Process

Projet - Step générale - 01/2024

Équipement : bassin d’aération

ÉQUIPEMENT MODULE ACTIONNEUR / CAPTEUR TOR ANA
Nom Fonction

 

ELEMENT MNEMONIQUE E S E S
Bassin aération Mesure Sonde oxygène Mesure instantanée de la concentration d’oxygène BA_OX_01
Sonde rédox Mesure instantanée du potentiel Rédox BA_RH_01
Aération Turbine N°1 Retour de marche BA_TUR_01_RDM
Retour de défaut BA_TUR_01_DEF
Ordre de marche BA_TUR_01
Turbine N°2 Retour de marche BA_TUR_02_RDM
Retour de défaut BA_TUR_02_DEF
Ordre de marche BA_TUR_02
Agitation Agitateur immergé Retour de marche BA_AGT_01_RDM
Retour de défaut BA_AGT_01_DEF
Ordre de marche BA_AGT_01

2.1 P&ID

2.2 Définition des fonctions

Fonctions équipements Fonctions API IHM TOPKAPI SOFREL
Mesure & Comptabilisation Acquisition analogique : Étalonnage
Défauts de seuils analogiques
Courbes
Compteurs
Bilans

Aération

Agitation

Animation
Forçage actionneur
Paramétrage
Suivi de fonction
Bilans moteurs

2.3 Description des fonctions

L’équipement « Bassin d’aération » assure le traitement biologique de l’effluent.

2.3.1 Mesure : fonction équipement générique

2.3.2 Aération : fonction équipement spécifique

La fonction équipement « Aération » est assurée par les deux turbines d’aération.
On retrouve différents modes d’aération sélectionnables en supervision :

  1. Le mode « Rédox » ;
  2. Le mode « Oxygène » ;
  3. Le mode « Mixte » ;
  4. Le mode « Horloge ».

Figure 1 : Modes d'aération

Lorsque le mode rédox est sélectionné, les turbines d’aération sont asservies à la sonde Rédox. L’exploitant renseigne un seuil bas de la mesure de Rédox déclenchant le démarrage de l’aération lorsque la mesure est inférieure ou égale à ce seuil et un seuil haut pour définir l’arrêt de l’aération lorsque la mesure de Rédox dépasse ce dernier :

Figure 2 : mode rédox

Lorsque le mode Oxygène est sélectionné, les turbines d’aération sont asservies à la sonde Oxygène. L’exploitant renseigne un seuil bas de la mesure d’oxygène déclenchant le démarrage de l’aération lorsque la mesure est inférieure ou égale à ce seuil et un seuil haut pour définir l’arrêt de l’aération lorsque la mesure d’oxygène est supérieure ou égale à ce seuil :

Figure 3 : mode oxygène

Lorsque le mode mixte est sélectionné, les turbines d’aération sont asservies aux sondes d’oxygène & Rédox. L’exploitant renseigne un seuil bas de la mesure rédox déclenchant le démarrage de l'aération lorsque la mesure est inférieure ou égale à ce seuil et un seuil haut de la mesure oxygène permettant de définir l’arrêt des turbines :

Figure 4 : mode mixte

Lorsque le mode horloge est sélectionné, les turbines d’aération sont asservies à 5 plages paramétrées depuis l’IHM. On y retrouve les éléments suivants :

  1. Utilisation de la plage horaire : Permet de définir si l’automatisme prend en compte ou non la plage paramétrée ;
  2. Heure de marche : Au format HHMM, ce paramètre permet de définir l’heure à partir de laquelle on prend en compte les paramètres de temps de marche et de temps d’arrêt des turbines ;
  3. Heure d’arrêt : Au format HHMM, ce paramètre permet de définir l’heure au-delà de laquelle on ne prend plus en compte les paramètres de temps de marche et d’arrêt des turbines ;
  4. Temps de marche : Ce paramètre permet de définir le temps de marche des turbines lorsque la plage horaire est en cours ;
  5. Temps d’arrêt : Ce paramètre permet de définir le temps d’arrêt des turbines lorsque la plage horaire est en cours.

Figure 5 : mode horloge

Attention : L’Heure de marche doit impérativement être inférieure à l’heure d’arrêt,
sinon la plage horaire n’est pas prise en compte !

Heure minimum : 0
Heure maximum : 2359

Gestion des échecs :

Lorsque le mode Oxygène, le mode Rédox ou le mode Mixte sont sélectionnés, une gestion d’échec d’aération est disponible en supervision permettant de changer automatiquement le mode en cours.

On retrouve les paramètres suivants :

Figure 6 : tableau de bord des échecs

Lorsque le seuil attendu n’est pas obtenu avant les temps maxi d’aération ou de non aération, on déclenche un échec d’aération.

