ÉPREUVE E2 : Étude d’un ouvrage - Espace...

Baccalaurat Professionnel lectrotechnique, nergi e, quipements Communicants preuve : E2 1406 EEE EO

Dossier technique et ressources

Dure : 5 heures Page 1 / 24

Coefficient : 5

Baccalaurat Professionnel lectrotechnique nergie quipements Communicants

PREUVE E2 : tude dun ouvrage

SESSION 2014

La fromagerie GUILLOTEAU

DOSSIER TECHNIQUE et RESSOURCES

Pages Titre

2 La fromagerie GUILLOTEAU (prsentation) 3 Schmas lectriques 4 Schma lectrique et facture EDF 5 Consignes pour le remplacement du groupe lectrogne 6 Synoptique de la fabrication des fromages et cahier des charges variateur pompe crme 7 Plan pour mise en rseau dun ordinateur de traabilit 8 Modification de lclairage 9 Rnovation du dpileur de bacs 10 Coefficient de simultanit, transformateurs triphass 11 Courants de court circuit 12 Disjoncteurs COMPACT 13 Tarif vert A5, prix moyen du fuel et consommation, choix du groupe lectrogne 14 Choix et schmas du variateur de vitesse ATV 21 15 Programmation du variateur de vitesse ATV 21 16 Switch Schneider Electric et passerelle eWON 17 Cblage des boitiers TSX SCA, et rseau UNITELWAY 18 Cordons Schneider Electric et classe dadressage IP avec masque sous-rseau 19 Auxiliaires de commande centralise de tlrupteur 20 Tubes fluorescents et LED NEO T8 21 Catgorie des systmes de commande 22 Dispositif de scurit COMITRONIC 23 Codeur HOHNER et formulaire 24 Caractristiques du module BMX DDI 1602




Coefficient : 5

La fromagerie GUILLOTEAU

La FROMAGERIE GUILLOTEAU voit le jour Plussin, dans la Loire en 1983. Elle ouvre une autre unit Belley, dans lAin en 1988. Le fromage le plus clbre de lentreprise est le Pav d'Affinois . La particularit de ce fromage se situe dans un procd technique mis au point par le fondateur de lentreprise : lultrafiltration du lait. Ce procd permet de mieux restituer les lments nutritifs du lait. Tous les autres fromages fabriqus par cette entreprise (fromage de vache, de chvre, bleus ) sont conus sur la base de ce procd particulier. La production annuelle de 6 500 tonnes de fromages des deux entreprises de la fromagerie Guilloteau se traduit par la transformation de : - 20 millions de litres de lait de vache, - 3,5 millions de litres de lait de chvre, - 600 000 litres de lait de brebis. Plus de 600 km de pav ! Chaque anne, c'est l'quivalent de la distance de Plussin Paris, soit plus de 600 kilomtres, que reprsentent des millions de Pavs d'Affinois mis bout bout.

Lentreprise regroupe un total de 212 salaris dont 82 sur le site de Belley. Site de Belley : Il comprend 14 hloirs (espace daffinage des fromages) utiliss pour la production du fromage blanc et 5 hloirs pour la production du fromage bleu. Lemballage est automatis 90 % dans la salle de conditionnement. 50 % des fromages fabriqus par lunit de Belley sont destins lexportation. La production annuelle sur ce site est de 3 000 tonnes de fromages.

Lentreprise ralise des interventions sur ses installations et amliore sans cesse son outil de production afin de rester comptitive en terme de qualit des produits, de scurit alimentaire, de scurit des personnes et de rapidit dans la fabrication de ses fromages, tout en matrisant ses cots de production. Vous devez, dans le sujet qui vous est propos :

- dfinir la procdure de ralimentation dune partie de lusine suite un dfaut sur la partie haute tension, - prparer le remplacement de plusieurs appareils (dtermination des rfrences, schmas, paramtrage ) pour des raisons de vtust, daugmentation de la production, dconomies dnergie ou de mise en conformit avec les normes de scurit des machines, - vrifier la rentabilit du remplacement de certains de ces appareils.




