RAPPORT DE - WordPress.com · 2018. 5. 24. · Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique Direction Générale des Études Technologiques INSTITUT SUPERIEUR

Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique

Direction Générale des Études Technologiques INSTITUT SUPERIEUR DES ÉTUDES TECHNOLOGIQUES DE BIZERTE

Département de Génie Électrique

RAPPORT DE

PROJET DE FIN D’ETUDES En vue de l’obtention de : Licence Appliquée en Génie Électrique

Étude d’un système de détection de flamme

Effectué à : Société tunisienne des lubrifiants

Élaboré par :

SHAIEK Kais (AII)

TOUMI Asma (AII)

Encadré par : Mme. JAOUADI Bahaa (ISET de Bizerte)

Mr. DHAOUADI Hamdi (SOTULUB)

Soutenu le 13/06/2017 devant la commission composée de :

Président : Mme HOUSSEINI Zeineb

Rapporteur : Mme KHEMESSI Hana

Membre : Mme DILOU Sana

Encadreur : Mme JAOUADI Bahaa

Référence

Dép. Génie Électrique

A.U 2016-2017

N° AII 03.17

Dédicaces

Au Dieu tout puissant notre créateur.

A nos pères, en signe d’amour, de reconnaissance et De gratitude pour tous les soutiens et les sacrifices dont

Ils ont fait preuve à nos égards.

A nos mères, notre raison d’être, notre raison de vivre, la Lanterne qui éclaire notre chemin et nous illumine de

Douceur et d’amour.

A Nos chères frères et sœurs.

A nos amis, et à tous nos proches.

KAIS et ASMA…

Remerciement

Au terme de ce travail, nous tenons à exprimer nos vifs remerciements envers toutes

les personnes qui ont contribué au bon déroulement de ce PFE.

Nous tenons à remercier infiniment Mr Hamdi DHAOUADI pour nous avoir offert

les conditions nécessaires, il nous a aidé à nous intégrer dans le domaine industriel, il a

largement contribué à la réalisation de ce projet avec la patience et le dynamisme qui le

caractérisent et aussi son soutien tout au long de notre projet.

Nous profitons également de ce mémoire pour exprimer nos plus profonds

remerciements envers notre enseignante Mme JAOUADI Bahaa qui a bien voulu accepter de

diriger notre projet de fin d’études et nous a apporté des conseils durant nos études.

Nous adressons encore nos remerciements à la société SOTULUB qui nous a offert

l’opportunité de développer nos connaissances théoriques et de s’intégrer à la vie pratique.

Nous tenons finalement à exprimer notre gratitude et nos remerciements aux membres

de jury. Veuillez trouver dans ce travail notre sincère respect et notre profonde

reconnaissance.

Table des matières Introduction générale ..............................................................................................................1

CHAPITRE 1 : Présentation de l’environnement du travail.....................................2

1. Présentation de l’entreprise d’accueil:..........................................................................................3

2. L’unité de régénération : .............................................................................................................4

2.1. Processus de régénération de l’huile : ..................................................................................4

2.2. Avantages de l’unité de régénération : .................................................................................5

3. Le risque d’incendie : ..................................................................................................................6

3.1. Incendie et explosion : .........................................................................................................6

4. Les types de processus de combustion : .......................................................................................7

5. Prévenir les risques d’incendies : .................................................................................................7

6. Présentation du projet: ............................................................................................................... 10

6.1. Enoncé du besoin :............................................................................................................. 10

6.2. Problématique: .................................................................................................................. 10

6.3. Cahier des charges: ............................................................................................................ 11

Chapitre 2: Dimensionnement de l’installation de détection de l’incendie........ 12

1. Les détecteurs d’incendie: ......................................................................................................... 13

1.1. Les types des détecteurs automatiques : ............................................................................. 13

1.2. Choix du détecteur: ........................................................................................................... 14

1.2.1. Les types des détecteurs de flamme : .......................................................................... 14

1.3. Les critères de choix des capteurs : .................................................................................... 16

1.4. Choix de l’emplacement et du nombre des détecteurs : ...................................................... 17

1.5. Caractéristiques des détecteurs multi-IR :........................................................................... 20

2. Choix de l’électrovanne:............................................................................................................ 22

3. Choix de la sirène:..................................................................................................................... 22

Chapitre 3: Conception du système de détection d’incendie .................................... 24

1. Principe de fonctionnement: ...................................................................................................... 25

2. GRAFCET: ............................................................................................................................... 25

2.1. Grafcet point de vue système : .......................................................................................... 25

3. Choix de l’automate programmable (API) : ............................................................................... 30

3.1. Les critères de choix : ........................................................................................................ 30

3.2. Liste des entrées /sorties: ................................................................................................... 31

3.3. Le choix de l’automate programmable industriel : .............................................................. 32

CHAPITRE 4 : Programmation et supervision du système automatique de sécurité............ 34

1. Programmation: ........................................................................................................................ 35

1.1. Logiciel utilisé : (Totally Integrated Automation Portal) : .................................................. 35

1.2. Programmation : ................................................................................................................ 36

1.3. Table de variables: ............................................................................................................. 40

2. Supervision: .............................................................................................................................. 42

Conclusion générale ............................................................................................................... 49

Nétographie : ...............................................................................................................................

Annex : ............................................................................................................................................

Liste des figures

Figure 1 : Schéma d'installation de l’unité de régénération ..................................................................4

Figure 2 : Le triangle du feu ................................................................................................................6

Figure 3 : Extincteur portable ..............................................................................................................8

Figure 4: Hydrant ................................................................................................................................8

Figure 5: Dévidoir incendie .................................................................................................................9

Figure 6: Installations d’extinction au CO2 .........................................................................................9

Figure 7: Sprinkler ..............................................................................................................................9

Figure 8: Courbe de développement du feu ...................................................................................... 13

Figure 9: Schéma de principe d’un détecteur de flamme Mono- IR ................................................... 15

Figure 10: Schéma de principe d’un détecteur de flamme UV ........................................................... 16

Figure 11: Schéma d’emplacement des détecteurs dans les zones 1,2 et3 ........................................... 18

Figure 12: Schéma d’emplacement des détecteurs dans la zone 4 ...................................................... 19

Figure 13: schéma d’emplacement des détecteurs dans la zone 5 ....................................................... 20

Figure 14: Electrovanne .................................................................................................................... 22

Figure 15: Sirène .............................................................................................................................. 22

Figure 16: Grafcet Maitre (point de vue système) .............................................................................. 26

Figure 17:Grafcet esclaves 1, 2 et 3 (point de vue système) ............................................................... 26

Figure 18: Grafcet 1er et 2éme étages (point de vue système) ............................................................... 27

Figure 19: Grafcet Maitre .................................................................................................................. 27

Figure 20: Grafcet esclave1 ............................................................................................................... 28

Figure 21:Grafcet esclave2 ................................................................................................................ 28

Figure 22: Grafcet esclave3 ............................................................................................................... 29

Figure 23:Grafcet 1er étage ................................................................................................................ 29

