défaut : Moteur Agitateur n’est pas disponible »
« Défaut : Moteur réducteur n’est pas disponible »
« Défaut : Niveau d’électrolyte insuffisant »
« Défaut : Alarme température 85°C »
Fig38: liste des messages
4.
Programme sur Zelio soft.
La programmation de l’automate Zelio se fait en deux langages, langage LADDER et langage
FBD. Vue la complexité de traduction du langage FBD, nous avons choisi de programmer
l’automate avec le langage LADDER
4.1.
Présentation du langage LADDER :
Le langage de programmation LADDER est une méthode pour tracer les schémas en logique
électrique. Il s'agit, d'un langage graphique vraiment populaire pour la programmation des
automates programmables industriels (API).
41
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Un programme en LADDER, également appelé schéma LADDER, est un ensemble de circuits
électriques à relais. L'intérêt majeur du schéma LADDER est de permettre à une large variété de
personnels techniques, ingénieurs, techniciens électriciens, etc. de le comprendre et de l'utiliser sans
formation complémentaire grâce à cette ressemblance.
Le LADDER est largement utilisé pour programmer les API, avec lesquels le contrôle séquentiel
des processus de fabrication est requis. Le LADDER est utile pour les systèmes de contrôle simples
mais critiques, ou pour reprendre d'anciens circuits à relais câblés. Comme les contrôleurs à logique
programmable sont devenus plus sophistiqués, ils ont aussi été utilisés avec succès dans des
systèmes d'automatisation très complexes.
4.2.
Etapes de programmation :
Etape 2 : Choix de l’Automate
Etape 1 : Gréer un nouveau programme.
Etape3 : Choix de langage de programmation
Etape4 : Réalisation du programme
42
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4.3.
Code LADDER :
Etape1 : Disponibilité :
Les conditions de disponibilité du démarreur vers l’automate P5 :
✓
✓
✓
✓
✓
✓
✓
Fin de course haut fermé.
Contacteur de court-circuitage ouvert.
Moteur agitateur disponible.
Moteur Réducteur Disponible.
Niveau d’électrolyte suffisant.
Température inférieure à 85°C.
Commutateur en mode automatique.
Fig39 : Disponibilité de démarreur vers l’automate
Etape2 : Démarrage du moteur MT :
Démarrage : si l’automate zelio reçu l’ordre de démarrage OR en cas de mode automatique ou
par BP 2 en cas de mode manuelle.
✓ Démarrage du moteur Réducteur en premier sens (descente les électrodes).
✓ Démarrage du moteur Agitateur 5 min.
✓ Affichage du message « Démarrage en cours ».
Fig40 : Démarrage par l’ordre de démarrage ou par BP 2
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Etape3 : Fin de démarrage :
La fin de démarrage indiqué par le changement de l’état de fin de course bas
✓ Commander le contacteur de court-circuitage pour fermer.
✓ Démarrage du moteur réducteur en deuxième sens (monté les électrodes) jusqu’au
fin de course haut d’après une temporisation de 10s.
Fig41: fin de démarrage
Etape4 : Réponse marche du court-circuitage.
D’après le reçu de la réponse marche du contacteur de court-circuitage.
✓ Envoyer vers l’automate P5 que court-circuitage est fait.
✓ Commandé la lampe de fin de démarrage.
✓ Affichage du message : « Fin de démarrage » .
Fig42: réponse de court-circuitage
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Etape5 : En cas de défaut :
En cas de défaut le démarrage sera annulé avec l’affichage du défaut :
✓
✓
✓
✓
✓
✓
✓
Défaut1 : Moteur réducteur n’est pas disponible.
Défaut2 : Moteur agitateur n’est pas disponible.
Défaut3 : Niveau d’électrolyte insuffisant.
Défaut4 : Alarme température 85°C.
Défaut5 : Descente très long, si le temps de descente dépasse 40s.
Défaut6 : Monté très long, si le temps de monté dépasse 40s.
Défaut7 : Pas de réponse CC, si le temps de réponse dépasse 6s.
