Fiabilité et qualité optimalesSolutions d'automatisation du traitement de l'eau et des déchets

totally integratedAUTOMATION

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UN PARTENAIRE COMPÉTENTen automatisation

Siemens est présent dans le monde entier. Partout, son nom est syno-

nyme d'innovation, d'écoute du client et de compétitivité. Et ce, aussi

bien pour les 400 000 personnes qui composent son effectif que pour

ses millions de clients et ses centaines de milliers de fournisseurs et partenai-

res répartis dans plus de 190 pays, grâce à une offre unique de produits, sys-

tèmes et solutions.

Siemens incarne également la vision intemporelle de Werner von Siemens,

fondateur de l'entreprise : le progrès au service des hommes.

Avec un effectif dépassant les 50 000 personnes dans 70 pays au monde,

Siemens Automation & Drives (A&D) est l'une des plus importantes Divisions

de Siemens AG. Leader technologique et acteur majeur sur le marché des sys-

tèmes d'automatisation et d'entraînement, nous contribuons en permanence

aux progrès dans ce secteur avec nos produits et systèmes qui constituent sans

cesse de nouvelles références dans la profession.

Siemens A&D dispose d'une offre complète unique en son genre de produits,

systèmes et solutions innovants. Cette gamme s'articule autour des concepts

Totally Integrated Automation (TIA) et Totally Integrated Power (TIP), qui sont

le fondement des solutions dédiées développées pour nos clients dans les

domaines de l'automatisation et de la distribution d'énergie.

Source de vie, l'eau a toujours joué un rôle essentiel pour l'homme. Et son

importance vitale ne s'est jamais démentie jusqu'à aujourd'hui, bien au

contraire. L'alimentation générale en eau potable constitue encore de nos

jours un défi majeur pour l'humanité, ce qui explique probablement l'essor

exceptionnel du marché mondial de l'eau.

La prise de conscience de la valeur de l'eau s'est continuellement renforcée au

cours des dernières années, tout comme se sont renforcés les critères de qua-

lité à satisfaire par cette matière première fondamentale. Aussi la qualité de

l'eau ne souffre-t-elle aucun compromis. C'est ainsi d'ailleurs que l'envisage le

législateur, la législation relative à l'eau potable étant à ce titre de plus en plus

stricte. Et pour que chacun puisse bénéficier des bienfaits de l'eau potable, les

installations de traitement satisfont à des exigences sévères en matière de

disponibilité.

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INDUSTRY SUITE WATER une offre globale pour le secteur de l'eau

I ndustry Suite Water fédère les mondes de l'automatisation et de l'énergiedans une offre complète et modulaire dédiée au secteur de l'eau, couvrant

les prestations de service spécifiques et tout le cycle de vie des installations.Industry Suite Water s'articule autour des concepts Totally IntegratedAutomation et Totally Integrated Power ainsi qu'autour de notre savoir-fairedans ce domaine.

� Savoir-faire technologiqueFort de notre savoir-faire sectoriel, nous réalisonsdes solutions qui garantissent une performanceoptimale sur le plan technique tout en réduisantau minimum l'intervention humaine.

� Services liés au cycle de vieNotre offre complète en matière de prestationsde services est un outil efficace pour garantirdurablement une performance optimale de vosinstallations. Nos solutions couvrent tout lecycle de vie des installations (conception, réalisation, entretien, modernisation).

� Optimisation des processus grâce àdes solutions MESNos solutions MES (Manufacturing ExecutionSystem) permettent d'optimiser les processusdans l'ensemble de votre installation. Ellesassurent un transfert cohérent des données,verticalement du niveau gestion de process àcelui de gestion de l'entreprise et horizontale-ment de la source jusqu'au consommateur,des eaux usées à leur recyclage écologiquedans le circuit d'alimentation en eau.

� Solutions d'entraînementTechnologie novatrice, équipements parfaite-ment harmonisés et un savoir-faire complet en ingénierie, tout concourt à ce que nos solutions d'entraînement répondent aux exigences les plus élevées en matière de puissance, couple, dynamique, disponibilité,capacité de diagnostic et économie.

� Intégration systèmePour garantir une parfaite intégration système,nous collaborons avec de nombreux partenai-res compétents, en interne avec SiemensIndustrial Solutions and Services (I&S) et enexterne avec des fournisseurs de solutionssélectionnés, reliés entre eux par un réseau decommunication mondial.

� Concepts d'alimentation en énergiesur mesureNos solutions dans le domaine de l'alimentationen énergie apportent une contribution décisiveà l'exploitation continue, économique et écologique de votre installation.

Totally Integrated Automation

Optimisation des flux et des process

Avec son concept Totally IntegratedAutomation, Siemens est le seul fournis-seur à proposer une gamme homogène deproduits et systèmes pour l'automatisationde tous les secteurs industriels : gestiondes stocks, du niveau terrain à la gestionde production, en passant par l'interfaçageavec les processus de gestion de l'entrepri-se. Résultat : un coût global d'exploitationnettement moindre, un temps de mise surle marché réduit et ainsi une améliorationde la compétitivité.

Totally Integrated Power

Une seule source pour la distribution et la gestion de l'énergie

Le concept Totally Integrated Power (TIP)permet de mettre en œuvre des solutionsglobales de distribution d'énergie pourtoutes les unités de production, dans desbureaux comme dans des locaux indus-triels, de la moyenne tension à la prise decourant. Utilisant les mêmes protocoles decommunication que le concept TotallyIntegrated Automation, tous les équipe-ments (automatisme, distribution et gestion d'énergie, gestion technique desbâtiments) sont intégrés pour constituerune solution sectorielle globale.

INDUSTRY SUITE WATER

SOMMAIRE DYNAMISEZ VOTRE COMPÉTITIVITÉ DANS VOTRE SECTEUR D'ACTIVITÉ, avec le conceptTotally Integrated Automation !

