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Solutions pour ■ l'infrastructure électrique et Voix Données Images (VDI)■ le contrôle et la Gestion Technique du Bâtiment (GTB)
Bâtiments industrielsGuide de solutions
Guide de solutionsBâtiments industrielsSommaire
Optimisez la conception des bâtiments pour maximiser la performance industrielle
Adoptez les principes d’une conception réussie■ Distribution électrique et VDI principale et secondaire
■ Distribution électrique et VDI terminale
■ alimentation des postes de travail et équipements mobiles
■ alimentation de l'éclairage
■ Contrôle et Gestion Technique du Bâtiment
Choisissez des solutions optimisées
Pour la distribution électrique et Voix Données Image (VDI)Exemple 1■ Architecture électrique "arborescente"
■ Architecture VDI "en étoile"
Exemple 2■ Architecture électrique "avec mutualisation de sources
sur 2 transformateurs"
■ Architecture VDI "distribuée"
Exemple 3■ Architecture électrique "avec mutualisation de sources
sur 4 transformateurs"
■ Architecture VDI "distribuée redondante"
Pour le contrôle et la Gestion Technique du Bâtiment (GTB)Exemple 1■ Contrôle autonome
Exemple 2■ Architecture avec des systèmes indépendants
Exemple 3■ Architecture avec un système intégré
Sélectionnez les composants-clés■ Pour la distribution électrique et Voix Données Image (VDI)
■ Pour le contrôle et la Gestion Technique du Bâtiment (GTB)
02
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Pages
Guide de solutions Bâtiments industriels_01
Optimisez la conception des bâtiments pour maximiser la performance industrielle
Vous souhaitez optimiser la conception de bâtiments industriels de taille moyenne avec une surface de plus de 5000 m2, une puissance installée supérieure à 1000 kVA,dans les secteurs de la mécanique, de la fabrication électrique et électroménager, de la plasturgie, de l’ameublement, du textile . . .
Répondez parfaitement et individuellement aux besoins des exploitants:
■ fl exibilité des ateliers et des bureaux Possibilités d’extension, de réorganisation, d’implantation de nouvelles machines, jusqu’à 50% des surfaces d’atelier modifi ées chaque année,
■ disponibilité de l’outil de production, continuité de service Dans le secteur du travail des métaux par exemple, une interruption involontaire de la production peut provoquer jusqu’à 100 K Euros de pertes par heure d’arrêt,
■ maîtrise des délais et des coûts à l’investissement et en exploitation Coût de l’énergie, des réaménagements, de la maintenance.
Garantissez la performance industrielle des activités hébergées sur tout le cycle de vie du bâtiment.
02_Guide de solutions Bâtiments industriels
Choisissez des solutions optimisées pour la distribution électrique et Voix Données Image (VDI), le Contrôle et la Gestion Technique du Bâtiment(chauffage, ventilation, climatisation, éclairage, énergie, sécurité . . .)
Les choix d’architectures sont structurants et déterminants pour la performance industrielle. Les exemples de solutions présentés dans ce guide sont basés sur les savoir faire métiers et l'expérience du spécialiste de la distribution électrique et des automatismes industriels. Schneider Electric est lui même exploitant de nombreux bâtiments industriels de taille moyenne.
Ces exemples de solutions sont donnés pour un même bâtiment industriel de référence et répondent à différents niveaux d’exigences.Les solutions appliquent les principes d’une conception réussie et intégrent les composants-clés pour une parfaite mise en œuvre et une exploitation optimale de l’installation.
Elles résultent de la combinaison de l’expertise, de l’expérience, des offres des marques spécialistes du Groupe Schneider Electric autour d’un cahier des charges "bâtiment industriel" commun:■ Merlin Gerin pour la distribution électrique et la VDI,■ Telemecanique pour les automatismes et le contrôle,■ MGE UPS pour les alimentations sécurisées,■ TAC pour la Gestion Technique du Bâtiment.
Guide de solutions Bâtiments industriels_03
L’architecture de distribution électrique
Chaque site industriel a des besoins particuliers et nécessite une architecture de distribution électrique spécifi que basée sur les principes suivants:■ l’optimisation du coût est étroitement liée à la localisation des postes d'alimentation,■ la disponibilité est surtout conditionnée par les niveaux supérieurs de l’architecture, ■ la fl exibilité découle essentiellement de la conception de la distribution secondaire et de la distribution terminale.
Distribution secondaire
Ce niveau conditionne l’accès à l’énergie par zones d’utilisation homogène. Outre la puissance et le nombre des récepteurs, il est important de prendre en compte les besoins de fl exibilité et de distribution sécurisée au niveau de chaque zone.
Distribution principale
Ce niveau de l’architecture fait l'objet d’itérations entre l’architecte et le concepteur électricien. La position des postes de transformation dimensionne l’infrastructure de distribution et ses cheminements. La qualité et la fi abilité du réseau alimentant l’installation conditionnent la nature des sources (réseau public, groupe électrogène, alimentation sans interruption…). Les caractéristiques des charges (puissance, continuité de service, sensibilité à l’environnement, …) sont structurantes pour:■ l’architecture, ■ la nature et le nombre des sources (redondance et conditionnement de réseau).
Les Tableaux Généraux Basse Tension (TGBT) sont défi nis en fonction:■ de la puissance et de la localisation des charges, ■ des possibilités de cheminements, ■ de leur environnement (degrés de protection IP) mais aussi de leur maintenabilité et de leur accessibilité.
Distribution terminale
Adoptez les principes d’une conception réussie
Distribution électrique et VDI principale et secondaire
Ce niveau concerne essentiellement: ■ l’alimentation des postes
temporaires) > voir en page 06 ■ l’alimentation de l’éclairage >
Pour garantir la performance industrielle, les architectures doivent répondre parfaitement et individuellement aux besoins des exploitants sur tout le cycle de vie du bâtiment, ce à trois niveaux:
■ distribution principale■ distribution secondaire■ distribution terminale
04_Guide de solutions Bâtiments industriels
Ce niveau concerne essentiellement: ■ l’alimentation des postes
temporaires) > voir en page 06 ■ l’alimentation de l’éclairage >
L’architecture Voix Données Image (VDI) Dans le domaine des données, les architectures centralisées optimisent le coût des installations nécessitant une grande concentration de points à raccorder* et peu d’évolutivité. Les architectures distribuées sont la meilleure réponse au besoin de fl exibilité. Les architectures distribuées redondantes garantissent une meilleure disponibilité.En ce qui concerne la téléphonie, les architectures sont toujours centralisées. Cependant, avec la technologie "voix sur IP", les câblages téléphoniques et informatiques sont confondus: les équipements téléphoniques deviennent des points Ethernet identiques aux équipements informatiques et d’automatisme.
*points à raccorder: ■ différents équipements d’automatisme et d’informatique communiquant sous Ethernet,■ différents équipements de télécommunications.
Distribution secondaire
De façon générale il est conseillé de positionner les sous-répartiteurs:■ en fonction des surfaces disponibles (hors zone process, proches des structures verticales...),■ de façon à couvrir l’ensemble de la surface du bâtiment tout en respectant la règle des 90 m. Dans le cas d’un équipement distant de plus de 90 m, on choisira la fi bre optique jusqu’à l’équipement raccordé. Au niveau des sous-répartiteurs, il est recommandé, pour obtenir plus de lisibilité, de disponibilité et de maintenabilité, de dédier certains actifs à la bureautique, les autres au process. Il faut isoler les différents fl ux. Il est donc conseillé de créer des réseaux virtuels (VLAN).
Distribution principale
Il est nécessaire d’assurer:■ le raccordement au réseau d’accès par des lignes spécialisées, des liaisons RTC (Réseau Téléphonique Commuté), des lignes ADSL . . . ,■ la protection des fl ux (restriction des accès et fi ltrage des intrusions).
Distribution terminale
de tra
vail et des équipements mobiles (outillage, installations
voir e
n page 08
Guide de solutions Bâtiments industriels_05
Web
de trava
des équipements mobiles (outillage, installations
voir e
n page 08
chemins de câbles suspendus à des supports métalliques partagés avec les CEP points de consolidation pour permettre une plus grande facilité de raccordement et plus de mobilité des équipements. Les liaisons cuivre préfabriquées prévoient une réserve de points de consolidation pour faire face à l’adjonction d’équipements communicants (PC, imprimantes, terminaux d’atelier...)
coffrets étanches multifonctionnels (IP65 et IK09) pour alimenter en énergie et en données les récepteurs terminaux situés dans leur périmètre. Ils sont montés sur tous supports fi xes (murs, poteaux) ou mobiles (colonnes industrielles). Ils maillent la surface de production et permettent un accès en tout point à l’énergie et aux données.
