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Projet LP SARII 10/10/2018
***Gestion TGBT de l’IUT et Cloud MindSphere ***
Mots clés : Automatisme
Electrotechnique
Réseaux de terrain « PROFINET»
Cloud
Responsables du projet : M. RAVIER [email protected]
M. BONTOUT (Responsable des services techniques de l’IUT) [email protected]
M.AUBERT (Electricien de l’IUT) sté[email protected]
Equipe : 3 étudiants
Objectif du projet :
L’IUT de Saint-Dié des Vosges a pour projet de mesurer en temps réel, les consommations électriques de l’ensemble de
son bâtiment. Afin de recueillir des informations précises et détaillées pour chacune des zones du bâtiment, le choix s’est
porté sur l’installation de modules déportés de type ET200SP-SIEMENS dans chaque TGBT.
Chaque module déporté disposera d’une carte permettant des mesures électriques (carte Energy Meter).
Chaque carte effectuera des mesures électriques grâce à des transformateurs d’intensité installés en tête de chaque TGBT.
De plus, chaque module déporté ET200SP-SIEMENS sera également équipé de sorties TOR à relais, pilotant différents
départs électriques via des contacteurs de puissance. Ce pilotage présentera un avantage pour les services techniques,
celui de pouvoir couper certains départs depuis leur local. Ainsi, il sera tout à fait envisageable d’effectuer : du délestage
et de programmer des coupures de départ pendant les fermetures annuelles du bâtiment. Tout cela devrait contribuer à
économiser l’énergie électrique.
A l’heure actuelle, les services techniques ont déjà installé 2 centrales de mesures (PAC 3200-SIEMENS), une au TGBT
« bâtiment général » et une deuxième mesurant le circuit chauffage du « bâtiment extension ».
Tous les modules ET200SP et les 2 PAC3200 seront raccordés à un automate S71500-SIEMENS qui effectuera le
traitement des données électriques et pilotera les différentes sorties relais. Un système de supervision sera également
installé dans les locaux des services techniques de l’IUT.
******************
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Cette installation sera également utilisée dans un cadre pédagogique au département GEII. En effet, toutes les données
énergétiques mises en forme dans l’automate S71500-SIEMENS seront transmises sur un Cloud externe sécurisé :
MindSphere-SIEMENS via un composant réseau : MindConnect Nano-SIEMENS.
Ceci permettra au département GEII d’avoir un démonstrateur en adéquation avec son nouveau parcours pédagogique
intitulé : « systèmes intelligents-Industrie 4.0 ».
Votre travail consistera à :
Proposer une intégration du matériel pour chaque TGBT (coffret électrique-ET200SP-contacteurs de puissance-
sorties de câbles- transformateurs d’intensité -prise et adressage réseau).
Réaliser les schémas électriques de chaque TGBT (mises à jour de l’existant, et intégration des nouveaux
équipements).
Rédiger un mode opératoire pour la réalisation de chaque TGBT : photo illustrant l’emplacement du coffret,
recommandations sur l’installation des câbles, nombre de presse étoupes, schéma d’implantation du matériel
dans chaque coffret, schémas électriques du coffret et du TGBT correspondant. Le câblage de toute l’installation
sera sous-traité par des élèves de BAC PRO sous la supervision de l’électricien de l’IUT : M. AUBERT.
Préparer pour chaque TGBT le matériel qui lui sera dédié (tri et rangement dans des petits cartons prévus à cet
effet).
Effectuer le câblage complet d’un ou deux TGBT sous la supervision de M. AUBERT (le choix des TGBT se
fera avec les services techniques).
Effectuer une configuration partielle de la future installation : (S71500 + ET200SP câblé(s)) - logiciel : TIA
PORTAL V15.
Tester le logiciel intégré à TIA-PORTAL : Energy Suite (remontées des données énergétiques issues des cartes
Energy Meter).
Tester le pilotage des départs raccordés à vos sorties relais.
Etudier la solution MindConnect Nano avec votre responsable de projet.
Planning :
1ère période de 2 semaines : Semaines 45 et 46 (Novembre 2018)
Phase de conception : Etude de l’implantation du matériel dans les TGBT, schémas électriques, modes opératoires,
préparation du matériel.
Afin d’identifier certains départs électriques, vous devrez pour certains jours commencer à 7H00-7H30 car c’est le
seul créneau horaire possible pour couper certains départs électriques.
2ème période de 3 semaines : Semaines 2, 3 et 4 (Janvier 2019)
Phase de réalisation : Câblage d’un ou deux TGBT, configuration matérielle sous TIA PORTAL V15, test de cartes
Energy Meter avec le logiciel Energy Suite, test des sorties relais, étude de MindConnect Nano.