LA RÉPONSEà des exigences croissantes

• Totally Integrated Automation 4

• Purification de l'eau 6

• Traitement des eaux usées 7

• Solutions d'automatisation 8

• Traitement des déchets :

- Référence client : Usine d'incinération de Bessières 10

- Référence client : Usine d'incinération de Guichainville 12

• Les produits dédiés aux secteurs de l'eau et des déchets :

- Instrumentation et analyses 13

- Automatisation 14

- Variateurs et moteurs 16

- Appareillage Basse Tension 18

- Distribution électrique / raccordements électriques 19

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L'industrie de l'eau est confrontée en permanence àdes exigences souvent difficiles à concilier : optimi-ser la qualité, réduire les coûts et raccourcir letemps de mise sur le marché. Pour les exploitantsd'installations, les intégrateurs système ou lesconstructeurs d'installations et de machines, il exis-te une solution : le concept Totally IntegratedAutomation.

� Avantages pour les exploitantsd'installationsLa concurrence mondiale croissante n'épargne parl'industrie de l'eau, bien au contraire. Pour vous,exploitants d'installations, cela se traduit par uneforte pression sur les prix et par la nécessité de met-tre sur le marché des nouveaux produits dans desdélais toujours plus courts. Parallèlement, les tex-tes régissant l'industrie de l'eau sont de plus en pluscontraignants, d'où une complexité croissante desinstallations.

� Totally Integrated Automation ouvrela voie à :� des solutions d'automatisation taillées sur mesure

Avec Totally Integrated Automation (TIA), Siemensest le seul constructeur à offrir une gamme aussicomplète de produits, systèmes et solutions d'auto-matisation. TIA fait le lien entre vos objectifs et latechnologie Siemens, grâce une offre de produitscohérente, unique en son genre. Avec un interfaça-ge réduit, le concept TIA garantit une transparenceoptimale à tous les niveaux, de la machine à la ges-tion de l'entreprise en passant par la gestion de laproduction, de l'eau brute à l'eau potable, des eauxusées à leur recyclage.

TIA est de fait une solution intéressante sur tout lecycle de vie de votre installation : des premiers pasde l'étude à l'exploitation, en passant par la mise àjour du système. La pérennité de vos investisse-ments est garantie par la cohérence dans le déve-loppement de nos produits et systèmes qui évitetout changement inutile de choix technologique.

Sur la base du concept TotallyIntegrated Automation, nous réalisonsdes solutions globales répondant très pré-cisément aux besoins spécifiques de l'in-dustrie de l'eau. TIA contribue ainsi à opti-miser vos processus.

Votre installation profite à chaque phasede son cycle de vie des nombreux avan-tages du concept TIA : environnement d'in-génierie orienté système, communicationhomogène et fonctions de diagnostic. Lacohérence qui prévaut lors des développe-ments ultérieurs du système assure parailleurs la pérennité de vos investissementslors des opérations de modernisation del'installation.

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� une exploitation optimisée des machines et desprocess� la protection des investissements et du capital intellectuel� une réduction des moyens mis en œuvre pour laconstruction et l'entretien des installations

� Avantages pour les intégrateurs systèmeLa pression croissante côté fabrication, le cycle de viedes produits de plus en plus court, les exigences deproduction accrues et le degré de complexité toujoursplus élevé sont autant de défis que vous devez releveren tant qu'intégrateur système.Ce que vous recherchez, ce sont donc des solutionspermettant de traiter les commandes de vos clientsavec plus de rapidité, de précision et de rentabilité,et ce de la conception à la mise en service.

� Totally Integrated Automation ouvrela voie à :� un raccourcissement du temps de mise sur le mar-ché, de l'étude à la livraison� une plus grande disponibilité et flexibilité du sys-tème

� une amélioration de la qualité� une réduction des moyens mis en œuvre pour ledéveloppement et la mise en service� une diminution des coûts

� Avantages pour les constructeursd'installations et de machinesEn tant qu'ensemblier et constructeur d'installa-tions et de machines industrielles, vous devezréagir à la pression toujours plus forte de la concur-rence. Parallèlement, les attentes mises dans lessolutions développées ne cessent de croître et lescritères à satisfaire sont toujours plus complexes.

� Totally Integrated Automation ouvrela voie à :� une meilleure qualité� une plus grande disponibilité du système� une réduction des coûts de production� un raccourcissement du temps de mise sur le mar-ché, de l'étude à la mise en service sur site chezclient� une plus grande flexibilité

Instrumentation/analyse de terrain

Automate/Système d'automatisation SIMATIC

Communication industrielle SIMATIC NET

Commande et protection des moteurs SIMOCODE-DP

HART

PROFIBUS PA

Communication sans fil industrielle / MOBIC

Système d'automatisation décentralisé ECOFAST IP 65

Niveau Micro-automatisation et Interface actionneur-capteur (AS-i)

PROCESS FIELD BUS

Industrial

Eth

erne

t

AS-Interface

PROFIBUS

IndustrialEthernet

Progiciel de gestion intégré ERP

Systèmes d'exécution de production MES

Ethernet

Ethernet

Gestion des informations du site

Programme d’ordonnancement de la production

SIMATIC IT FrameworkProduction Modeler

Gestion du matériel

Gestion des

équipements

Gestion des ordres

de production

Safety Integrated

Commande Système de téléconduite SINAUT

Enregistrement des opérations de production

Système de gestion des spécifications des produits

Système de gestion des informations du laboratoire

Progiciel SIMATIC

Système de mesure intelligent IQ-Sense SIMATIC

Systèmes d'entraînement / SINAMICS

Système de contrôle process SIMATIC PCS 7

Interface homme-machine SIMATIC HMI

Gestion technique des bâtiments

GAMMA instabus

TotallyIntegratedAutomation

Disjoncteurs SENTRON

E/S réparties SIMATIC / Périphérie décentralisée

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COMPÉTENCE POUR LES PROCESSdans l'industrie de l'eau

F o n d a m e n t a l e m e n t , l ' i n d u s t r i ed e l ' e a u m e t e n œ u v r e d e u x

p r o c e s s t y p i qu e s : d ' u n e p a r t , l et r a i t e m e n t d e s e a u x p o u r p r o d u i r ed e l ' e a u p ot a b l e d e qu a l i t é o p t i -m a l e , d ' a u t r e p a r t , l ' é p u r a t i o n d e se a u x p o u r v a l o r i s e r l e s e a u xu s é e s . D a n s c e s d e u x d o m a i n e s ,S i e m e n s p e u t s e p r éva l o i r d ' u n el o n g u e e x p é r i e n c e , qu i v a d e l ' a u t o m a t i s a t i o n à l a c o n s t r u c t i o nd ' i n s t a l l a t i o n s , s a n s o u b l i e r l ' a s -s i s t a n c e t e ch n i qu e .