Figure 24:Grafcet 2éme étage .............................................................................................................. 30

Figure 25 : liste d'entrées / sorties...................................................................................................... 32

Figure 26: SIMATIC S7-300............................................................................................................. 32

Figure 27: blocs de programme ......................................................................................................... 36

Figure 28: Les éléments du programme ............................................................................................. 37

Figure 29 : étape 0 ............................................................................................................................ 38

Figure 30: étape 12 ........................................................................................................................... 38

Figure 31: activation de la sirène ....................................................................................................... 39

Figure 32: ouverture et fermeture de l'une des électrovannes ............................................................. 39

Figure 33: arrêt total de production ................................................................................................... 40

Figure 34: Interface USER ................................................................................................................ 43

Figure 35: page d'accueil ................................................................................................................... 44

Figure 36: exemple des notifications sur la page d'accueil ................................................................. 45

Figure 37: Rez de chaussée ............................................................................................................... 46

Figure 39: 1ére étage ......................................................................................................................... 47

Figure 40: 2éme étage ......................................................................................................................... 48

Liste des tables

Tableau 1: Eude comparative de détecteurs de flamme ...................................................................... 17

Tableau 2:variables de système( partie1 ) .......................................................................................... 41

Tableau 3: variable de système (partie 2) ........................................................................................... 42

Introduction générale 2017/2016

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Introduction générale

La santé, la sécurité et la gestion du risque sont des préoccupations constantes du chef

d'entreprise. Les réglementations mondial impose en effet que la sécurité des travailleurs soit

assurée ce qui implique alors de mettre en place différents plans d'actions.

C’est dans ce contexte que s’inscrit l’objet de ce projet de fin d’études proposé par la

société tunisienne de lubrifiant SOTULUB qui propose de mettre en place un système

automatisé de détection de flamme.

Le plan de notre projet s’étale sur quatre chapitres dont le premier sera consacré à la

présentation de l’entreprise d’accueil SOTULUB et la mise en évidence du travail demandé à

travers un cahier de charge.

Le second chapitre s’intéresse au dimensionnement de l’installation de détection

d’incendies. En fait, nous présenterons l’étude et le choix des détecteurs et les différents

caractéristiques du matériel à utilisé.

Le troisième chapitre s’intéresse à la description du système de détection d’incendies à

réaliser en utilisant l’outil grafcet.

Le quatrième chapitre sera consacré à présenter le programme, la simulation et la

supervision de notre système par le logiciel TIA Portal.

CHAPITRE 1 : Présentation de l’environnement du travail 2017/2016

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CHAPITRE 1

Présentation de l’environnement du

travail


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Introduction

Dans ce premier chapitre, nous présenterons l’entreprise d’accueil. Ensuite, nous

décrirons le processus de production et nous mettrons en œuvre les contraintes du travail qui

nous permettront de définir le cadre du projet. A la fin de ce chapitre, nous allons présenter la

problématique et formuler le cahier des charges du travail demandé.

1. Présentation de l’entreprise d’accueil:

La Société Tunisienne de Lubrifiant (SOTULUB) est spécialisée dans la régénération des

huiles usagées et fabrication des graisses. C’est l’unique unité en Tunisie opérant dans ce

domaine.

Date de création : 1979.

Forme Juridique : Anonyme.

Siège Social : Mälaren 1053 les berges du Lac- Tunis.

Usine : Zone Industrielle de Zarzouna-Bizerte.

Effectif : La SOTULUB gère un effectif actif de 227 employés avec un taux

d’encadrement de l’ordre de 14.54%.

Date de démarrage des activités :

Janvier 1980 pour la collecte des huiles usagées;

Janvier 1985 pour la fabrication des graisses;

Juillet 1985 pour la régénération des huiles.

Capital Social et répartition : Le capital de la société s’élève à 10.972.500 dinars

tunisiens détenu comme suit :

Sociétés pétrolières 49.07% ;

Etablissement bancaires 45.63% ;

Autres actionnaires 5.30%.

Activités de la SOTULUB :

La collecte des huiles usagées ;

La régénération des huiles usagées

La fabrication des graisses : graisse calcique, graisse multiservices, graisse

superstabil, graisse Akron.

Services de la SOTULUB :

Service production ;

Service qualité ;


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Service contrôle des paiements ;

Service de la comptabilité analytique ;

Service logistique courante ;

Service juridique ;

Service sécurité ;

Service maintenance.

2. L’unité de régénération :

2.1. Processus de régénération de l’huile :

Les différents composants de l’unité de régénération sont représentés par la figure suivante :

Figure 1 : Schéma d'installation de l’unité de régénération

Le processus de la régénération des huiles usagées comporte plusieurs étapes qui sont :


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La déshydratation et désessencement :

Pendant cette étape, l’unité de régénération pompe les huiles usagées à travers un

filtre puis les préchauffe à l’aide d’échangeurs thermiques en obtenant les calories des

huiles finis chauds pour être traitées par un additif appelé Antipollution. Cette

première étape sert à éliminer le maximum possible d’eaux et d’essence. Cette

opération se fait à une pression atmosphérique et à une température de 150°C.

Le stripage de Gasoil :

Dans cette étape, les huiles déshydratées sont envoyées vers la colonne de stripage du

gasoil. Après le passage par la condensation et la séparation, le gasoil est alors envoyé vers

son bac de stockage et les gaz explosifs sont brûlés dans le four à huile caloporteur.

Une distillation sous vide :

Dans cette étape, les huiles, provenant de la colonne de stripage du gasoil, sont introduites

dans la colonne de distillation sous vide couplée à un évaporateur où se fait la séparation du

résidu et de la fraction lubrifiante suite un second traitement à l’Antipollution.

Le fractionnement :

Dans cette étape, la coupe lubrifiante est envoyée vers la colonne de fractionnement où se

fait la séparation en deux coupes d’huiles de base régénérées (légère ‘150NR’ et lourde

‘350NR’).

Chaque coupe est envoyée vers leurs bacs intermédiaires correspondants pour être stocké

2.2. Avantages de l’unité de régénération :

Le brevet international que la SOTULUB dispose lui a permis de sauver son outil de

production et de garder une bonne marge concurrentielle dans le marché des huiles

régénérées. Ce procédé présente plusieurs avantages dont on peut citer :

L’unité de régénération assure la conservation de l’environnement : elle ne dégage pas

des déchets qui polluent la nature.

Une bonne réduction des coûts de production par rapport aux procédés conventionnels

Rendement de régénération supérieur à 70% de la fraction lubrifiante existante dans

les huiles usagées.

Produits obtenus conforme aux spécifications internationales des huiles de base

neuves.


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3. Le risque d’incendie :

Lors de certaines activités, on court un plus grand risque, en tant que travailleur, d’avoir un

accident durant le travail que durant d’autres activités. La tâche de l’employeur est de bien

déterminer ces risques du travail. Il doit, dans ce cadre, prendre des mesures pour éliminer les

risques autant que possible. Il doit prendre des mesures de gestion pour les risques qui ne

peuvent pas être éliminés.