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Synoptique de l’installation :
Arrivée générale
EDF
TGBT
Bâtiment
principal
TGBT
Extension
TGBT
RDC
ISI 0P
TGBT RDC
GEII RDC
B
TGBT RDC
Commun
2K
TGBT
RDC
RDC nord
ciel L
TGBT
RDC
Commun
3rdc D
TGBT RDC
Commun
1G
TGBT ET1
Armoire
INFO
ISI 1N
TGBT ET1
Commun
1G
TGBT ET1
GEII
1H
TGBT ET2
GEII 2J
Services techniques IUT
Contrôle commande de
l’installation
PAC 3200 1 au TGBT bâtiment
principal
1 au TGBT Extension
circuit chauffage
MINDSPHERE
PLATEFORM
CLOUD
IUT Dpt GEII Analyse des données
énergétiques, développement
d'applications etc.
Réseaux
ETHERNET
MindConnect Nano
Réseau
Profinet ET200SP A chaque TGBT :
Carte Energy Meter
(Mesures énergétiques)
Carte sortie TOR
(Délestage)
API S71500 + PC supervision
TGBT ET2
Commun
2K
TGBT ET2
ISI 2P
TGBT
Départ
extension
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Cahier des charges :
TGBT
Voir document annexe : TGBT
Matériel
Voir document annexe : MATERIEL COMMANDE
Ressources mises à disposition :
Etapes du projet :
Conception (1ère période de 2 semaines) :
- Etude des TGBT (repérage de l’existant, intégration des coffrets ET200SP).
- Réalisation des schémas électriques : 1 fichier par TGBT (mises à jour de l’existant + schémas des nouveaux
éléments) : logiciel de CAO disponible à l’IUT SEE Electrical. (Attention gardez les fichier sources en cas de
modification).
- Bilan réseau (câbles + adressage).
- Rédiger les fiches « mode opératoire » pour chaque TGBT.
- Préparer le matériel pour chaque TGBT.
- Faire valider l’ensemble de votre conception par le responsable de projet.
Réalisation (2ème période de 3 semaines) :
Le câblage se fera en 2 temps : (matériel dans coffret) puis intégration du coffret dans le TGBT qui se fera
sous la responsabilité du service électrique (M.Aubert).
Une fois validée aucun changement de câblage sans accord du responsable.
- Câblage coffret : 1 à 2.
- Intégration des coffrets dans TGBT.
- Configuration matérielle sous TIA PORTAL V15.
- Programmes Tests (essais Energy Suite).
- Recherche sur le produit MindConnect Nano.
- Validation du projet.
Livrables :
- Schémas électriques (sources + version pdf).
- Fiches « mode opératoire » pour chaque TGBT.
- Matériel trié par TGBT.
- Programmes tests des équipements.
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ANNEXES
TGBT
ARMOIRE GEII et COMMUN 2ème étagedésignation armoire intensité section coupure intensité matériel coupure total matériel
GEEI 2J 2ème étage 4*80 A 16 mm² 1 ET 200SP 1 disjoncteur mono
lumière circulation 10A contacteur mono 10A 2 cartes Energy Meter 30 bormes
alim chauffe eau 20A contacteur mono 20A 2 cartes relais
cordon chauffant 10A contacteur mono 10A 2 contacteurs mono 20A
commun 2K 4*80 A 16 mm² 2 contacteurs mono 10A
lumière circulation 10A contacteur mono 10A 1 coffret electrique
alim chauffe eau 20A contacteur mono 20A 2 jeux de T.I tri 80A
ARMOIRE INFO 2ème étagedésignation armoire intensité section coupure intensité matériel coupure total matériel
ISI 2P 4*80 A 16 mm² 1 ET 200SP 1 jeu de T.I tri 80A
lumière circulation 10A contacteur mono 10A 1 carte Energy Meter 1 disjoncteur mono
alim chauffe eau 20A contacteur mono 20A 2 cartes relais 30 bornes
chauffage cafétéria 20A contacteur mono 20A 4 contacteurs mono 20A
chaffage local syndical 20A contacteur mono 20A 1 contacteur mono 10A
chauffage réserve 20A contacteur mono 20A 1 coffret electrique