Coefficient : 5

SBB Maroquinerie

T 1250 kVA20 kV / 400 VDyn11F Q1Dclencheur STCM2

Imag = 7200 At coupure max = 100 ms

Disjoncteur COMPACT

Q1102000 A

Q130Rserve1600 A

Q100

Q1021000 A

Q1011000 A

Q120630 A

Q140Rserve250 A400 V - 1155 A

800 kVA - 50 Hz

G ~

TGBT ProductionFromage Bleu

TGBT ProductionFromage Blanc

COFFRET ARRET URGENCE ET

SIGNALISATION

Q104Secteur

Q103Groupe

I1

ARRIVEE EDF

ARMOIRE INVERSEUR

COFFRET INVERSEUR

GROUPEELECTROGENE

ARMOIREGROUPE COFFRET

ALARMES

INDEXTARIFAIRES

SBBARRIVEE EDF

MAROQUINERIE

Phases = 4 x 240 mmPEN = 2 x 240 mm

Cbles en cuivre

FOLIO 0

Longueur 35 m

PEN

PEN

PEN

TI1

TI 200 / 5 TI2

TI 200 / 5 TI3

TI 200 / 5

A1

A

A2

A

A3

A

F1

3

4

1N

2

5

6

V1

V

F2

1N

2

L3

L2

L1

PEN

( 02 - E )

( 02 - F )

( 02 - B)

( 02 - B)

( 02 - B )

( 02 - B )

COMMUTATEUR DE

VOLTMETRE

BLOC TELECOMMANDE

ECLAIRAGE SECURITE

TABLEAU DIVISIONNAIRESECHOIRS - HALOIRS

TD3

FOLIO 1ARMOIRE TGBT FROMAGE BLANC

Alimentation

triphase + PEN

depuis Q110

(Folio 0)

A B C D E F G H I J K L M N O P Q

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

Distribution haute et basse tension




Coefficient : 5

D25C400N400 A

5

6

31

2 4

KM1

5/L3

6/T3

3/L21/L1

2/T1 4/T2

KM2

5/L3

6/T3

3/L21/L1

2/T1 4/T2

F6

1N

2

GROUPE ELECTROGENE

1

2

KM1

A1

A2

KM2

A1

A2

13

14

D41NC100LH4 X 25 A

5

6

731

2 4 8

D40NS250N

5

6

31

2 4

( 01 - H )( 01 - H)

( 01 - Q )

( 01 - Q )

( 01 - Q )

( 01 - Q )

CONDENSATEURS 1100 kVAR 100 kVAR

CONDENSATEURS 2

RELAIS SEUIL

INTENSITE RI

ARMOIREGROUPE FROID

PLAQUES

COFFRETCONGELATION

PLAQUES

BATTERIE DE BATTERIE DE

FOLIO 2ARMOIRE TGBT FROMAGE BLANC

Iseuil = 300 A

A B C D E F G H I J K L M N O P Q

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

Tarif rglement : Vert A5 EJP Trs Longues Utilisations Seuils Standard Prix rglements

Souscription depuis le 01/12/1995 : Contrat de fourniture venant chance le 30/09/2011 PM HH HPE HCE PS kW 0 800 800 800

Puissance rduite (PR) : 392,0 kW Horaires heures creuses : 22H00 06H00 Zone EJP . Z4 : France SUD

Relev de vos puissances atteintes du 01/12/2010 au 01/01/2011 Puissance contrle par compteur lectronique

Poste horaire Valeur releve Coefficient de lecture Valeur mesure Forfait + ou - Valeur retenue P (Pointe) HP (Heures Pleines) HC (Heures Creuses)

0,00 698,00 678,00

1,0000 1,0000 1,0000

0,00 698,00 678,00

0,00 698,00 678,00

Priode tarifaire

Puissance souscrite Puissance en kW Dpassements quadratiques avec pertes HTA BT Retenues Pertes Dcompte Atteinte

PTE (Pointe) HH (Hiver) HPE (Et) HCE (Et)