3.1.Incendie et explosion :

Un incendie est une combustion, qui émet de grandes quantités de chaleur, des fumées et des

gaz polluants. Le feu est une réaction chimique pour laquelle trois éléments sont nécessaires:

une matière combustible, de l’oxygène et une température d’inflammation. Cette température

d’inflammation peut être atteinte en présence d’une flamme, d’une étincelle, d’une source de

chaleur, d’un frottement... Ces trois éléments sont généralement présents dans un triangle, le

triangle du feu.

Les trois cotés du triangle du feu sont:

1. la matière combustible;

2. l’oxygène (comburant);

3. la source d’inflammation.

Figure 2 : Le triangle du feu

Il y a beaucoup de matières comburantes. Elles sont subdivisées en trois catégories:

les matières solides (par ex. vêtements, matériels d’emballage, chiffons sales);

les matières liquides (par ex. essence, diesel, peinture, diluant pour peinture);

les matières gazeuses (par ex. gaz naturel, propane).

On a normalement 21 % d’oxygène dans l’air. C’est suffisant pour qu’un processus de

combustion démarre. Si les trois éléments sont combinés dans les bonnes proportions,


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le triangle de feu est fermé et un feu prend naissance. Quand on retire un de ces facteurs, le

feu s’éteint. Ce triangle est donc aussi un instrument utile pour prévenir et combattre

l’incendie.

4. Les types de processus de combustion :

En fonction de la vitesse du processus de réaction, on parle de:

une combustion lente:

Quand il s’agit d’une réaction à basse température pour laquelle il n’y a pas de formation de

flamme. Par ex. la digestion: la nourriture donne le combustible nécessaire (graisses, hydrates

de carbone...).Les poumons se chargent de l’oxygène. Lors de la combinaison du combustible

avec l’oxygène, une combustion lente prend naissance.

une combustion normale:

Si la combinaison de la matière combustible avec l’oxygène va de pair avec l’apparition d’une

lumière ou d’une flamme.

une explosion:

Le processus de combustion se passe très rapidement. La puissance d’une explosion peut

détruire, mais peut aussi être utilisée comme source d’énergie (par ex. moteur a explosion).

une détonation:

Quand la combustion se produit avec une vitesse de propagation énorme.

Une autre caractéristique est une augmentation de la pression qui peut avoir un effet

destructeur.

L’auto-inflammation :

Certaines matières organiques peuvent commencer à chauffer spontanément par un processus

de fermentation biologique. La température peut augmenter de telle manière que la

température d’auto-inflammation de la matière est atteinte et que le produit commence à

bruler sans qu’une source d’inflammation ne soit intervenue. Par ex. chiffons imbibes d’huile.

5. Prévenir les risques d’incendies :

La prévention des risques d’incendie doit intervenir le plus en amont possible, notamment au

moment de la conception et de l’implantation des locaux ou de la mise en place d’un procédé

de production. La lutte contre le risque incendie consiste principalement à :

supprimer les causes de déclenchement d’un incendie ;

mettre en place des mesures techniques et organisationnelles visant à supprimer tout

départ de feu et limiter la propagation et les effets d’un incendie.


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Un feu peut être éteint en supprimant un des trois éléments du triangle du feu:

En éliminant la matière combustible ;

En refroidissant en-dessous de la source d’inflammation (par ex. refroidir);

En fermant l’arrivée d’oxygène (en étouffant le feu) ;

En laissant réagir une matière chimique grâce à laquelle la combustion est ralentie ou

gênée.

Parmi les moyens d’extinction nous pouvons citer l’eau, le sable, les poudres extinctrices, la

mousse et le dioxyde de carbone.

Il ya des différents appareils ou installations d’extinction :

Extincteur portable :

Les extincteurs portables sont obligatoires dans les bâtiments publics et la voiture. Il est de

couleur rouge. Les plus petits appareils (1 kg) sont obligatoires légalement dans la voiture

mais également dans les bâtiments (bureaux, ateliers, magasins, etc.). Celui-ci peut, grâce a

une pression interne, être pulvérise et dirige sur le feu.

Figure 3 : Extincteur portable

Hydrant

Ces vannes servent à se raccorder aux conduites d’eau. Il y en a sous le sol (marquées avec la

lettre H) et au dessus du sol (marquées de la lettre B).

Figure 4: Hydrant

Dévidoir incendie :


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Cet appareil d’extinction se compose d’un tuyau enroulé sur un tambour. Le feu est combattu

au moyen d’eau sous pression.

Figure 5: Dévidoir incendie

Installations d’extinction au CO2 :

Ces installations sont utilisées fréquemment pour la sécurité des installations électriques. Elles

sont composées d’un certains nombres de têtes d’injection qui sont montées sur alimentation

au CO2, au-dessus de l’appareillage électrique. A celui-ci sont reliés des récipients avec du

CO2.

Figure 6: Installations d’extinction au CO2

Sprinkler :

Une installation de sprinklage est un réseau de conduites d’eau sous pression sur laquelle un

certain nombre de têtes de sprinklage sont montées. Ces têtes de sprinklage s’ouvrent

automatiquement quand la température s’élève dans un espace au-dessus d’un niveau

déterminé.

Il y a aussi des installations à poudre, halon, mousse pour des risques spécifiques.

Figure 7: Sprinkler


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6. Présentation du projet:

6.1. Enoncé du besoin :

Les dangers les plus évidents sont les dangers d'incendie ou d'explosion. Les liquides

inflammables et combustibles peuvent également causer des problèmes de santé qui

dépendent de leur nature et de la voie d'exposition.

La plupart des liquides inflammables et combustibles s'écoulent facilement. Un petit

déversement peut s'étendre sur une vaste zone dans un atelier ou sur un plancher. Les liquides

enflammés peuvent s'écouler sous les planchers, descendre les escaliers et même atteindre les

bâtiments voisins, contribuant ainsi à propager l'incendie sur une vaste zone.

Les feux de liquides inflammables brûlent très rapidement en dégageant beaucoup de chaleur

et souvent, d'épais nuages de fumée noire toxique.

La SOTULUB, particulièrement les services « Maintenance, sécurité », ont exprimés la

volonté d’identifier précisément les endroits susceptibles d’être des foyers d’incendies et de

concevoir un système qui permet de faire la détection des flammes et la supervision pour

gérer les dangers d’incendie.

6.2. Problématique:

La société tunisienne de lubrifiants est considérée comme l’une des plus importantes sociétés

dans le tissu industriel tunisien, son extension et son développement sur plusieurs niveaux

(technique, technologique...) reste confrontée par quelques défaillances au niveau de la

maintenance et de la sécurités des employées ou de l’environnement a proximité et aussi au

niveau de la supervision en temps réel des risques d’incendies et d’explosion.

Pour cela, on a fait une étude détaillée des zones risquées de l’Unité de régénération et nous

avons constaté plusieurs anomalies dans ce système manuelle telle que :

Absence du supervision et la surveillance de l’unité.

