Préparation d’une station d’épuration à la télégestion
R.E.S.E. 17 - Saintes (17)
En bref
Site : Station d’épuration de Saint Trojan, Ile d’Oléron
5 étudiants : Alban, Yoann, Nicolas, Audrey et Cédric
Interlocuteur : Ingénieur Maintenance
Objet : remplacer l’automatisme électromécanique par des Automates Programmables Industriels afin de mieux contrôler la station, notamment à distance depuis l’agence de Saintes
Tâches :
- Etude de l’architecture et choix des API et réseaux
- Mise en place d’un dialogue opérateur
- Mise en place d’un système d’archivage des mesures sur site
- Mise en réseau avec un autre API (bâtiment boues), et avec un système de télégestion SOFREL
La station d’épuration
La RESE assure l’exploitation des stations d’épuration de Charente-Maritime afin de traiter les eaux usées.
La station d’épuration de Saint-Trojan couvre le traitement des effluents de l’agglomération, et a une capacité de 15 000 ‘équivalent-habitant’. Ceci représente un débit de 2250 m3/jour, avec une pointe horaire de 285 m3/heure.
Les différentes étapes de traitement sont :
- Relèvement : des pompes élèvent les effluents de quelques mètres afin de permettre le transfert entre les différents bassins par gravité,
- Dégrillage : un peigne retire tous les éléments solides de taille supérieure à un gabarit (pierres, plastique, ...),
- Dégraissage : une raclette récupère les graisses en surface d’un bassin circulaire ‘A’,
- Dessablage : le sable accumulé en fond de bassin ‘A’ est aspiré par le fond,
- Aération/Oxygénation : des turbines aèrent les effluents (par brassage) dans les bassins rectangulaires ‘B’ afin de réactiver les levures qui consommeront une grande partie des matières,
- Clarification : les boues sont décantées ; une ‘raclette’ dirige les boues vers un trou central conique au fond du bassin circulaire ‘C’. Une partie des boues de ce bassin est renvoyée dans le bassin d’oxygénation ‘B’ afin de le réensemencer en levures,
- Extraction des boues : les boues sont extraites du bassin de clarification pour assèchement, et seront converties en engrais.
- Lagunage : les eaux claires sont filtrées puis envoyées sur une lagune, d’où elles s’évacueront naturellement.
Les objectifs
- L’armoire de commande
- L’automatisme de 1991 est réalisé autour de relais et temporisations électromécaniques.
L’objectif du projet est de mettre à jour les installations d’automatisation de la station d’épuration afin qu’elles soient compatibles avec les moyens actuels de communication en réseau local et à distance. On profitera de cette évolution pour améliorer les possibilités de paramétrage de l’installation (cycles, temporisations, ...) par une interface homme- machine adaptée. Enfin l’archivage sera étendu à l’ensemble des informations de traitement des eaux et les données seront préparées pour être téléchargées lors de la future liaison radio.
Contraintes
Budget estimé : 8000 €
Technique : la station d’épuration ne peut pas être stoppée stoppé puisque le flux d’arrivée des effluents est continu. Cependant, on peut envisager un arrêt des actionneurs dans les différents bassins durant quelques heures. L’automatisme devra donc être mis en place et validé fonction par fonction.
Les résultats de l’étude
L’étude, de novembre 2003 à mars 2004, a mené aux choix suivants :
Capteurs : sondes à ultrasons (niveau), oxymètres, détecteurs de présence passerelle, ...
Automate : 2 TSX-3721 (2 bâtiments), cartes E/S TOR Telefast, Réseau UniTel-way
Dialogue opérateur : Magelis alphanumérique 8 lignes XBT-PM
Archivage : Enregistreur Endress+Hauser
Liaison télégestion : Réseau Modbus sur Sofrel S550
La réalisation
Mai 2004, les étudiants sont sur le site pour la mise en oeuvre, sous la responsabilité de 2 Techniciens Maintenance, Sébastien et Cyril. Cyril est un Technicien Supérieur Electrotechnique issu du lycée Palissy.
Jour 1 (Les photos sont prises par des téléphones mobiles...)
- Implantation de l’automate
- Le TSX-3721, les embases Telefast, 5 d’entrées et 2 de sorties.
Jour 3
- Boutons de façade
- Yoann et Audrey changent certains boutons en face avant car des fonctionnalités sont assurées par le Magelis.
- Sonde à ultrasons
- Alban installe l’adaptateur de signaux de la sonde à ultrasons près de l’armoire.
- Cartes réseau
- Cédric prépare les cartes réseau TSX-SCP114, pour la liaison entre les 2 bâtiments.
- Câblage des entrées/sorties
- Nicolas récupère les informations de capteurs et actionneurs en doublon sur les embases Téléfast. L’armoire est sous tension.
- Câble de capteur
- Yoann et Cyril passe les câbles nécessaires pour les capteurs supplémentaires.
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