Un seul système d’installation pour répondre au besoin de fl exibilité et maîtriser les coûts
Les conducteurs d’énergie et de données cheminent vers les mêmes récepteurs.Le principe est donc de concevoir un système d’installation commun de façon à:■ modifi er plus rapidement et économiquement l’implantation des ateliers, ■ réduire les coûts d’installation (le nombre de composants à installer est moindre).
Distribution terminale / Distribution terminale
Adoptez les principes d’une conception réussie
Distribution électrique et VDI terminaleAlimentation des postes de travail et des équipement mobiles*
La conception du système d’installation est réussie si elle:■ répond au besoin de fl exibilité requis par la ou les activités hébergées,■ permet de maîtriser les coûts à l’investissement et en exploitation.
Le système (voir illustration ci-contre) doit être en mesure de s’adapter facilement et rapidement à:■ la mobilité des postes de travail, ■ l’évolution du nombre de récepteurs à alimenter.
La partie fi xe s’appuie sur la structure du bâtiment (murs, poteaux) et est composée de: Canalisations Electriques Préfabriquées (CEP) de faible puissance pour alimenter la zone du poste de travail en énergie: installation facile et rapide, alimentation d’une grande densité de charges, raccordements fi ables grâce à la préfabrication
Eclairage
Eclairage
Exemple de système d’installation fl exible avec des coûts maîtrisés
06_Guide de solutions Bâtiments industriels
* Outillage, ordinateurs et terminaux portatifs, installations temporaires.
A
B
C
D
Machines
Téléphones
Fax
Bornes Wifi
PC
Machines
La partie mobile est composée de: coffrets de dérivation des canalisations électriques préfabriquées de faible puissance pour alimenter en énergie des colonnes industrielles, des charges ou des coffrets étanches multifonctionnels. colonnes industrielles pour alimenter les postes de travail en énergie, en données et en fl uides (air comprimé, eau, vide, huile, ...).Montage/démontage/déplacement simples et rapides, connectique rapide, support pour ordinateurs, terminaux de dialogue, ou instrumentation.
Guide de solutions Bâtiments industriels_07
E
F
X
X
E
F
F
A
E
F
C
B
B
BE
F
C
D
Des Canalisations Electriques Préfabriquées (CEP) pour répondre aux besoins de fl exibilité, de disponibilité et de maîtrise des délais et coûts
L’utilisation de Canalisations Electriques Préfabriquées (CEP) pour l’éclairage permet de:■ réduire jusqu’à 50% les temps de montage,■ modifi er très simplement et rapidement l’installation,■ fi abiliser le montage et les connexions.
Distribution terminale / Distribution terminale
Eclairage
Eclairage
Canalisations Electriques Préfabriquées (CEP) de faible puissance pour alimenter les lignes d’éclairage jusqu’à 100A. Elles: ■ permettent d’ajouter et de déplacer rapidement les différentes lignes d’éclairage,■ véhiculent les signaux de commande émis par les tableaux électriques divisionnaires.
Canalisations Electriques Préfabriquées (CEP) d’éclairage jusqu’à 40A: pour réaliser les lignes d’éclairage très rapidement en toute fi abilitéIl est recommandé d’utiliser des canalisations d’éclairage: ■ rigides lorsqu’elles doivent supporter les luminaires,■ souples lorsque les luminaires sont portés par la structure du bâtiment
La conception du système d’installation est réussie si elle répond aux besoins en éclairage:■ sur l’ensemble du bâtiment, ■ pour les différents ateliers.
L’illustration ci contre met en scène un exemple de système d’installation pour l’éclairage avec ses composants-clés:
tableaux électriques divisionnaires pour alimenter l’éclairage des ateliers: installés en ambiance, ils permettent aux occupants de commander et de régler l’éclairage, ils protègent et contrôlent les lignes d’éclairage d’une même zone. En cas d’environnement agressif il est recommandé de choisir une version IP 55.
Exemple de système d’installation fl exible, fi able et économique pour l’éclairage
08_Guide de solutions Bâtiments industriels
Adoptez les principes d’une conception réussie
Distribution électrique et VDI terminaleAlimentation de l’éclairage
A
B
C
XX
B
Machines
Téléphones
Fax
Bornes Wifi
PC
Machines
Guide de solutions Bâtiments industriels_09
AC
C
B
Adoptez les principes d’une conception réussie
Le contrôle et la Gestion Technique du Bâtiment (GTB)
Système de délestage Système de contrôle HVAC
Automate programmableavec serveur Web embarqué
Postes de supervision locaux
Interfaces Hommes/Machine (IHM)en atelier pour personnel production et maintenance
Web
Relais de protection, mesure et contrôle sur cellule MT
Centrales de mesureembarquées en disjoncteur de forte intensité
Fluides
Système de contrôle des énergies (électricité, fi oul, gaz)et de l'installation électrique
10_Guide de solutions Bâtiments industriels
Téléphones mobiles et PDA des personnels d'intervention
Réseau LONWORKS®
Serveur Web
Réseau Modbus Réseau Modbus
C
B B B
AA
Ethernet
Serveur Web
Onduleurs avec serveur Webembarqué
Centrales de mesure des paramètres électriques, harmoniques et des consommations
Interrupteurs temporels multifonctionnels
Sécurité
Besoins Solutions produits et Systèmes
Contrôle simple < 20 points de contrôle. Composants de contrôle Pas de besoins de communication. autonome. Mise en œuvre par des installateurs Certains peuvent être avec des compétences classiques. raccordés à un système de contrôle et de Gestion Technique du Bâtiment (GTB).
Contrôle et < 200 points de contrôle. Systèmes de GTBgestion séparés Pas de besoin de supervision. indépendants, ouverts, de certains Utilisation privilégiée des outils internet. sans supervision globale.équipements Mise en œuvre par des installateurs Ils peuvent évoluer verstechniques spécialistes. un système intégré. Chaque système contient son serveur Web.
Contrôle et >100 points contrôlés. Système intégré de GTB gestion intégrés Besoin d’une supervision globale. > voir 1) avec supervisionde tous les Besoin d’une ergonomie unique globale.équipements du des logiciels d’exploitation. (pour un bâtiment ou unbâtiment, voire Extension souhaitée à d’autres ensemble de bâtiments).d’un parc de fonctions. bâtiments Mise en œuvre par des systèmes intégrateurs.
1) Système intégré de GTB: fédération de systèmes indépendants et ouverts de GTB: Pour garantir l’ouverture des systèmes, qu’ils soient indépendants sans supervision globale ou intégrés avec supervision globale, il est vivement recommandé:■ d’utiliser Ethernet comme réseau fédérateur,■ d’utiliser des protocoles standards et ouverts au niveau des réseaux de terrain: ModBus, LONWORKS®, . . .
Dans le cas particulier de LONWORKS®, l’utilisation de composants certifi és LONMARK® est une garantie d’interopérabilité entre composants de différentes marques.
Dans le cas de systèmes intégrés, il est nécessaire de veiller particulièrement à la disponibilité et à l'évolutivité, au moyen d’une approche modulaire. Pour cela les systèmes intégrés doivent être découpés en sous-systèmes indépendants:■ en cas de défaillance d’un sous-système, les autres continuent à fonctionner,■ des sous-systèmes clairement identifi és confèrent une bonne lisibilité globale et permettent de mener plus facilement des interventions de maintenance et d’extension.
Le contrôle et la gestion de tout ou partie des équipements techniques du bâtiment (chauffage, ventilation, climatisation, éclairage, énergie…) sont nécessaires à la maîtrise des coûts d’exploitation.Il est toutefois important de bien dimensionner les solutions par rapport aux besoins:
Guide de solutions Bâtiments industriels_11
PC distants
A
B
C
A
AA
Choisissez des solutions optimisées
Les exemples de solutions présentés dans ce guide répondent à différents niveaux d'exigences de fl exibilité, de disponibilité et de maîtrise des délais et coûts, ce pour un bâtiment industriel de référence (voir ci-contre).