En cas d’incendies l’intervention des agents des sécurités est très lente et reste limité à

la vigilance des employés.

Le temps d’arrêt de production due aux interventions est très important.


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6.3. Cahier des charges:

Pour résoudre ces différentes anomalies, nous proposons de mettre en place un système de

sécurité et de détection de flammes afin de protéger les zones risquées de l’usine contre les

incendies.

Le but de ce projet consiste à concevoir un système automatisé capable d’assurer cette

mission en respectant le cahier des charges suivant:

Protection contre les incendies :

Le système doit assurer la détection de flamme dans les endroits susceptibles d’être des

foyers d’incendie. Dans le cas d’une détection de flamme suspecte, le système doit

effectuer les opérations suivantes :

Activation d’une sirène.

Mise en action de l’extincteur dans les zones concernées.

Supervision et la surveillance du système à l’aide d’une interface graphique dans le but

de :

Identifier le capteur déclenché et localiser la zone de l’incendie.

Contrôler l’arrêt de production.

Diminuer le temps d’arrêt causé par les fausses alarmes.

Démarche à suivre

L’élaboration de cette solution passe par les étapes suivantes :

Dimensionnement de l’installation de détection d’incendie à l’aide du logiciel

AutoCAD.

Programmation à l’aide du logiciel TIA Portal V11.

Test et simulation du programme.

Supervision du système de détection d’incendie.

Conclusion :

Dans ce chapitre, nous avons décrit le contexte général du projet et l’unité de

régénération des huiles. En fait, nous avons pu dégager ses faiblesses pour proposer une

nouvelle solution adéquate aux attentes de l’entreprise d’accueil. Dans le chapitre suivant,

nous allons faire le dimensionnement de

CHAPITRE 2 : Dimensionnement de l’installation de détection de l’incendie 2017/2016

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Chapitre 2:

Dimensionnement de l’installation de

détection de l’incendie


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Introduction:

Afin d’assurer la sécurité des individus et du matériel et pour la conservation du

produit de la SOTULUB, la prévention des risques d’incendie doit intervenir le plus en amont

possible. Les zones risqués doivent être suivies en temps réel et doivent être accompagnées

par un système d’alarmes.

Dans ce chapitre, nous allons identifier les zones risquées de l’unité de régénération et choisir

les différents éléments de l’installation.

1. Les détecteurs d’incendie:

1.1.Les types des détecteurs automatiques :

Il y’a essentiellement quatre type de détecteur d’incendie représentés par la figure ci-dessous :

Figure 8: Courbe de développement du feu

Détecteur optique de fumée :

Particulièrement adapté pour les feux qui mettent longtemps à se déclarer (matelas,

poubelle, canapé…) et qui sont les plus courants. La détection se fait par réflexion d’un

faisceau de lumière sur les particules de fumée. La surface maximale de détection est

d’environ 60m².


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Détecteur linéaire de fumée :

Particulièrement adapté pour les feux à évolution lente produisant beaucoup de fumée. La

détection se fait par mesure de l’opacité des fumées blanches ou noires qui traversent le

faisceau laser émis par le boitier et renvoyé par le réflecteur. Sa couverture de grandes

distances (jusqu’à 100m) évite ainsi l’emploi de plusieurs détecteurs.

Détecteur de flamme infrarouge ou ultraviolet :

Particulièrement adapté pour les feux à développement rapide (produits inflammables). La

détection des rayonnements infrarouges ou ultraviolets émis par les flammes permet de

détecter l’incendie avec une surface maximale de détection d’environ 550m².

Détecteur de chaleur (thermo vélocimétrique) :

Particulièrement adapté pour les débuts d’incendie occasionnant un développement

anormalement rapide de la température ou un dépassement de seuil (60°C). La détection est

réalisée par mesure de la température ambiante (thermistance associée à un microcontrôleur).

La surface maximale de détection est d’environ 30m².

1.2. Choix du détecteur:

Les principaux produits de la SOTULUB sont des produits inflammables à développement

rapide. De plus, il existe plusieurs zones à couvrir qui nécessitent une grande plage de

couverture. Donc nous avons choisi d’utiliser les détecteurs de flamme.

1.2.1. Les types des détecteurs de flamme :

Le détecteur de flamme détecte toute élévation de température ou présence de produits issus

d’une combustion. Les flammes produisent des rayonnements caractérisés par une fréquence

de scintillement plus ou moins intense dans des bandes spectrales spécifiques. Le principe du

détecteur de flamme est de répondre aux rayonnements électromagnétiques émis par une

flamme, en les distinguant des rayonnements interférents présents dans l’environnement

d’utilisation. Les détecteurs de flamme optiques sont constitués de capteurs UV et/ou IR pour

détecter ces rayonnements. Il existe trois catégories d’appareils pour détecter une flamme :

les détecteurs dotés de capteurs Infra-Rouge (IR) ;

les détecteurs composés de capteurs Ultra-violet (UV) ;

les détecteurs combinant IR et UV.


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Dans le marché, il existe plusieurs technologies pour la détection de flamme telles que :

mono-IR, multi-IR, UV, UV/UR, …etc.

DETECTION MONO-IR :

Les détecteurs de flamme mono-IR sont sensibles à une bande de rayonnement située autour

de 4,4 µm, caractéristique du spectre d’émission des feux d’hydrocarbures. Le rayonnement

dans cette bande est issu de la relaxation du CO2 produit pendant la combustion des feux

carbonés.

Les détecteurs mono-IR mettent en œuvre un capteur pyroélectrique dont le principe est basé

sur l’effet thermique des rayonnements. Un courant est généré par polarisation du cristal

pyroélectrique exposé à une variation de température. Les scintillements de la flamme sont

perçus par le cristal qui génère un signal traité par un filtre passe-bande basse fréquence.

Figure 9: Schéma de principe d’un détecteur de flamme Mono- IR

DETECTION MULTI-IR :

Le principe de fonctionnement des détecteurs multi-IR repose sur :

- Une analyse spectrale qui identifie la signature infrarouge des feux liée à la relaxation

des molécules des substances émises : signature caractéristique du CO2, dans la bande

4.2-4.7 µm, et/ou signature caractéristique de H20, dans la bande 2.7-3.0 µm. Des

bandes spectrales complémentaires (au-dessus ou en- dessous de ces bandes) sont

également analysées pour distinguer le bruit de fond.

- Une analyse des scintillements dans les bandes spectrales caractéristiques.

DETECTION UV :

La détection UV se fait à l’aide d’un photomultiplicateur. Les photons arrivent sur une

cathode et provoquent l’émission d’électrons dans un photo-tube contenant un gaz inerte

dans un champ électrique. Les électrons, propulsés vers l’anode, ionisent les molécules de gaz


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créant ainsi une réaction en chaîne. Le capteur génère alors une série d’impulsions de tension

qui sont converties électroniquement en un signal d’alarme de sortie.

Figure 10: Schéma de principe d’un détecteur de flamme UV

DETECTION UV/IR :

Les détecteurs UV/IR sont constitués d’un capteur UV associé à un ou deux capteurs IR. Les

circuits électroniques traitent les signaux issus des deux types de capteurs afin de confirmer le

signal de feu de manière plus sûre.

