600299-091 Annalyse fonctionnelle Rév B1.pdf

ONEE Branche Eau RENFORCEMENT DE L’ALIMENTATION EN EAU POTABLE DE LA VILLE D’AZILAL A PARTIR DU BARRAGE HASSAN 1ER-PROVINCE

D’AZILAL- LOT N° 3.1: EQUIPEMENT 1

DE RENFORCEMENT DE L’ALIMENTATION

EN EAU POTABLE DE LA VILLE D’AZILAL A

PARTIR DU BARRAGE HASSAN 1ER-

PROVINCE D’AZILAL-

LOT N° 3.1: EQUIPEMENT

ANALYSE FONCTIONELLE

Document n° : 600299-091 Réalisé par : Abdelhay benharrousse Date : 03/04/15 Révision : A



SOMMAIRE 1. Présentation: ......................................................................................................................................................... 3

1.1 Schéma de la liaison hydraulique de l’AEP AZILAL ...................................................................................... 3 1.2 But du projet ................................................................................................................................................... 3

2. Architecture proposée du système de télégestion ................................................................................................ 4 2.1 Liste des informations de télégestion: ............................................................................................................ 4

2.1.1 Station de reprise SR1 & SR2 ................................................................................................................ 4 2.1.2 RMC - Forage IRE962/45 - R400 + 500 ................................................................................................ 4 2.1.3 Forage IRE 535/45 et 576/45................................................................................................................. 4 2.1.4 R.2000+1500+1000 ................................................................................................................................ 4

2.2 Architecture système ...................................................................................................................................... 4 2.3 Equipements des postes satellites ................................................................................................................. 6

2.3.1 Equipements de télégestion .................................................................................................................... 6 2.3.2 Réseau de communication ..................................................................................................................... 6 2.3.3 Modem GSM ........................................................................................................................................... 6 2.3.4 Poste secondaire local de télégestion (Automate RTU) ......................................................................... 6 2.3.5 Configuration matériel ............................................................................................................................. 7

2.4 Equipements de poste de contrôle central ..................................................................................................... 9 2.4.1 Frontal de communication ....................................................................................................................... 9 2.4.2 Configuration matériel ........................................................................................................................... 10

3. Equipements de mesure ..................................................................................................................................... 10 3.1 Station de reprise SR1 et SR2 ..................................................................................................................... 10

3.1.1 Niveau ................................................................................................................................................... 10 3.1.2 Pression ................................................................................................................................................ 11 3.1.3 Débit ...................................................................................................................................................... 11

3.2 RMC ............................................................................................................................................................. 11 3.2.1 Niveau ................................................................................................................................................... 11

4. Fonctionnement de la station .............................................................................................................................. 11 4.1 Station de reprise sr1 ................................................................................................................................... 11 4.2 Station de reprise sr2 ................................................................................................................................... 15 4.3 RMC ............................................................................................................................................................. 18

5. Surveillance des installations : ............................................................................................................................ 19 5.1 La présentation graphique et dynamique des vues de conduite: ................................................................ 19 5.2 L’animation des équipements: ..................................................................................................................... 19 5.3 Les alarmes .................................................................................................................................................. 21 5.4 les courbes ................................................................................................................................................... 21 5.5 BILANS ET RAPPORTS .............................................................................................................................. 22 5.6 Gestion de l’astreinte : ................................................................................................................................. 22



1. PRESENTATION:

Le présent document a pour objectif de décrire le fonctionnement du système de télégestion

des stations de pompage et des réservoirs de l’alimentation en eau potable de la ville d’Azilal à

partir du barrage Hassan 1er.

A noter que l’analyse fonctionnelle est un document évolutif, qui va être modifié, et complété au

cours de la réalisation du projet en question.

1.1 SCHEMA DE LA LIAISON HYDRAULIQUE DE L’AEP AZILA L

1.2 BUT DU PROJET

Les ouvrages, objets du présent projet, seront télégérés à partir du poste de contrôle central

du système de télégestion, pour assurer :

� La visualisation, la télécommande, le téléparamétrage, le télédiagnostic, l’archivage

horodaté, etc. des ouvrages du présent projet ;

� L’échange des données, inter site ;

� La mise à disposition de chaque site des données de fonctionnement et d’exploitation

des autres sites.