Il proposent des architectures qui couvrent l’infrastructure électrique et VDI, le contrôle et la Gestion Technique du Bâtiment.
12_Guide de solutions Bâtiments industriels
Le bâtiment industriel de référence
Il s’agit d’un bâtiment industriel de 15000 m2 conçu pour pouvoir travailler en 3 postes 7 jours par semaine.
Ce bâtiment est organisé de façon classique:
■ des lignes de production avec des besoins hétérogènes en terme de puissance électrique, d’acheminement des données et de fl exibilité:
■ lignes de type tôlerie, plasturgie, machines-outils . . . (production machines)- puissance élevée répartie sur l’atelier,- données à acheminer en de nombreux points: à chaque machine ainsi qu’aux terminaux répartis du Système d’Information d’Atelier (SIA),- besoin de fl exibilité, pour accueillir de nouvelles machines ou réimplanter l’atelier.
■ lignes de type peinture, fonderie . . . (production continue)- puissance élevée concentrée sur deux lignes,- données à acheminer en quelques points: à chaque ligne ainsi qu’à deux terminaux du Système d’Information d’Atelier(SIA),- Installation très lourde, non déplaçable,
■ lignes de type conditionnement, assemblage . . . (production légère)- puissance réduite répartie sur les quelques robots et convoyeurs de l’atelier,- données à acheminer en de nombreux points: machines de conditionnement, robots, convoyeurs et terminaux du SIA,- besoin de fl exibilité élevé,
■ des bureaux contigus à la surface d’atelier et au cœur de l’atelier, ces derniers étant déplaçables en fonction des réorganisations des lignes de production.La téléphonie est fi laire dans les bureaux, y compris dans les bureaux d’ateliers.Toute la téléphonie répartie dans les ateliers (hors zone bureaux) est sans fi l.
Nota bene: Ce guide de solutions ne développe pas les solutions pour les bâtiments de bureaux, un guide de solutions spécifi que est disponible.
Guide de solutions Bâtiments industriels_13
A
B
C
D E
A
B
C
D
E
Distribution principale
Le Tableau Général Basse Tension (TGBT) est positionné au mieux en fonction de la répartition des charges et des contraintes du bâtiment.
Distribution secondaire
L’alimentation des charges est réalisée :■ directement depuis le TGBT pour les charges de puissance importante et / ou sensibles aux perturbations électriques,■ par des canalisations électriques préfabriquées de moyenne ou faible puissance pour des densités homogènes de charges nécessitant une fl exibilité (reconfi guration, ajout de nouvelles machines…).
Distribution terminale
Les appareils portatifs, raccordés au moyen de leurs prises industrielles, sont alimentés par des coffrets étanches multifonctionnels. L’éclairage dans l’ensemble des ateliers est distribué par des Canalisations Electriques Préfabriquées (CEP). Les postes de travail mobiles sont alimentés par des colonnes industrielles.
Choisissez des solutions optimisées
Pour la distribution électrique et VDIExemple 1
14_Guide de solutions Bâtiments industriels
Tableauxdivisionnairesbureaux
7
10
7
10
11
10
2 3
4 5
2 3
4 510
10
9
Architecture de distribution électrique arborescente
Flexibilité **Disponibilité **Maîtrise des délais et coûts **
Groupe électrogène
Eclairage
Coffrets étanches multifonctionnels
Colonnes industrielles
Prises industrielles
Tableauxdivisionnaires
CEPéclairage
Canalisation Electrique
Préfabriquée (CEP)de forte puissance
Transformateur
Tableau Général Basse Tension (TGBT)
Cellules moyenne tension
Canalisations Electriques Préfabriquées(CEP) de faible puissance
Machines
CEP
TableauxdivisionnairesIP55
CEP de moyenne
puissance
*Vers le 2ème transformateur
Arrivée moyenne tension
Pour plus d'information sur les composants-clés, voir les pages 32 à 35.
Guide de solutions Bâtiments industriels_15
L’exemple proposé est basé sur une architecture arborescente qui répond parfaitement aux besoins classiques, atelier par atelier, du bâtiment de référence (voir page 13):■ fl exibilité des ateliers d’assemblage / conditionnement et machines,■ disponibilité de l’outil de production,■ maîtrise des coûts à l’investissement et en exploitation.
L’architecture est conçue pour alimenter le process de façon répartie au niveau distribution secondaire, ce qui permet de raccorder facilement les charges d’atelier quelle que soit leur localisation.La conception de la distribution secondaire est donc indépendante de celle du process. Le concepteur peut travailler malgré les incertitudes et les évolutions de cahiers des charges.
L’architecture répond au niveau de disponibilité élevé exigé par les charges sensibles (serveurs, automates…) grâce à un réseau ondulé.
Elle utilise largement des éléments préfabriqués (canalisations et composants de tableaux électriques):■ les temps d’installation sont réduits, ■ il est plus facile de faire face aux contraintes de conception (imprécisions du cahier des charges…), d’installation (aléas de chantier…) et d’exploitation (modifi cation, réimplantation d’un atelier..),■ la fi abilité de l’installation est assurée.
Lorsque le besoin est de raccorder facilement les charges sur l’ensemble des ateliers, il est préférable de choisir une architecture avec mutualisation de sources afi n d’alimenter le process de façon répartie non seulement au niveau distribution secondaire, mais aussi principale(voir pages 18-19).
Machines
Onduleurs
CEP
*Pour des raisons de lisibilité, seule une partie de l’architecture est représentée ci-contre. Dans la réalité elle est en effet dupliquée à partir du 2ème transformateur
9
14
3
2
4
13
10
12
5
11
1
6
10
10
8
7
13
15
Distribution principale
Il est nécessaire d’assurer:■ le raccordement au réseau d’accès par des lignes spécialisées, des liaisons RTC (Réseau Téléphonique Commuté), des lignes ADSL . . . ,■ la protection des fl ux (restriction des accès et fi ltrage des intrusions).
Distribution secondaire
Les sous-répartiteurs sont dimensionnés et localisés de façon à couvrir tous les équipements à raccorder en données, ou téléphonie. Les sous-répartiteurs de transmission de données sont implantés de manière à respecter la règle des 90 m. Compte tenu des cheminements verticaux, leur rayon utile est limité à environ 70 m.La téléphonie en atelier est majoritairement réalisée au moyen de téléphones sans fi l. Les sous-répartiteurs téléphoniques sont donc utilisés pour alimenter:■ les téléphones fi xes situés dans les bureaux d’atelier,■ les bornes émettrices des réseaux de téléphonie sans fi l (Dect),■ les modems embarqués dans les machines par leurs constructeurs, aux fi ns de télémaintenance.
Les rocades reliant le répartiteur général aux sous-répartiteurs sont réalisées: ■ en fi bres optiques pour la partie données,■ en câble catégorie 3 pour la partie téléphonie.
Distribution terminale
Les liens terminaux entre sous-répartiteurs et équipements raccordés sont réalisés en câble cuivre de catégorie 6.Dans les ateliers réclamant de la fl exibilité, il est recommandé de disposer de points de consolidation intermédiaires en attente, pour pouvoir accueillir les équipements déplacés.
Choisissez des solutions optimisées
Pour la distribution électrique et VDIExemple 1
Colonnes industrielles
Points de consolidation
16_Guide de solutions Bâtiments industriels
Sous-répartiteurs en locaux techniques
PC
Imprimantes
Boîtierssaillies étanches RJ45
Câbles catégorie 6
2
2
2
1
3
10
48
7
L’exemple proposé est basé sur une architecture étoile qui répond aux besoins classiques du bâtiment de référence (voir page 13):■ fl exibilité des ateliers d’assemblage / conditionnement et machines■ disponibilité des équipements communicants■ maîtrise des coûts à l’investissement et en exploitation
L’architecture respecte les règles de câblage structuré pour garantir une bonne lisibilité de l’installation et faciliter les interventions de maintenance, de modifi cation ou d’extension.
Pour les données, elle utilise:■ un câblage de catégorie 6 pour permettre des augmentations de débit,■ des liens préfabriqués pour bénéfi cier d’une garantie constructeur sur l’installation.
Cette architecture est parfaitement adaptée aux fortes concentrations d’équipements communicants à raccorder.
