44158203 Rapport de Stage

Ihttp://rapport-stage-ocp.blogspot.com/

1

Remerciements……………………………………2…

Introduction………………………………………3…

Partie I : Groupe Office Chérifien des phosphates….….4.

Organigramme………………………….5.

Atelier Engrais TSP……………………………6.

:Partie II Sujet de stage ……………………………………8

Introduction sur la régulation…………9

Etude du Dosometre……………………………11

Partie III : Calculateur Minismart…………………………16

Description du Clavier (Minismart)……………18

Alarmes et défauts……………………………22

Entretien du Dosometre…………………….23…

Partie VI : Moteur asynchrone……………………………24

Variation de vitesse …………………………25

Constituant des variateurs…………………….26

Présentation du système DeltaV ……………..27

Partie V : Débitmètre électromagnétique………………..33

Les organes déprimogènes……………………34

Transmetteur de pression différentiel…………36 Capteur de température (TC & RTD)…………38

Vanne automatique……………………………42.

à servomoteur électrique à servomoteur pneumatique

:Partie VI Travaux effectués……………………………..44

Annexes……………………………………………...45.

Conclusion ………………………………………………..49.


2


3

J’aimerai présenter mes remerciements à monsieur: Mr******* chef de service de régulation.

Mr. *********** chef de service de régulation.

Ainsi, j’adresse mes vifs remerciement à Mr. ********

chef d’atelier et responsable de mon stage pour les précieux

conseils qu’il m’a communiqué pour l’aide qui m’a apporter durant la période de stage, et Mr. ***** le parrain de mon

stage.

Et également à notre professeur Mr. ***** ainsi que tout

le corps professoral, pour l'effort qu'ils n'ont cessé de déployer afin de nous assurer une meilleur formation dans les meilleur

conditions.

J’ai pu tirer un grand profil de toutes les expressions de

mes salutations et de mon respect envers les agents de service

de régulation Maroc Chimie et particulièrement le corps de régulation atelier engrais :

Mr. ******

Mr. ******** Mr. ******

Mr. ********

Mr. ********** Mr. MAZRAGUI.

Grâce à leur coopération et à leur explication qui m’ont

permis de bénéficier de leur remarque et expérience.


4

Un stage c’est le fait de faire un contact avec la vie

professionnelle afin que l’intégration dans le domaine du

travail demeure facile subséquemment.

C’est une étape nécessaire pour enrichir et concrétiser

les connaissances théoriques acquises tout au long de

notre formation dispensée à l’Institut Supérieur de

Technologie Appliquée et de la compléter par la suite,

pour se lancer vers le bon chemin professionnel.

Conséquemment, ce présent rapport est le fruit d’un

stage qui a été effectué au sein des industries chimiques de

Safi, division Maroc Chimie.

Groupe Office Chérifien des Phosphates : Présentation et activités :


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Date création : 1920.

Date création groupe OCP : 1975.

Secteur d’activité : Extraction, valorisation et commercialisation des phosphates et

produits dérivés.

Des atouts importants : - 3/4 des réserves mondiales des phosphates (98% dans le centre du

pays et 2% dans le sud),

- 4 ports d’embarquement des produits du groupes OCP (Casablanca,

Safi, Jorf-lasfar, Lâayoune ),

- Plusieurs profils de phosphates et de produits dérivés.

Position dans le marché : - 1

er exportateur mondial de phosphates bruts (38% de part de marché

en 2003)

- 1er

exportateur mondial d’acide phosphorique (43% de part de marché

en 2003)

- 3éme

exportateur mondial d’engrais solides,

- 1er

exportateur mondial du P2O5 sous toutes formes (27% de part de

marché en 2003)

Réalisations 2002 :

(1) P2O5 représente l’anhydride phosphorique, lequel constitue l’unit

de mesure des produits phosphatés ; à titre indicatif, 1 tonne P2O5

équivalent à 3,5 tonnes de phosphate.

(2) Chiffre d’affaires à l’export (2002) : 1,3 milliard de dollars.

Effectifs : (Total : 22.677 dont ingénieurs et équivalents : 725)

Organigramme :


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II/Division Maroc Chimie :

C’est la première usine qui a été construite en 1965, durant les

années 65-75 elle a servi comme foyer de formation. Sur le plan

juridique, depuis le début de 1996, Maroc Chimie est une partie

intégrante de la société Maroc Phosphore.

Maroc Chimie à Safi peut produire 270000 t/a P2O5 d’acide

phosphorique, 500000 t/a de superphosphate triple (TSP), 80000 t/a d’un

engrais binaire consommé localement (19.98.0) et 250000t/a d’un engrais

NPK (14.28.14) qui est aussi vendu exclusivement aux agriculteurs

marocaine.

Atelier engrais TSP :


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Présentation :

L’atelier TSP a été installé par les français en 1965. Il comporte

deux lignes : La ligne Nord : pour la fabrication du TSP.

La ligne Sud : pour la fabrication du TSP et des

Produits azotés.

Chaque ligne utilise les équipements suivants :

Deux silos pour le stockage du phosphate 300 – 1500T

(pour les deux lignes),

Trois réadlers à chaîne métallique,

Quatre élévateurs à godets,

Une bande doseuse,

Une chambre à combustion,

Deux réchauffeurs de fuel à vapeur moyen pression,

Une cuve d’attaque,

Un granulateur,

Un tube sécheur,

Six ventilateurs,

Seize batteries de cyclones,

Une bande de recyclage,

Cinq bandes du produit fini,

Quatre transporteurs vibrants,

Quatre cribles à deux étages,

Quatre broyeurs à cylindre,

Un concasseur à marteaux,

Trois tours de lavage,

Deux bacs du stockage du fuel,

Un bac du stockage d’acide phosphorique.