� Cycle typique d'une station de traitement des eaux

� Eau brute : elle provient de la surface du sol ou dusous-sol (réservoirs et eau salée)

� Bassin de floculation : après l'entrée de l'eau brutedans le bassin de floculation, les produits chimiques(coagulant, aide-coagulant, etc.) peuvent être dosésdans le bassin pour favoriser la floculation des parti-cules colloïdales et des substances organiques ou leurdépôt, ou leur flottaison à la surface de l'eau pour untraitement ultérieur. L'eau souterraine a généralementune meilleure qualité, l'eau des rivières et des lacs

contient pour sa part beaucoup de microbes, les diffé-rents produits chimiques sont donc sélectionnés enfonction de la diversité des conditions.

� Stations de dosage et de chloration : nécessairesdans certaines régions, où il est ajouté des produitschimiques pour la floculation et du chlore pour la dés-infection. Les stations de dosage et de chloration peu-vent être construites séparément ou de façon regrou-pée. Un poste de commande API est généralementinstallé dans la station de dosage.

� Bassin de sédimentation : il est utilisé pour supprimerla plupart des microbes et des flocons ; il existe en dif-férents types : horizontal, radial, à plaque inclinée et àtube.

� Bassin de filtration : il filtre l'eau après le traitementde sédimentation pour obtenir une eau à un standardde qualité potable. Le bassin de filtration existe en différentes versions : général, à double manchon, àcontre-courant air et eau, etc.

� Bassin d'eau potable : il stocke l'eau potable pourune nouvelle chloration et désinfection.

� Station de pompage de distribution : elle est géné-ralement équipée d'un variateur et d'un moteur degrande puissance assurant l'évacuation de l'eau.

Station de chloration

Eau brute

Bassin de filtration

Bassin de floculation et de sédimentation

Bassin d'eau potable

Eau potable

Stations de dosage et de chloration

Station de pompage de distribution

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� Cycle typique d'une station d'épuration des eaux usées

� Barrière : elle bloque les substances étrangères degrande taille.

� Station de pompage d'admission d'eau : elle relèveles eaux usées à un niveau suffisamment élevé pourleur permettre de passer par d'autres procédés en s'écoulant par gravité.

� Bassin de sable : il sépare les particules anorga-niques les plus lourdes des eaux usées ; il existe en différents types : horizontal, vertical et cyclonique (à aération)

� Bassin de sédimentation primaire : il sert au dépôtdes substances en suspension dans les eaux usées ; ilexiste en différents types : horizontal, vertical etradial. Chaque bassin de sédimentation couvre cinqzones : entrée d'eau, sédimentation, stockage, boueset sortie d'eau.

� Bassin biologique : il sert à éliminer les organismesbiodégradables des eaux usées. Les principalesméthodes sont les boues actives et le film biologique.

� Station d'aération : elle apporte l'oxygène nécessaireà la réaction biochimique dans le bassin d'aérationlorsque la méthode des boues actives est utilisée.

� Bassin de sédimentation secondaire : identique aubassin de sédimentation primaire. Dans le processusde digestion, le méthane produit est stocké dans unréservoir alimentant des gazogènes raccordés.

� Bassin de désinfection par contact : pour les eauxusées après le traitement secondaire, le nombre absolude bactéries qu'elles contiennent est toujours trèsélevé et nécessite une désinfection.

� Station de pompage de distribution : pour évacuerles eaux traitées.

� Station de pompage de retour des boues : pourramener les boues partiellement déchargées du bassinde sédimentation secondaire dans le bassin biolo-gique pour améliorer l'activité biologique.

� Station de pompage des boues, bassin de concen-tration des boues et station d'égouttage des boues :les boues doivent être traitées avant leur évacuationfinale pour dégrader leur contenu organique et abaisserleur teneur en eau de façon à réduire les risques et àfaciliter leur transport et leur destruction. Les déchetsdangereux peuvent être brûlés.

Barrière

Pompe d'admission d'eau

Bassin de sable Sédimentation primaire Bassin biologique Sédimentation secondaire

Bassin de désinfection par contact

Station de pompage

Retour des boues

Bassin de concentration des boues

Réservoir de méthaneGazogène Marsh

Pompe à boues

Salle de commande

Bassin de digestion primaire

Bassin de digestion secondaire

Station d'égouttage des boues Convoyeur de boues

Chaufferie

Poste de compression du méthane

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UNE SOLUTION SUR MESURE POUR L'INDUSTRIE DE L'EAU : du système de contrôle process pour les grandes installations ...

� Solution d'automatisation Siemens avecSIMATIC PCS 7

� PCS7 est le système de conduite décentralisé (DCS) Siemens,entièrement intégré au concept TIA, utilisant des composantesmatérielles et logicielles standard, pouvant être aisémentconnectées à un système d'exécution de production (MES). Ilest surtout employé pour les grandes usines de traitement del'eau et d'épuration des eaux usées.

� PCS7 offre les avantages suivants dans le secteur du traite-ment et de l'épuration des eaux :- Un outil d'ingénierie homogène PCS7-ES pour l'ensemble duprocess, d'où un temps de conception réduit- Une visualisation commune de toutes les données sur tousles postes opérateur PCS7 permettant la visualisation des alar-mes, d'où des temps d'arrêt de production réduits- La configuration peut être contrôlée à partir de tous les postesopérateur, d'où de moindres coûts d'exploitation- Blocs fonctionnels et programmes prédéfinis, adaptés aux diffé-rents secteurs industriels, d'où une configuration facilitée- Systèmes d'automatisation rapides utilisant des automates S7-400 sur un réseau Ethernet 10/100 Mbits/s. Le réseau Profibusassure la communication par bus au niveau terrain. Les deuxréseaux sont en fibre optique pour éviter toute interférence CEM.- Automate redondant et communication PROFIBUS garantis-

sant une disponibilité élevée des processus et une réductiondes temps d'arrêt de production- Fonctions de sécurité intégrée Safety Integrated, par exemplepour le processus de digestion et de brûlage des boues, faisantappel à des composantes matérielles et logicielles standardavec une automatisation standard sur un câble Profibus, avecun seul automate et un seul outil d'ingénierie, d'où un gain detemps et de composantes matérielles� Pour le réseau de traitement de l'eau comme pour les sta-tions d'épuration des eaux usées, une téléconduite fiablehaute performance est assurée par le système SINAUT qui estconnecté au poste opérateur par une interface MPI / OPC.