2. ARCHITECTURE PROPOSEE DU SYSTEME DE TELEGESTION

2.1 LISTE DES INFORMATIONS DE TELEGESTION:

2.1.1 Station de reprise SR1 & SR2

Voir annexe joint.

2.1.2 RMC - Forage IRE962/45 - R400 + 500

A Définir en commun accord avec l’ONNE branche Eau.

2.1.3 Forage IRE 535/45 et 576/45


2.1.4 R.2000+1500+1000


2.2 ARCHITECTURE SYSTEME





2.3 EQUIPEMENTS DES POSTES SATELLITES

Chaque poste satellite est constitué d’équipements qui assurent dans leur intégralité le

fonctionnement des installations, l’acquisition des états et des mesures ainsi que l’échange des

données avec les postes de contrôle central.

On retrouve au niveau des postes SR1, SR2, RMC, R.400+500 & Forage, F. 962/45, F.535/45

et F.576/45, des équipements de mesure et de télégestion, un réseau de communication, un

modem GSM, une antenne GSM et un poste secondaire local de télégestion (Automate RTU).

Pour la station de traitement, on trouve un modem GSM et une antenne GSM pour la

transmission des données vers le poste de contrôle central.

2.3.1 Equipements de télégestion

Le coffret de télégestion d’un poste satellite regroupe les éléments suivants:

o L’Automate local RTU de télégestion et ses extensions éventuelles.

o Les répartiteurs

o Les disjoncteurs de protection,

o Les fusibles de protection,

o La prise de terre

o Les contacteurs en cas de besoin,

o Les relais.

2.3.2 Réseau de communication

Le réseau de communication, qui sera utilisé pour tous les postes satellites, est le réseau

Ethernet.

2.3.3 Modem GSM

Le modem de communication assure le transfert des données entre le poste de contrôle central

et les différents postes satellites distants et dont la télégestion est assurée par ce poste de

contrôle central.

2.3.4 Poste secondaire local de télégestion (Automa te RTU)

Le poste secondaire local de télégestion assure l’acquisition des données et leur archivage

ainsi que la conduite de l’installation selon le mode d’exploitation choisi.



Il s’agit d’un automate RTU avec des modules d’extensions (Entrées TOR et Entrées ANA) pour

assurer l’acquisition complète des données.