Un ensemble des pompes.

IV.2/Diagramme ligne TSP :


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9

Principe de fonctionnement des appareils

suivants :

Débitmètre électromagnétique (DEM).

Transmetteur de pression différentielle.

Capteur de température (TC & RTD).

Les organes déprimogènes.

Vanne automatique :

à servomoteur électrique.

à servomoteur pneumatique.

D'écrire la procédure de commande et les

constituants du doseur de phosphate de la ligne

Nord de l'atelier Engrais et la commande à partir

d'un système de supervision.


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Introduction sur la régulation : La régulation constitue de nos jours un outil très important, ses

applications apparaissent de plis en plus nombreuses dans de multiples

domaines d’activités en particulier dans les industries chimiques.

En effet pour avoir une bonne marche de production, certains paramètres

doivent rester constants par exemple le débit, la température, la pression,

le niveau… cela dans le but d’attribuer à ces chaînes de régulation

différentes principes de régulation.

Schéma de principe d’un système asservi industriel

Définition : La régulation c’est l’action de réguler, c'est-à-dire maintenir la

sortie ou une grandeur d’état d’un système à une valeur constante quelque

soient les perturbations, cette valeur prescrite on l’appelle consigne.but

d’une chaîne de régulation.

La régulation est nécessaire lorsqu’on désire :

Avoir une quantité ou une qualité bien déterminer.

Economiser de l’énergie.

Maintenir une grandeur physique à une valeur bien déterminée.

Assurer la bonne marche des installations en tient compte des

sécurité et asservissement.


11

Principe de fonctionnement d’une chaîne de régulation : Une chaîne de régulation doit effectuer les fonctions suivantes :

- Le capteur.

- La transmission.

- La détection de l’écart entre la valeur réelle et la consigne.

- La commande.

Boucle de régulation : Dans une boucle de régulation on distingue :

- Un organe de mesure.

- Un transmetteur.

- Un bloc comparateur (mesure - consigne).

- Un régulateur, avec action PID suivant le procédé.

- Un organe de commande pour maintenir les paramètres du

procédé.

Dans une boucle de réglage, il s’agit de maintenir la grandeur réglée

à une valeur de consigne quelque soient les perturbations et ceci dans

les meilleur conditions de stabilisation et de précision.


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Dosometre (Pesage /dosage) : Présentation : Un doseur fusant est un appareil qui à partir d’une première

consigne, va réguler la quantité de matière qui circule dans le sas

alvéolaire, et va réguler la quantité de matière qui circule dans la bande à

partir d’une 2éme consigne.

Description :

Plan d'ensemble doseur Il est composé :

• Sas alvéolaire dans le quel le produit va être stabilisé.

• Partie mécanique sur la quel le produit va s’écouler et être pesé.

• Partie électrique où est située la puissance.

• Partie électronique qui depuis les capteurs jusqu’au calculateur va

Permettre de :

Mesurer le niveau de produit présent dans le sas alvéolaire et

éventuellement de réguler ce niveau.

Mesurer le débit de matière sur la bande et éventuellement de

réguler ce débit.

Le signal poids, fourni par le capteur de la bande de pesage, est

amplifié et mis en forme par l’amplificateur de base SAUTELMA avant

d’être transmis au calculateur.

Ce module amplificateur est placé sur la partie mécanique du doseur,

ce module peut être fourni en version numérique (UTN) pour transmettre

des signaux sur une langue distance.

La vitesse de bande va être transmise au calculateur sous forme

d’impulsions par un codeur placé sur le tambour de queue ou par un

codeur incrémental sur la bande.


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Il s'agit donc d'une machine comportant deux régulations :

• Régulation de la quantité de matière dans le sas alvéolaire.

• Régulation de la quantité de matière sur la bande.

Transporteur :

Les équipements essentiels qui constituent un doseur:

L'infrastructure de posage qui comporte:

Un capteur de poids (deux jauges de contrainte)

Une chambre de calmage avec sonde de niveau.

Deux lames croisées.

Une table de pesage.

Rouleaux peseur.

Deux rouleaux adjascants.

Tapis + sas alvéolaire

Une armoire électrique à la salle de contrôle qui comporte:

Deux variateurs de fréquence (Allen Bradly)

Un calculateur MiniSmart.

Alimentation électrique.

Un potentiomètre de référence et de réglage.

Des BP pour Marche/Arrêt des moteurs et acquittement de défaut.

Deux indicateurs d'ampérage (moteur de bande et moteur de sas

alvéolaire)

Clavier alphanumérique pour l'accès au programme du

calculateur+afficheur.

Moteurs :

Moteur asynchrone pour la bande.

Moteur asynchrone pour sas alvéolaire.

Génératrice tachymétrique pour la vitesse et un capteur de

glissement.


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Principe de fonctionnement : Une trémie de stockage alimente un sas alvéolaire qui alimente d'une

façon contenue la chambre de calmage, le doseur extrait à section

constante le produit, et à partir d'une consigne de débit fixée, corrige

par la variation da la vitesse de la bande, le volume extrait afin de

maintenir constant un débit pondérable.

Le niveau de produit dans la chambre de calmage est contrôlé par une

sonde capacitive de niveau qui représente un des éléments les plus

importants d'une chaîne de mesure.

Sonde capacitive :

Il se compose : - la tête de sonde.

- l'électrode de mesure.