1.3.Les critères de choix des capteurs :

Parmi ces différents principes de détection de flamme cités, nous devons choisir nos capteurs.

Mais, pour faire ce choix, nous nous baserons sur certains critères définissant l’environnement

des zones risqués choisis au premier lieu et les différentes caractéristiques des détecteurs de

flamme. Les critères de choix pris en considération dans le choix des capteurs sont :

- La température maximale ;

- densité ;

- Sensibilité aux bruits parasites ;

- Sensibilité à la viscosité du produit ;

- Sensibilité à la corrosion ;

- La précision des capteurs ;

- Le prix ;

- La facilité d’étalonnage ;

- La maintenance ;

- Plage de sensibilité.


ISETB Page | 17

En se basant sur le tableau comparatif ci-dessous, nous avons choisi le détecteur Multi-IR qui

répond le mieux à notre cahier de charge.

Tableau 1: Eude comparative de détecteurs de flamme

1.4.Choix de l’emplacement et du nombre des détecteurs :

Après avoir étudié les dimensions des zones a risque de l’unité de régénération et en

s’appuyant sur les couvertures des détecteurs choisie nous avons reparties l’unité sur cinq

zones tel que :

Le Rez de chaussée de l’unité de régénération est divisé en trois zones risquées données par la

figure 11.

Zone 1 : elle contient deux détecteurs f1 et f5 afin de sécuriser le four et les 3 ballons.

Zone 2 : elle contient trois détecteurs f2, f3et f4 permettant de sécuriser les pompes,

les échangeurs et les bacs.

Zone3 : elle contient deux détecteurs f6, f7 dans le but de donner plus de protection au

rez de chaussée vue à l’encombrement des matériels.

Méthode

caractéristique

DETECTION

MULTI-IR

DETECTION

MONO-IR :

DETECTION UV

Température max -55° à 85°C -40° à +75°C -20° à 70°C

IP 66 / 67 66 40

Sensibilité aux bruits ++ + -

Plage de sensibilité 50 à 215 m + 185à 265 nm

Précision ++ + -

Prix - - -

Etalonnage + + +

Maintenance ++ + +

Humidité + 0 à 95% HR -


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.

Figure 11: Schéma d’emplacement des détecteurs dans les zones 1,2 et3

Le deuxième étage est la Zone4 qui est composés : d’un bac, d’une colonne, d’un échangeur

et d’un évaporateur.


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Il contient deux détecteurs f8 et f9 dont l’emplacement est donné par la figure suivante :

Figure 12: Schéma d’emplacement des détecteurs dans la zone 4

Le troisième, quatrième et cinquième étages sont protégés par un seul détecteur f10, ils

sont considéré tous comme la zones 5 puisque le risque d’incendie dans cette zone est

très faible selon les agents de l’unité de régénération.

6m

7.5m


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Figure 13: schéma d’emplacement des détecteurs dans la zone 5

1.5.Caractéristiques des détecteurs multi-IR :

Afin de rédiger les appels d’offres pour l’acquisition de détecteur Multi-IR choisis, nous

avons mis en place les documents de spécifications techniques (Annexe 1) pour les détecteurs

Multi-IR nécessaires aux cinq Zones. Ces documents tiennent compte des caractéristiques

intrinsèques des détecteurs et de l’environnement où ils vont se placer.

Chaque document est composé de quatre grandes parties :

Informations général :

12m

4.5m


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Les caractéristiques du détecteur :

Spécifications environnementales

Les options :

1

2

3

4

5

6

(1) : Nom de l’instrument (2) : La quantité demandée (3) : Classification de

l’environnement (4) : Température ambiante (5) : Preuves de certifications (6) : Fluide

(7) :

(8) :

9

10

8

7

11

(12) :la Température ambiante

(13) : le temps de réponse

(14) : le champ de vison

(15) : Choc mécanique

(16) : Le protocole de

communication

(17) : Coffrage

(18): La connexion électrique

12

13

14

15

16

17

18

(19) : Protection contre

l’infiltration

(20) : vibration

(21) : Humidité

19

20

21

(22) : Relais de panne

(23) : Tests intégrés manuels

(24) : holder

(25) : Optique chauffée

(26) : Témoins lumineux

22

23

24

25

26

(7) : L’alimentation

(8) : Le signal de sortie du

détecteur

(9) : La certification produit du

détecteur

(10) : les dimensions du

détecteur

(11) : le poids

(9) :

(10) :


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2. Choix de l’électrovanne:

Une électrovanne ou électrovalve est un dispositif commandé électriquement permettent

d’autoriser ou d’interrompre par une action mécanique la circulation d’un fluide ou d’un gaz

dans un circuit. Il existe deux types d’électrovannes : « tout ou rien » et « proportionnelle ».

Les électrovannes dites de « tout ou rien » comme le montre la figure 14 ne peuvent

s’ouvrir qu’en entier ou pas du tout. L’état change suivant qu’elles sont alimentées

électriquement ou non.

Figure 14: Electrovanne

Les caractéristiques techniques des électrovannes choisies sont :

Pression maximum du fluide : 10 bars.

Différentiel de pression minimum : 0,3 bar.

Différentiel de pression maximum : 10 bars.

Température maximum du fluide : 90 °C.

Température ambiante maximum : 80 °C

Fréquence : 50 Hz.

Tensions d'alimentation : 230 V et 24 V.

Bobine : protection IP 65 - 5 000 heures maxi

3. Choix de la sirène:

Dans un dispositif de sécurité, la sirène d’alarme est un élément essentiel voir indispensable.

Figure 15: Sirène


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Les caractéristiques techniques de la sirène choisie sont :

Tension : 12-24 V DC

Volume Sonore : 100-105 dB

Plage de tension : 18.5V – 31.6 V

Consommation du courant : 80 mA

Raccordement : borne à vis avec protection de fil, 1.5 mm² max.

Fixation : fixation sur équerre

Conclusion:

Dans ce chapitre, nous avons fait le dimensionnement de l’installation de détection

d’incendie. En fait, nous avons choisi le type des détecteurs à utiliser à savoir les détecteurs

de flamme multi-IR. En outre, nous avons étudié l’emplacement et choisi le nombre adéquat

de ces détecteurs afin de sécurisé le mieux l’unité de régénération. Aussi le choix des

électrovannes et de la sirène a été traité dans ce chapitre.

Dans le chapitre suivant, nous allons détailler la solution proposée.

CHAPITRE 3 : Conception du système de détection d’incendie 2017/2016

ISETB Page | 24

Chapitre 3:

Conception du système de détection

d’incendie


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Introduction:

Afin d’assurer la sécurité des individus et du matériel de la SOTULUB, les détecteurs

de flammes choisis doivent être suivies en temps réel et doivent être accompagnées par un

système d’alarmes. C’est pour ces raisons que nous commencerons ce chapitre par décrire le

principe de fonctionnement de notre système ainsi que le Grafcet (maitre/esclave) réalisé. Puis

nous passerons à faire le choix d’api pour faire la programmation et les tests.