0 800 800 800

1 790 790 790

698,00

9,14

707

Energie facture Energie active facture par poste tarifaire Consommation

enregistre Consommation

accessoire

Pertes fer

Pertes joule Consommation

en dcompte Consommation facturer

Pointe (P) Heures pleines (HP)

0 265 564

116 1 489

0 2 655

0 0

116 269 708

Total 265 564 1 605 2 655 269 824 kWh Energie ractive facture sur la base Tangente Phi = 0,40

Energie ractive mesure en P + HP

Energie active mesure en P + HP

Tangente Phi au secondaire

Tangente Phi au primaire

Quantit consomme

Quantit en franchise

Quantit facturer

24 263 154 850 0,156 0,246 38 707 62 939 0 kVArh

Extrait de facture




Coefficient : 5

CONSIGNES POUR LE REMPLACEMENT DU GROUPE LECTROGNE

Le nouveau groupe lectrogne sera install sur lemplacement du groupe existant. Pendant les travaux de remplacement, lentreprise loue un groupe de secours mobile pour pallier une ventuelle coupure EDF (continuit de service obligatoire : 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7). Lentreprise souhaite garder son ancienne cuve fuel. Organisation du chantier : - Le temps de chaque tche est valu en jour (j) sur le planning. - Dbut du chantier : Mercredi 26 mars aprs-midi (a). - Les tches dadaptation des conduits de fume, de raccordement des rseaux fluidiques,

dadaptation et de raccordement lectrique de larmoire de commande seront ralises simultanment par des quipes diffrentes.

- Le vendredi 28 mars aprs-midi est rserv pour la coordination du chantier. - Les intervenants sur le chantier ne travaillent pas le samedi ni le dimanche.




Coefficient : 5

SYNOPTIQUE DE LA FABRICATION DES FROMAGES

Livraison du lait

Livraisonde la crme

Stockagedu lait

Stockagede la crme

Stockagedu lait strilis

U.H.T.

Ultra-filtrationdu lait

Stockagedu lait

ultra-filtr

Strilisation du lait

Pompe Pompecrme lait

Dbitmtre Dbitmtrecrme lait

Pompeprsure

Remplissage des moules fromage

Formation du fromage

en tuve

Dmoulagedes fromages

(Dpileur + tablede retournement)

Affinage des fromages dans

des hloirs

Emballage etexpdition

Livraison

des fromages

Rgulation

CAHIER DES CHARGES POUR LE REMPLACEMENT DU VARIATEUR DE LA POMPE CRME

En fonction des informations de dbit en crme et en lait, le rgulateur dinjection de la crme commande en 4-20 mA, le variateur de vitesse ATV21 qui module ainsi la vitesse de la pompe crme.

Variateur de

vitesse ATV21

Rgulateur injection crme

Dbitmtre lait (consigne)

Dbitmtre crme

(mesure)

Voyant H15

(alarme)

Protection Sectionneur

porte-fusibles SP15

Porte-fusible FU2

Porte-fusible FU4

Porte-fusible FU5 Porte-fusible FU6

Commande Par contacteur

KM15 (marche avant )

Par le contact dalarme du rgulateur

Lalarme pourra tre arrte par un bouton tournant S15.

Variateur de vitesse

Moteur pompe crme asynchrone triphas

Cahier des charges

Fabricant : Schneider

Gamme : ATV 21

Alimentation : 3 x 400 V

Puissance : 0,75 kW Tension : 230 V / 400 V Courant : 3,3 A / 1,9 A Frquence : 50 Hz Vitesse nominale : 1 380 tr / min

Vitesse maximale : 1200 tr / min.

Temps dacclration pour passer de 0 1200 tr / min : 4 secondes

Temps de dclration : 0 seconde




Coefficient : 5

PLAN DU RSEAU AVANT LA MISE EN RSEAU DE LORDINATEUR DE TRAABIL IT

Les cartes rseaux existantes fonctionnent 100 Mb its/s.