Fonctionnement :

Le principe de la mesure capacitive de niveau consiste à mesurer

les variations de capacité dues à des variations du niveau (immersion

ou émersion de l'électrode), un convertisseur de mesure transforme la

capacité proportionnelle au niveau à un signal de 4 à 20 mA transmis

au calculateur.


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Codeur incrémental :

Par l'intermédiaire d'une alimentation approprié, ces liaisons

permettent de compenser les chutes de tension, dans le cas où il n'y

pas lieu de compenser les chutes de tension en ligne, ces files ne sont

pas à relier.

Capteur de vitesse de la bande :

La vitesse de la bande est mesurée à l'aide d'un capteur d'impulsion

c'est-à-dire à certain nombre d'impulsion correspond un tour de

tambour et transmise au calculateur par un codeur placé sur le

tambour.

Capteur de poids :

Le produit est extrait de la chambre de calmage pesé ce poids capté

par la dispositif de pesage selon une longueur de pesage (m/kg).

Longueur de pesage :

La langueur de pesage L est égale à la moitié de la distance entre les

rouleaux fixes d'entrée et de sortie.

L

L/2

Sensibilisation 2mV/V.

Tension d'alimentation 10Vcc.

Signal max de sortie 20mV qui traverse l'amplificateur peson

et sera converti en mA.

D'après un principe mécanique le rouleau peseur supporte tout le

poids sur la distance L/2, ce dernier est liée avec un capteur de pesage

(jauge de contrainte) le signal poids par le capteur de pesage est

amplifié et mise en forme par l'amplificateur avant d'être transmis au

calculateur, ce module amplificateur est placé dans le boîtier du

doseur.

Sécurité : il existe deux capteurs Deport bande (glissement).


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Principe : Le principe générale de mesure qui lie le débit en fonction du poids

spécifique de la matière et la vitesse d'entraînement de la bande s'exprime

comme suit:

Q = P * V Q : Débit en kg/s ou t/h.

P : Poids spécifique de la matière en kg/m.

V : Vitesse de défilement de la bande en m/s.

Fonction régulation : Comme nous l'avons indiqué, réguler le débit Q, revient à réguler les

paramètres P (poids) et V (vitesse).

La variation des deux paramètres étant quasi impossible si on veut

parler de précision, alors il sera préférable de fixer un paramètre et de

varier l'autre.

Donc il suffit simplement de fixer le poids et de varier la vitesse pour

obtenir un débit réguler.


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CALCULATEUR MINISMART :

Présentation : Un micro calculateur Minismart est électronique numérique de

traitement de signaux logique et analogique.

Il est conçu pour recevoir et restituer des signaux en tension,

fréquence, courant.

Equipement de commande et de régulation de débit :

Une armoire ou coffret comprenant :

En face avant de l'armoire :

Le boîtier de commande du calculateur

Les organes de lecture, d'affichage, de commande et de signalisation.

A l'intérieur :

Boîtier électronique et unité centrale du calculateur

Un ensemble de protection et de commande des organes de

puissance.

Un ensemble de télécommande avec possibilité d'asservissement

Un variateur de vitesse avec limitation d'intensité et de vitesse

protégé contre les surcharges:

• A thyristors pour moteur à courant contenu.

• A variateur de fréquence pour moteur asynchrone.

Platine NORMAL-SECOURS.

Un transformateur d'adaptation à la tension du réseau.

Un bornier.


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Fonctions :

Fonction mesures :

Elaboration signal VITESSE.

Elaboration signal DEBIT.

Elaboration signal POIDS.

Fonctions contrôles :

Contrôle automatique du zéro.

Contrôle automatique de la pente ou étalonnage.

Contrôle du défaut glissement de la bande.

Contrôle du bon fonctionnement de l'ensemble.

Fonction régulation :

Le calcul du débit doseur est comparé au débit de consigne de

l'installation, suivant l'écart observé entre le débit mesuré et le débit de

consigne, le régulateur agit sur la vitesse de la bande transporteuse.

Dans certains cas l'extracteur de l'alimentation est également régulée par

ce même régulateur.

Mise en service de l'équipement électrique :

Il s'agit de la première mise en route, se référer à la note de stockage.

Par ailleurs, vérifier que l'appareil soit complètement débridé.

S'assurer qu'aucun objet ne puisse gêner ou détériorer les organes

qui seront en mouvement (bande).

Avant toute mise sous tension, le branchement des câbles doit être vérifié

avec soin.

Vérifier que les tensions secteur alimentant le coffret (puissance,

télécommande et calculateur) sont correctes.

Laisser le calculateur hors tension. Câbler entre la bascule et le

calculateur :

Le câble blindé 4 conducteurs du signal poids provenant dde

l'ABSR (amplificateur du signal provenant des jauges).

Le câble blindé 3 conducteurs du signal poids provenant du

détecteur inductif ou codeur incrémental.

L'alimentation 220 V mono du calculateur ou 400 V triphasé.

Les entrées et sorties logique d'indication de défaut et impulsions de

poids la sortie analogique d'indication de débit.


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Description de clavier :

Le minismart dispose d'un système de menus numérotés simplifies

qui facilite l'accès au sous-menu désire.

Appuyez sur la touche MENU puis tapez directement le chiffre du

menu désire (ou faites-les défiler avec les touches ou, puis

confirmez avec la touche ENTRE).

Définition des touches de fonction :

Touche et voyant de mise à zéro.

Voyant d'étalonnage.

Touche et voyant F1

- L'appui sur la touche F1 permet d'afficher les informations

sur les totalisations et TBD.

- Si le voyant clignote, cela indique que l'on est en mode réglage

commande de régulation1 à 0.


