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BAIN de BROMURE

B.LINARDON


SOMMAIRE

Sommaire

Présentation Page 3

Régulation de température Page 6

Circuit hydraulique Page 7

Adaptations pédagogiques Page 8

Schémas Page 9

Tableau d’affectation des Entrées / Sorties Page 19

Liste du matériel Page 20

Documentation sonde PT100 Page 22

Documentation détecteur inductif Page 26

Documentation capteur de niveau Page 28

Documentation convertisseur PT100/0-10V Page 30

Documentation gradateur train d’ondes Page 34

Documentation automate Zelio Page 38

Documentation électrovanne Page 41


PRESENTATION

A. FONCTION GLOBALE

Chauffer et maintenir en température un bain de bromure.

B. CONSTITUTION DU SYSTEME

1. CUVE

Elle reçoit le liquide à chauffer et possède les éléments chauffants ainsi que les différents capteurs nécessaires au bon fonctionnement.

C : Cuve (volume maxi : 45 litres).

R1 à R3 : Résistances chauffantes.

B1 : Sonde de température.

B2 : Capteur détection couvercle.

S1 : Capteur de niveau bas.

S5 : Capteur de niveau haut (en projet).

2. CIRCUIT HYDRAULIQUE

Il est composé des circuits de recyclage et de vidange (tuyauterie : tube cuivre 22mm).

E : Échangeur Eau / Air (radiateur).

M1 : Motopompe (homogénéisation du bain).

M2 : Ventilateur (refroidissement de l'échangeur).

V1 : Vanne de vidange.

V2 : Vanne de réglage du débit de recyclage.

V3 : Vanne de choix du type de recyclage.

EV1 : Électrovanne de vidange (en projet).

3. COFFRET ELECTRIQUE

La gestion du fonctionnement de l’équipement est confiée à automate programmable associé à un régulateur de température.

a. Platine

Q1 : Disjoncteur Pompe + Ventilateur.

Q2 : Disjoncteur Variateur + Résistances.

Q3 : Disjoncteur de protection primaire transformateur.

Q4 : Disjoncteur de protection secondaire 1 transformateur.


Q5 : Disjoncteur de protection secondaire 2 transformateur.

KM1 : Contacteur Pompe + Ventilateur.

KM2 : Contacteur Variateur + Résistances.

T1 : Transformateur de commande 230V / 2x24V.

VAR : Variateur de puissance.

X1 : Bornier de puissance.

X2 : Bornier de commande.

Zélio : Automate programmable

Conv : Convertisseur pour sonde de température.

b. Côté gauche du coffret

H0 : Voyant " Sous tension ".

H1 : Voyant " Niveau bas ".

H2 : Voyant " Surchauffe ".

H3 : Voyant " Marche ".

H4 : Voyant " Chauffage ".

H5 : Voyant " Déclenchement ".

H6 : Voyant " Sécurité couvercle ".

S2 : Commutateur " Puissance de chauffe ".

S3 : Bouton-poussoir " Arrêt d'urgence ".

S4 : Bouton-poussoir " Marche ".

S6 : Bouton-poussoir " Vidange " (en projet).

c. Côté droit du coffret

Q0 : Interrupteur sectionneur.

REG : Régulateur de température.

Mesure X : Bornes signal 0-10V " Mesure X ".

Sortie Y : Bornes signal 0-10V "Sortie Y ".

d. Dessus du coffret

H7 : Voyant " Autorisation ".

H8 : Voyant " Marche ".

H9 : Voyant " Hors tension ".


C. FONCTIONNEMENT

1. CONDITION DE MARCHE

Une impulsion sur le bouton-poussoir "Marche" S4, démarre la séquence de chauffage si toutefois certaines conditions sont vérifiées (voir ci-après).

2. CONDITIONS INITIALES

Diverses situations peuvent interdire le démarrage du cycle :

Niveau du bain trop bas (V < 25 litres).

Niveau du bain trop haut, risque de débordement (en projet).

Disjoncteur Q1 déclenché.

Disjoncteur Q2 déclenché.

Surchauffe n°1 du bain (t > 60°C).

Surchauffe n°2 du bain (t > 65°C).

Absence du couvercle.

Bouton-poussoir " Arrêt " S3 enclenché.

Si au moins une condition disparait en cours de cycle, l’arrêt du cycle est automatique.

3. VIDANGE

La vidange est manuelle par la vanne V1, l'utilisateur doit préalablement contrôler si la température du bain (afficheur du régulateur) est conforme à la demande.