� Les périphériques de terrain sont connectés aux réseauxProfibus DP et PA.- Modules d'E/S standard distants sur Profibus DP assurant unetransmission et un diagnostic fiables des données dans le trai-tement de l'eau. Les modules d'E/S distants ET 200M offrent ungrand nombre de voies d'entrée et de sortie TOR et analo-giques- Débitmètres, analyseurs de liquide et mesureurs de niveauassurant des mesures sensibles et précises- Pompes et moteurs largement dimensionnés garantissant la puissan-ce et la qualité aux stations de pompage d'eau. Le tout entièrementintégré à TIA et PCS7 par des interfaces logicielles spécifiques (facepla-tes).

� Solution d'automatisation Siemens avecSCADA

� Les petites et moyennes stations de traitement et d'épurationsont commandées par l'interface SIMATIC HMI haute perfor-mance avec des automates S7-300 et S7-400.

� Chaque poste opérateur peut être équipé de SIMATIC HMI(WinCC, pupitres et Panel PC). Le système SIMATIC WinCCSCADA comporte un progiciel complet pour la surveillance etla visualisation de l'ensemble du process Traitement &Epuration de l'eau et dispose d'interfaces ouvertes pour lesautomates. Il se distingue par une grande évolutivité pour lespetites et moyennes stations de traitement de l'eau. La flexibi-lité élevée au niveau process permet en outre d'intégrer le sys-tème de téléconduite SINAUT.� Les compléments logiciels WinCC satisfont à toutes les exi-gences spécifiques au traitement de l'eau, comme la docu-mentation selon ATV H/M260 ou la gestion intégrée de l'entre-tien et de la maintenance.

� WinCC convient à toutes les configurations, des postes isolés

aux solutions client-serveur redondantes sur base Web. La sta-tion de traitement des eaux peut être commandée, vial'Internet et un système client léger (thin client), à partir detous les postes, indépendamment de la plate-forme d'automa-tisation utilisée :- WinCC pour la visualisation du process - Commande de clients et de clients légers (thin clients) avecdes pupitres ou des Panel PC dans l'armoire de commande- Exploitation mobile sur le site grâce aux terminaux portablesMOBIC sur réseau Fast Ethernet sans fil - Exploitation et maintenance via l'Internet

� Fonction Safety Integrated sur PROFIsafe pouvant être réali-sée par un large éventail d'automates S7-300F et S7-400F ainsique par des E/S distantes ET 200S/M. Disponibilité élevée duprocess grâce aux automates S7-400H redondants.� Gamme de modules d'E/S complétée par l'ET 200X en degréde protection élevé IP65 et par l'ET 200iSP utilisant des modu-les à sécurité intrinsèque pour la zone 1 Ex (zone explosible).

� L'instrumentation peut aisément être connectée à n'importequel automate SIMATIC ou poste PCS7 via une passerelle avecle PROFIBUS PA.

... au système de visualisation efficace pour les petites et moyennes installations

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LAN

Poste d'ingénierie PCS 7-ES

Poste opérateur PCS 7-OS

OperatorStationPCS 7-OS

Réseau Ethernet 10/100 Mbits/s

PCS 7-ASAvecS7-400H

PCS 7-ASAvecS7-400F/H

PCS 7-ASAvecS7-400F/H S7-300

ET 200M

ET 200M

ET 200M

ET 200M

ET 200M

ET 200M

ET 200M

ET 200M

PD S

UBIFORP

PD S

U BIFO RP

PROFIBUS PA

PD S

UBIFORP

Passerelle DP/PA

PROFIBUS PA

Passerelle DP/PAP

D SUBIF

ORP

Ethernet

WinCCOperator Station 1

10/100 Mbps Ethernet ring

WinCCOperator Station 2

WinCCOperator Station 3

WinCCOperator Station 4

Serveur 1SINAUTST7 CCOperatorStation

ET200S

ET200S

DP/PA-Link

S7-400F

ET200S

ET200iSP

DP/PA-Link

S7-317F

ET200S

ET200M

S7-300 Compact

Pupitre à écran tactile

DP/AS-I Link

ET200X

PD S

UBIFORP

PD S

UBIFORP

PD S

UBIFORP

PD S

UBIFORP

PROFIBUS PA PROFIBUS PA AS-Interface

Serveur 2Modem TIM

RNIS

UIOM DE BESSIERESle contexte

UNE APPLICATION, une solution

Novergie est concepteur, constructeur etexploitant de centres de traitement etde valorisation énergétique de déchets

ménagers, déchets industriels banals etdéchets des activités de soins (plus de 4millions de tonnes par an). Ses 64 unités d’inci-nération autorisent leur valorisation thermique(860 000 MWh/an), et leur valorisation élec-trique (555 100 MWh/an) pour un chiffre d’af-faires de 1,4 milliard de francs.La société Econotre, filiale toulousaine deNovergie Sud-Ouest, a réalisé un centre de trai-tement et de valorisation des déchets partielle-ment enterré, qui s’intègre harmonieusementà l’environnement. Mise en service industriel le8 janvier 2001, ce centre de valorisation desdéchets a pour vocation :• Le tri des produits directement recyclables

(18 000 tonnes/an) et leur conditionnement,• La valorisation énergétique des déchets non

recyclés,• La production d'électricité (17 MWh, dont 13

MWh exportés vers le réseau EDF),• La valorisation des mâchefers et le traitement

des rejets.Les essais achevés en avril 2001, soulignent laperformance des traitements qui répondentscrupuleusement aux normes européennes. Celles-ci limitent, en moyenne journalière,l’é-mission de poussières à 10 mg/Nm3, les rejetsde CO à 50 mg/Nm3, de HCl à 10 mg/Nm3, les rejets de dioxines et furannes à 0,1 ng/Nm3.