2.3.5 Configuration matériel

a) Station de reprise SR1 & SR2

Quantité

Référence Désignation SR1 SR2

BMX XBP 1200 Rack de 12 emplacements 1 1

BMX CPS 2000 Module d'alimentation 1 1

BMX P34 2020 Processeurs M340 1 1

BMX NOR 0200H Processeur de communication RTU, 1 1

BMX DDI 1603 Cartes d’entrée digitales de 16 voies 48 VDC 5 5

BMX DRA 1605 Cartes de sortie digitales de 16 voies 24 VDC 1 1

BMX AMI 0810 Carte d’entrée analogique de 8 voies 3 3

SR2MOD03 Modem de communication GSM/GPRS 1 1

TCSMCN3M4F3C2 Câble de liaison Modem 1 1

TSXETW3ANTG1 Antenne GSM/GPRS 1 1

b) RMC - Forage IRE962/45 - R400 + 500

Quantité

Référence Désignation RMC IRE962/45 R400 + 500

BMX XBP 0800 Rack de 08 emplacements 1 1 1

BMX CPS 2000 Module d'alimentation 1 1 1

BMX P34 2020 Processeurs M340 1 1 1

BMX NOR 0200H Processeur de communication RTU, 1 1 1

BMX DDI 1603 Cartes d’entrée digitales de 16 voies 48 VDC 2 2 2



BMX DRA 1605 Cartes de sortie digitales de 16 voies 24 VDC 1 1 1

BMX DRA 0805 Cartes de sortie digitales de 08 voies 24 VDC 1 1 1

BMX AMI 0410 Carte d’entrée analogique de 4 voies 1 1 1

SR2MOD03 Modem de communication GSM/GPRS 1 1 1

TCSMCN3M4F3C2 Câble de liaison Modem 1 1 1

TSXETW3ANTG1 Antenne GSM/GPRS 1 1 1

c) Forage IRE 535/45 et 576/45

Référence Désignation Quantité

BMX XBP 1200 Rack de 12 emplacements 1

BMX CPS 2000 Module d'alimentation 1

BMX P34 2020 Processeurs M340 1

BMX NOR 0200H Processeur de communication RTU, 1

BMX DDI 1603 Cartes d’entrée digitales de 16 voies 48 VDC 3

BMX DRA 1605 Cartes de sortie digitales de 16 voies 24 VDC 2


BMX AMI 0410 Carte d’entrée analogique de 4 voies 1

SR2MOD03 Modem de communication GSM/GPRS 1

TCSMCN3M4F3C2 Câble de liaison Modem 1

TSXETW3ANTG1 Antenne GSM/GPRS 1



d) Station de traitement





2.4 EQUIPEMENTS DE POSTE DE CONTROLE CENTRAL

Au niveau des poste de contrôle central (R.2000+1500+1000) on retrouve plus qu’on a

dans les postes secondaire, un frontal de communication, un Switch, une imprimante laser

couleur, un poste bureautique et un poste de supervision.

2.4.1 Frontal de communication

Le frontal de communication assure la transmission des données depuis l’automate local

de télégestion vers les postes de contrôle central distants et le transfert des commandes vers

l’automate de télégestion.

Il s’agit d’un module de communication destiné à des applications typiques de télégestion dans

le domaine de l’eau.

Le frontal offre les fonctionnalités suivantes :

� Communication RTU amont vers le SCADA (mode serveur ou esclave),

� Communication RTU aval vers les équipements de terrain (mode maître),

� Protocoles RTU : Synchronisation d’horloge, échanges des données horodatées par

polling sur changement d’états et non sollicités, gestion des événements horodatés.

� Archivage des données de l’application (Data Logging) avec horodatage dans la carte

mémoire Flash du module, Notifications d’événements par E-mail ou SMS.

� Serveur Web intégré pour paramétrage des protocoles RTU, diagnostic et monitoring.

Communications sur port Ethernet :

� Interface physique 10BASE-T/100BASE-TX,

� Protocole Modbus/TCP (client et serveur),

� Protocoles RTU intégrés pour communications Ethernet : DNP3 IP (client ou serveur) et

IEC 60870-5-104 (over IP) (client ou serveur).

� Connexion de modem externe ADSL sur le port Ethernet, via le protocole PPPoE (Point-

to-Point Protocol over Ethernet),



� Fonctions Ethernet avancées : client NTP, client ou serveur FTP, serveur HTTP, serveur

SOAP/XML, agent SNMP, agent SMTP.

Communications sur port série :

� Liaisons série point à point RS232 / RS485 non isolées,

� Protocoles RTU intégrés pour communications série et modem : IEC 60870-5-

� 101 (maître ou esclave) et DNP3 série (maître ou esclave),

� Connexion de modems externes (radio, RTC/PSTN, GSM, GPRS/3G) via le protocole PPP

(Point-to-Point Protocol),

2.4.2 Configuration matériel


BMX XBP 0800 Rack de 08 emplacements 1

BMX CPS 2000 Module d'alimentation 1

BMX P34 2020 Processeurs M340 1

BMX NOR 0200H Frontal de communication 1

BMX DDI 1603 Cartes d’entrée digitales de 16 voies 48 VDC 2



BMX AMI 0410 Carte d’entrée analogique de 4 voies 1




3. EQUIPEMENTS DE MESURE

3.1 STATION DE REPRISE SR1 ET SR2

3.1.1 Niveau

Pour la mesure du niveau de réservoir d’aspiration, on utilise un capteur de niveau ultrason

(plage de mesure : 0-6m); ce capteur délivre un signal 4…20mA. Il est alimenté en 24V DC.



Et pour plus de sécurité on utilise aussi quatre poires de niveau qui délivrent un contact sec

(Niveau haut – très haut – Bas – Très bas)

3.1.2 Pression

Pour la mesure de la pression de la conduite de refoulement, on utilise un capteur de

pression (plage de mesure : 0-6bar), qui délivre un signal 4…20mA. Il est alimenté en 24V DC.