Dans le cas d’unerépartition de ces équipements, il est recommandé de choisir des architectures distribuées (voir pages 20-21).
Guide de solutions Bâtiments industriels_17
L’architecture de distribution VDI en étoile
Flexibilité **Disponibilité **Maîtrise des délais et coûts **
Répartiteur généraltéléphonique
Sous-répartiteurs IP55 en atelier
Sous-répartiteurs IP55 en atelier
Rocades fi bre optique
Câbles catégorie 3
Connexions IP67 semi
encastrées sur coffrets
machines
Machines
Machines
PC
Web
Connexions IP67
sur boîtiers saillies
étanches
Prises RJ45 encastrées
Coffrets étanches multi-fonctionnels
Rocades fi bre optique
Câbles catégorie 3
PC
Wifi
Fax
Dect
Répartiteur général
données
Câbles catégorie 6
Pour plus d'information sur les composants-clés, voir les pages 32 à 35.
3
9
1
1
2
2
2
55
5
6
7
9
Distribution principale
L’implantation des postes est la même que dans l’exemple 1 (voir page 14-15)Cependant, les deux postes alimentent simultanément en basse tension une Canalisation Electrique Préfabriquée (CEP) de forte intensité. D’où la dénomination d’architecture avec mutualisation de sources sur 2 transformateurs.
Distribution secondaire
Les grosses charges structurelles, comme les équipements de peinture, sont alimentées directement par câble depuis le Tableau Général Basse Tension (TGBT) du poste le plus proche: réduction du calibre de la Canalisation Electrique Préfabriquée (CEP) de forte intensité ainsi soulagée de ces charges.De même, le tableau divisionnaire de la zone bureau est alimenté directement par ce TGBT.Les autres charges sont alimentées depuis la CEP de forte puissance:■ directement, comme les armoires machines de puissance élevée,■ par l’intermédiaire des CEP de moyenne ou faible puissance.
Distribution terminale
Les appareils portatifs, raccordés au moyen de leurs prises industrielles, sont alimentés par des coffrets étanches multifonctionnels. L’éclairage dans l’ensemble des ateliers est distribué par des Canalisations Electriques Préfabriquées (CEP). Les postes de travail mobiles sont alimentés par des colonnes industrielles.
Choisissez des solutions optimisées
Pour la distribution électrique et VDIExemple 2
18_Guide de solutions Bâtiments industriels
3 bis
7
7
10
10
10
2 3
4 5
2 3
4 510
10
7
L’exemple proposé est basé sur une architecture avec mutualisation de sources à deux transformateurs qui répond à des besoins de fl exibilité et de disponibilité accrus, ce pour l’ensemble des ateliers.
L’architecture est optimisée car conçue pour alimenter le process de façon répartie au niveau distribution principale et secondaire, ce qui permet de raccorder facilement les charges dans l’ensemble des ateliers quelle que soit leur localisation.La conception de la distribution électrique secondaire mais aussi principale peut ainsi se faire indépendamment de la conception du process et le concepteur peut travailler malgré les incertitudes et les évolutions du cahier des charges.
Sur le plan de la disponibilité, cette architecture répond tout comme dans l’exemple 1 (voir pages 14 - 15) au niveau de disponibilité élevé exigé par les charges sensibles (serveurs, automates…) grâce à un réseau ondulé.La différence est qu’elle assure le fonctionnement des récepteurs critiques en cas de défaillance de l’un des deux postes (chaque charge est alimentée simultanément par les deux transformateurs).
Enfi n, comme dans l’exemple 1 (voir pages 14 - 15), pour répondre aux besoins classiques de fl exibilité, de disponibilité et de maîtrise des délais et coûts, l’architecture utilise largement des éléments préfabriqués (canalisations et composants de tableaux électriques).La différence est que, dans ce cas, la préfabrication est utilisée non seulement en distribution secondaire mais aussi en distribution principale.
Lorsque le besoin est d’obtenir encore plus de fl exibilité et de disponibi-lité, une architecture avec mutualisation de sources à 4 transformateurs apporte une meilleure réponse (voir pages 22 - 23).
Guide de solutions Bâtiments industriels_19
Architecture de distribution électrique avec mutualisation de sources sur 2 transformateurs
Flexibilité ***Disponibilité ***Maîtrise des délais et coûts ***
Coffrets étanches multifonctionnels
Tableauxdivisionnairesbureaux
Prises industrielles
Tableauxdivisionnaires
Canalisation Electrique Préfabriquée (CEP)de forte puissance
Transformateur
Tableau Général Basse Tension (TGBT)
Onduleurs
Eclairage
CEPéclairage
Cellules moyenne tension
CEPde faible puissance
Machines
Colonnes industrielles
TableauxdivisionnairesIP55
CEP de moyenne puissance
Arrivée moyenne tension
CEP de forte puissance
Pour plus d'information sur les composants-clés, voir les pages 32 à 35.
3 bis
>
>
9
14
3
2
4
13
10
5
11
1
9
6
12
10
8
7
13
3
2
4
Distribution principale
Il est nécessaire d’assurer:■ le raccordement au réseau d’accès par des lignes spécialisées, des liaisons RTC (Réseau Téléphonique Commuté), des lignes ADSL . . . ,■ la protection des fl ux (restriction des accès et fi ltrage des intrusions).
Distribution secondaire
L’irrigation de la zone est assurée par un boîtier de distribution optique.L’utilisation de la fi bre optique permet d’échapper aux limites des 90 m et offre un potentiel d’évolution en débit.
Distribution terminale
A ce niveau, l’infrastructure VDI converge avec celle de distribution électrique puisque les commutateurs sont installés dans les coffrets étanches multifonctionnels. Ces coffrets peuvent au choix être:■ dédiés aux courants faibles,■ jumelés à d’autres coffrets courants forts ou courants faibles,■ compartimentés entre zones courants forts et zones courants faibles.Les commutateurs assurent:■ la démultiplication locale des liens en fonction du nombre de prises terminales souhaité,■ la conversion fi bre optique vers cuivre. Le simple remplacement d’un commutateur permet de faire face à une augmentation du besoin de débit.
Choisissez des solutions optimisées
Pour la distribution électrique et VDIExemple 2
20_Guide de solutions Bâtiments industriels
2
2
2
1
2
2
2
9
9
9
9
L’exemple proposé est basé sur une architecture distribuée qui répond à un besoin de fl exibilité accru (en particulier pour les ateliers d’assemblage / conditionnement et machines) et qui permet d’améliorer la maîtrise des délais et des coûts à l’investissement et en exploitation.
Comme dans l’exemple 1 (voir pages 16 - 17), pour répondre aux besoin de fl exibilité classique, l’architecture utilise un câblage structuré et des liens préfabriqués.La différence est qu’elle est parfaitement adaptée aux fortes répartitions de récepteurs:■ réduction du cablâge, ■ simplifi cation de l’installation et de la modifi cation des liens terminaux (minimisation des interventions à grande hauteur et des perturbations de la production),■ élimination des sous répartiteurs, donc plus de surface disponible au sol.
Sur le plan de la disponibilité cette architecture apporte la même performance que celle présentée dans l’exemple 1 (voir pages 16 - 17).
Dans le cas d’un besoin de disponibilité accru il est recommandé de choisir une architecture distribuée redondante (voir pages 24 - 25).
Guide de solutions Bâtiments industriels_21
L’architecture de distribution VDI distribuée
Flexibilité ****Disponibilité **Maîtrise des délais et coûts ****
Distributeurs optiques
Colonnes industrielles
PC
Imprimantes
Répartiteur général
Connexions IP67 semi encastrées sur coffret machine
Machines
Machines
PC
Boîtiers saillies étanches RJ45
Coffrets étanches multifonctionnels
Imprimantes
Connexions IP67 sur boitiers saillies étanches
PC
Fibres optiques
Prises RJ45 encastrées
Fibres optiques
Fibres optiques
Fibres optiques
Câbles catégorie 6
Pour plus d'information sur les composants-clés, voir les pages 32 à 35.
Web
Wifi
9
2
2
2
10
8
7
1
5
5
6
9
9
9
2
Distribution principale
L’implantation passe de deux à quatre postes MT/BT, reliés en une boucle basse tension par Canalisations Electriques Préfabriquées (CEP) de forte puissance. D’où la dénomination d’architecture avec mutualisation de sources sur 4 transformateurs.