Une vidange automatique nécessite une impulsion sur le bouton-poussoir "Vidange" S6 qui commande l’électrovanne EV1 (en projet).

Dans le cas où le capteur S5 détecte un niveau trop haut (risque de débordement) la vidange automatique est déclenchée (en projet).


REGULATION DE TEMPERATURE

CHAINE DE REGULATION

La chaîne de régulation est composée de quatre éléments :

Une sonde de température à double PT100 (B1 principale et B1 secondaire).

Trois résistances chauffantes 220V 750W (R1, R2 et R3).

Un variateur de puissance à train d'ondes ; 40A - 400V (Var), Commande proportionnelle 0-10V.

Un régulateur de température numérique configurable TOR, P, PI, PD, PID (Reg)

MESURES

Deux signaux au format 0-10V sont disponibles sur des bornes, pour contrôler leur évolution à l'aide d'un oscilloscope numérique, d'un enregistreur ou d'un afficheur :

Mesure X : température du bain au format 100°C / 0-10V.

Sortie Y : Sortie du régulateur au format 0-100% / 0-10V

SURCHAUFFE

Lorsque la température du bain dépasse 60°C, le système s'arrête automatiquement ; cette valeur d'alarme est introduite sur le régulateur.

Afin d’assurer un deuxième niveau de sécurité, lorsque la température du bain dépasse 65°C, le système s'arrête automatiquement ; cette valeur d'alarme est introduite sur le régulateur.

SCHÉMA BLOC DU CIRCUIT DE RÉGULATION


CIRCUIT HYDRAULIQUE

CONSTITUTION

V1 : Vanne de vidange.

V2 : Vanne de réglage du débit de recyclage.

V3 : Vanne de recyclage, elle permet de choisir le type de recyclage :

– Direct.

– Par échangeur eau / air

EV1 : Électrovanne de vidange (installation future)

M1 : Motopompe de recyclage.

E : Échangeur eau / air.

C : Cuve.

MISE A L'EGOUTTAGE

Ouvrir entièrement la vanne de réglage du débit de recyclage V2.

La vanne de vidange V1 étant ouverte, la mise à l'égouttage du poste doit se faire en deux temps afin de réaliser une vidange complète au moyen de la vanne de recyclage V3 :

1° position : Recyclage par l'échangeur.

2° position : Recyclage direct.


ADPTATIONS PEDAGOGIQUES

ÉCHANGEUR

Un échangeur eau / air est chargé d'accélérer l'évacuation des calories vers l'extérieur afin de solliciter plus fréquemment le système de régulation.

MODIFICATION DU PROCÉDÉ

Il est possible de modifier le procédé en jouant sur :

1. Le volume du liquide à chauffer (de 25 à 45 litres).

2. La nature du liquide.

3. La température de consigne (paramétrage du régulateur : Reg.

4. Le mode de recyclage (vanne V3)

Direct.

Par échangeur eau / air.

5. Le débit de recyclage (vanne V2)

6. La vitesse de rotation de la pompe de recyclage M1

Position 1 : 1200 tr/mn.



7. La puissance de chauffage (commutateur S2)

Position 1 : 750W.

Position 2 : 1500W.

Position 3 : 2250W.


SCHÉMAS


AFFECTATION DES ENTRÉES / SORTIES

Référence module : SR2B201B Alimentation : 24V AC

Entrées : 12 TOR Sorties : 8 Relais

Type de programmation Ladder (langage à contacts) FDB (langage à blocs fonctions)

Entrée Repère Type Désignation

I1 S1 Capteur Niveau bas

I2 B2 Capteur Détection couvercle

I3 S3 BP Arrêt d’urgence

I4 S4 BP Marche

I5 Q1 Disjoncteur Protection moteur pompe et ventilateur

I6 Q2 Disjoncteur Protection résistances chauffantes

I7 REG1 Régulateur Sécurité > 60°C

I8 REG2 Régulateur Sécurité >65°C

I9 S5 Capteur Niveau haut

IA S6 BP Vidange

IB

IC

Sortie Repère Type Désignation

Q1 KM1, KM2 H3, H8

Bobines Voyants

Moteur pompe et ventilateur Marche

Q2 H1 Voyant Niveau bas

Q3 H2 Voyant Surchauffe

Q4 EV1 Électrovanne Vidange

Q5 H5 Voyant Déclenchement Q1 ou Q2

Q6 H6 Voyant Sécurité couvercle

Q7 H7 Voyant Autorisation

Q8 H9 Voyant Hors tension


LISTE DU MATERIEL

Repère Désignation Constructeur Référence

S1 Capteur de niveau à flotteur Corps de contacts « NO » ou « NC »