Et pour plus de sécurité on utilise aussi un pressostat (pression 25bar) qui délivrent un

contact sec (Pression haute)

3.1.3 Débit

Pour la mesure du débit de la station, on utilise un débit mètre électromagnétique, qui

délivre un signal 4-20mA pour la mesure du débit volumique et des impulsions à fréquence

réglable pour le comptage des unités de volume. Il est alimenté en 220VAC.

3.2 RMC

3.2.1 Niveau

Pour la mesure du niveau de réservoir d’aspiration, on utilise un capteur de niveau ultrason

(plage de mesure : 0-6m); ce capteur délivre un signal 4…20mA. Il est alimenté en 24V DC.

Et pour plus de sécurité on utilise aussi deux poires de niveau qui délivrent un contact sec

(Niveau haut – Niveau bas)

4. FONCTIONNEMENT DE LA STATION

4.1 STATION DE REPRISE SR1

Il sera prévu dans la station trois modes de fonctionnement :

Données d’entrées :

Données d'entrées

Désignation Etat Unité

Réponse marche Groupe 1=marche

Défaut démarreur Groupe 1=défaut

Défaut disjoncteur Groupe 1=défaut

Défaut d'arrêt d'urgence Groupe 0=défaut

Défauts Protections moteur Réseau



Etat commutateur Distant Groupe 1=Distant

Etat commutateur Automatique Groupe 1=Automatique

Niveau très bas du réservoir SR1 0=Niveau très bas

Niveau bas du réservoir SR1 0=Niveau bas

Niveau haut du réservoir SR1 1=Niveau haut

Niveau très haut du réservoir SR1 1=Niveau très haut

Défaut pression basse SR1 0=défaut

Défaut pression haute SR1 0=défaut

Mesure de niveau SR1 Analogique m

Mesure de pression SR1 Analogique bar

Mesure de débit SR1 Analogique m3/h

Totalisateur débit mètre SR1 Impulsion

Niveau haut du réservoir SR2 Télégestion m

Niveau très haut du réservoir SR2 Télégestion m

Données de sorties :

Données de sorties Désignation Etat Unité Ordre de marche Groupe 1 = Ordre marche -

0 = Ordre arrêt -

Heures de marche Numérique h

Nombre de défaut démarreur Numérique -

Nombre de défaut disjoncteur Numérique -

Nombre de défaut pression haute Numérique -

Nombre de défaut pression basse Numérique -

Nombre de défaut arrêt d'urgence Numérique -

Volume Numérique m3

a) Mode automatique

Condition de démarrage :

Si les conditions ci-dessous sont réalisées :

• Les commutateurs des groupes sont en mode automatique

• Le niveau haut du réservoir SR1 est actif

• Le niveau haut du réservoir SR2 est non actif

• Les défauts non actifs

• Les sécurités de niveau, non actifs

Alors le démarrage des groupes comme suite :

• Démarrage du premier groupe



• Après 10min de fonctionnement du premier groupe, le démarrage du deuxième

groupe

Protection et sécurité:

Arrêt du groupe même en mode manuel dans les cas ci-dessous :

• Défaut démarreur Groupe


• Défaut surcharge courant)

• Défaut sous-charge moteur

• Défaut temps d.accélération trop long

• Défaut inversion des phases du réseau

• Défaut d'arrêt d'urgence Groupe

• Défaut pression basse

• Défaut pression haute

• Niveau bas du réservoir SR1

• Niveau très bas du réservoir SR1

• Niveau haut du réservoir SR2

• NB : pour l’arrêt des groupes par niveau haut et très haut du réservoir SR1 est prévu

seulement dans le mode automatique.

Priorité :

Une alternance du démarrage des groupes est prévue pour l’ensemble (2+1S) selon la

disponibilité et les heures de fonctionnement de chaque groupe.

b) Mode manuel


Le groupe de pompage sera démarré ou arrêté par le bouton poussoir installé sur la face

avant de l’armoire du groupe ou bien par le bouton installé sur le coffret de commande local.