NB : Le démarreur sera indisponible jusque l’automate reçu acquittement défaut manuelle par BP(IB).
Fig42: En cas de défaut
Etape6 : Acquittement défaut :
D’après l’acquittement défaut ou reset des défauts :
✓ Reset des messages.
✓ Routeur des électrodes mobiles vers position de départ en haut.
✓ Affichage de message de disponibilité sa dépend de mode d’utilisation.
Fig43: Acquittement défaut
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II.
Réalisation pratique du Projet.
1. Réalisation des Schémas électriques.
➢ Schéma électrique des entrées :
Fig44: Schéma électrique des entres de l’automate zelio
➢ Schéma électrique des sorties :
Fig45: schéma électrique des sorties de l’automate zelio
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2. Dimensionnement des équipements de commutation et de protection des
deux moteurs du démarreur :
➢ Les plaques signalétiques du deux moteurs :
Fig46: plaques signalétiques du moteur réducteur
Fig47: plaques signalétiques du moteur Agitateur
➢ Les disjoncteurs
Un disjoncteur moteur est un appareil qui assure l'isolement et la protection en tête d'un
départ moteur, il existe deux types :
• disjoncteurs moteurs magnétoLes
•
thermiques
; Dans un départ moteur
•
ils•remplacent le sectionneur avec ses
cartouches fusibles aM et le relais
thermique.
Les disjoncteurs moteurs magnétiques :
•
Dans
• un départ moteur ils remplacent
le• secteur avec ses cartouches
fusibles aM.
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LE REGLAGE :
Seul le disjoncteur magnétothermique possède un réglage. C'est la partie thermique
qu'il faut régler à la valeur nominale du courant du moteur qu'il protège (115% de I
nominal).
LES AUXILIAIRES :
Un disjoncteur moteur peut être équipé de contacts auxiliaires. Certains permettent de
connaitre son état (ouvert-fermé), d'autres s'il a déclenché suite à un défaut (court-circuit,
surcharge)
LE CHOIX :
Pour choisir un disjoncteur moteur il faut prendre en compte la puissance du moteur
qu'il protège.
Fig48: choix de disjoncteur
Dans notre cas les deux moteurs sont alimentés par un réseau 400 V entre phase, et
pour les puissances le moteur agitateur sa puissance est 0.37 KW et moteur réducteur
sa puissance 0.45KW donc les disjoncteurs qu’ont choisi est GVME06.
48
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➢ La commutation ou la commande :
La fonction de commande : Par « commander », il faut comprendre fermer (établir) et ouvrir
(interrompre) un circuit électrique en charge. La fonction commande est réalisée par les
interrupteurs voir même par les disjoncteurs-moteurs, démarreurs et variateurs de vitesse. Mais le
contacteur est le produit le plus utilisé pour réaliser cette fonction car il permet la commande à
distance (télécommande). Pour les moteurs, cet organe de commande doit permettre un grand
nombre de manœuvres (durabilité électrique) et être conforme aux normes CEI 60947-4-1.
Nous allons choisir maintenant le contacteur, pour cela il nous faut connaître la puissance, la
tension d’alimentation du moteur ainsi que la tension d’alimentation de la bobine du contacteur
qui se situe dans la partie commande.
Fig49: choix de contacteur
Puissance de moteur réducteur = 0.45 KW et puissance moteur agitateur = 0.37KW.
Tension d’alimentation du moteur 380 V.
Tension d’alimentation de la bobine = 220 V ∼ 50/60 Hertz.
On cherche la colonne 380V et la ligne ou il y a 4KW, ce qui nous donne une première
référence incomplète qui est : LC1D25.. . (Cela correspond à l’indication du tableau du relais
thermique).
Les deux points à la fin de cette référence correspondent à la tension d’alimentation de la bobine
qui dans notre exemple est de 220 V ∼ 50/60 Hertz.
A l’intersection de la colonne 220 et de la ligne 50/60 Hertz on lit P7.