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Touche et voyant F2

- L'appui sur la touche F2 permet d'afficher les informations sur

les régulations :

• L'appui sur la touche "" affiche les informations sur la

régulation 2 du produit dans le sas alvéolaire.

• L'appui sur la touche "" affiche les informations sur la

régulation 1 du produit sur la bande.

- Si le voyant clignote, cela indique que la régulation 1 est en

mode secours (mode 4) ou réglage avec la commande de

régulation égale à la valeur de la consigne locale.

Touche et voyant F3

- L'appui sur la touche F3 permet de saisir la consigne de moteur

du sas alvéolaire.

Touche et voyant F4

- L'appui sur la touche F4 permet de saisir la consigne du doseur.

Touche Marche ou voyant F5

- Ce voyant, s'il est éclairé, indique que la machine est en marche

Touche Acquittement ou voyant F6

- Ce voyant clignote en présence d'un message.

- l'appui sur cette touche permet d'effacer les messages

informations et d'acquitter les défauts.

Le MINISMART possède deux afficheurs différent :

- Un afficheur à LED rouge de 6 digits indiquant le debit ou la

totalisation.

- Un afficheur LCD de 4 lignes alphanumérique permettant de

Visualiser le débit, le poids sur jauge, de visualiser les

paramètres, etc.


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Fonctionnement :

Démarrage :

A la mise sous tension, vous aurez l'écran suivant :

DEBIT représente le débit instantané.

TOT représente la totalisation partielle.

VIT représente la vitesse du tapis et le pourcentage par rapport à la

vitesse nominal.

En appuyant sur la touche vous aurez l'affichage suivant :

TOT P représente la totalisation partielle.

TOT G représente la totalisation générale.

P/G indique le poids de la zone de pesée sur la jauge. Le pourcentage

indique le niveau du poids par rapport au poids maximum autorisé.

CAL indique la consigne du sas alvéolaire.

Pour sortir de cette écran appuyer sur la touche QUITTER.

Mode pesage :

Totalisation :

Deux types de totalisations apparaissent sur les lignes 1 et 2 de

l'afficheur LCD après appui sur F1:

• Totalisation partielle : ce registre peut être remis à 0 par le menu.

• Totalisation générale : ce registre peut être remis à 0 par le menu.

Impulsions de totalisation :

Une sortie logique SL permet de faire du comptage d'impulsions de

poids.

La durée de cette impulsion est définie par le paramètre "Dppass".

La valeur de cette impulsion est définie par le paramètre "Mppss".


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Réglage :

Tarage :

Cette opération consiste à régler le zéro d'un appareil de mesure.

Dans notre cas, quatre conditions sont nécessaires pour cela, il faut :

1- Que le poseur soit en marche.

2- Qu'il n'y ait pas de produit sur la bande.

3- Appuyer sur la touche 0 :

4- Le signal poids brut doit être inférieur au paramètre "zéro<%"

Le zéro se fait sur un tour de bande.

Si le zéro est terminé le voyant s'éteint.

Un nouveau zéro peut être aussitôt demandé par un nouvel appui sur

la touche :

Etalonnage :

L'opération d'étalonnage consiste à régler le gain d'un appareil de

mesure. Dans notre cas, trois conditions sont nécessaires pour cela,

il faut :

1- Que le machine soit en marche.

2- Qu'il n'y pas de produit sur la bande.

3- Poser le produit étalon sur son support, la masse de ce poids doit

être égale à " Mpetal"

4- appuyer sur la touche menu puis taper 624 et valider la demande

d'étalonnage.

Une fois l'étalonnage effectué et le poids étalon retiré, voyant

s'éteint.

L'étalonnage se fait sur 1 tour de bande.

Si l'étalonnage est terminé le voyant s'éteint.

Les modes de fonctionnement :

Mode normal ou régulation : nous pourrons dire que le

régulateur reçoit la consigne local-distance suivant le mode de

fonctionnement et déterminer l'écart entre le débit réel et mesure.

Mode réglage : il n'y a pas d'asservissement dans ce mode de

fonctionnement mais seulement une régulation de vitesse pour

permettre de faire le tarage ou l'étalonnage.

Mode secours : pour activer ce mode il suffit de mettre le

commutateur en position SECOURS, dans ce mode l'opérateur

sélectionné la vitesse à l'aide d'un potentiomètre.


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Alarmes et défauts :

Les différents messages d'information et d'erreur sont les suivants :

Signification Message d'information

Le zéro peut se faire car la valeur du zéro est supérieur Tare<% Val Zéro>Zone

Attente que le poids sur le tapis soit stable Stabilité …

Recherche de la valeur du poids étalon Recherche…

Zéro en cours Zéro en cours…

Placer le poids étalon sur le tapis Mettre étalon

Etalonnage en cours Etalonnage…

Enlever le poids étalon du tapis Enlever étal

Refaire le zéro car entre l'étalonnage et le zéro, le temps doit être inférieur à 1 heure Refaire zéro

Le poids étalon est en dessous de la valeur définie par MPEtal (232) Poids étal<Zone

Le poids ou étalon est au dessus de la valeur définie par MPEtal (232) Poids étal>Zone

Zéro ou étalonnage impossible car le moteur est arrêté Moteur arrêté

Zéro ou étalonnage impossible car alimentation en cours Alim.en cours

Défaut sur la détection de l'index de bande Pas d'index

Signification Message d'erreur

Défaut électrique ou arrêt d'urgence Def Elec/Air/AU

L'écart de vitesse entre vitesse 1 et vitesse 2 est supérieur à Gliss%(2415) Glissement

Défaut de régulation, la consigne n'a pu être respecté pendant une durée de TDefReg Def Régulation

Défaut de communication sur un port série Def Comm.Serie

Il manque de la matière par rapport à la régulation Manque matière

Il y a un excès de matière par rapport la régulation Excès matière

Défaut interne sur le fonctionnement de l'automate Def Automate

Problème d'allocation mémoire Def Mémoire

Débit inférieur de 20% au débit nominal Débit très bas

Débit supérieur ou égal au débit nominal Débit très haut

Les messages peuvent être acquittés en appuyant sur la touche F6.

