Sommaire

1. Station d’irrigation IRIS Auteurs Sommaire Aide à l’approche fonctionnelle et structurelle d’un système Présentation du système réel Présentation du système didactique Approche fonctionnelle Bibliographie – Sites Internet Guide de navigation Quitter

2. * Texte souligné bleu Indique un lien hypertexte. Règles de navigation Guide de navigation Règles de navigation Un clic souris sur : Permet de revenir à la diapositive « Sommaire ». Retour sommaire Retour sommaire du menu en cours Permet d’accéder à la diapositive de départ de la branche active de l’arborescence du diaporama. Diapositive précédente Permet d’accéder à la diapositive précédente dans la logique de l’arborescence du diaporama. Diapositive suivante Permet d’accéder à la diapositive suivante dans la logique de l’arborescence du diaporama. Sélection fonction Permet de sélectionner une fonction dans une liste proposée. Le symbole indique un lien hypertexte associé au flux (« Info-bulle »)

3. Auteurs AUTEURS BARTHEN Norbert, professeur au lycée Victor Hugo de Colomiers CHOULLI Rachid, professeur au lycée Jolimont de Toulouse MENDOUSSE Jean-Michel, formateur à l’IUFM Midi-Pyrénées MIAS Serge, formateur à l’IUFM Midi-Pyrénées, responsable du groupe

4. Présentation 1/2 Système réel Frontière du système réel A0 Asperseurs Canalisations amovibles Borne d’irrigation Unité de pression Point d’eau

5. Présentation 2/2 • La station d’irrigation de VERNIOLLE possède comme source d’eau l’ARIEGE. Cette eau transite par les canalisations de la station jusqu’aux bornes situées à proximité des cultures. • Le débit total est de 1080 litres/s • La hauteur manométrique totale est de 160 m. • L’eau est filtrée (filtre de 1,5 mm). • Le pompage se fait à l’aide de huit groupes (deux sont utilisés soit en vitesse fixe, soit en vitesse variable). • Une cuve de 25000 litres assure la protection « anti-bélier ». • L’alimentation en énergie électrique est assurée par une ligne de 20 KV et un poste de transformation de 3*1250 KVA. • La surface d’arrosage doit rester constant, les asperseurs sont calibrés en débit sous une pression donnée. Le nombre d’asperseurs en service peut varier, donc le débit varie, donc il est nécessaire de maintenir la pression constante. Caractéristiques du système réel

6. P H G R H G A P o m p e Notions d’hydraulique • Grandeurs et unités • Pression : la pression s’exprime en Pascal ou en Bar • Pascal 1 Pa = 1 N / m² • Bar 1 bar = 105 Pa • Hauteur manométrique : c’est la différence de pression entre deux points A et B. • H = PB - PA en mètres de colonne d’eau (m.c.e.). • Dans la pratique on considèrera : 1 bar = 10 m.c.e. • Hauteur manométrique totale : HMT = HGA + HGR + PA + PR + P • HGA : Hauteur géométriqued’aspiration • HGR : Hauteur géométriquede refoulement • PA et PR : pertes de charge • P : Pression utile au niveau de l’aspersion. • Puissance utile nécessaire à la pompe : • Pu : puissance utile de la pompe en Watts • m : masse d’eau en kg pompée en un temps t en s (calculée à partir du débit en m3/h) Notions d’hydraulique 

7. Système didactisé 1/2 Photo du système didactisé A0

8. Système didactisé 2/2 Caractéristiques du système didactisé • Le système est homothétique en débit et en pression à la station d’irrigation de VERNIOLLE en ARIEGE. La surface d’arrosage doit rester constante, les asperseurs sont calibrés en débit sous pression donnée. • Le nombre d’asperseurs en service peut varier, donc le débit varie aussi. Il est donc nécessaire d’assurer le maintien de la pression à valeur constante quel que soit le débit afin de garder constante la surface d’arrosage. • Le système fonctionne en circuit fermé, l’eau pompée est refoulée dans la bâche. La mise sous pression se fait à l’aide de deux groupes motopompes, un à vitesse fixe, l’autre à vitesse variable. • Deux réservoirs de 25 litres assurent la protection « anti-bélier ». • L’alimentation électrique : 3*400V + N + PE • Pour la régulation, le système dispose : • soit d’une carte de régulation associée au modulateur en mode automatique, • soit de l’automate avec son superviseur en mode automate. • Enfin l’eau véhiculée à l’intérieur d’une tuyauterie ( tuyaux, coudes et crépines ) est soumise à des contraintes de frottements appelés « pertes de charge ». Celles-ci sont simulées sur le système didactique par une vanne.

9. Analyse fonctionnelle>A-0 Consigne de pression Paramètres PI Réglage du pressostat Nombre d’asperseurs Pertes de charge Réservoirs tampons Programme API Modes de marches Réseau EDF 3*400V – 50Hz Marche Arrêt Arrêt d’urgence Fonction globale : A-0 W E R C Informations pupitre Eau stockée à la pression atmosphérique Irriguer par aspersion , , Eau aspergée sous pression A0 Energie calorifique perdue Station d’irrigation A-0

10. Filtrer, mettre sous pression et distribuer A4 Électropompes Réservoirs Crépines canalisations Acquérir les états du système A5 Capteurs de débit Capteurs de pression Analyse fonctionnelle>A-0>A0 R W E Diagramme A0 Modes de marche Consigne pression Ws Communiquer avec le système Informations pupitre Ws Réglage PI Seuils pressostat A1 Pupitre Consigne Traiter les données Commande variateur Ws A2 Energie électrique modulée Carte de régulation API Energie calorifique perdue Energie électrique 3x400V+N+PE Gérer et moduler l’énergie Ws Caractéristiques du réseau hydraulique Image fréquence Rotation PV C W A3 Contacteurs Variateur Eau aspergée sous pression Eau stockée à la pression atmosphérique Réglage capteurs Ws R Images débit, pressions amont et aval Etat contact pressostat A0 Image pression amont