Lorsque le nombre d’échec dépasse le nombre d’échec maximum, le mode d’aération en cours est automatiquement modifié selon le mode de traitement d’échec sélectionné :

Figure 7 : mode traitement échec

On retrouve également un basculement de mode automatique sur défaut 4-20mA des sondes rédox & oxygène. Par exemple, si le mode oxygène est sélectionné et qu’un défaut 4-20mA de la sonde oxygène est actif, on bascule automatiquement en mode rédox.

2.3.3 Agitation : fonction équipement spécifique

La fonction équipement « Agitation » est assurée par l’agitateur immergé.

L’ordre de marche de l’agitateur est donné lorsque les turbines sont en phase d’arrêt afin de permettre une phosphatation permanente du bassin.

On retrouve en supervision un paramètre permettant de retarder le démarrage de l’agitateur suite à l’arrêt des turbines d’aération :

Figure 8 : Temporisation de retard

On retrouve depuis le PC de traçabilité le suivi des évènements de l’aération et de l’agitation ainsi que les données associées :

Figure 9 : traçabilité du suivi des évènements

Figure 10 : Données associées au suivi

2.4 Les conditions

2.4.1 Fonction aération

 

OK
Conditions initiales Reprise secteur OK : Pas de défaut en cours
Conditions de lancement Mode rédox & seuil bas rédox & temps d’arrêt minimum atteint
Mode oxygène & seuil bas oxygène & temps d’arrêt minimum atteint
Mode mixte & seuil bas rédox & temps d’arrêt minimum atteint
Mode horloge & temps d’arrêt atteint & temps d’arrêt minimum atteint
Conditions d’arrêts Mode rédox & seuil haut rédox & temps de marche minimum atteint
Mode oxygène & seuil haut oxygène & temps de marche minimum atteint
Mode mixte & seuil haut oxygène & temps de marche minimum atteint
Mode horloge & temps de marche atteint & temps de marche minimum atteint
Perte des conditions initiales

2.4.2 Fonction agitation

 

OK
Conditions initiales Reprise secteur OK : Pas de défaut en cours
Conditions de lancement Turbines à l’arrêt
Conditions d’arrêts Turbines en fonctionnement
Perte des conditions initiales

2.5 Gestion des alarmes et défauts

Colonne Action DISPARITION :

  1. ACK : Acquittement opérateur ;
  2. RET : Retour de la mesure sur une plage « Normale ».

Colonnes de droite :

  1. ALR = Alarme : Pas de réarmement nécessaire, alerte seulement l’opérateur en supervision ;
  2. DEF = Défaut : réarmer via le bouton poussoir de réarmement physique ou via la supervision est obligatoire.
TYPE ID DÉFAUT / ALARME TYPE de
REACTION
ACTION APPARITION DISPA-
RITION
ALR DEF OK
zone DEF_
XXXX
Défaut arrêt d’urgence bassin aération Arrêt de l’équipement Perte de l’information de l’arrêt d’urgence du bassin d’aération ACK
act DEF_
XXXX
Défaut discordance turbine N°1 Arrêt de l’actionneur
Affichage d’un message en supervision
Discordance entre l’état de la sortie et l’état du retour de marche pendant plus de 5 secondes
act DEF_
XXXX
Défaut discordance turbine N°2
mot DEF_
XXXX
Défaut disjonction turbine N°1 Perte de l’information de disjonction
mot DEF_
XXXX
Défaut disjonction turbine N°2
act DEF_
XXXX
Défaut discordance agitateur immergé Discordance entre l’état de la sortie et l’état du retour de marche pendant plus de 5 secondes
mot DEF_
XXXX
Défaut disjonction agitateur immergé Perte de l’information de disjonction
autre DEF_
XXXX
Défaut échec mode initial Basculement en mode dégradé Nombre d’échec en cours supérieur au nombre d’échecs maximum
autre DEF_
XXXX
Défaut mode dégradé en défaut Message en supervision
Passage en mode horloge
Mode dégradé en défaut lors du basculement suite à un échec en mode initial
seuil DEF_
XXXX
Défaut de seuil haut sonde rédox Affichage d’un message en supervision Mesure de la sonde supérieur (Seuil haut) ou inférieur (Seuil bas) aux seuils paramétrables pendant une temporisation paramétrable
seuil DEF_
XXXX
Alarme de seuil haut sonde rédox RET
seuil DEF_
XXXX
Alarme de seuil bas sonde rédox
seuil DEF_
XXXX
Défaut de seuil bas sonde rédox ACK
seuil DEF_
XXXX
Défaut de seuil haut sonde oxygène
seuil DEF_
XXXX
Alarme de seuil haut sonde oxygène RET
seuil DEF_
XXXX
Alarme de seuil bas sonde oxygène
seuil DEF_
XXXX
Défaut de seuil bas sonde oxygène ACK