Distribution secondaire
Les principes restent les mêmes que pour l’exemple 1 (voir pages 14 - 15). Les grosses charges structurelles, comme les équipements de peinture, sont alimentées directement par câble depuis le Tableau Général Basse Tension (TGBT) du poste le plus proche: réduction du calibre de la Canalisation Electrique Préfabriquée (CEP) de forte intensité ainsi soulagée de ces charges. De même, le tableau divisionnaire de la zone bureau est alimenté directement par ce TGBT. Les autres charges sont alimentées directement depuis la boucle basse tension:■ directement, comme les armoires machines de puissance élevée ainsi que les pompes à chaleur en toiture,■ à travers des CEP de moyenne puissance.
Distribution terminale
Les appareils portatifs, raccordés au moyen de leurs prises industrielles, sont alimentés par des coffrets étanches multifonctionnels. L’éclairage dans l’ensemble des ateliers est distribué par des Canalisations Electriques Préfabriquées (CEP). Les postes de travail mobiles sont alimentés par des colonnes industrielles.
Choisissez des solutions optimisées
Pour la distribution électrique et VDIExemple 3
22_Guide de solutions Bâtiments industriels
Cellules moyenne
tensionArrivée moyenne tension
CEPde forte puissance
3 bis
3 bis
3 bis
>
>
7
10
7
9
10
11
10
1 2 3
4
1 2
4
2 3
4
2 3
4
10
10
1
3
5
5
L’exemple proposé est basé sur une architecture avec mutualisation de sources sur quatre transformateurs qui répond à des exigences très élevées en terme de fl exibilité et de disponibilité, ce pour l’ensemble des ateliers.
Comme dans l’exemple 2 (voir pages 18 - 19) l’architecture est optimisée car conçue pour alimenter le process de façon répartie au niveau distribution principale et secondaire.La différence est que le raccordement des charges dans l’ensemble des ateliers, et quelle que soit leur localisation est encore plus aisé (moindre distance à parcourir pour accéder à l’énergie).
Sur le plan de la disponibilité, cette architecture, tout comme celle présentée dans l’exemple 2 (voir pages 18 - 19):■ répond au niveau de disponibilité élevé exigé par les charges sensibles (serveurs, automates…) grâce à un réseau ondulé,■ assure le fonctionnement des récepteurs critiques en cas de défaillance d'un poste.La différence est que en cas de défaillance d’un poste, ¾ de la puissance totale reste disponible.Ce type d’architecture est particulièrement justifi é sur le plan économique lorsque les ateliers utilisent des éléments de chauffage/climatisation réversibles (ex: pompes à chaleur en toiture). Ces équipements nécessitent en effet un surcroît de puissance considérable et uniformément répartie de 100 VA/m2.
Enfi n, comme dans l’exemple 2 (voir pages 18 - 19), pour répondre aux besoins classiques de fl exibilité, de disponibilité et de maîtrise des délais et coûts, l’architecture utilise largement des éléments préfabriqués (canalisations et composants de tableaux électriques) en distribution secondaire mais aussi en distribution principale.
Guide de solutions Bâtiments industriels_23
Architecture de distribution électrique avec mutualisation de sources sur 4 transformateurs
Flexibilité ****Disponibilité ****Maîtrise des délais et coûts ***
Tableauxdivisionnairesbureaux
Prises industrielles
Onduleurs
Eclairage
Tableauxdivisionnaires
CEPéclairage
CEPde faible puissance
Machines
TableauxdivisionnairesIP55
Coffrets étanches multifonctionnels Colonnes
industrielles
Transformateur
Pompes à chaleur
Pompes à chaleur
CEP de moyenne puissance
Canalisation Electrique Préfabriquée (CEP) de forte puissance
Tableau Général Basse Tension
(TGBT)
Pour plus d'information sur les composants-clés, voir les pages 32 à 35.
3 bis
3 bis
3 bis
3 bis
3
99
14
4
5
9
8
1312
10
13
3
2
3
2
3
2
3
2
4
4
4
7
6
10
11
Distribution principale
Il est nécessaire d’assurer:■ le raccordement au réseau d’accès par des lignes spécialisées, des liaisons RTC (Réseau Téléphonique Commuté), des lignes ADSL . . . ,■ la protection des fl ux (restriction des accès et fi ltrage des intrusions).
Distribution secondaire
Comme pour l’exemple 2 (voir pages 20 - 21), l’irrigation de la zone est assurée par un boîtier de distribution optique.L’utilisation de la fi bre optique permet d’échapper aux limites des 90 m et offre un potentiel d’évolution en débit.Une deuxième fi bre optique est distribuée par un cheminement différent et est mise en attente (lien redondant).En cas de défaillance de la première fi bre, la seconde fi bre est raccordée.
Distribution terminale
Comme pour l’exemple 2 (voir pages 20 - 21), à ce niveau, l’infrastructure VDI converge avec celle de distribution électrique puisque les commutateurs sont installés dans les coffrets étanches multifonctionnels. Ces coffrets peuvent au choix être:■ dédiés aux courants faibles,■ jumelés à d’autres coffrets courants forts ou courants faibles,■ compartimentés entre zones courants forts et zones courants faibles.Les commutateurs assurent:■ la démultiplication locale des liens en fonction du nombre de prises terminales souhaité,■ la conversion fi bre optique vers cuivre.La différence porte sur le fait qu’un second lien cuivre est distribué et mis en attente. En cas de défaillance du premier, il est raccordé.Le simple remplacement d’un commutateur permet de faire face à une augmentation du besoin de débit
24_Guide de solutions Bâtiments industriels
Choisissez des solutions optimisées
Pour la distribution électrique et VDIExemple 3
2
2
2
1
2
2
2
9
9
9
9
L’exemple proposé est basé sur une architecture distribuée redondante.
Techniquement identique à celle présentée dans l’exemple 2 (voir pages 20 - 21), elle répond à un besoin de fl exibilité élevé et permet d’améliorer la maîtrise des délais et des coûts à l’investissement et en exploitation.
La différence est qu’elle répond en plus à un besoin de disponibilité des données accru.Une fi bre optique supplémentaire est installée en attente. Elle suit un parcours différent et est substituée au lien principal en cas de détérioration
Guide de solutions Bâtiments industriels_25
L’architecture de distribution VDI distribuée redondante
Flexibilité ****Disponibilité ***Maîtrise des délais et coûts ****
Distributeurs optiques
Colonnes industrielles
PC
Imprimantes
Répartiteur général
Connexions IP67 semi encastrées sur coffrets machines
Machines
Machines
PC
Prises RJ45 encastrées
Boîtiers saillies étanches RJ45
Coffrets étanches multifonctionnels
Imprimantes
Connexions IP67 sur boitiers sailliesétanches
Web
Fibre optique
Fibres optiques
Fibres optiques
Fibres optiques
Lien redondant
Pour plus d'information sur les composants-clés, voir les pages 32 à 35.
Wifi
9
2
2
2
10
8
7
1
5
5
6
9
9
9
2
Pour le contrôle de l’éclairage de l’atelier machines La programmation horaire comprend des plages de fonctionnement à 100% et des plages de fonctionnement au tiers de la puissance.Il y a répartition automatique de l’usure des sources sur les 3 phases, pendant les périodes où l’éclairage est réduit au tiers.L’éclairage peut être relancé manuellement par tiers pour une durée programmable.
Pour le contrôle de l’éclairage de l’atelier d’assemblage / conditionnement La distribution d’éclairage par Canalisation Electrique Préfabriquée (CEP) permet de répartir les lignes d’éclairage sur 3 zones commandées indépendamment.Chaque zone fait l’objet d’une programmation horaire indépendante, avec relance manuelle temporisée.