Cynergy3 RSF43Y050QF

S2 Bouton tournant à clef 3 positions Corps de contacts « NO » + « NC »

Schneider XB2-BG0

ZB2-BZ105

S3 Bouton-poussoir arrêt d'urgence Corps de contacts 2 « NC »

Schneider XB2-BS542

S4 Bouton-poussoir Corps de contacts « NO »

Schneider XB2-BA21

S5 Capteur de niveau à flotteur Corps de contacts « NO » ou « NC »

Cynergy3 RSF43Y050QF

S6 Bouton-poussoir Corps de contacts « NO »

Schneider XB2-BA21

B1 Sonde 2 x PT100 raccord 1/2" inox

Jumo 90D281F57

B2 Détecteur de proximité inductif 2 fils ; "NO"

Schneider XSA-A5010

H0 Unité de voyant 22,2mm ; jaune Lampe 24V

Schneider XB2-BV65 DL1-CE024

H1 Unité de voyant 22,2mm ; rouge Lampe 24V


H2 Unité de voyant 22,2mm ; rouge Ampoule 24V


H3 Unité de voyant 22,2mm ; vert Lampe 24V


H4 Unité de voyant 22,2mm ; vert Lampe 230V

Schneider XB2-BV63 DL1-CF23





H7 Hublot ; diffuseur orange (Mosaïc) Lampe 24V

Legrand 747.30 ; 747.33

898.37

H8 Hublot ; diffuseur vert (Mosaïc) Lampe 24V

Legrand 747.30 ; 747.34

898.37

H9 Hublot ; diffuseur rouge (Mosaïc) Lampe 24V

Legrand 747.30 ; 747.32

898.37

Q0 Interrupteur sectionneur Pôle Neutre

Schneider VCDN-20 VZN-11

https://fr.rs-online.com/web/b/cynergy3/

https://fr.rs-online.com/web/b/cynergy3/


Q1 Disjoncteur moteur triphasé 0,40 à 0,63A Contact auxiliaire O+F

Schneider GV2-MO4

GV2-AD0110

Q2 Disjoncteur bipolaire 16A; C Contact auxiliaire inverseur

Merlin Gerin C25 SD

Q3 Disjoncteur bipolaire 1A-D Legrand 4.080.08

Q4 Disjoncteur bipolaire 3A Télémécanique GB2-DB08

Q5 Disjoncteur bipolaire 3A Télémécanique GB2-DB08

KM1 Contacteur 3P + 1F - 9A Schneider LC1-D09B7

KM2 Contacteur 3P + 1F - 9A Schneider LC1-D09B7

EV1 Électrovanne 3/4" ; 24V AC

ASCO

Reg Régulateur numérique ; sortie analogique Jumo dTRON 08-1

Conv Convertisseur PT100 / 0-10V Jumo TM010W54.30

T1 Transformateur 230V / 2X24V - 100VA Legrand 426-82

Var Variateur train d'ondes ; 0 à 10V Celduc SG564020

X2 1 bloc de 10 bornes 2,5mm2

1 bloc de 5 bornes 2,5mm2 Schneider

DB6-CD110 DB6-CD105

X1 4 blocs de 3 bornes 4mm2

1 bloc de 2 bornes 4mm2 Schneider

DB6-DD103 DB6-DD102

Coffret avec porte transparente Thalassa H : 745mm, L : 535mm, P : 300mm

Sarel 59436

M1 Motopompe 230V ; 3 vitesses Grundfos UPS 2060

M2 Ventilateur 230V

R1 Résistance 230V ; 750W



Mesure X Bornes 4mm double puits Noir + Rouge

Sortie Y Bornes 4mm double puits Noir + Rouge

V1 Vanne 1/4 T ; 3/4"

V2 Vanne 1/4 T ; 3/4"

V3 Vanne 3 voies, 3 lumières ; 3/4"

C Cuve inox (volume 45 litres)

E Radiateur


DOCUMENTATION SONDE PT100


DOCUMENTATION DETECTEUR INDUCTIF


DOCUMENTATION CAPTEUR DE NIVEAU


DOCUMENTATION CONVERTISSEUR PT100 / 0-10V


DOCUMENTATION GRADATEUR TRAIN D’ONDES


DOCUMENTATION AUTOMATE ZELIO


DOCUMENTATION ÉLECTROVANNE

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