10

À 35 km au nord-est de Toulouse, la sociétéEconotre réalise le traitement des ordures ména-

gères au sein de trois unités :

� L’Unité de Valorisation Énergétique ou UVE char-gée d’assurer l’incinération de 155 000 t de déchetspar an en provenance de 138 communes de laHaute Garonne.

� Le centre de tri qui prend en charge les produitsrecyclables issus des collectes sélectives.

� La plate-forme mâchefers dédiée à la réalisationdu traitement des résidus d’incinération.

Les déchets sont apportés chaque jour par unenoria de 55 camions. Après pesage, ils déversentleur contenu dans une fosse étanche de 8 000 m3.Depuis son poste en salle de commande, le conduc-teur pontier charge régulièrement les trémies desdeux fours où les déchets sont incinérés à plus de850 °C. L’autocombustion porte la température desgaz vers 1 000 °C. L’énergie est ensuite récupéréedans une chaudière horizontale alimentée par del’eau à 130 °C. La vapeur surchauffée produite à360 °C sous 46 bar entraîne un turboalternateur de17 MWh. Les fumées de la chaudière (débit : 60000 Nm3/h) à 185 °C sont ensuite soumises à unesuccession de traitements d’épuration : dépoussié-rage en électrofiltre, neutralisation des acides etprécipitation des métaux lourds, réduction desdioxines et furannes. Elles sont lavées dans undévesiculeur cyclonique, avant d’être évacuées àl’atmosphère vers 60 °C par un ventilateur de tiragequi maintient la dépression dans le four. Leseffluents sont traités et décantés, les boues diri-gées vers un filtre presse et les gâteaux envoyés endécharge. Enfin, l’eau remise à pH neutre est reje-tée après contrôle dans le Tarn. Quant aux mâche-fers (40 000 tonnes/an), ils sont évacués de lachaudière vers 400 °C par un extracteur hydrau-lique, dirigés vers la plate-forme de traitement oùils sont valorisés par l’entreprise Jean Lefebvre ensouscouche routière.

� Le système intégré de contrôle commande le mieux adapté à l’UVE

La performance de l’UVE est tributaire d’un enchaî-nement de tâches parfaitement maîtrisé par le sys-tème de contrôle-commande SIMATIC PCS 7 mis enœuvre par l’intégrateur Alpha-Cim en partenariatavec Siemens. C’est un système intégré capable de

À la croisée de la gestion de l’énergie et de la propreté,vocation de ses deux actionnaires Elyo et Sita, la société Novergie compte 7 entités régionales.Econotre, sa filiale toulousaine, a mis en chantier ennovembre 1998, un centre de traitement et de valori-sation des déchets urbains qui est entré en service enseptembre 2000. Cette usine est dotée d’un systèmeintégré de contrôle-commande PCS 7 dont l’architecturerepose sur neuf contrôleurs de procédé SIMATIC AS400 raccordés, via un anneau optique Ethernet, auxpostes de contrôle-commande, et au système de gestion associé au serveur informatique archivant leshistoriques sous Oracle.

Une application,un client

11

traiter les 46 000 variables du process, fonction-nant sous Windows NT, ouvert sur le monde de lagestion. Pour garantir l’adéquation aux besoins del’exploitant, une analysefonctionnelle de conduitea été établie avec la société ISO Ingénierie, définis-sant les critères du choix : ergonomie, convivialité,facilité d’exploitation, capacité de stocker l’histo-rique de toutes les valeurs internes moyennant unéchantillonnage par incrément de 2 secondes pen-dant 11 semaines.L’architecture du système est hiérarchisée, avec, auniveau du terrain, répartis dans deux salles tech-niques distantes de 150 m, huit contrôleurs de pro-cédé SIMATIC AS 400 pourvus chacun d’une CPU416-2 DP, dédiés à la conduite des unités de l’ins-tallation : ensemble four chaudière, traitement desfumées, production d’eau de process et de vapeur,gestion de l’électricité. La partie commune auxdeux lignes (évacuation des mâchefers, refroidisse-ment d’eau, préparation du lait de chaux ou descharbons actifs, traitement des effluents…) dispo-se de son propre contrôleur de procédé. Un derniercontrôleur AS 400 gère les diverses utilités du site(pompage dans le Tarn, station météo, centre de tri).

Chaque contrôleur est raccordé aux capteurs etactionneurs au travers d’ilôts d’entrées/sortiesET200M, via le réseau de terrain PROFIBUS DP.

Enfin, les alarmes générées par chaque contrôleursont horodatées par une horloge unique etenvoyées vers la salle de commande, où deux ser-veurs redondants (des SIMATIC PC RI45 PII) centra-lisent les données du terrain et communiquentavec les quatre postes de conduite. Le responsabled’exploitation dispose également de sa propre sta-tion de travail et les tâches de développement et demaintenance du programme sont réalisées sur unPC portable. Un dernier poste de conduite se trou-ve en salle de vidéoconférence. Quant au systèmede gestion du site, il puise ses données dans le ser-

veur chargé de l’archivage des historiques sousOracle. Les rapports consolidés sont communiquésà la DRIRE(1) par le poste Environnement.

Enfin, un poste sur réseau Novell est dédié au pesa-ge des camions. La communication entre conduiteet process est quant à elle assurée par un anneauoptique Industrial Ethernet, via les modules OSMde liaison optique de Siemens.