ARMOIRE INFO 1er étagedésignation armoire intensité section coupure intensité matériel coupure total matériel
ISI 1N 4*80 A 16 mm² 1 ET 200SP 1 jeu de T.I tri 80A
lumière circulation 10A contacteur mono 10A 2 cartes Energy Meter 1 disjoncteur mono
alim chauffe eau 20A contacteur mono 20A 1 carte relais 16 bornes
1 contacteur mono 20A 1 coffret électrique
1 contacteur mono 10A
ARMOIRE COMMUN 1er étagedésignation armoire intensité section coupure intensité matériel coupure total matériel
commun 1G 4*80 A 16 mm² 1 ET 200SP 1 jeu de T.I tri 80A
lumière circulation 10A contacteur mono 10A 2 cartes Energy Meter 1 disjoncteur mono
alim chauffe eau 20A contacteur mono 20A 1 carte relais 18 bornes
clim serveur 20A contacteur mono 20A 2 contacteurs mono 20A 1 coffret électrique
supervision conso clim 1 contacteur mono 10A 1 jeu de T.I mono 20A
ARMOIRE GEII 1er étagedésignation armoire intensité section coupure intensité matériel coupure total matériel
GEII 1H 4*160 A 25 mm² 1 ET 200SP 1 jeu de T.I tri 160A
lumière circulation 10A contacteur mono 10A 1 carte Energy Meter 1 disjoncteur mono
alim chauffe eau 20A contacteur mono 20A 1 carte relais 16 bornes
alim chauffe eau 20A contacteur mono 20A 3 contacteurs mono 20A
alim chauffe eau 20A contacteur mono 20A 1 contacteur mono 10A
ARMOIRE GEII et COMMUN RDCdésignation armoire intensité section coupure intensité matériel coupure total matériel
GEEI RDC B 4*125 A 16 mm² 1 ET 200SP 1 jeu de T.I tri 125A
lumière circulation 10A contacteur mono 10A 1 carte Energy Meter 1 disjoncteur mono
commun 2K 4*63 A 16 mm² 1 carte relais 24 bornes
lumière circulation 10A contacteur mono 10A 2 contacteurs mono 10A 1 jeu de T.I tri 63A
ARMOIRE COMMUN RDC ATELIERdésignation armoire intensité section coupure intensité matériel coupure total matériel
commun 1G 4*63 A 16 mm² 1 ET 200SP 1 jeu de T.I tri 63A
alim chauffe eau 20A contacteur mono 20A 1 carte Energy Meter 1 disjoncteur mono
alim chauffe eau 20A contacteur mono 20A 1 carte relais 16 bornes
2 contacteurs mono 20A 1 coffret électrique
ARMOIRE INFO RDCdésignation armoire intensité section coupure intensité matériel coupure total matériel
ISI 0 P 4*80 A 16 mm² 1 ET 200SP 1 jeu de T.I tri 80A
lumière circulation 10A contacteur mono 10A 1 carte Energy Meter 1 disjoncteur mono
alim chauffe eau 20A contacteur mono 20A 1 carte relais 20 bornes
lave linge 20A contacteur mono 20A 3 contacteurs mono 20A 1 coffret électrique
séche linge 20A contacteur mono 20A 1 contacteur mono 10A
ARMOIRE NORD et COMMUN RDC
désignation armoire intensité section coupure intensité matériel coupure total matériel
rdc nord ciel L 4*80 A 16 mm² 1 ET 200SP 1 disjoncteur mono
lumière circulation 10A contacteur mono 10A 2 cartes Energy Meter 32 bormes
alim chauffe eau 20A contacteur mono 20A 2 cartes relais 2 jeux de T.I tri 80A
compresseur tri 20A contacteur tri 20A 2 contacteurs mono 20A
commun 3rdc D 4*80 A 16 mm² 2 contacteurs mono 10A
lumière circulation 10A contacteur mono 10A 2 contacteurs tri 20A
alim secheur air 20A contacteur mono 20A 1 coffret electrique
alim clim loge 20A contacteur tri 20A
ARMOIRE TGBT et DEPART EXTENSIONdésignation armoire intensité section coupure intensité matériel coupure total matériel
TGBT 4*400 A 240 mm² 1 ET 200SP 1 disjoncteur mono
lumières extérieures 10A contacteur tri 10A 2 cartes Energy Meter 1 coffret électrique
alim chauffe eau 20A contacteur mono 20A 1 carte relais 1 jeu de T.I tri 400A
3 contacteurs mono 20A 1 jeu de T.I tri 250A