1. Principe de fonctionnement:

En cas de détection de flamme on aura en premier lieu une pré-alarme qui va être affichée

sur l’écran en précisons la zone et le capteur enclenché. La sirène sera activée pendant une

durée de 20 secondes en cas de pré-alarme provenant de n’importe quel détecteur. Si le

problème persiste on aura une alarme qui provoque l’activation en continue de la sirène.

Pour le rez de chaussée on n’exige que deux capteurs de la même zone soit en état

d’alarme pour activer l’électrovanne de cette zone automatiquement. De plus, en cas

d’incendies dans les trois zones du rez de chaussée sont enclencher cela engendre l’arrêt

total automatique de production. En cas de détection d’anomalie par l’opérateur il peut

appuyer sur le bouton d’arrêt d’urgence doux qui permet de désactiver les autres étapes.

2. GRAFCET:

Nous avons réalisé un grafcet maitre esclave puisque on a besoins d’une synchronisation

entre les grafcets tel que les détecteurs de chaque zone peuvent faire leur rôle sans être

interrompus ou mis en attente par les autres.

2.1.Grafcet point de vue système :


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1.1.Grafcet point de vue système :

Figure 16: Grafcet Maitre (point de vue système)

Figure 17:Grafcet esclaves 1, 2 et 3 (point de vue système)

10

Pré-alarme

11

12

13

14

15

Activer sirène

Temps écoulé (20s)

=1

Alarme

Activer sirène

Deux capteurs activés

Ouvrir vanne Activer sirène

Deux capteurs non actifs

=1

Fermer vanne

0

2

1

Départ cycle . alarme . pré-alarme )

Trois électrovannes ouvertes

Fermer les électrovannes Arrêt total

=1


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Figure 18: Grafcet 1er et 2éme étages (point de vue système)

1.2.Grafcet point de vue commande :

Figure 19: Grafcet Maitre

]PA10.AL10.PA9.AL4.PA8.Al8.PA7.AL7.PA6.AL6

.PA5.AL5.PL4.AL4.PA3.AL3.PA2.AL2.PA1.Al1Dcy.[

0

2

1

C=3

=1

HS0000 Fev2 Fev1 Fev3

40

Pré-alarme Alarme

41 Activer sirène 11 Activer sirène

42

Alarme Temps écoulé (20s)

=1


ISETB Page | 28

Figure 20: Grafcet esclave1

Figure 21:Grafcet esclave2

PA2+PA3+PA4

21

(AL2+AL3+AL4).X1

22

=1

t/x21/20s AL2.AL3+AL2.AL4+AL3.AL4

24

23

1

S

AL2.AL3+AL2.AL4+AL3.AL4

25

OVEV2

FEV2 C=0

C+1

S

S

=1

20

S

PA1+PA5

11

(AL1+AL5).X1

12

=1

t/x11/20s AL1.AL5+AL1 (AL2+AL6) +AL2.AL5

14

13

1

S

AL1.AL5+AL1 (AL2+AL6) +AL2.AL5

15

OVEV1

FEV1 C=0

C+1

S

S

=1

10

S


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Figure 22: Grafcet esclave3

Figure 23:Grafcet 1er étage

40

PA8+PA9

(AL8+AL9).X1

41 S 11 S

42

AL8+AL9

t/x41/20s

=1

PA1+PA5

31

(AL6+AL7).X1

32

=1

t/x31/20s AL6.AL7+AL6.(AL2+AL3)+AL7.(AL3+AL4)

34

33

1

S

AL6.AL7+AL6.(AL2+AL3)+AL7.(AL3+AL4)

35

OVEV3

FEV3 C=0

C+1

S

S

=1

30

S


ISETB Page | 30

Figure 24:Grafcet 2éme étage

3. Choix de l’automate programmable (API) :

3.1.Les critères de choix :

Un automate programmable industriel (API), est une machine électrique programmable

destinée pour contrôler des systèmes industriels en temps réel. Il est adaptable au plusieurs

applications industrielles ce qui explique sa construction modulaire.

Suite aux caractéristiques du milieu industriel de la SOTULUB (humidité, température,

poussière, vapeur, bruit, gaz, pollution chimique, perturbation électrique), on abandonne

l’idée selon laquelle on construit une carte électronique d’acquisition et on se dirige vers le

choix d’un automate programmable industrielle.

Pour le choix de l’API, nous prendrons en considération certains critères :

Les compétences et l’expérience de l’équipe d’automaticiens en mise en œuvre et

en programmation de la gamme d’automate.

La disponibilité des pièces de rechange.

La gestion de maintenance : le nombre de pièce de rechange en stock.

La qualité de service après-vente.

Les performances des processeurs : vitesse, données, opérations, temps réel,…

Le type et le nombre des entrées/sorties.

La possibilité d’extension.

50

PA10

AL10.X1

51 S 11 S

52

AL10

t/x51/20s

=1


ISETB Page | 31

L’expertise des employés dans leur utilisation.

Les fonctions de communication.

Tous ces critères doivent être pris en compte pour effectuer le bon choix de l’automate

programmable.

Il existe plusieurs API sur le marché dont leurs principaux constructeurs sont les suivants :

SIEMENS

Rockwell Automation

Mitsubishi

Schneider

OMRON

En prenant en considération les critères de choix choisis, le constructeur allemand SIEMENS

demeure le plus adéquat pour notre application. En effet, il a la marque la plus utilisée au

monde. De plus, ce constructeur offre des larges gammes de produits extensibles pour des

diverses applications et capables de communiquer avec les autres automates des autres

constructeurs.

3.2.Liste des entrées /sorties:

Pour avoir un choix adéquats d’API pour notre projet nous avons réalisés notre liste d’entrée /

sorties qui se compose de 24 entrées et 13 sorties numériques :


ISETB Page | 32

Figure 25 : liste d'entrées / sorties

3.3. Le choix de l’automate programmable industriel :

Le constructeur SIEMENS offre des larges gammes des API tel que :

SIMATIC S7-200

SIMATIC S7-300

SIMATIC S7-400

SIMATIC S7-1200

Puisque on a un automate S7-300 disponible et adéquats pour notre projet et nos besoins, nous

adopterons le choix de l’API SIMATIC S7-300.

Figure 26: SIMATIC S7-300


ISETB Page | 33

Pour l’automate SIMATIC S7-300, il existe plusieurs CPU :

CPU 312

CPU 314

CPU 315-2DP

CPU 315-2 PN/DP

CPU 317-2DP

CPU 317-2 PN/DP

CPU 319-3 PN/DP

Pour répondre au cahier des charges dans sa partie automatisme, nous chercherons un CPU

extensible pour assurer la protection automatique de toutes les zones risquées : L’unité de

régénération est répartir sur cinq zones risquées.

Pour cela, nous avons choisi le CPU 315-2DP qui est extensible jusqu’à 4 châssis de 8

modules.