(sauf pour le défauts Def Comm et Def Elec/Air/AU qui disparaissent dès

que le défaut n'est plus présent)

défaut glissement : Le défaut glissement apparaît lorsque la différence de la vitesse de

rotation du tambour de retour et du tambour moteur est supérieure au seuil

de glissement "Gliss %".


24

Entretien du doseur :

Le transporteur :

Contrôle l'état des rouleaux, en vérifie leur rotation et gratter

les produits adhérant notamment le rouleau peseur ainsi le

rouleau d'entrée et de sortie.

Vérification de l'alignement du rouleau peseur.

Contrôle la surface des tambours.

Contrôle l'état des lames croisées.

Vérification le centrage de la bande à vide et en charge.

Vérification du niveau de produit.

Vérification du bon fonctionnement et la propreté des divers

fin de course.

Nettoyage de la bande.

Le circuit électrique :

Les contacts électriques ( relais, contacteurs, connecteurs),

qui doivent être maintenus propres (dépuissiérage à l'air

comprimé).

Soufflage des moteurs.

Le serrage des bornes de raccordement intérieur et extérieur

Les câbles de connexion qui doivent être maintenus en bon

état.


25

Moteur asynchrone : Présentation : C'est un moteur qui se caractérise par le fait qu'il est constitué d'un stator

(inducteur) alimenté en courant alternatif et d'un rotor (induit) soit en

court-circuit, soit bobiné aboutissant à des bagues dans lesquelles le

courant est créé par induction. Ces moteurs ont la particularité de

fonctionner grâce à un champ tournant.

On distingue 2 catégories de moteur asynchrones en fonction du type

de rotor :

- les moteurs asynchrones à rotor en court-circuit, de faible puissance.

- les moteurs asynchrones à rotor bobiné à bagues dans lesquelles

l'enroulement du rotor aboutit à des bagues par l'intermédiaire desquelles

on peut insérer des résistances. Ils sont de grande puissance.

Les moteurs asynchrones peuvent démarrer par leurs propres moyens

s'ils sont polyphasés. Le couple de démarrage des moteurs asynchrones est

faible.

C'est un moteur dont la vitesse est proportionnelle à la fréquence du

courant :

n= f /p

n = fréquence de rotation.

f = fréquence du courant.

p = nombre de paire de pôles.

Précautions de câblage :

Pour le pilotage de ces moteurs, il est impératif de séparer la tension de

commande de la tension de puissance. La tension de commande doit être

en très basse tension 24 Volts puisqu'un opérateur humain sera amené à

intervenir et la tension de puissance sera en basse tension 380 V. Il sera

donc nécessaire de différencier physiquement sur un circuit, ces deux

tensions.


26

La variation de vitesse des moteurs asynchrone : Principe de fonctionnement :

Action sur la fréquence :

Dans le cas d'un moteur asynchrone, la vitesse de rotation du rotor est

proportionnelle à la fréquence des courants statorique n=f/p. en faisant

varier la fréquence de la rotation d'alimentation on agit directement sur la

vitesse de rotation du moteur. Un convertisseur de fréquence et donc

inséré entre le réseau et le stator du moteur.

Contrôle du couple :

Pour conserver les performances du moteur (couple maximum

disponible en permanence quelque soit la vitesse), il faut maintenir le flux

Фs constant, à ce flux et pour différentes valeurs de la fréquence

statorique, les caractéristiques Tem=f(Ω) sont parallèles.

La nécessite de maintenir Фs constant impose U/f=cte (U tension

efficace d'alimentation moteur), il faut que U et f évoluent

proportionnellement, chaque valeur de f (donc vitesse) doit imposer une

nouvelle valeur de U, le couple délivré par la machine dépend de la

caractéristique du couple résistant de la charge entraînée.

Fréquence supérieure à f nominal :

En régime de survitesse (f>f nominale), pour maintenir Фs = cte donc

U/f=cte, la tension U devient supérieur à la tension nominale du moteur

ce qui est destructeur pour le moteur, on ne peut donc garantir la

caractéristique du moteur à couple maximum.

Le couple maximum décroît avec la vitesse, si le maintient U = cte et

l'on augmente f, le flux Фs diminue donc Tem (max) aussi, on dit que le

moteur fonctionne en défluxeur.


27

Constitution des variateurs pour moteur asynchrone :

Synoptique d'un variateur de vitesse pour moteur asynchrone :

Redresseur : Permet de transformer une tension alternative en

tension continue ondulée.

Filtrage : Elimine les phénomènes d'ondulation de la tension en

sortie du redresseur.

Récupération : Système permettant de transformer l'énergie

mécanique lors du freinage du moteur en énergie calorifique dans le

cas où l'on utilise une résistance de dissipation comme système de

freinage. Ces systèmes de récupération d'énergie assurent un freinage

contrôlé du moteur.

Onduleur : Permet de transformer une tension continue en une

tension alternative amplitude et fréquence variables. On peut ainsi

maintenir le rapport U/F constant.

Le variateur de vitesse est un convertisseur de fréquence destiné à

l'alimentation des moteurs asynchrone triphasés à cage de 500 W à 1000

KW selon le modèle.