2.6 Séquence

2.6.1 Aération

Fonction de gestion des turbines 1 & 2 et de l’agitateur immergé en fonction du mode sélectionné. Validation : ☐

Figure 11 : seq aération

2.7 Paramètres

2.7.1 Paramètres équipement

Paramètres Val MES Unité Détail OK
Mode de fonctionnement   Ø Choix du mode de fonctionnement : 0 = Redox, 1= Oxygène, 2= Mixte, 3= Horloge
Mode gestion échec   Ø Choix du mode de gestion échec : Mixte vers O2 puis rédox puis horloge
Nombre d'échec maximum   Ø Nombre d’échec avant passage en mode dégradé
Temps mini aération   Minute Temps minimum d’aération
Temps maxi aération   Minute Temps maximum d’aération
Temps mini sans aération   Minute Temps minimum sans aération
Temps maxi sans aération   Minute Temps maximum sans aération
Temps d'anoxie   Minute Temps sans aération
Temps retard au démarrage agitateur   Seconde Temps entre l'arrêt des agitateurs et du démarrage de l'agitateur
Temps d’arrêt dégazage   Minute Temps d’arrêt de l’électrovanne d’aspersion
Temps de marche dégazage   Minute Temps de marche de l’électrovanne d’aspersion
Consigne surpresseur   % Consigne de fonctionnement surpresseur

 

2.7.2 Plages horaires

Tableau de 5 plages horaires :

Plage Paramètres Détail Validation
Plage 1 UTILISATION Utilisation de la plage 1
HHMM_MA Heure à laquelle l’aération est mise en marche sur la plage 1
HHMM_AT Heure à laquelle l’aération est mise à l’arrêt sur la plage 1
TPS_MA Temps de marche de l’aération durant la phase
TPS_AT Temps d’arrêt de l’aération durant la phase
Plage 2 UTILISATION Utilisation de la plage 2
HHMM_MA Heure à laquelle l’aération est mise en marche sur la plage 2
HHMM_AT Heure à laquelle l’aération est mise à l’arrêt sur la plage 2
TPS_MA Temps de marche de l’aération durant la phase
TPS_AT Temps d’arrêt de l’aération durant la phase
Plage autre UTILISATION Utilisation de la plage
HHMM_MA Heure à laquelle l’aération est mise en marche sur la plage
HHMM_AT Heure à laquelle l’aération est mise à l’arrêt sur la plage
TPS_MA Temps de marche de l’aération durant la phase
TPS_AT Temps d’arrêt de l’aération durant la phase

2.7.3 Paramètres défauts seuils analogiques

BA_OX_01 : Sonde oxygène

Paramètres Val MES Unité Détail Validation
STH oxygène   Mg/L Seuil très haut : défaut
SH oxygène   Mg/L Seuil haut : Inutilisé
SB oxygène   Mg/L Seuil bas : Inutilisé
STB oxygène   Mg/L Seuil très bas : défaut
Temporisation seuil très haut   Seconde Temps avant apparition seuil très haut
Temporisation seuil haut   Seconde Temps avant apparition seuil haut
Temporisation seuil bas   Seconde Temps avant apparition seuil bas
Temporisation seuil très bas   Seconde Temps avant apparition seuil très bas

 

BA_RH_01 : Sonde rédox

Paramètres Val MES Unité Détail Validation
STH rédox   mV Seuil très haut : défaut
SH rédox   mV Seuil haut : Inutilisé
SB rédox   mV Seuil bas : Inutilisé
STB rédox   mV Seuil très bas : défaut
Temporisation seuil très haut   Seconde Temps avant apparition seuil très haut
Temporisation seuil haut   Seconde Temps avant apparition seuil haut
Temporisation seuil bas   Seconde Temps avant apparition seuil bas
Temporisation seuil très bas   Seconde Temps avant apparition seuil très bas

 

2.8 Tests

2.8.1 E/S

ÉQUIPEMENT MODULE TEST
Nom Fonction

 

Représentation Animation Forçage Prm Site
Bassin aération Mesure Sonde oxygène
Sonde rédox
Aération Turbine N°1
Turbine N°2
Agitation Agitateur immergé

2.8.2 Fonction

EQUIPEMENT TEST
Nom Fonction Conditions initiales Conditions de lancement Séquence Paramétrage Site
Bassin aération Aération
Agitation

2.9 Validation

2.9.1 Fonction Mesure

Validation de la fonction
Société Nom Date Signature Commentaires

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.9.2 Fonction Aération

Validation de la fonction
Société Nom Date Signature Commentaires

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.9.3 Fonction Agitation

Validation de la fonction
Société Nom Date Signature Commentaires