 La référence du contacteur est donc : LC1D25P7.
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3. Réalisation pratique.
Fig50: nouveau coffret contrôle-commande à base d’automate zelio
50
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4. Transfert le programme vers l’automate programmable.
Les outils de programmation permettent de connecter le module Zelio Logic au PC équipé
du logiciel “Zelio Soft 2” : Liaison par câble SR2 USB01 sur port USBOn ne peut transférer
le programme que si l’on est dans le mode édition
Fig51: transfert de programme vers l’automate
V.
Etude Financière du projet
1. Etablissement de la liste de matériel
Repère
Nbr
Zelio
1
Automate zelio
Désignation
SR3B261FU
Type
Indu sélec
Fournisseur
Q1
1
Disjoncteur motoréducteur
GV2ME06
Schneider Electrique
Q2
1
Disjoncteur moteur agitateur
GV2ME06
Schneider Electrique
Q3
1
Disjoncteur monophasé
IC60N (6A)
Schneider Electrique
Q4
1
Disjoncteur triphasé magnétothermique
IC60N (10A)
Schneider Electrique
KM
1
Contacteur pour moteur agitateur
LC1D25P7
Schneider Electrique
KM1
1
Contacteur pour moteur réducteur sens1
LC1D25P7
Schneider Electrique
KM2
1
Contacteur pour moteur réducteur
sens2
Tab 4 : la liste de matériel
LC1D25P7
Schneider Electrique
2. Chiffrage du matériel.
Désignation
Type
Prix
Automate zelio
SR3B261FU
1070.00 DH
Disjoncteur motoréducteur
GV2ME06
489.61 DH
Disjoncteur moteur agitateur
GV2ME06
489.61 DH
Disjoncteur monophasé
IC60N (6A)
389.67 DH
Disjoncteur triphasé magnétothermique
IC60N (10A)
469.99 DH
Contacteur pour moteur agitateur
Contacteur pour moteur réducteur sens1
LC1D25P7
LC1D25P7
238.00 DH
238.00 DH
Contacteur pour moteur réducteur sens2
LC1D25P7
238.00 DH
Tab 5 : prix de matériel
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Conclusion
Au terme de ce Projet, une brève rétrospective permet de dresser le bilan du
travail effectué avec ses difficultés, ses contraintes, mais aussi et surtout le
supplément de formation si riche dont on avait eu la chance de bénéficier. De
même ce stage m’a été bénéfique sur le plan relationnel, en effet c’était une
occasion d’apprendre comment se comporter avec les différentes catégories des
employés commençant par les cadres supérieurs jusqu’aux ouvriers. Aussi on a
eu la chance de découvrir un style de management propre à LAFARGE, qui inclut
un système de sécurité bien précis.
Au cours de ce projet, j’ai essayé de respecter le maximum possible le cahier
des charges qui m’a été proposé en intégrant à chaque fois les orientations et les
priorités de l’entreprise. Mon projet était la réalisation d’un nouveau système de
commande du démarreur électrolytique de broyeur clinker à base d’automate
programmable.
En termes de conclusion, je suis fier de voir LAFARGE adopter les démarches
de mon projet et j’espère que la nouvelle installation de l’automate zelio sera
d’une grande utilité pour les perspectives de performances prévues par
LAFARGE.