Cette technique assure une rotation des moteurs régulière et sans à

coup à basse vitesse.


28

Présentation du système DeltaV :

Le système DeltaV :

Le système de procédé évolutif DeltaV comporte les composants suivants :

Un ou plusieurs sous-systèmes d'E/S traitant les données issues des

appareils de terrain.

Un ou plusieurs contrôleurs locaux assurant la gestion des données

et des communications entre le sous-système d'E/S et le réseau de

contrôle

Des alimentations

Une ou plusieurs stations de travail équipées d'une interface

utilisateur graphique.

Un réseau de contrôle assurant la communication entre les nœuds

du système.

La Figure 1-1donne un schéma synoptique du système DeltaV .

Schéma synoptique du système DeltaV

Alimentation des appareils de terrain :

Afin de limiter le câblage, vous pouvez relier directement une source

d'alimentation au panneau Interface E/S pour alimenter les appareils de

terrain connectés à certains types d'E/S. La source d'alimentation peut être

un bloc d'alimentation DeltaV ou votre propre source. Certaines cartes

d'E/S ne font pas appel à l'alimentation distribuée par le bus pour

alimenter les appareils de terrain qui leur sont associés.


29

Contrôleur DeltaV :

Le contrôleur assure le contrôle local et gère les communications

entre le sous-système d'E/S et le réseau de contrôle. Il est monté sur le

emplacement droit du panneau 2 voies Alim/contrôleur. Vous pouvez

ajouter un contrôleur supplémentaire pour assurer la redondance du

contrôleur. Reportez-vous à l'Annexe M pour plus d'informations sur le

montage du contrôleur dans un panneau 4 voies Alim/contrôleur.

Logiciel de la station du travail et du systeme DeltaV :

Le logiciel de la station de travail et du système comporte une

interface utilisateur graphique vous permettant de configurer votre

système, effectuer des contrôles diagnostiques poussés, contrôler votre

procédé et collecter les données de rapports et les données historiques.

L'identifiant système DeltaV, livré avec votre pack de licence, est un

connecteur qui doit être branché sur le port parallèle de votre station de

travail ProfessionalPLUS. Il donne à chaque système DeltaV une

identification unique qui vous permet d'installer ou télécharger des

modifications du système. L'identifiant système n'est pas indispensable au

fonctionnement ou au redémarrage de votre système après utilisation. Il

est nécessaire qu'une station de travail ProfessionalPLUS fonctionne en

tant que serveur Microsoft NT si le réseau de contrôle DeltaV comprend

la station de travail ProfessionalPLUS et plus de cinq autres stations de

travail.


30

Réseau de contrôle DeltaV :

Le réseau de contrôle est un réseau local (LAN) Ethernet isolé qui

permet la communication entre les contrôleurs et les stations de travail.

Des hubs Ethernet standard sont utilisés pour les connexions de

communication.

Un hub à auto-détection double vitesse 10BaseT/100Base-TX en

option peut être ajouté pour les réseaux comportant plus de quatre

stations de travail.

Le réseau de contrôle est dédié au système DeltaV. Le système

DeltaV peut être connecté au réseau de production à l'aide d'une interface

Ethernet distincte sur la station d'application DeltaV. L'utilisation d'une

station d'application DeltaV est le principal moyen de connexion d'un

réseau de production au système DeltaV et d'exécution des applications

non-DeltaV (autres que Microsoft Excel).


31


32


33


34

Débitmètre électromagnétique :

Il utilise la loi de Faraday : Quand un conducteur rectiligne se déplace

dans un champ magnétique, une force électromotrice est induite dans ce

conducteur.

Un champ magnétique est crée par deux enroulements inducteurs

placés de part et d’autre d’un même diamètre de la canalisation. Le

conducteur est le fluide lui-même, il circule dans une canalisation isolée

électriquement à l’intérieur. La force électromotrice est mesurée par deux

électrodes au contact avec le liquide et placées aux deux extrémités d’un

diamètre perpendiculaire aux lignes d’induction. La force électromotrice

mesurée est proportionnelle à la vitesse moyenne du liquide, donc au

débit volumique du liquide. Le signal de sortie à une amplitude de

quelques millivolts et indique également le sens de l’écoulement.


35

Domaine d’utilisation : liquide visqueux, pâteux, chargés

d’impuretés, abrasifs ou très corrosifs à condition qu’ils soient

conducteurs de l’électricité (ce qui n’est pas le cas des

hydrocarbures).

Diamètre de canalisations : 3 mm à 3 m

Bonne précision de l’ordre de 1 % (limitée pour les faibles vitesses

d’écoulement).

Mesure ne dépendant pas des caractéristiques physique du liquide

(viscosité, densité, granulométrie) et possible à haute température

(450 °C) et haute pression (1000 bars).

Mesure de pression différentielle à l’aide d’organes

déprimogènes :

Par mesure de pression différentielle à l’aide d’organes déprimogènes

ces débitmètres de type manométrique sont les plus utilisés pour la

mesure des débits de fluide. Ils exploitent la loi de BERNOUILLI qui

indique la relation existant entre le débit et la perte de charge résultant

d’un changement de section de la conduite. Ces dispositifs sont utilisables

que lorsque l’écoulement est turbulent. En partant de la relation Qv = S x

V (vue au 2.1) et en supposant une masse volumique constante (fluide

incompressible), on peut écrire l’équation de continuité :

Qv = S1 x V1 = S2 x V2

Celle ci montre qu’avec un écoulement régulier et uniforme, une

réduction de diamètre de la canalisation entraîne une augmentation de la

vitesse du fluide, donc de l’énergie potentielle ou de la pression de la

canalisation.