Mise en rseau dun ordinateur de traabilit

Actuellement, linformatisation du process de fabrication est constitue dun mini-rseau industriel bas essentiellement sur le protocole de communication UNITELWAY. Pour laborer la traabilit du nettoyage des tanks (rservoirs) et le suivi de la transformation du lait, on envisage de rajouter un ordinateur qui enregistrera et supervisera, laide du logiciel PC VUE, tout le cycle de production, de la livraison du lait jusqu sa transformation. Tous les rseaux seront connects un rseau ETHERNET. Pour interconnecter les diffrents rseaux, le protocole choisi sera TCP/IP. Les armoires lectriques tant loignes du laboratoire, il a t dcid dimplanter un switch repr SWITCH2 dans le laboratoire et un switch repr SWITCH1 dans larmoire de lautomate de fabrication, suivant le cahier des charges ci-dessous.

Raccordement au switch 2

Raccordement au switch 1

Raccordement du rseau Unitelway de la rception

au rseau Ethernet par le botier TSXSCA62 suivi de TSXSC50 vers la

passerelle EWON

- PC ULTRAFILTATION - PC TRACABILITE - AUTOMATE Ultra Filtration - SWITCH 1

- Passerelle eWON - cran PROFACE - Automate WAGO - SWITCH 2




Coefficient : 5

MODIFICATIONS DE LCLAIRAGE Lentreprise, par souci dconomie et de confort, souhaite :

- installer une commande centralise pour lclairage des couloirs du btiment administratif, - remplacer lclairage existant des locaux de production par un clairage par tubes LED, - remplacer les volets roulants commands mcaniquement par des volets roulants

commande lectrique centralise. Eclairage du btiment administratif : La commande centralise de lclairage des trois couloirs du btiment administratif sera commande par un bouton ON (marche) et un bouton OFF (arrt).

Tlrupteur Boutons poussoirs

Lampes

Information

Couloir 1 TE1 + Tlc1 S1 S4 L1 L4

Chaque luminaire de type dalle sera reprsent

sur le schma lectrique par 1 seule lampe .

Couloir 2 TE2 + Tlc2 S5 S7 L5 L7

Couloir 3 TE3 + Tlc3 S8 S10 L8 et L9

Alimentation des tlrupteurs et des lampes : 230 V monophas / 50 Hz Projet dclairage des locaux de production : Par ncessit de stockage des produits et compte tenu de la taille des units de fabrication, le parc dactivit de la socit Guilloteau est immense. La surface des locaux de production clairer tant trs grande, on compte actuellement 550 luminaires composs de 2 tubes fluorescents Philips T8 36 W 840 . La production est assure 24 heures sur 24, tous les jours de lanne . On estime le fonctionnement des luminaires 12 h par jour . Ltude de ce projet consiste comparer le systme dclairage actuel par tubes fluorescents avec une nouvelle technologie dclairage par tubes LED, pour un mme flux lumineux. Le montage dans un quipement existant ncessite quelques manipulations, puisquil faut supprimer le ballast et le starter qui ne sont daucune utilit pour les tubes T8 LED.

Raccordement lectrique dun tube fluorescent Raccordement lectrique dun tube LED

Tube Fluo

Ballast

Starter

N L

Tube LED

N L




Coefficient : 5

RNOVATION DU DPILEUR DE BACS FROMAGES

Tapis de dmoulage

Avancer / Reculer

Mon

ter

/ Des

cend

re

Avance des bacs

CapteurPosition origine

Hau

teur

dp

ileur

2,4

m

Pile de 14 bacs de 10 cm d'paisseur chacun

Pince

Chane pas 15.87 mm

Hauteur tapis 1 m

Pignon (roue dente) de 30 dents avec un pas de 15.87 mm

Motorducteur 29 tr/min -50 Hz

Codeur Hohner rfrence GHM5 10593A/100

API M340

La mise en conformit du dpileur avec les normes europennes sur la scurit ncessite lajout dun module de scurit COMITRONIC de type AWAX. Ce module permet essentiellement dassurer la protection des travailleurs lors de louverture des portes grillages qui entourent compltement le dpileur et qui permettent de lalimenter en pile de bacs remplis de fromages. -La commande des moteurs (M1 et M2) sera ralise si les relais de scurit (RSP1 et RSP2) de la porte sont activs. -Un bouton poussoir Acquit permet de valider lacquittement du dfaut.