(1) Direction Régionale de l’Industrie, de la Recherche et de l’Environnement

L’intégrateur Alpha-Cim Filiale du

groupe Ceric, Alpha-Cim est une société

d’ingénierie figurant parmi les plus

grands spécialistes français de l’intégra-

tion de systèmes industriels. Elle réalise

un chiffre d’affaires d’une centaine de

millions de francs avec une centaine de

personnes. Ses compétences pluridisci-

plinaires lui permettent d’intervenir

dans de multiples domaines : aéroports,

travaux publics, énergie, environne-

ment, manutention, automobile, aéro-

nautique, pharmacie, agroalimentaire…

UIOM DE GUICHAINVILLE

L'usine d'incinération des ordures ménagè-res VON ROLL située à Guichainville estéquipée de deux lignes fours/chaudières

d'une capacité de 5,625 t/heure à PCI de 200kcal/kg, d'une grille VON ROLL.La chaudière horizontale a deux parcoursd'une puissance thermique de 14,39 MW (aupoint nominal).Le traitement des fumées se fait en semi-secavec filtre à manche.Cette usine, équipée de son système ther-mique avec turbine et générateur, produit 7MW d'électricité .Elle est équipée du système PCS 7 de Siemenspour la supervision et la conduite de l'usine.L'architecture se compose de six contrôleurs deprocédés A S400 pour la gestion des traite-ments des fumées (ligne 1x2) du groupe tur-boalternateur ainsi que d'un contrôleur redon-dant (haute disponibilité !) AS400 H pour lescommuns des deux lignes fours chaudières.La conduite et la supervision se font à traverstrois postes de conduite (un poste client etdeux serveurs de conduite redondants),connectés entre eux à travers un anneauoptique Ethernet entre le niveau 1 et le niveau 2.Le poste ingénieur se trouve égalementconnecté sur l'anneau optique Ethernet.Les particularités de cette usine sont l'absencetotale de panache à la cheminée et le zéro rejetdes liquides process en exploitation normaledes lignes.

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Une application,un client

� Caractéristiques

� Deux lignes four/chaudière 5,625 t/h à PCI 2200 kcal/kg ;

� Grille VON ROLL ;

� chaudière horizontale à deux parcours ;

� Air primaire avec réchauffeur à étage HP et BP - T=220 °C ;

� Air secondaire par injection tangentielle ;

� Un brûleur au gaz naturel par four ;

� Traitement des fumées semi-sec, filtre à manche ;

� Traitement catalytique des NOx par procédé SCR (70 mg/Nm3 NOx) ;

� Système thermique avec turbine et générateur 7 MWélectrique ;

� Traitement mâchefers en ligne;

� Particularités

� Zéro rejets liquides process en exploitation normaledes lignes ;

� Absence de panache à la cheminée.

� Débitmètres SITRANS F

•Elec•tromagnétiques ou à ultra-sons, à monter sur des conduitesde petit diamètre pour le dosaged'additifs ou sur de grosses canali-sations, avec sondes à immersionpour une mesure économique desgrands débits ;•Massiques pour une mesure etun contrôle très précis des petitset moyens débits ;•A ultrasons pour canaux, déver-soirs, collecteurs, cours d'eau, etc. ;•Rotamètres, plaques à orifice ettubes de Pitot pour liquides et gaz.

� Niveaumètres SITRANS L

•A ultrasons pour la mesure desliquides dans des réservoirs, bas-sins, retenues, cours d'eau, portsou collecteurs, des solides dansréservoirs d'additifs ou déchargeset de l'interface eau/boue dansdécanteurs de tout type ;•Radar pour la mesure des liqui-des et solides dans tous types deconteneur avec ou sans poussière,vapeur, fumée, etc. ;•Capacitifs pour la mesure dessubstances difficiles avec mousse,graisses et autres déchets ;•Hydrostatiques pour la mesuredes liquides dans des puits et réci-pients de tout type, à montageexterne ou à immersion.

� Transducteurs de température SITRANS T

•Thermomètres Pt100 et thermo-couples de tout format et de toutetaille, avec ou sans transmetteurincorporé, et pyromètres à rayon-nement pour la mesure de la tem-pérature sans contact.

� Transducteurs de pression SITRANS P

•Vaste gamme d'instruments demesure de la pression pour lespompes ou filtres, des plus sim-ples aux plus performants, avec ousans indication locale incorporée.

� Analyseurs de liquides SIPAN 3

• Mesure du pH, du potentielRedox, de la conductivité et del'oxygène dissous, avec tous typesde sondes et d'accessoires.

� Analyseurs de gazULTRAMAT 23

• Analyse et contrôle des gazgénérés dans les centres de traite-ment des déchets, les stations d'é-puration, les plateformes de com-postage, etc.

� SIREC D

• Enregistreurs numériques sanspapier des variables de processus,avec transducteur d'évaluation,enregistrement et diagnostic à dis-tance des processus, pour despetits sites.

� Systèmes de pesageSIWAREX

•Pesage statique des réservoirs etpesage dynamique sur convoyeursà bande.

� SIPART PS SIPOS

•Positionneurs pneumatiques etélectriques pour commande etcontrôle à distan-ce de tous typesde vannes, soupa-pes, clapets, etc.

Instrumentation et analyses

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� SIMATIC S7-300

API universel et modulaire pourtoutes applications d'automatisa-tion. Gamme complète de CPU,avec stations périphériques com-pactes et/ou modulaires et tempsde cycle courts, offrant une parfai-te adaptabilité pour une gestionefficace en matière de traitementdes eaux.Microcarte mémoire MMC pourl'enregistrement des données etdes programmes, permettant lefonctionnement sans pile de sau-vegarde et l'accès à la documenta-tion du programme chargé sur lematériel.

� SIMATIC S7-400

L'automate SIMATIC S7-400 est leplus performant de la gamme desAPI Siemens. Il se caractérise parun rendement et une puissance decommunication élevés ainsi quedes fonctionnalités étendues,grâce notamment à sa capacitémémoire.Sa vitesse de traitement, ennumérique comme en analo-gique, sa puissance de calcul et derégulation, ainsi que sa capacitéde transmission de milliers designaux en font un automate idéal

notamment pour l'automatisationdes stations d'épuration de grandeet moyenne taille, quel que soitleur degré de complexité.

� TP - 270

Pour le contrôle-commande desprocessus au pied des machines,cette gamme complète de pupit-res opérateur en matière de per-formance et de convivialité comp-rend des afficheurs de texte TD,des pupitres opérateurs gra-phiques OP et des écrans tactilesTP. Associés à des automates, cespupitres permettent le contrôledes processus en temps réel et enlocal.

� Panel PC

Pour la conduite et la supervisioncentralisées d'usines, de stationsde pompage ou d'épuration, lelogiciel SCADA WinCC tournantsur PC peut équiper de simplessystèmes monopostes, mais aussioffrir des solutions redondantespour clients Web distants.