La pression différentielle est convertie en débit volumique, à l’aide de

coefficients de conversion, selon le type de débitmètre manométrique

utilisé et le diamètre de la conduite.

Diaphragme :

Il s’agit d’un disque percé en son centre, réalisé dans le matériau

compatible avec le liquide utilisé. Le diaphragme concentrique comprime

l’écoulement du fluide, ce qui engendre une pression différentielle de part

et d’autre de celui-ci. Il en résulte une haute pression en amont et une

basse pression en aval, proportionnelle au carré de la vitesse

d’écoulement. C’est le dispositif le plus simple, le moins encombrant et le

moins coûteux.


36

Domaine d’utilisation : ne convient pas aux liquides contenant des

impuretés solides car celles-ci peuvent s’accumuler à la base du

diaphragme. Il introduit une perte de charge importante

Diamètre de canalisation : tous diamètres disponibles

Precision : 2 à 5 %

Dynamique : 1-4

Tube de Venturi :

Il est constitué d’un tronc de cône convergent, d’un col cylindrique et

d’un tronc de cône divergent. Le dispositif offre une bonne précision,

mais reste coûteux et encombrant. Il dispose d’un bon comportement du

point de vue perte de charge, usure et encrassement. Comme avec le

diaphragme, les mesures de pression différentielle sont converties en

débit volumique.

domaine d’emploi : liquide propre, gaz et vapeur

précision : 0,5 à 3 % selon les cas


37

Tuyère :

Elle est considérée comme une variante du tube de VENTURI.

L’orifice de la tuyère constitue un étranglement elliptique de

l’écoulement, sans section de sortie rétablissant la pression d’origine.

Les prises de pression sont situées environ ½ diamètre de la conduite en

aval et 1 diamètre la conduite en amont.

La perte de charge se situe entre celle d’un tube de VENTURI et celle

d’un diaphragme.

domaine d’utilisation : pour les turbulences importantes (>

50000), notamment dans les écoulements de vapeur à haute

température. Ce dispositif est inutilisable pour les boues

précision : 1 à 3 %

dynamique : 1-4

TRANSMETTEUR DIFFERENTIEL :

Définition : Le transmetteur de pression différentielle et un appareil a

microprocesseur, il possède un élément sensible a capacité variable,

(cellule de mesure).

Ce transmetteur capte une pression différentielle et la transforme en

signal électrique de 4-20mA, ce signal est lu par le microprocesseur traite

selon un algorithme et converti en signal numérique.

Fonctionnement de la cellule de mesure :

La pression est transmise par l`intermédiaire des membranes isolantes

et de l`huile de silicone a la membrane détectrice situe au centre de la

cellule de mesure, Quant a la pression de référence, elle est transmise de

la même manière, mais sur l`autre cote de la membrane détectrice. La

position de celle-ci indiquée par les plaques du condensateur.


38

La capacité entre la membrane détectrice et lùne ou làutre est de

150 picofarad.

La cellule de mesure est reliée a un oscillateur fonctionnant a une

fréquence approximative de 60 HZ et 38 voltes crête a crête.

La différence de capacité se traduit par un signal amplifie, redresse,

puis converti.

Utilisation du transmetteur :

Le réservoir nèst plus a làir libre et a la pression au niveau

supérieur du liquide est différente de la pression atmosphérique.

l’information ∆p est proportionnelle a P2-P1.

Schéma explicatif d'utilisation d'un transmetteur de niveau

Avec : P2 = ρ .g.H+P Et P2 = ρ. g .h+P

∆P = P2-P1 = ρ. g.( H – h ).

La chambre P2 est connectée a la pression P par une tuyauterie qui

est généralement remplie de liquide identique a celui contenu dans le

réservoir ceci afin d`éviter les risques dèrreurs causées par condensation

ou par remplissage intégral du réservoir.


39

Les thermomètres à résistances RTD : Sous l'action de la chaleur, la résistance de métaux tels le cuivre, le

platine et le nickel varie de sorte que l'on peut avoir une indication de la

valeur de la température en mesurant cette résistance.

Quoique travaillant sur le même principe, les manufacturiers ont

développé des thermomètres à résistances de bien meilleure précision que

les thermistances: il s'agit des RTD, « resistance temperature detector ».

Ce capteur comporte des fils de platine, de cuivre ou de nickel,

enfermés dans un boîtier étanche en matériau non corrosif. De tous les

métaux utilisés, on retrouve surtout des thermomètres à fil de platine. Ces

thermomètres sont habituellement plongés dans les liquides dont on veut

connaître la température.

Le RTD platine 100 normalisé est devenu une norme en

instrumentation. Celui-ci offre une résistance de 100 pour une

température de 0,0C et il peut mesurer des températures allant de (-

180C jusqu'à +650C).

La matériau de la sonde est en acier inoxydable («stainless steel»).

T°

RTD

Symbole du RTD

RTD 3fils

Fil blanc

Fil blanc

Fil rouge

T°

RT

D

RTD 4 fils

T°

RT

D

RTD 2 fils

T°

RT

D

RTD 3 fils

THERMOMÈTRE À RÉSISTANCE RTD


40

Gracieuseté OMEGA TECHNOLOGIES :

Le RTD est placé dans un pont de résistance de précision. Pour

compenser la longueur des fils de cuivre dont le coefficient de

température est supérieur au platine et qui influencerait la mesure, on

utilise un RTD trois fils.

Pour éviter l'imprécision de la fonction de transfert du pont résistif et

rendre l'influence des longueurs de fil négligeable, on utilise aussi le RTD

à quatre fils alimentés par une source de courant. La figure ci-dessous

illustre divers circuits de branchement du RTD.