Exemple 1:
Choisissez des solutions optimisées
Pour le contrôle et la Gestion Technique du Bâtiment (GTB)
Relais de protection, mesure et contrôle sur cellule MT
Centrales de mesureembarquées en disjoncteur de forte intensité
Centrales de mesure des paramètres électriques, harmoniques et des consommations
Interrupteurs temporels multifonctionnels
Système de contrôle des énergies (électricité, fuel, gaz)
Interrupteur temporel multifonctionnel
Interrupteur crépusculaire pour prise en compte de l'éclairement naturel
Interrupteur crépusculaire pour prise en compte de l'éclairement naturel
Interrupteur temporel multifonctionnel
CEP faible puissance
CEP faible puissance
26_Guide de solutions Bâtiments industriels
A B CZones: Zones:
AA
BB
Solution de contrôle autonomePour contrôler localement quelques équipements
L’exploitant souhaite:
■ contrôler l’éclairage des ateliers:■ commander en fonction de l’occupation des différentes zones,■ adapter en temps réel la puissance aux besoins en prenant en compte le niveau d’éclairement naturel,■ équilibrer les temps de fonctionnement des luminaires pour une usure homogène des sources et organiser des campagnes de remplacement,
■ contrôler son installation électrique en surveillant les paramètres électriques (tensions, courants, puissances, facteur de puissance…),
■ maîtriser ses consommations d’énergie (électricité, fuel, gaz) pour les différentes parties du bâtiment et les différents équipements,
■ contrôler et commander les quelques équipements simples de HVAC en fonction des horaires d’occupation: ventilateurs d’extraction et équipements de chauffage des postes de travail.
La solution proposée est basée sur du contrôle autonome:
■ Le contrôle de l’éclairageDe façon générale, la solution permet:■ de prendre en compte le niveau d’éclairement naturel,■ de commander l'éclairage selon l'occupation.> Application de la solution dans l’atelier machines:Selon l’horaire de la journée, l’atelier machines est éclairé à un niveau maximum ou au tiers. L’usure des sources est répartie automatiquement sur les 3 phases, pendant les périodes où l’éclairage est réduit au tiers avec possibilité de relance manuelle pour une durée programmable.> Application de la solution dans l’atelier d’assemblage/conditionnement:L’atelier est divisé en 3 zones indépendantes. L’alimentation des lignes d’éclairage est réalisée par des Canalisations Electriques Préfabriquées (CEP) véhiculant des conducteurs pour commander chaque zone de façon indépendante. Chaque zone fait également l’objet d’une programmation horaire indépendante avec relance manuelle temporisée.■ de suivre les temps de fonctionnement de chaque ligne d’éclairage.
■ Le contrôle de la distribution électrique et la maîtrise de l’énergie Le contrôle de la distribution électrique se fait par la consultation sur les appareils des indications de courants, tensions, puissances, énergies. Les postes de consommation d’énergie essentiels sont suivis individuellement. Les mesures sont réalisées par des compteurs d’énergie modulaires. Pour préserver les possibilités de les raccorder ultérieurement à un système de Gestion Technique du Bâtiment, il faut les prévoir équipés d’émetteurs d’impulsions ou d’un port de communication standard. Les départs combinant affi chage multimétrique et suivi de consommation sont équipés de centrales de mesure. Ces appareils permettent également de traiter des impulsions de comptage émis par des compteurs tous fl uides.
■ Le contrôle de la HVACDes interrupteurs horaires sont installés dans les tableaux d’alimentation des extracteurs de cuisine et des vestiaires afi n de limiter leur fonctionnement aux périodes nécessaires.
Les personnels d’exploitation et de maintenance agissent localement sur les équipements de contrôle.
Installés en tableaux, les interfaces de dialogue des appareils de contrôle et de mesure permettent localement de:■ visualiser les états, mesures et alarmes,■ programmer leur fonctionnement, ■ effectuer des commandes.
Canalisations Electriques Prefabriquées (CEP) d'éclairage
CEP d'éclairage
Guide de solutions Bâtiments industriels_27
BC
Web
Exemple 2:
Réseau de communication standard LONWORKS®
PC responsable entretien
Interfaces Homme / Machine (IHM) en atelier pour personnel production et maintenance
Relais de protection mesure et contrôle MT
Unités de contrôle et de mesure des disjoncteurs BT
Centrales de mesure des paramètres électriques, harmoniques et des consommations
Fluides
PC des prestataires d'exploitation et de maintenance
PC du contrôleur de gestion au siège social
Téléphones mobiles et PDA des personnels d'intervention
Système de contrôle HVAC Système de contrôle des énergies (électricité, fi oul, gaz) et de l'installation électrique
Contrôleur du système Serveur Web
Centrales de mesure des paramètres et de la consommation d'électricité
Choisissez des solutions optimisées
Pour le contrôle et la Gestion Technique du Bâtiment (GTB)
Contrôleurs de centrales de traitement d'air
Contrôleurs de groupes frigorifi ques
Contrôleurs de chaudières
Contrôleurs de roof-tops et pompes à chaleur pour le chauffage-climatisation et la ventilation des ateliers
Contrôleurs de ventilo convecteurs pour le chauffage et la climatisation des bureaux
28_Guide de solutions Bâtiments industriels
Serveur Web
Web
Ethernet Sécurité
Serveur Web
Système de contrôle d’accès
Réseau redondant de sécurité
Unité centrale de contrôle d'accès
Routeur du système
Modules de contrôle d'accès
Modules de contrôle d'accès
Guide de solutions Bâtiments industriels_29
L’exploitant souhaite:
■ contrôler de nombreux équipements de HVAC, ■ surveiller différents paramètres électriques (tensions, courants, puissances, facteur de puissance…),■ mesurer différentes consommations d’énergie (électricité, fuel, gaz),■ contrôler les accès.
L’architecture proposée est basée sur des systèmes indépendants
■ Un système pour le contrôle de la HVAC Les fonctions de contrôle sont pré-défi nies. Le système est mis en œuvre par un installateur climaticien maîtrisant les outils de programmation des contrôleurs et du serveur web.La communication, réalisée par réseau standard et ouvert LONWORKS®, autorise une reconfi guration et/ou extension simple du système.
■ Un système pour le contrôle des énergies (électricité, fi oul, gaz)Les fonctions de surveillance et de mesure sont pré-défi nies Le système est confi guré et mis en œuvre par un installateur électricien; les compétences informatiques et automatismes ne sont pas nécessaires (simple choix et réglage de paramètres).La communication, réalisée par un réseau standard et ouvert Modbus, autorise une reconfi guration et/ou extension simple du système.
■ Un système pour le contrôle des accèsLes fonctions permettent de garantir la sécurité des accès (portes, barrières, sas…) en autorisant ou d’interdisant l’entrée du personnel et des visiteurs selon leurs droits.Le système est conçu pour être mis en œuvre par un installateur; des compétences informatiques ne sont pas nécessaires. La communication est réalisée par un réseau redondant de sécurité qui garantit la continuité de service. Le dialogue utilisateurs est réalisé directement via l’unité centrale, ou par un serveur Web.
Grâce aux serveurs Web dédiés, les dialogues utilisateurs, sur ces trois systèmes, sont réalisés via les outils Internet gratuits, habituels.
Les personnels d’exploitation et de maintenance agissent localement où à distance pour:
■ Diagnostiquer et maintenir l’installation Ils sont avertis de tout défaut survenant sur un équipement et connaissent les températures de chaque zone chauffée ou climatisée. Ils accèdent en temps réel à l’ensemble des paramètres électriques de l’installation et à leur évolution.Ils sont informés de la détérioration des modules de contrôle d'accés.
■ Exploiter l’installation Ils modifi ent les programmations horaires et les températures de consigne et accèdent à l’historique des évènements pour optimiser les réglages de l’installation.Ils suivent les consommations d’énergie électrique et des autres fl uides pour l’ensemble des points de comptage et de sous-comptage installés. Ils extraient et archivent les historiques sous forme de fi chiers Excel pour analyse de dérives ou enquête à la suite d’un incident. Ils défi nissent les droits d'accés des occupants et visiteurs.
Architecture de GTB avec des systèmes indépendants Pour contrôler et gérer, sans supervision et de façon indépendante, certains équipements techniques du bâtiment.