Ce mode de fonctionnement est totalement isolé de l’automate et permet de mettre en

service le groupe.




Les protections sont les même que celles du mode automatique

Priorité

Aucun objet

c) Mode forcé










groupe










• Défaut pression basse

• Défaut pression haute


Niveau très bas du réservoir SR1

Priorité





4.2 STATION DE REPRISE SR2

Il sera prévu dans la station trois modes de fonctionnement :

Données d’entrées :

Données d'entrées

Désignation Etat Unité

Réponse marche Groupe 1=marche

Défaut démarreur Groupe 1=défaut

Défaut disjoncteur Groupe 1=défaut

Défaut d'arrêt d'urgence Groupe 0=défaut

Défauts Protections moteur Réseau

Etat commutateur Distant Groupe 1=Distant

Etat commutateur Automatique Groupe 1=Automatique

Niveau très bas du réservoir SR2 0=Niveau très bas

Niveau bas du réservoir SR2 0=Niveau bas

Niveau haut du réservoir SR1 1=Niveau haut

Niveau très haut du réservoir SR2 1=Niveau très haut

Défaut pression basse SR2 0=défaut

Défaut pression haute SR2 0=défaut

Mesure de niveau SR2 Analogique m

Mesure de pression SR2 Analogique bar

Mesure de débit SR2 Analogique m3/h

Totalisateur débit mètre SR2 Impulsion

Niveau haut du réservoir RMC Télégestion m

Niveau très haut du réservoir RMC Télégestion m

Données de sorties :

Données de sorties Désignation Etat Unité Ordre de marche Groupe 1 = Ordre marche -

0 = Ordre arrêt -

Heures de marche Numérique h

Nombre de défaut démarreur Numérique -

Nombre de défaut disjoncteur Numérique -

Nombre de défaut pression haute SR2 Numérique -

Nombre de défaut pression basse SR2 Numérique -



Nombre de défaut arrêt d'urgence Numérique -

Volume Numérique m3

a) Mode automatique





• Le niveau haut du réservoir RMC est non actif






groupe










• Défaut pression basse SR2

• Défaut pression haute SR2


• Niveau très bas du réservoir SR2

• Niveau haut du réservoir RMC

• NB : pour l’arrêt des groupes par niveau haut et très haut du réservoir RMC est prévu

seulement dans le mode automatique.



Priorité :



b) Mode manuel


Le groupe de pompage sera démarré ou arrêté par le bouton poussoir installé sur la face

avant de l’armoire du groupe ou bien par le bouton installé sur le coffret de commande local.

Ce mode de fonctionnement est totalement isolé de l’automate et permet de mettre en

service le groupe.


Les protections sont les même que celles du mode automatique

Priorité

Aucun objet

c) Mode forcé










groupe












• Défaut pression basse SR2

• Défaut pression haute SR2


Niveau très bas du réservoir SR2

Priorité



4.3 RMC

Le réservoir de mise en charge RMC reçoit l’eau De la station de reprise SR2 moyennant

trois groupes de pompage.

Niveau vide

Lorsque le niveau dans le réservoir RMC1 atteint une valeur de consigne minimum

(déterminée par le niveau ultrasonique), un signal d’alarme sera transmis au superviseur de la

salle de contrôle, pour information, ce qui permettra à l’opérateur, le cas échéant, de démarrer

les groupes du pompage de SR2 et arrêter les groupe de pompage de SR3.

Une poire de niveau bas est à prévoir comme secours du mesureur ultrasonique.

Niveau de débordement

Lorsque le niveau dans le réservoir d’eau (RMC) atteint une valeur de consigne

maximum (déterminée par le niveau ultrasonique), un signal d’alarme sera transmis au



superviseur pour information et d’arrêt des pompes de SR2, et de commande de marche des

groupes de SR3.

Une poire de niveau haut est à prévoir comme secours du mesureur ultrasonique.