(-) (+)

T°

RTD

(-) (+)

T°

RTD

T°

RTD

(+)

(-)I

BRANCHEMENT DU RTD

a) RTD 2 fils

b) RTD 3 fils

c) RTD 4 fils

La valeur de la résistance équivalente du RTD peut être calculée

approximativement à l'aide de la formule empirique suivante :

R R ttx xC

01

Les thermocouples : En 1826 Thomas, J. Seebeck observe que, lorsque deux conducteurs

de matériaux différents, sont reliés ensemble et que leurs points de

jonction sont maintenus à des températures différentes, une force

électromotrice est développée. Le thermocouple est constitué par deux

fils de métaux différents réunis à une extrémité. Cette jonction est appelée

« soudure chaude ». L'autre extrémité, appelée « soudure froide », est

utilisée comme référence. Lorsque chauffée, une tension proportionnelle

à la différence de température entre la soudure chaude et la soudure froide

est générée. Les tensions disponibles à la sortie du thermocouple sont de

l'ordre du millivolt.


41

Si la température de référence (jonction froide) est maintenue

constante, la variation de la tension de sortie dépendra uniquement de la

température à la jonction chaude.

(+) jaune

(-) rouge

Joint de soudure du

th+ (Pb, Sn)

Thermocouple type K

Chromel

Alumel

Symbole

Millivoltmètre

f.é.m

Soudure froide

de référence

(+)

(-)

T1

T2

Soudure chaude

f.é.m

. (m

illivolts)

Différence de température

(T1 - T2)

Coefficient Seebeck vs

température

-500°C 0°C +500°C 1000°C 1500°C 2000°C

Coeff

icie

nt

Seebeck

µV

/°C

Température

20

40

60

80

100

E

R

S

T

K

J

LE THERMOCOUPLE: SYMBOLES ET PRINCIPES

Pour obtenir une tension de sortie exempte des fluctuations de la

température ambiante, la jonction froide (référence) est maintenue

artificiellement stable. Plusieurs techniques sont utilisées par les

manufacturiers pour compenser la variation de la température ambiante.

Citons quelques exemples:

maintien de la température de référence (jonction froide) à 0C.

maintien de la température de référence (jonction froide) à la

température ambiante.

compensation thermique de la tension de sortie en fonction des

fluctuations de la température ambiante.


42

Toutes ces techniques donnent la même conclusion: obtenir une

tension de sortie proportionnelle à la température mesurée à la jonction

chaude.

Pour calibrer le circuit, référez-vous à la procédure fournie par le

manufacturier. Certains appareils doivent être ajustés pour une jonction

chaude à la température ambiante, d'autres appareils doivent être ajustés

pour une jonction chaude à la température de 0C.

Le thermocouple est souvent enfermé dans un tube protecteur. La

figure ci-dessous illustre quelques boîtiers protecteurs.

EXEMPLE DE BOÎTIER PROTECTEUR DE THERMOCOUPLE

Gracisuseté BRIAN CONTROLS

Pour pouvoir mesurer des plages de température de plus en plus

grandes avec le plus de précision possible, plusieurs combinaisons de

matériaux différents ont été expérimentées. Ces combinaisons multiples

ont donné des types de thermocouples différents.

Les manufacturiers ont convenu d'un standard pour la couleur de la

gaine protectrice des deux conducteurs du thermocouple. Le côté (-) sera

toujours rouge, l'autre côté sera d'une couleur qui identifiera le type de

thermocouple.

Les caractéristiques de sensibilité (coefficient Seebeck) des

thermocouples ne sont pas linéaires sur l'étendue de mesure dévolue au

thermocouple. Il faut minimiser l'étendue de mesure sur une courte

section de l'étendue de mesure pour obtenir des fonctions de transfert

linéaires. Référez-vous au Error! Reference source not found. pour connaître

les principales caractéristiques des différents types de thermocouples.


43


44


45

Les travaux effectués

Entretien des chambres à combustion (Brûleur, contrôle)

Entretien des dosomètre.

Grattage du rouleau peseur.

Grattage du rouleau adjacent.

Soufflage :

De la bande.

La table de mesure.

Les jauges de contrainte.

Les lames croisées.

Capteurs de vitesse (tambour et bonde).

Nettoyage de la sende capacitive.

Tarage et l'étalonnage du dosomètre.

Entretien et contrôle des vannes y compris le dépannage

habituel.

Entretien de niveau de radar y compris le dépannage de

radar.

Entretien des sondes des températures y compris le

dépannage habituel.


46

Réseau distant dédié

L'utilisation d'un routeur pour réduire au minimum le

trafic réseau entre le système DeltaV et le réseau de

production d'un site distant.


47

Réseau de production d'un site distant connecté à un

système DeltaV


48

Réseau distant avec liaison par satellite


49


50

Sans perplexité, le stage reste une étape nécessaire dans toute

formation qui vise à être efficace et rentable.

Le stage est une préparation au monde du travail, c’est un

passage enrichissant qui à l’avantage de prolonger le stagiaire dans

la réalité industrielle.

Du reste, Mon expérience à l’OCP m’était bénéfique

puisqu’elle m’a permis de vivre et de s'acclimater avec

l’environnement réel de travail, la preuve c’est que j’ai pu

m’intégrer à fond de train avec le groupe de travail et proposez

quelques suggestions en la matière de la régulation.

Pour conclure,, ce travail m’a été d’une grande importance,

dans la mesure où il m’a permis d’exploiter divinement mes acquis

pratiques, et de me harceler davantage à les lécher et perfectionner.

44158203 Rapport de Stage

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