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BAIN de BROMURE
B.LINARDON
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SOMMAIRE
Sommaire Page 2
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
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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.
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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 ".
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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).
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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
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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.
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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.
Position 2 : 1700 tr/mn.
Position 3 : 2300 tr/mn.
7. La puissance de chauffage (commutateur S2)
Position 1 : 750W.
Position 2 : 1500W.
Position 3 : 2250W.
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SCHÉMAS
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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
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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
Schneider XB2-BV64 DL1-CE024
H2 Unité de voyant 22,2mm ; rouge Ampoule 24V
Schneider XB2-BV64 DL1-CE024
H3 Unité de voyant 22,2mm ; vert Lampe 24V
Schneider XB2-BV63 DL1-CE024
H4 Unité de voyant 22,2mm ; vert Lampe 230V
Schneider XB2-BV63 DL1-CF23
H5 Unité de voyant 22,2mm ; rouge Lampe 24V
Schneider XB2-BV64 DL1-CE024
H6 Unité de voyant 22,2mm ; rouge Lampe 24V
Schneider XB2-BV64 DL1-CE024
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
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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
R2 Résistance 230V ; 750W
R3 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
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DOCUMENTATION SONDE PT100
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DOCUMENTATION DETECTEUR INDUCTIF
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DOCUMENTATION CAPTEUR DE NIVEAU
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DOCUMENTATION CONVERTISSEUR PT100 / 0-10V
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DOCUMENTATION GRADATEUR TRAIN D’ONDES
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DOCUMENTATION AUTOMATE ZELIO
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DOCUMENTATION ÉLECTROVANNE
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