5. SURVEILLANCE DES INSTALLATIONS :

L’application de supervision prévue dans le cadre de ce projet va permettre les fonctions

suivantes :

5.1 LA PRESENTATION GRAPHIQUE ET DYNAMIQUE DES VUES DE CONDUITE:

o Vue d’accueil

o Plan de situation des ouvrages

o Vues synoptiques générales

o Plan détaillé de chaque ouvrage

o Vue de maintenance

5.2 L’ANIMATION DES EQUIPEMENTS:

- Les groupes de pompage:

o Désignation de l’équipement

o Etat du commutateur Manu/ auto

o Etat de marche (couleur verte)

o Etat d’arrêt (couleur grise)

o Etat de défaut électrique (couleur rouge)

o Etat de défaut de discordance (calculé)

o Etat du commutateur (auto - man - forcé)

o Commande marche/arrêt

o Acquittement défaut

o Totalisation du temps de marche par tranche horaire, par jour et par an avec

possibilité de remise à zéro



o Totalisation du nombre de démarrage et remise à zéro

- Débitmètre électromagnétique :

o Désignation

o Mesure de débit

o Totalisation du volume

o Défaut débit

- Capteur de pression

o Désignation

o Mesure de pression

o Seuil pression base

o Etat défaut pression base

o Seuil pression haute

o Etat défaut pression haute

o Défaut pression

- Réservoir :

o Désignation

o Mesure de niveau

o Seuils de régulation sur la mesure de niveau

o Seuil niveau bas

o Etat défaut niveau bas

o Seuil niveau haut

o Etat défaut niveau haut

o Seuil niveau très bas



o Etat défaut niveau très bas

o Seuil niveau très haut

o Etat défaut niveau très haut

o Défaut niveau

5.3 LES ALARMES

Une vue d’alarme permet de visualiser le contenu des fichiers historiques de la

supervision. Chaque ligne d'historique comprend:

• La date et l'heure de l'événement

• Le type d'événement (apparition, disparition défaut, variation, message système...)

• Le repère de la feuille et de la cellule du tableur

• La mnémonique (le tag) de la variable (limité à 30 caractères)

• La zone de la variable

• La désignation en clair de la variable (libellé)

• La valeur

• Son état: normal ou en défaut (si un défaut a été configuré, de type 1 à 9)

• La date et l'heure à laquelle le défaut était apparu s'il s'agit d'un retour à la normale,

ou pour un message de type horodaté la date et l'heure de prise en compte de ce

message

• La date et heure d'acquittement, pour une apparition de défaut

• La valeur numérique de la cellule (indépendante de la présentation de la variable, et

principalement prévue pour faciliter le traitement des historiques par des applications

autres que TOPKAPI Vision)

• Le rang de défaut, de 0 à 9

• Le code et nom opérateur, pour une commande ou un acquittement et si les mots de

passe sont activés

5.4 LES COURBES

Les enregistreurs sont des éléments synoptiques sous forme de fenêtres dans lesquelles

peuvent être affichées jusqu'à 8 courbes simultanément.



Une courbe peut montrer les variations d'une variable (exemple : mesure de niveau) en

fonction du temps et les variations d'une variable en fonction d'une autre (notion notée courbe

XY par la suite).

Un enregistreur peut, en tant que fenêtre, être déplacé, et sa taille peut être modifiée à

volonté.

5.5 BILANS ET RAPPORTS

TOPKAPI Vision dispose d’un générateur de rapports de synthèse qui exploite les

données archivées au niveau du superviseur (compteurs, marche/arrêt des groupes, etc...) pour

effectuer des traitements de synthèse et générer des bilans horaires, journaliers,

hebdomadaires, mensuels ou annuels.

Grâce à ce module, l’opérateur peut connaître par exemple les consommations sur une

période de temps, surveiller les temps de marche des équipements, recenser les défauts les

plus fréquents et leur durée.

Les données sont placées au choix dans des fichiers EXCEL, HTML et TXT pour faciliter

la présentation et les traitements complémentaires.

5.6 GESTION DE L’ASTREINTE :

La gestion du report des alarmes est effectuée directement et en totale autonomie par le

poste de contrôle centrale en fonction de paramètres définis par l’exploitant.

Ces paramètres comprennent :

- La création de la liste du personnel d’astreinte classée par spécialités et par qualification

- La définition des équipes d’astreinte

- L’appel automatique de l’agent concerné, selon le type d’alarmes ou d’événement, sur

un téléphone portable par message SMS



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