� Postes de téléconduitepar micro-automates

Pour la téléconduite de quelquesnœuds du process (puits, canauxd'irrigation, chutes d'eau, etc.), onpeut adopter une solution baséesur un automate standard commele SIMATIC S7 200, complété parune application de communica-tion « sur mesure ».Le S7-200 est un micro-automatede grande capacité et modulaire,pouvant disposer de 248entrées/sorties.Trois S7 200 distants communi-quent avec un S7 200 central rac-cordé à un pupitre opérateur ettransmettent leurs messages à untéléphone mobile.Possibilités offertes :• Téléservice : accès à l'API par lePC via une ligne téléphonique ana-logique, GSM ou dédiée.• Télécommande : commande del'API par messages SMS depuis ouvers un mobile.• Communication entre CPU :échange de données via une liai-son GSM ou une ligne analogique.

Automatisation

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� Système de contrôleprocess distribué SIMA-TIC PCS7 pour usine detraitement des eaux

Le système de conduite de proces-sus (contrôle process) ouvertSIMATIC PCS7 constitue la solutiond'automatisation la plus adaptéeau secteur du traitement deseaux, notamment pour le contrôledes usines de dessalement d'eaude mer et les stations d'épurationdes eaux usées. Il améliore égale-ment les processus auxiliaires.

Caractéristiques :• Conduite de processus simpleset aisés ;• Grande fiabilité et disponibilitéavec option de redondance com-plète ou partielle du système ;• Ingénierie efficace, rapide etsans interruption des processus ;

• Communications de terrain parIndustrial Ethernet à 100 Mo ;• Intégration des bus de terrainstandard Profibus DP et Profibus PA ;• Système ouvert ;• Matériel standard SIMATIC S7400 et S7 300.

� Gestion de laboratoireavec SIMATIC IT Unilab

Simatic IT Unilab, le module de laplateforme Simatic IT, est un logi-ciel LIMS spécialisé dans la gestiondes données sur la qualité del'eau. Il permet le traitement d'ungrand nombre de données prove-nant de sites distants, même parInternet.Il a été conçu pour les laboratoiresd'analyse d'eau et les sociétéset/ou les villes chargées de la ges-tion d'usines d'eau et souhaitantréduire le coût global du traite-ment des eaux, à l'aide d'outils degestion et de journalisation précis,conformes à la réglementationlocale et européenne.

� Téléconduite avecSINAUT

SINAUT ST7 est le système de télé-conduite basé sur les automatesSIMATIC S7-300 et S7-400 pourdifférentes applications « eau »,secteur dans lequel les stations detraitement à distance (pompes,réservoirs, vannes, etc.) sont sou-vent très éloignées et doiventcommuniquer avec une ou plu-sieurs centrales.Il est possible d'utiliser (mêmesimultanément) en réseaux WAN,de multiples moyens de transmis-sion de données : lignes dédiées,privées ou louées, câbles en cuivreou fibre optique, réseaux radio pri-vés, liaisons radio ou systèmeradio omnidirectionnel, radio pri-vée avec méthode d'accès parrépartition dans le temps (timeslots), réseaux téléphoniques ana-logiques, réseaux numériquesRNIS, réseaux GSM (900 et 1800MHz).Autres caractéristiques :• Programmation à distance ;• Voies de transmission redondantes ;• Transmission de données avantmodifications ;• Date et heure actualisées ;• Sauvegarde de données locales ;• Alarmes via SMS ;• Contrôle et surveillance parST7cc (WinCC) et via OPC.

Salle de contrôle d'une usine de dessa-lement d'eau de mer

Graphique d’une station d’exploitation (OS)de Simatic PCS 7 pour le contrôl de réactifs

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� Variateurs Puissance et contrôle

Applications pour pompes de 0,12à 800 kW avec deux équipementsspécialisés en HVAC.L'offre en systèmes d'entraîne-ment Siemens pour les industriesdu secteur de l'eau couvre tous lesbesoins :• Moteurs électriques de 0,06 à 1000 kW, à haut rendement ;• Convertisseurs de fréquence(variateurs de vitesse) pour pompesde 0,12 à 800 kW ;Tout l'appareillage nécessaire,avec démarreurs progressifs,tableaux de distribution secondai-res (MCC) et armoires de com-mande, complète cette gamme deproduits.Les variateurs Siemens bénéficientd'une grande puissance et facilitéd'intégration aux réseaux d'auto-matisation, grâce à leur versionInterface USS ou à l'option PROFI-BUS (routing via Drive ES).Ils peuvent également être raccor-dés aux réseaux Device-Net etCAN-open.Équipés en série des fonctions deprotection et de sécurité contre lessurcharges.

� Variateurs Versions SINAMICSG110 / MICROMASTERMM4 avec dissipateurou ventilateur

• Grande capacité de ventilation etvaleur élevée de densité de puis-sance. Robustes et silencieux ;• Accès facile aux terminaux decontrôle et aux bornes de puissan-ce ;• Multiples options et fonctionna-lités par panneaux de contrôle etcartes d'interface,• Menus simples facilitant le para-métrage ;• Blocs fonctionnels sur certainsmodèles (technologie Bi-Co) : ET,OU, temporisateurs, bistables,comparateurs, additionneurs,multiplicateurs, générateurs derampes… tout pour vos besoins.Les entraînements Siemens dansle domaine de l'eau se distinguentpar leurs performances :• Logiciels intégrés pour le contrô-le de démarrage multi-pompes,fonctionnement en alternance etcontrôle de by-pass.• Jeux de paramètres pour diffé-rents moteurs et applications.• Matériels de grande puissance,en armoire. Solide, compact etsilencieux.• Équipés en série des fonctionsde protection et de sécurité contreles surcharges. Tous les entraîne-ments Siemens sont conformesaux exigences, directives, certifi-

cations et homologations interna-tionales.• Sans oublier bien sûr le serviced'assistance technique Siemensprésent dans le monde entier.