départ extension 4*250 125 mm² 28 bornes 1 contacteur tri 10Asupervision conso
extension
ARMOIRE EXTENSIONdésignation armoire intensité section coupure intensité matériel coupure total matériel
extension 4*250 A 125 mm² 1 ET 200SP 1 disjoncteur mono
lumières extérieures 10A contacteur tri 10A 1 carte Energy Meter 1 coffret électrique
lumière circulation 10A contacteur mono 10A 2 cartes relais 1 jeux de T.I tri 250A
alimentation chauffage 125A contacteur tri 80A 1 contacteur mono 20A 1 contacteur tri 80A
alimentation clim 10A contacteur mono 10A 2 contacteurs mono 10A 1 contacteur tri 10A
supervision chauffage
alim chauffe eau 20A contacteur mono 20A
MATERIEL COMMANDENom Désignation Référence Fournis. Nb. PU HT PT HT
(pour Automate S7-1500) Alimentation S7-1500 PM1507 RS 880-1365 RS comp. 1 90,29 € 90,29 €
(pour ET200SP) Alimentation 24V DC SITOP 5A RS 756-3949 RS comp. 11 36,79 € 404,71 €
Coffret électrique Boîtier mural avec porte, Acier, 500 x 400 x 200mm RS 775-5814 RS comp. 11 38,33 € 421,68 €
Disjoncteur Mini-disjoncteur 1 + N 2 A, pouvoir de coup. 4,5 kA RS 731-9449 RS comp. 11 16,79 € 184,67 €
mono/tri 10A 20A : 3NO, 12 A (AC3), 22 A (AC1) 24 V c.c. RS 706-1181 RS comp. 38 35,34 € 1 342,92 €
tri 80A : 3NO, 65 A (AC3), 100 A (AC1) 24 V c.c. RS 246-4412 RS comp. 1 254,62 € 254,62 €
Bloc de jonction de traversée Entrelec 32 A (x 10) RS 666-3054 RS comp. 27 6,16 € 166,21 €
Bloc de jonction de traversée Entrelec 125 A (x 10) RS 666-3326 RS comp. 1 12,30 € 12,30 €
Coupleurs Module d'extension Switched Ethernet 7KM9300-0AE01-0AA0 ETN 2 233,62 € 467,24 €
CPU 1513-1 PN 6ES7513-1AL01-0AB0 ETN 1 1 239,04 € 1 239,04 €
Rail 245 mm (9,6") pour S7-1500 6ES7590-1AC40-0AA0 ETN 1 26,93 € 26,93 €
Simatic S7 Carte mémoire, 256 MO 6ES7954-8LL03-0AA0 ETN 1 302,40 € 302,40 €
Licence Simatic OPC UA S7-1500 Small 6ES7823-0BA00-1BA0 ETN 1 96,80 € 96,80 €
Licence Energy Suite S7-1500, 1x5 EnO 6AV2108-0CF00-0BB0 ETN 1 190,08 € 190,08 €
Passerelle MindConnectNano 9AC2112-8BA12-0KA1 ETN 1 1 070,00 € 1 070,00 €
Runtime WinCC Advanced 512 V15 6AV2104-0DA05-0AA0 ETN 1 1 238,11 € 1 238,11 €
Lic. Energy Suite V15, Engineering +2x5EnO 6AV2108-0AA05-0AA5 ETN 1 760,32 € 760,32 €
Tête de station PN IM155-6PN Basic 6ES7155-6AR00-0AN0 ETN 11 163,04 € 1 793,44 €
Carte d'entrée AI Energy Meter 400V AC ST 6ES7134-6PA01-0BD0 ETN 12 144,54 € 1 734,48 €
Embase type D0, BU20-P12+A0+0B 6ES7193-6BP00-0BD0 ETN 12 15,86 € 190,32 €
Carte sorties à relais DQ 4x24V DC/2A ST 6ES7132-6BD20-0BA0 ETN 14 53,74 € 752,36 €
Embase type A0, BU15-P16+A0+2D 6ES7193-6BP00-0DA0 ETN 11 20,35 € 223,85 €
Embase type A0, BU15-P16+A0+2B 6ES7193-6BP00-0BA0 ETN 3 11,54 € 34,62 €
Polier TI 75/5A, 421, cl 1, 2,5VA, diam. 21 mm, CE POL-421-755125 ETN 6 24,50 € 147,00 €
Polier TI 100/5A, 421, cl 1, 2,5VA, diam. 21 mm POL-421-1005125 ETN 21 24,50 € 514,50 €
Polier TI 125/5A, 421, cl 1, 2,5VA, diam. 21 mm, CE POL-421-1255125 ETN 3 24,50 € 73,50 €
Polier TI 200/5A, 421, cl 1, 5VA, diam. 21 mm, CE POL-421-200515 ETN 3 24,50 € 73,50 €
Polier TI 400/5A, 421, cl 1, 5VA, diam. 53 mm, CE POL-9 615-400515 ETN 3 40,00 € 120,00 €
Câble RO2V 3G1,5 100 m Rexel 50,00 €
Câble RO2V 3G2,5 100 m Rexel 80,00 €
Câble RO2V 5G1,5 50 m Rexel 60,00 €
Câble réseau 500 m Rexel 350,00 €
Câble 8 x 1mm x 50 m Rexel 100,00 €
Prises réseaux Rexel 200,00 €
Rails DIN Oméga Rexel
Total 14 765,89 €
Câble
Contacteurs
Bornes
Automate S7-1500
Logiciels PC serv. Tech.
Entrées/sorties décentralisées
ET200SP
Transformateurs d'intensité