11. Filtrer et refouler A41 Électropompes Distribuer L’eau A42 Canalisations Asperger A43 Asperseurs Electrovannes Analyse fonctionnelle>A-0>A0>A4 C Ws Filtrer, mettre sous pression, distribuer A4 Caractéristiques du réseau hydraulique Energie électrique modulée Pertes calorifiques Eau stockée à la pression atmosphérique Electrovannes E C Pertes de charge Fuites d’eau Eau sous pression constante et à débit spécifié Pertes calorifiques Pression aval Ws C Eau aspergée sous pression A4

12. Support d’activité A-0 Support d’activité A-0 A0 Voir synoptique

13. Clapet Pompe à vitesse fixe Réservoirs 25 L Aspiration Électrovannes Asperseur Pompe à vitesse variable Aspiration Pressostat Capteur pression amont Vanne pertescharges Capteur pression aval Capteur débit Synoptique Manomètre Synoptique du système

14. Pupitre 1/2 Pupitre de commande Indication de la pression amont Indication de la vitesse de rotation De la pompe à vitesse variable Indication de la pression aval Indication du débit Commande des électrovannes Cliquez dessus Pour agrandir

15. Pupitre 2/2 Voyant fonctionnement pompe à vitesse fixe Voyant défaut Détails du pupitre Consigne pression Voyant mise sous tension Choix du mode de fonctionnement Bouton poussoir et voyant marche Voyant fonctionnement pompe à vitesse variable Bouton d’arrêt d’urgence Bouton poussoir essais lampes Bouton poussoir arrêt

16. Photo carte de régulation Carte de régulation Carte de régulation Schéma

17. Schéma carte régulation Carte de régulation

18. API Entrées sorties analogiques Photo API TSX Micro Schéma de câblage des entrées TOR automate Schéma de câblage des sorties TOR automate Schéma de câblage des entrées et sorties analogiques TSX Micro

19. Schéma des entrées API Entrées TOR Module de sorties automate Commande des électrovannes

20. Sorties TOR Schéma des sorties API Module de sorties automate Voyants de mise en service des électrovannes

21. Entrées sorties analogiques Schéma des entrées sorties analogiques Sortie analogique TSX Micro Entrées analogiques

22. Contacteurs variateur Photo contacteurs variateurs Contacteurs Variateur : Leroy Somer Digidrive Se 2,5T Ientrée = 6,4A sous 400V – 50Hz Isortie = 4,2A à fréquence de découpage 3 KHz Pmoteur = 1,5Kw Schéma

23. Schéma contacteurs variateur Contacteurs Schéma contacteurs variateur Variateur

24. Photo motopompe Schéma Photo motopompe Caractéristiques pompe à vitesse variable : Moteur Leroy Somer LS 90S Couplage étoile 400V – 50Hz Nn = 2870 tr/min cos φ = 0,81 et In = 3,3A Puissance : 1,5 KW turbine Leroy Somer MIV 5.7/B Hmax = 80m Caractéristiques pompe à vitesse fixe : Moteur Leroy Somer LS 80L Couplage étoile 400V – 50Hz Nn = 2835 tr/min cos φ = 0,84 et In = 2,5A Puissance : 1,1 KW turbine Leroy Somer MIV 5.5/B Hmax = 58m

25. Schéma de puissance (motopompe) Schéma de puissance (motopompe) Moteur à vitesse variable 1,5 KW Moteur à vitesse variable 1,1 KW

26. Photo réservoirs Photo réservoirs Réservoirs Vessies Capacité: 25L Fonction : Anti-coups de bélier (Stabilise les fluctuations de pression et de débit)

27. Photo canalisations Photo canalisations canalisations Vanne pertes de charges Fonction : permet de simuler les pertes de charges dans la canalisation

28. Capteurs de pressions Capteurs de pression Capteur de pression amont ou aval Caractéristiques : • Type : ED 517 / 314 . 411 / 075 • Gamme de pression : 1 – 10 bars • signal de sortie : 0 – 10 V DC Fonction : Mesurer la pression et fournir en sortie une tension continue de 0 à 10V proportionnelle à la pression. Cette information est envoyée à la carte de régulation Schéma

29. Capteurs de débit Capteur de débit Capteur de débit Caractéristiques : Capteur à roue à palettes SIGNET 515 Plage de mesure : 0,3 à 6 m/s Précision : ± 1 % de la pleine échelle Aucune tension d’alimentation Signal de sortie : 0,3V par m/s 15 à 18 Hz par m/s Schéma

30. Capteurs de pression Schéma capteurs de pression Capteurs de pression amont et aval

31. Capteur de débit Schéma capteur de débit Capteur de débit

32. Bibliographie et sites Internet • Système de distribution d’eau asservi en pression (Réseau National de ressources en Électrotechnique - matériel didactique LEROY SOMER) • Toutes les photos ont été réalisées au lycée Jolimont et elles sont libres d’utilisation

33. Voulez-vous vraiment quitter le diaporama? NON OUI

34. auteurs auteurs AUTEURS BARTHEN Norbert, professeur au lycée Victor Hugo de Colomiers CHOULLI Rachid, professeur au lycée Jolimont de Toulouse MENDOUSSE Jean-Michel, formateur à l’IUFM Midi-Pyrénées MIAS Serge, formateur à l’IUFM Midi-Pyrénées, responsable du groupe