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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. *. Texte souligné bleu.

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sommaire

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

r gles de navigation

*

Texte souligné bleu

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Règles de navigation

Guide de navigation

Règles de navigation

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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

syst me r el

Présentation 1/2

Système réel

Frontière du système réel

A0

Asperseurs

Canalisations amovibles

Borne d’irrigation

Unité de pression

Point d’eau

caract ristiques du syst me r el

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
notions d hydraulique

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 
caract ristiques du syst me didactis

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.
fonction globale a 0

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

diagramme a0

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

filtrer mettre sous pression distribuer a4

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

synoptique du syst me

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

pupitre de commande

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

d tails du pupitre

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

photo carte de r gulation
Photo carte de régulation

Carte de régulation

Carte de régulation

Schéma

sch ma carte r gulation
Schéma carte régulation

Carte de régulation

photo api tsx micro

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

sch ma des entr es api
Schéma des entrées API

Entrées TOR

Module de sorties

automate

Commande des électrovannes

sch ma des sorties api

Sorties TOR

Schéma des sorties API

Module de sorties automate

Voyants de mise en service des électrovannes

sch ma des entr es sorties analogiques

Entrées sorties analogiques

Schéma des entrées sorties analogiques

Sortie analogique

TSX Micro

Entrées analogiques

photo contacteurs variateurs

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

photo motopompe

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

sch ma de puissance motopompe

Schéma de puissance (motopompe)

Schéma de puissance (motopompe)

Moteur à vitesse variable 1,5 KW

Moteur à vitesse variable 1,1 KW

photo r servoirs

Photo réservoirs

Photo réservoirs

Réservoirs Vessies

Capacité: 25L

Fonction : Anti-coups de bélier (Stabilise les fluctuations de pression et de débit)

photo canalisations

Photo canalisations

Photo canalisations

canalisations

Vanne pertes de charges

Fonction : permet de simuler les pertes de charges dans la canalisation

capteurs de pressions
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

capteur de d bit

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

sch ma capteurs de pression

Capteurs de pression

Schéma capteurs de pression

Capteurs de pression amont et aval

bibliographie et sites internet
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
auteurs34

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