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Rapport de stage
Année universitaire 2021/2022
LAZAR Zineb
Université Moulay Ismail
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Liste des figures
Fig1: Lafarge dans le monde .................................................................................................. 8
Fig2 : Organigramme juridique de Lafarge Maroc .......................................................... 9
Fig3: Implantations de LAFARGE au Maroc ....................................................................... 11
Fig4: Organigramme de LAFARGE ciments ....................................................................... 11
Fig5: Photo de l’usine de Meknès ........................................................................................ 12
Fig6: Organigramme de l’usine Meknès .............................................................................. 13
Fig7: Différents types du ciment produit par Lafarge .......................................................... 14
Fig8: Matières qui composent le ciment ...............................................................................15
Fig9: Organigramme général du procédé de fabrication du ciment ..................................... 16
Fig10: Concasseur à mâchoire et à marteau. ........................................................................ 17
Fig11: Carrière et concassage................................................................................................ 17
Fig12: La pré-homogénéisation.............................................................................................18
Fig13: Broyeur horizontal ..................................................................................................... 19
Fig14: La tour à cyclones en amont du four. ........................................................................ 20
Fig15: Four rotatif ................................................................................................................ 20
Fig16: Circuit de refroidissement ......................................................................................... 21
Fig17: Expédition. ................................................................................................................ 22
Fig18 : cellules Mcset........................................................................................................... 25
Fig19: Tableau MC set ......................................................................................................... 25
Fig20 : composants de la cellule MC set .............................................................................. 26
Fig21: Partie mobile du tableau Mcset ................................................................................. 26
Fig22: Relais Sepam ............................................................................................................. 27
Fig23 : Broyeur à boulets BK1…........................................................................................ 28
Fig24 : Moteur MT BK1 ...................................................................................................... 28
Fig25 : Rotor du moteur asynchrone .................................................................................... 28
Fig26 : plaque signalétique du moteur de BK1 .................................................................... 29
Fig27 : Structure interne d’un moteur asynchrone à bague .................................................. 29
Fig28 : Démarrage rotorique à trios temps ........................................................................... 30
Fig29 : Courant et couple en démarrage rotorique ............................................................... 30
Fig30 : Démarreur Electrolytique......................................................................................... 31
Fig31 : composants d’un démarreur électrolytique .............................................................. 32
Fig32 : schéma de puissance du démarreur .......................................................................... 34
Fig33: schéma de commande de l’ancien système .............................................................. 35
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Fig34: caractéristiques de l’automate zelio… .................................................................. 36
Fig35: Grafcet équivalent ................................................................................................. 40
Fig36: liste des capteurs ................................................................................................... 41
Fig37: listes des actions ................................................................................................... 41
Fig38: liste des messages ................................................................................................ 41
Fig39: Disponibilité de démarreur vers l’automate ......................................................... 43
Fig40: Démarrage par l’ordre de démarrage ou par BP ................................................... 43
Fig41: fin de démarrage .................................................................................................. 44
Fig42: réponse de court-circuitage ................................................................................... 44
Fig42: En cas de défaut .................................................................................................... 45
Fig43: Acquittement défaut .............................................................................................. 45
Fig44: Schéma électrique des entres de l’automate zelio ................................................. 46
Fig45: schéma électrique des sorties de l’automate zelio..................................................46
Fig46: plaques signalétiques du moteur réducteur ............................................................ 47
Fig47: plaques signalétiques du moteur Agitateur ............................................................. 47
Fig48: choix de disjoncteur ................................................................................................ 48
Fig49: choix de contacteur ................................................................................................. 49
Fig50: nouveau coffret contrôle-commande à base d’automate zelio ............................ 50
Fig51: transfert de programme vers l’automate .................................................................. 51
Liste des tableaux
Tab1: Différentes compositions du ciment.......................................................................... 15
Tab2: identification des entrées .......................................................................................... 39
Tab 3 : identification des sorties .......................................................................................... 39
Tab 4 : la liste de matériel ................................................................................................... 51
Tab 5 : prix de matériel .......................................................................................................51
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Bibliographie
✓ Schneider Electric, chapitre 2 : les cellules Mcset.
✓ ABB, chapitre2 : moteur moyenne tension ABB
✓ Schneider Electric, chapitre 3 : automate zelio, logiciel zelio soft2.
Liste des abréviations
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BK1 : Broyeur de clinker N°1.
CPJ : ciments
CPA : ciments
HT : haute tension.
MT : moyenne tension.
BT : basse tension.
MCSET AD1 : nom de cellule MT de marque Schneider.
SF6 : type des gazes utilisé dans les éléments de sécurités comme les disjoncteurs.
API : automates programmables industriels.
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