Web
Exemple 3:
Choisissez des solutions optimisées
Pour le contrôle et la Gestion Technique du Bâtiment (GTB)
Interfaces Homme / Machine (IHM) en atelier pour personnel production et maintenance
Ethernet
Modules de contrôle d'éclairage
PasserelleEthernet ModBus
Relais de protection mesure et contrôle MT
Unités de contrôle et de mesure des disjoncteur BT
Centrales de mesure des para-mètres électriques, harmoniques, et des consommations
Fluides
PC du contrôleur de gestion au siège social
Téléphones mobiles et PDA des personnels d'intervention
Sous-système de contrôle HVAC Sous-système de contrôle des énergies (électricité, fi oul, gaz)et de l'installation électrique
Contrôleurs de centrales de traitement d'air
Contrôleurs de groupes frigorifi ques
Contrôleurs de chaudières
Contrôleurs de roof-tops et pompes à chaleur pour le chauffage-climatisation et la ventilation des ateliers
Contrôleurs de ventilo convecteurs pour le chauffage et la climatisation des bureaux
Passerelle Ethernet LONWORKS®
Contrôleur du sous-système
Poste de supervision sur site du responsable entretien
Postes de supervision déportés chez les prestataires d’exploitation et de maintenance
Serveur de supervision+ serveur Web
Passerelle Ethernet LONWORKS®
Contrôleur du sous-système
Sous-système de contrôle d’éclairage
Réseau de communication standard LONWORKS®
Réseau de communication standard Modbus
30_Guide de solutions Bâtiments industriels
Modules de contrôle d'éclairage
Centrales de mesure des paramètres et de la consommations d'électricité
Réseau de communication standard LONWORKS®
Sécurité
PC du contrôleur de gestion du site
Poste de supervision sécurité
Modules de contrôle d'accès
Sous-système de contrôle d’accès
Réseau redondant de sécurité
Unité centrale de contrôle d'accès
Routeur du système
Architecture de GTB avec un système intégré Pour une supervision de l’ensemble du bâtiment et un dialogue utilisateurs offrant une interface unique et une ergonomie personnalisée
Comme dans l’exemple 2 (voir pages 28 -29), l’exploitant souhaite:
■ contrôler de nombreux équipements de HVAC, ■ surveiller différents paramètres électriques (tensions, courants, puissances, facteur de puissance…), ■ mesurer différentes consommations d’énergie (électricité, fuel, gaz),■ contrôler les accès.
La différence est que l’exploitant souhaite en plus:■ contrôler l’éclairage,■ accueillir d’autres applications de contrôle dans le futur,■ garantir un accès à l’ensemble des sous systèmes par une supervision commune sous une ergonomie unique et personnalisée,■ permettre aux installateurs et prestataires spécialisés d'intervenir séparément sur chaque sous-système en utilisant leurs propres outils de confi guration et d’exploitation.
L’architecture proposée est basée sur un système intégré:
chaque application de contrôle fait l’objet d’un sous-système spécialisé et séparé.L’ensemble de ces sous systèmes est intégré sous le backbone standard et ouvert Ethernet. Un serveur les fédère et génère:■ des synoptiques animés et des historiques pour les postes de supervision sur site, ou déportés,■ des pages Web accessibles gratuitement à tous les outils Web locaux ou déportés (PC, PDA, mobiles).
Pour le descriptif des fonctions assurées par les sous-systèmes HVAC, énergie et accès, et des réseaux de communications correspondants, voir l'exemple 2 (pages 28 - 29).Le sous-système de contrôle d’éclairage assure l’allumage et l’extinction automatique zone par zone, la relance manuelle temporisée et la prise en compte de l’éclairement naturel. La communication, réalisée par réseau standard et ouvert LONWORKS®, autorise une reconfi guration et / ou extension simple du système.
La mise en œuvre est assurée par des systèmes intégrateurs.
Les personnels d’exploitation et de maintenance agissent localement où à distance:
chaque application de contrôle peut être diagnostiquée, maintenue, exploitée séparément. Pour le commentaire détaillé des sous-systèmes HVAC, énergie et accès, voir l’exemple 2 (pages 28 - 29).Pour le contrôle de l’éclairage les exploitants modifi ent:■ les programmations horaires pour les différentes zones du bâtiment, ■ les durées d’éclairage suite à une commande manuelle locale ou à une détection de présence.
Chaque utilisateur trouve les différentes informations le concernant sous une ergonomie unique et au moyen de l’outil le plus adapté à son profi l.Les postes de supervision sont réservés à quelques utilisateurs; les autres peuvent se connecter gratuitement au moyen de leurs outils Web habituels. Toute nouvelle fonctionnalité de gestion, d’automatisme… peut être mise en œuvre dans le serveur de supervision par le système intégrateur.
Guide de solutions Bâtiments industriels_31
Sélectionnez les composants-clés
Pour la distribution électrique et VDI
Distribution électrique
Distribution principale
■ Cellules MT > SM6
■ Canalisations Electriques Préfabriquées (CEP) de forte puissance pour liaison transfo tableau > Canalis(KT)
■ Transformateurs MT/BT > Trihal
■ Canalisations Electriques Préfabriquées (CEP) de forte puissance > Canalis (KT)
■ Tableaux Généraux Basse Tension (TGBT) > Prisma Plus Système P
■ Disjoncteurs BT ouverts > Masterpact
■ Compensation d’énergie réactive > Rectimat
Distribution secondaire
■ Tableaux divisionnaires BT > Prisma Plus Système G
■ Tableaux divisionnaires BT IP55 et IK10> Prisma Plus IP55
■ Disjoncteurs BT boîtiers moulés > Compact
■ Canalisations Electriques Préfabriquées (CEP) de moyenne puissance > Canalis (KS)
■ Onduleurs > Galaxy MGE UPS
■ Canalisations Electriques Préfabriquées (CEP) de faible puissance > Canalis (KN)
Système Prisma Plus
Prisma Plus est un système fonctionnel permettant de réaliser des tableaux de distribution électrique jusqu’à 3200 A dans les bâtiments tertiaires et industriels.
Prisma Plus est un système constructeur développé pour l’installation des appareillages Merlin Gerin et Telemecanique conformément à la norme tableaux testés IEC 60439-1.Cette conformité garantit une plus grande sécurité des personnes ainsi qu’un fonction-nement optimal des appareillages et des applications servies.
Le système fonction-nel Prisma Plus offre un choix complet d’options et de solutions dans toutes les phases de vie du tableau: spécifi cation, choix et chiffrage, conception, distribution, montage/câblage, transport et installation sur site, exploitation, maintenan-ce, évolution, démon-tage et valorisation, tout est prévu pour vous apporter plus de sérénité: simplicité, sécurité, évolutivité...
La version Prisma Plus IP55 est particulièrement adaptée aux milieux industriels:■ protection IP55 et IK10,■ intégration facile de prises industrielles.
32_Guide de solutions Bâtiments industriels
Distribution terminale
■ Appareillage BT modulaire: disjoncteurs > Multi 9
■ Parafoudres modulaires pour réseaux BT > Multi 9
■ Protections différentielles modulaires > Multi 9
■ Prises industrielles > PratiKa
■ Coffrets étanches multifonctionnels > Kaedra
■ Canalisations Electriques Préfabriquées (CEP) pour l’éclairage > Canalis KBB, KDP
■ Colonnes industrielles
Canalisations Electriques Préfabriquées (CEP) Canalis
La gamme Canalis permet de réaliser un système préfabriqué complet de distri-bution répartie BT jusqu’à 5000 A. Ce système:■ permet de concevoir l’installation indépendamment de la répartition de l’énergie et de l’implantation des récepteurs,■ offre les meilleures performances pour la distribution et la protection. Les disjoncteurs et les CEP sont associés pour obtenir une complète coordination,■ assure la maîtrise des délais et la fi abilité de l’installation car les appareillages de série sont conformes aux normes CEI439.2 et testés en usine■ facilite le déplace-ment des machines, l’extension ou la réimplantation des ateliers. Les coffrets de dérivation s’installent et se déplacent en tout point des canalisations.
Coffrets étanches multifonctionnels Kaedra
3 fonctions en un seul coffret: appareillage de protection, raccorde-ment de sorties prises, commande d’arrêt d’urgence par bouton marche arrêt.
Les coffrets Kaedra sont:■ faciles à installer et à exploiter pour une plus grande maîtrise des délais et coûts, ■ évolutifs pour une plus grande fl exibilité. La gamme est consti-tuée de coffrets complé-mentaires, compatibles et cohérents qui sont associés au gré des be-soins en s’adaptant à la géographie et à la confi -guration des locaux, aux souhaits d’extension ou de réimplantation.Les coffrets prises Kaedra sont conçus pour accueillir de larges gammes de prises à usage tertiaire mais aussi industriel. ■ robustes pour une plus grande disponibilité de l’installation, sans oublier l’esthéthique.