� Moteurs électriquesbasse tension

Les moteurs Siemens 1LA et 1LGse classent parmi les moteurs àfaible consommation ou haut ren-dement et sont conformes auxnormes de qualité les plus sévères.Caractéristiques :• Gamme complète de moteursIEC avec rotor à cage de 0,06 à 1000 kW ;• Tailles 56 à 450- Type de protection IP 55 ;- Classe d'isolation F.• Isolation DURINGIT IR 2000• Utilisation possible avec variateur• Installation aisée grâce à unmontage modulaire

Systèmes d'entraînement

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� SINAMICS G150

• Ingénierie standard pour touteune famille d'entraînements ;• Armoires compactes, « prêtes àbrancher », spécialement conçuespour les entraînements à vitessevariable et couple quadratique ;• Facteurs facilitant l'utilisation :Installation et montage simples ;Menu de démarrage rapide, sansparamétrage complexe ;Panneau de commande convivialpour un contrôle facile.• Matériel plus silencieux, pluscompact, plus simple d'utilisationet à un coût moindre ;• Coûts réduits de la conception àla mise en marche ;• Plus d'entraînements à vitesseconstante ;• Finies les décisions difficiles ;• Confort et rapidité : intégrationdans l'installation ;• Conception et installation sim-ples : faible encombrement ;• Entre 30 et 50 % d'économie d'é-nergie par rapport aux entraîne-ments à vitesse constante.

� Facteurs facilitant l'utilisation :

- Menu de démarrage rapide, sansparamétrage complexe ni manuel ;- Panneau de commande convivialpour un contrôle facile ;- Variateur le plus silencieux dumonde ;- Conception modulaire simple,même pour les systèmes de pro-tection mécanique les plus sophis-tiqués.

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� Démarreurs électroniques

•Les démarreurs SIRIUS permet-tent de commander en souplessela mise en marche et à l'arrêt despompes et moteurs de 0,1 à 55 kW.De par leur taille, ils peuvent rem-placer avantageusement l'appa-reillage classique dans un tableauélectrique.Les démarreurs progressifs hautde gamme SIKOSTART de 30 à 1 000 kW permettent en outre ledémarrage et l'arrêt en série despompes, une intégration à toutsystème de commande et un rac-cordement aisé à un PC, facilitantainsi le paramétrage, le contrôleet la commande.

L'appareillage basse tension sedécline en un large éventail deproduits :- Contacteurs ;- Relais ;- Disjoncteurs ;- Boutons-poussoirs ;- Bornes ;- Systèmes de protection et desécurité ;- Détecteurs de proximité ;- Transformateurs et alimentations ;- Composants pour bus AS-i ;- etc.

Appareillage Basse Tension

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� Armoires électriques,TGBT et tableaux decommande moteursMCC (Motor ControlCenter)

Pour les différentes applicationsliées à la technologie de l'eau,Siemens dispose d'une largegamme d'armoires, de tableaux dedistribution et de tableaux decommande moteurs MCC, danstoutes les versions nécessairespour couvrir l'ensemble desbesoins.• Armoires SIKUS : pour appareilla-ges électriques de protection, d'in-

terruption et de commande jus-qu'à 3 150 A. Construites en tôled'acier avec portes pleines outransparentes (verre de sécurité),classe de protection jusqu'à IP55.• Tableaux électriques STAB etALPHA : pour intensités jusqu'à630 A, classe de protection jusqu'àIP55.• MCC : tableaux de commandeavec modules débrochables abri-tant les appareils de commande,de régulation et de puissance pourl'entraînement de moteurs et depompes. Les modules peuventêtre remplacés à chaud sans inter-ruption du service.

Dans les entreprises du secteur del'eau, comme dans toute autreinstallation industrielle, un raccor-dement électrique sûr, fiable etcorrectement conçu est indispen-sable.L'offre Siemens comprend transfor-mateurs, cellules, câbles et conduc-teurs, armoires et tableaux, comp-teurs et appareils de mesure, etc.

Distribution électrique

Raccordements électriques

Siemens Automation & Drives

9, boulevard Finot

93527 Saint-Denis Cedex 2

Tél. : 0821 801 111*

www.siemens.fr/sitrainwww.siemens.fr/automationautomation@siemens.fr*0,51 € TTC/mn

SIEMENS TR@INING9, bd Finot93527 Saint-Denis Cedex 2Tél. : 0821 801 155*Fax : 01 49 22 35 46

SIEMENS CENTRED’INGÉNIERIE SYSTÈMESNice La Plaine - Bâtiment E1Iscles des Arbores - BP 326306205 Nice Cedex 3Tél. : 04 93 72 61 00Fax : 04 93 72 03 77

SIEMENS SOLUTIONS MES9, bd Finot93527 Saint-Denis Cedex 2Tél. : 01 49 22 38 31

SIEMENS PROCESSINSTRUMENTSParc de la Sainte-VictoireBâtiment 513590 MeyreuilTél. : 04 42 65 69 00Fax : 04 42 12 41 39

RÉGION PARIS-NORMANDIE

Agence de ParisBâtiment Les Renouillères9, bd Finot93527 Saint-Denis Cedex 2

Agence de RouenHorizon 2000Avenue des Hauts Grigneux76420 Bihorel

RÉGION NORD

Agence de Lille78, rue Gustave DeloryBP 23959812 Lesquin Cedex

RÉGION MIDI-ATLANTIQUE

Agence de Nantes55, rue de LeinsterZAC Erdre Active de la BoulaisBP 431744243 La Chapelle sur Erdre

Agence de BordeauxParc Cadéra Sud36, avenue ArianeBP 35133694 Merignac Cedex

Agence de ToulouseImmeuble Victoria Center20, chemin de LaporteBP 303631024 Toulouse Cedex 3

RÉGION SUD-EST

Agence de Lyon9/11, chemin des Petites Brosses69721 Caluire et Cuire

Agence de Dijon2, avenue de la Découverte 21000 Dijon

Agence de MarseilleParc de la Sainte-VictoireBâtiment 513590 Meyreuil

RÉGION EST

Agence de Strasbourg2, rue du Rhin NapoléonBP 4867016 Strasbourg Cedex

Agence de MetzBâtiment M18 Technopole Metz 20009, rue Edouard Belin57078 Metz Cedex 3