Pour notre étude qui porte 5 zones choisis, nous avons 24 entrées numériques et 13 sorties.

Nous avons besoins de : N= 24*1.25 donc de N=30 entrées numériques.

*Il est à noter que notre multiplication par 1.25 sert à laisser des places réserves en cas de :

pannes, ajouts, modifications,…etc.

Pour cela, nous choisirons 1 module à 32 entrées numériques et un module de sortie de 16.

Conclusion :

Ce chapitre a été réservé à la description du système de détection d’incendie en

utilisant les différents points de vue de grafcet. La détermination des nombres des

entrées/sorties du système nous a permis de choisir l’API adéquat à notre application. Le

chapitre suivant sera consacré à la programmation et la supervision de notre système.

CHAPITRE 4 : Programmation et supervision du système automatique de sécurité 2017/2016

ISETB Page | 34

CHAPITRE 4

Programmation et supervision du

système automatique de sécurité


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Introduction :

La supervision est un système informatique interactif qui se situe entre les automatismes

d’atelier et la gestion de production visant à fournir aux opérateurs les informations leurs

permettent de prendre, au bon moment, les bonnes décisions pour assurer la conduite d’une

production complète.

1. Programmation:

1.1. Logiciel utilisé : (Totally Integrated Automation Portal) :

Selon SIEMENS, TIA Portal est la clé ouvrant l’accès au potentiel intégral de la Totally

Integrated Automation. Le logiciel optimise l’ensemble des procédures au niveau

planification, machine et processus. Son interface utilisateur intuitive, ses fonctions simples et

sa transparence totale des données le rendent extrêmement convivial. Des données et projets

déjà existants peuvent être intégrés aisément, ce qui garantit la sécurité de l’investissement.

Langage de programmation :

Les langages de programmation CONT, LIST et LOG pour S7-300/400 font partie

intégrante du logiciel de base.

-Le schéma à contacts (CONT) est un langage de programmation graphique. La syntaxe des

instructions fait penser aux schémas de circuits. CONT permet de suivre facilement le trajet

du courant entre les barres d'alimentation en passant par les contacts, les éléments complexes

et les bobines.

-La liste d'instructions (LIST) est un langage de programmation textuel proche de la machine.

Dans un programme LIST, les différentes instructions correspondent, dans une large mesure,

aux étapes par lesquelles la CPU traite le programme. Pour faciliter la programmation, LIST a

été complété par quelques structures de langage évolué (comme, par exemple, des paramètres

de blocs et accès structurés aux données).

-Le logigramme (LOG) est un langage de programmation graphique qui utilise les boîtes de

l'algèbre de Boole pour représenter les opérations logiques. Les fonctions complexes, comme

par exemple les fonctions mathématiques, peuvent être représentées directement combinées

avec les boîtes logiques.


ISETB Page | 36

1.2. Programmation :

Blocs des programmes : l’automate met à disposition différents types de blocs qui

contiennent les programmes et les données correspondants. Selon les exigences et la

complexité du processus, il est possible de structurer le programme en différents

blocs : OB, FB et FC.

o OB : bloc d’organisation : les OB sont appelés par le système d’exploitation

en liaison avec l’événement d’exécution du programme.

o FC : fonction : ce sont des blocs de code sans mémoire.

o FB : bloc fonctionnel : Ce sont des blocs de code qui mémorisent

durablement leurs paramètres d’entrées/sorties dans des blocs de données.

o DB : bloc de donner : Les blocs de données du programme utilisateur qui

contiennent des données utilisateur.

Notre programme contient 3 blocs :

o Main(OB1) : contient le programme principal

o Les équations d’entrées [FB2, FB3, FB4, FB5, FB6, FB7]

o Les équations de sorties [FB1]

Figure 27: blocs de programme


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Figure 28: Les éléments du programme

Nom du projet

CPU

Programme CPU

Variables API


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Après avoir créé les équations des étapes de GRAFCET on a traduit ses équations en

LADDER.

Exemple LADDER des étapes X0, X 28 sont données par les figures suivantes :

Figure 29 : étape 0

Figure 30: étape 12


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Des exemples d’affection des sorties sont données par les réseaux des figures suivant :

Figure 31: activation de la sirène

Figure 32: ouverture et fermeture de l'une des électrovannes


ISETB Page | 40

Figure 33: arrêt total de production

Figure 34:appel des blocs

1.3. Table de variables:


ISETB Page | 41

Tableau 2:variables de système( partie1 )


ISETB Page | 42

Tableau 3: variable de système (partie 2)

2. Supervision:

La supervision est une technique industrielle de suivi et de pilotage informatique de

procédés de fabrication automatisées. Elle concerne l’acquisition de données (mesures,

alarmes, retour d’état de fonctionnement) et des paramètres de commande de système confiés

à l’API


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La première interface rencontrée dans notre système sera l’interface USER tel qu’en

appuyant sur le « demande d’accès » il faut entrer à la page d’accueil du système le nom

d’utilisateur et le mot de passe correspondant pour avoir un accès

Figure 35: Interface USER

Sur la page d’accueil est affiché un bouton « indicateur d’alarme » qui permet de signaler s’il

y a alarme ou pré-alarme dans le système.

La page d’accueil se compose de trois boutons :

-« Rez de chaussée ».

- « 1er étage».

- « 2éme étage».


ISETB Page | 44

L’utilisateur peut sélectionner et superviser n’importe quel endroit selon les alarmes et les

avertissements signalés.

Figure 36: page d'accueil

Sur l’écran du page de la page d’accueil on peut avoir des notifications qui informent sur

l’état des détecteurs et des électrovannes.


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Figure 37: exemple des notifications sur la page d'accueil

Le Rez de chaussée est divisé sur trois zones pour assuré la couverture totale du surface par

les détecteurs de flamme. (Il dispose 7 détecteurs).

Il est composé aussi de trois électrovannes qui fonctionnent en cas de détection de flamme

selon la logique qu’on a choisie lors de programmation.

Les autres éléments du Rez de chaussé sont :

Bacs


ISETB Page | 46

Evaporateurs

Pompes

Colonnes

Four, Torche

On trouve aussi deux boutons « retour » pour retourner au page d’accueil et un

bouton « quitter » pour quitter le système et revenir a l’interface USER.

Figure 38: Rez de chaussée


ISETB Page | 47

Le 1er étage est composé de deux détecteurs de flamme, colonnes, bacs, échangeurs,

évaporateurs.

Figure 39: 1ére étage

Le 2éme étage est sécurisé par un seul détecteurs de flamme, il est composé des bacs et des

colonnes et des échangeurs.


ISETB Page | 48

Figure 40: 2éme étage

CONCLUSION :

Au cours de ce chapitre, nous avons décrit les différentes étapes de la programmation

et la supervision du système de détection de flamme sous TIA Portale. Les interfaces réalisées

permettent de valider la solution proposée.