Les coffrets s’intè-grent parfaitement dans un environne-ment tertiaire mais aussi industriel car ils résistent aux conditions d’utilisation en ambiance sévère(IP65, IK09),
Les protections différentielles si et siE de la gamme Multi 9
Les protections différentielles si et siE de la gamme d’appareillage BT modulaires Multi 9 sont particulièrement adaptés aux ambian-ces industrielles.
Elles garantissent la continuité de service de l’installation électrique en évitant les déclenchements intempestifs de type:■ harmoniques ou réjections de fréquences élevées,■ composantes de courant continu.
Elles sont donc recommandées dans le cas d’installations perturbées par: ■ des ballasts électroniques, ■ de la micro-informatique, ■ des coups de foudre rapprochés,■ des alimentations à découpage, ■ des diodes....
Les protections différentielles siE ont en plus la particularité d’être adaptées à un fonctionnement en ambiances humides ou polluées par des agents agressifs (ambiances salines, soufrées, avec gaz de combustion...).
Guide de solutions Bâtiments industriels_33
silanaCK AB
Sélectionnez les composants-clés
Pour la distribution électrique et VDI
Distribution VDI
Distribution principale
■ Baies VDI pour répartiteurs généraux
Distribution secondaire
■ Baies VDI IP55 pour sous-répartiteurs en atelier
■ coffrets VDI IP55 pour sous-répartiteurs en atelier
■ Rocades optiques préfabriquées
■ Distributeurs optiques
■ Liaisons cuivre préfabriquées pour points de consolidation
Distribution terminale
■ Colonnes industrielles > Indusign
■ Coffrets étanches multifonctionnels, > Kaedra
■ Prises > RJ45
■ kit cordons RJ45, IP67 > RJ proteK
■ Protections foudre modulaires pour réseaux de communication > Multi 9
Liaisons VDI préfabriquées
Notre gamme de liaisons VDI préfa-briquées permet de véhiculer les données et la téléphonie.
Les liaisons sont adaptées aux différents:■ câblages: cuivre et fi bre optique.■ modes de distribution terminale: connexion directe, point de consolidation, colonnes. Elles constituent une solution de câblage sûre car elles sont fi abilisées, testées, repérées et garanties en usine.Les liaisons VDI préfabriquées permettent de maîtri-ser les délais. Le matériel prêt à être installé est livré au rythme du chantier. Les problèmes de stockage de matériel et de vol sur site sont limités.
34_Guide de solutions Bâtiments industriels
Sélectionnez les composants clés
Pour le contrôle et la Gestion Technique du Bâtiment (GTB)
Logiciels de supervision
■ Serveurs de supervision > TAC Vista Server
■ Serveurs Web > TAC Vista Webstation
■ Postes de supervision > TAC Vista Workstation
Composants des systèmes /sous-systèmes de contrôle HVAC
■ Logiciels de programmation des contrôleurs > TAC Vista Menta
■ Passerelles Ethernet LONWORKS® > TAC Xenta 911
■ Serveurs Web > TAC Xenta 511
■ Terminaux opérateurs de programmation et de dialogue > TAC Xenta OP
■ Contrôleurs systèmes■ Contrôleurs de chaudières > TAC Xenta 400
■ Contrôleurs de groupes frigorifi ques■ Contrôleurs de centrales de traitement d’air >TAC Xenta 300
■ Contrôleurs de ventilo-convecteurs > TAC Xenta 101
■ Contrôleurs de roof-tops et pompes à chaleur > TAC Xenta 104
Serveurs et postes de supervision TAC Vista®
TAC Vista® est une famille de logiciels qui contrôlent et analysent vos installations au quotidien pour augmenter la perfor-mance du bâtiment, tant sur le plan du fonctionnement tech-nique que sur le plan économique.
TAC Vista® est une gamme de solutions modulaires: les extensions de systèmes sont faciles à réaliser.
TAC Vista Server et TAC Vista Workstation® constituent l’interface graphique permanente avec les différents exploitants.Ces serveurs et postes de supervision leur permettent de prendre connaissance très rapidement des alarmes, d’accèder en permanence à l’historique des données et interventions, aux rapports standards et personnalisés… Ils offrent également la possibilité de régler les paramètres de fonctionnement de l’installation, ou d’effec-tuer des commandes.
TAC Vista Webstation® est un serveur Web. Les navigateurs, du type Microsoft® Internet Explorer, ou embarqués dans des téléphones mobiles ou Personal Data Assistants (PDA), permettent d’accéder à l’historique des évènements, à des rapports périodiques et automatiques
Contrôleurs, serveurs et passerelles TAC Xenta®
Tous les contrôleurs de la gamme TAC Xenta® sont ouverts et évolutifs. Ils fonction-nent sur un réseau de communication standard et ouverts LONWORKS®.
Cette gamme, dédiée au contrôle de la HVAC, s’étend de la famille TAC Xenta® 100 à la famille TAC Xenta 400®.
TAC Xenta® 511 est un serveur Web, également destiné au
contrôle et la gestion de la HVAC. Il assure également la fonction de passerelle entre les réseaux Ethernet et Modbus
TAC Xenta® 527 joue le même rôle pour les installations comprenant du contrôle d’accès.
TAC Xenta® 911 est une passerelle qui assure la communica-tion entre les réseaux Ethernet et LONWORKS®.
Guide de solutions Bâtiments industriels_35
Solutions pour la gestionde la distribution électrique
Les solutions Transparent ReadyTM pour la gestion de la distribution électrique, sont simples et économiques. Vous accédez aux informations (états, mesures) mises à disposition par vos équipements de distribution électrique: tableaux MT, tableaux BT, transformateurs, depuis n’importe quel PC local ou distant, ayant accès à l’Internet, à partir d’un simple navigateur Web.
Les solutions Transparent Ready™ permettent d’améliorer votre compétitivité à travers:
■ la réduction des coûts d’exploitation:■ détection de consom-mations excessives ou anormales■ affectation des coûts énergétiques par secteur
■ l’optimisation du parc d’équipements:■ données d’exploitation et de maintenance■ meilleure utilisation des équipements
■ l’amélioration de la disponibilité de votre alimentation électrique:■ connaissance de l’état des équipements, ■ diminution du temps d’intervention après défaut.
Composants des systèmes / sous-systèmes de contrôle des énergies (électricité, fuel, gaz)
■ Passerelles Ethernet Modbus>TAC Xenta 511
■ Serveurs Web > EGX 400
■ Serveurs Web embarqués dans les onduleurs > Galaxy
■ Relais de protection, mesure et contrôle MT > Sepam 2000
■ Unités de contrôle et de mesure des disjoncteurs BT > Micrologic
■ Centrales de mesure des paramètres électriques, harmoniques et des consommations > PM700 et PM800
■ Centrales de mesure des paramètres et de la consommation d’électricité> PM9C
Composants des systèmes /sous-systèmes de contrôle d’accès
■ Serveurs Web > TAC Xenta 527
■ Routeurs systèmes > I/NET Seven Security , NPR
■ Unités centrales de contrôle d’accès > I/NET Seven Security, 7798
■ Modules de contrôle d’accès >I/NET Seven Security
Composants des systèmes /sous-systèmes de contrôle d’éclairage
■ Passerelles Ethernet LONWORKS® > TAC Xenta 911
■ Contrôleurs maîtres sous-systèmes > TAC Xenta 400
■ Modules de contrôle d’éclairage > LX ZC4R
■ Interrupteurs temporels multifonctionnels contrôle autonome uniquement> Ikeos
■ Canalisations Electriques Préfabriquées (CEP) de faible puissance avec bus de télétransmission > Canalis (KNT)
36_Guide de solutions Bâtiments industriels
Adresse:F-38050 Grenoble cedex 9France Tél: +33 (0) 4 76 57 60 60
http://www.schneider-electric.comPublication: Schneider Electric Industries SASDesign: www.nbnotabene.comPhotos: n. b. nota bene, Schneider ElectricIllustrations: CBJ Créations, n.b. nota bene Impression: Imprimerie du Pont de Claix
06/2005BLDED104015FR
En raison de l'évolution des normes et du matériel, les caractéristiques indiquées par les textes et les images de ce document ne nous engagent qu'après confirmation par nos services.
Schneider Electric Industries SAS