Un dtecteur de position de rfrence ANATOM 6S permettra de dtecter louverture de ces portes et sera llment auto-contrler par le module de scurit.

Lanalyse des risques concernant le dpileur donne les rsultats suivants : - les lsions peuvent tre srieuses, - lexposition aux phnomnes dangereux est continue pendant le fonctionnement du dpileur, - il est impossible dviter le phnomne dangereux.

De plus, le dpileur de bacs fromages est pilot par un automate obsolte qui ncessite des interventions frquentes de techniciens extrieurs lentreprise, dont le cot est important. La fromagerie GUILLOTEAU a donc dcid de remplacer lautomate programmable de ce dpileur par un automate M340 de Schneider Electric quip dun module dentres de rfrence BMX DDI 1602, sur lequel sera raccord le codeur permettant de connatre la position de la pince.




Coefficient : 5

TABLEAU DU COEFFICIENT DE SIMULTANIT POUR UNE INSTALLATION INDUSTRIELLE

Nombre de circuits 2 - 3 4 - 5 6 9 10 et plus Ks 0,9 0,8 0,7 0,6

Transformateurs triphass immergs dans un dilectr ique liquide, conformes la norme NFC 52-112

Valeurs calcules pour une tension vide de 420 V

Icc3 : courant de court-circuit entre phases au secondaire du transformateur




Coefficient : 5

COURANT DE COURT-CIRCUIT




Coefficient : 5

DISJONCTEURS COMPACT

In (A) courant assign Ir (A) courant rel Im (A) courant magntique




Coefficient : 5

TARIF VERT A5 (P < 3 MW) OPTION EJP Pendant 22 jours et durant 18 heures entre novembre et mars, le client doit rduire sa consommation dnergie lectrique afin de bnficier de tarifs prfrentiels. Cette option EJP peut tre souscrite en versions LU (longues utilisations) et TLU (trs longues utilisations) du tarif Vert A5. Le prix moyen du kilowatt heure est estim 4,05 centimes deuros.

PRIX MOYEN DU FUEL Prix moyen HT estim du fuel pour le calcul de la rentabilit du groupe : 0,736 / l.

Analyse de la consommation du groupe lectrogne ex istant : Nombre dheures dutilisation du groupe par jour de pointe : 10 heures / jour Consommation moyenne du groupe : 130 litres / heure

CHOIX DU GROUPE LECTROGNE CATERPILLAR




Coefficient : 5

CHOIX DU VARIATEUR DE VITESSE ATV 21

Schma de raccordement de lATV 21




Coefficient : 5

PROGRAMMATION DU VARIATEUR DE VITESSE LATV21 Code Nom / Description

AU1

Acclration / Dclration automatique : 0 Dsactive 1 Active (Temps dacclration ACC et de dclration dEC activs) 2 Active (Temps dacclration ACC activ seul)

ACC

Temps dacclration 1 (s) : Dtermine le temps pour que la frquence de sortie du variateur passe de 0 Hz la valeur de frquence maximale FH

dEC Temps de dclration 1 (s) : Dtermine le temps pour que la frquence de sortie du variateur passe de la valeur de frquence maximale FH 0 Hz (voir schma ci-dessus)

LL

Limite basse de frquence (Hz) : Le paramtre LL fixe la frquence minimale qui peut tre commande au variateur

UL

Limite haute de frquence (Hz) : Le paramtre LL fixe la frquence maximale qui peut tre commande au variateur

tHr

Niveau protection thermique moteur 1 (A) : Rgler le paramtre tHr au courant nominal du moteur

FM Visualisation sortie analogique : Ce paramtre permet dadapter le signal de sortie FN aux besoins en entre de lappareil de mesure associ