Conclusion générale 2017/2016

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Conclusion générale

Au cours de ce projet, nous avons élaboré une étude pour l’amélioration du système de

sécurité de l’unité de régénération. Premièrement, nous avons étudié les zones risquées de

l’usine et l’environnement de travail. Ensuite, nous avons choisi des détecteurs de flamme

multi-IR suite à une étude comparative des différents types de détection.

Ces détecteurs, que nous avons développé leurs documents d’instrumentation

(spécifications techniques, option, spécifications environnemental), nous permettent

d’augmenter la rapidité de détection des incendies et diminuer les fausse alarmes.

Et dernièrement, afin d’améliorer la sécurité (des individus, de l’unité de régénération) et

d’assurer une surveillance de ces zones critiques, nous avons proposé un petit système qui

nous permet de suivre en temps réel ces zones, de nous avertir dans le cas de détection des

flammes. Selon les alarmes générées, des différentes actions sont prises afin de diminuer les

temps d’arrêt de production.

Avec cette étude nous minimiserons les risques d’incendies et d’explosion, nous

améliorerons la sécurité des individus et des installations et nous réaliserons le bon suivi de

production.

Pendant ce projet, nous avons eu l’occasion de maîtriser des grands outils logiciels tels

que : TIA PORTAL, XRELAIS, AUTOCAD. En plus, nous avons développé nos

connaissances sur les détecteurs et sur la chimie dans le domaine pétrolier.

A part les connaissances techniques, nous avons pu développer nos compétences de

communication pendant nos enquêtes sur terrain et nous avons pu appliquer la gestion de

projet sur un projet réel.

Netographie

[1] https://www.siemens.com

[2] http://france-arrosage.fr/img/pdf/955053_notice_0.pdf

[3] http://www.sotulub.com.tn

[4] https://www3.spectrex-inc.com/files/sharpeye/datasheet/ds-f-4040m.pdf

[5] http://www.zoneindustrie.com

https://www.siemens.com/http://france-arrosage.fr/img/pdf/955053_notice_0.pdfhttp://www.sotulub.com.tn/https://www3.spectrex-inc.com/files/sharpeye/datasheet/ds-f-4040m.pdfhttp://www.zoneindustrie.com/

Annexes

Annexe 1 : spécifications techniques du détecteur

This

do

cum

ent

has

bee

n p

rep

ared

by

SOTU

LUB

and

is e

xclu

sive

pro

per

ty o

f SO

TULU

B. U

nau

tho

rise

d c

om

mun

icat

ion

or

rep

rodu

ctio

n is

no

t pe

rmit

ted.

SOTULUB 1

INSTRUMENT DATASHEET

FLAME DETECTOR

Prepared TA-SK Doc.No. : 2

Checked DH Contract.No: --- 3

Approved - Sheet 4

Date 24/02/17 Rev 0 5

CLIENT : SOTULUB PROJECT : FLAME DETECTION SYSTEM SI-TE : Bizerta-Tunisia 6

G

en

era

l

Instrument Tag 7

Quantity 8

Area Classification 9

Ambiant Temperature MIN MAX -3°C +45°C 10

Approvals and certifications Required 11

Fluid Hydrocarbure, gaz 12

C

apte

ur

Power supply 24 v DC 13

Output signal Relay 14

Certification ATEX, IECEx 15

Dimensions Max 150 x 130 x200 mm 16

Weight Max 3 kg 17

Ambiant Temperature MIN MAX +85°C -55°C 18

Temps de reponse < 7 second 19

Coverage Horizontal90° Vertical90° 65 m 20

Mechanical shock conforme à la norme MIL-STD-810C, méthode 516.2, procédure I 21

Protocol of communication HART Protocol 22

Housing A – Aluminium 23

Electrical connection M25 24

25

Envi

ron

me

nta

l sp

eci

fica

tio

n

IP 66 26

Vibration conforme à la norme MIL-STD-810C, méthode 514.2, procédure VIII 27

Humidity conforme à la norme MIL-STD-810C, méthode 507.1, procédure IV. 28

29

Op

tio

n Fault Relay Required 31

Integrated Testing Manuals Required 32 Holder Required 33

Heated window Required 34 Lights Indicator of detector status 35

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45

46

47

48

0 Preliminary Issue KS-TA DH - 24/02/17 49

Rev. Description Prepared Checked Approved Date 50

Annexe 2 : plan de câblage du module d’alimentation

Annexe 3 : Plan de câblage du module d’entrées (les 16 dernières entrées)

Annexe 4 : Plan de câblage du module de sorties (les électrovannes + l’arrêt total+ sirène)

Annexe 5: Plan de câblage du module de sorties (Signalisations)

Résumé :

Notre projet consiste à dimensionner et concevoir un système de supervision et de détection

de flamme afin de protéger l’unité de régénération da la SOTULUB. L’idée consiste à

surveiller en temps réel les zones risquées pour pouvoir réagir rapidement et d’une manière

adéquate en cas d’incendie.

L’interface de notre système doit nous informer sur les capteurs déclenchés et leurs

localisations. Selon la nécessité, une sirène, des extincteurs dans les zones concernés seront

activés.

Mots clés : unité de régénération, capteur de flamme, supervision, AutoCad, TIA Portal.

Abstract :

Our graduation Project consists on developing a system of supervision and flame detection to

protect the SOTULUB regeneration unit. The idea is to monitor in real time risky areas so that

they can react quickly and adequately in case of fire.

The interface of our system must inform us about the triggered sensors and their locations.

Depending to necessity, a siren and extinguishers in the areas concerned will be activated.

Keywords : Regeneration unit, flame sensor, supervision, AutoCad, TIA Portal.

Étude d’un système de détection de flammeÉlaboré par :Encadré par :

CHAPITRE 1Présentation de l’environnement du travail1. Présentation de l’entreprise d’accueil:2. L’unité de régénération :2.1. Processus de régénération de l’huile :2.2. Avantages de l’unité de régénération :

3. Le risque d’incendie :3.1. Incendie et explosion :

4. Les types de processus de combustion :5. Prévenir les risques d’incendies :6. Présentation du projet:6.1. Enoncé du besoin :6.2. Problématique:6.3. Cahier des charges:

Chapitre 2:Dimensionnement de l’installation de détection de l’incendie1. Les détecteurs d’incendie:1.1. Les types des détecteurs automatiques :1.2. Choix du détecteur:1.2.1. Les types des détecteurs de flamme :

1.3. Les critères de choix des capteurs :1.4. Choix de l’emplacement et du nombre des détecteurs :1.5. Caractéristiques des détecteurs multi-IR :

2. Choix de l’électrovanne:3. Choix de la sirène:Chapitre 3:Conception du système de détection d’incendie1. Principe de fonctionnement:2. GRAFCET:2.1. Grafcet point de vue système :

3. Choix de l’automate programmable (API) :3.1. Les critères de choix :3.2. Liste des entrées /sorties:3.3. Le choix de l’automate programmable industriel :

CHAPITRE 4Programmation et supervision du système automatique de sécurité1. Programmation:1.1. Logiciel utilisé : (Totally Integrated Automation Portal) :1.2. Programmation :1.3. Table de variables:

2. Supervision:

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