Pt

Mode de contrle du moteur : 0 U/f constant : utilis pour des charges qui ncessitent le mme couple vitesse

faible et vitesse nominale 1 Couple variable : pour les pompes et les ventilateurs 2 U/f constant avec boost couple automatique : mme type de fonctionnement que le

mode 0, mais ce mode compense, en plus, les augmentations de charge 3 Contrle vectoriel sans capteur : pour augmenter le couple des vitesses du

moteur infrieures 3 Hz ou pour amliorer la rgulation de vitesse 4 Economie dnergie : optimise la consommation dnergie 5 Rserv : ne pas utiliser 6 Rserv : ne pas utiliser

uL

Frquence de base 1 (Hz) : Rglez le paramtre uL sur la frquence nominale du moteur indique sur la plaque du moteur

uLu

Tension nominale du moteur (V) : Rglez le paramtre uLu sur la tension nominale du moteur indique sur la plaque du moteur




Coefficient : 5

SWITCH SCHNEIDER ELECTRIC

PASSERELLE eWON

Raccordement du connecteur SUBD9 un rseau unitelway SCHNEIDER ELECTRIC

x = 0 pour RS232 / 422 / 485 x = 6 pour MPI

Schneider Signal Name

eWon Signal Name

eWon

SUBDB9 Pin

D(B) A+ DB9 pin 3 : A+

D(A) B - DB9 pin 8 : B-

0 V 0 V DB9 pin 5 : 0 V




Coefficient : 5

CBLAGE TSX SCA 50 VERS TSX SCA 62 ET TSX SCA 50

LE RSEAU UNITELWAY

Adressage L'adresse d'un quipement sur une liaison UNI-TELWAY est code l'aide de micro-contacts situs sur le circuit imprim de lquipement. Chaque plot du systme d'adressage est affect d'un poids binaire 1-2-4-8-16. Un plot positionn sur OFF correspond la valeur binaire 1 (0 sur la position ON). A cette adresse, est associ un plot de parit devant tre positionn de faon toujours avoir un nombre impair de plots positionns en position OFF .

Exemples : Codage ci-contre :

- des stations 5 et 11 - du matre de la liaison (adresse 0).

BOITIER TSXSCA50




Coefficient : 5

CORDONS SCHNEIDER ELECTRIC

CLASSE DADRESSES IP ET MASQUE DE SOUS-RSEAU

Classe d'adresse

Classe rseau Masque de sous-rseau

Classe A 10.0.0.0 127.0.0.0 255.0.0.0

Classe B 172.16.0.0 172.31.255.254 255.255.0.0

Classe C 192.168.0.0 192.168.255.254 255.255.255.0




Coefficient : 5

AUXILIAIRE DE COMMANDE CENTRALISE DE TLRUPTEUR




Coefficient : 5

TUBES FLUORESCENTS T8 Tension 220 V / 240 V

Tubes LED NEO T8

Tarif : 44,86 TTC par tube Leds No T8 (pour un achat global recouvrant tout le parc dactivit)




Coefficient : 5

CATGORIE DES SYSTMES DE COMMANDE

Choix du systme de commande selon EN 1050 et EN 954-1 en fonction des facteurs

de risques estims (S, F, P)




Coefficient : 5

DISPOSITIF DE SCURITE COMITRONIC

Cat4

Cat3

Cat3




Coefficient : 5

CODEUR HOHNER

FRQUENCE DES IMPULSIONS DE SORTIE DU CODEUR

TRANSMISSION PAR CHANE

Primtre = D

1F= NR

60

F : Frquence en Hz N : Vitesse de rotation de laxe du codeur en tr/min R : Rsolution du codeur en points par tour




Coefficient : 5

Cb

le 6

x0,1

4 +

2x

0,34

Noi

r

Rou

ge

Jaun

e

Ver

t

Mar

ron

Ble

u

Gris

Ora

nge

Cb

le 5

x0,1

4

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Mar

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Gris

Gris

GN

D

Vcc

A

B

A c

ompl

men

taire

B c

ompl

men

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0 (r

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0 co

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men

taire

CA

RA

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602

R

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CR

EM

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100

Hz

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