Des puits et des systèmes de pompage monitorés à distance avec Sinamics G120X

La demande d’Eurodrill portait sur un prototype de système de pompage de puits chargés d’irriguer des champs, et en particulier sur le dispositif de régulation. L’idée était de pouvoir démarrer et arrêter l’installation à distance, mais aussi régler ses paramètres de débit, de pression et de hauteur d’eau de la même manière.

Cette gestion et ces opérations de régulation à distance seront utilisées pour surveiller et contrôler le fonctionnement du puits, ainsi que pour collecter des données telles que la hauteur du volume d’eau ou les mesures de la pression. La localisation des puits au milieu de champs, donc sans avoir la possibilité de se connecter à un réseau internet filaire, impose aussi de passer par une solution mobile.

« L’objectif de cette application est de simplifier la gestion des puits tout en gagnant en précision grâce au monitoring. Quant aux données collectées, y compris celles de nature géologique, elles vont permettre d’encore mieux comprendre le fonctionnement du puits et de l’optimaliser », précise Fabrice Fokan.

Pour répondre à ces ambitions de gestion à distance, le choix s’est porté sur une solution simple et facile à mettre en place : un variateur de fréquence Sinamics G120X de Siemens avec Smart Access assuré par un LOGO! dernière génération 8.3 de Siemens qui permet de se connecter au Cloud pour gérer l’installation et le pilotage. Pour se connecter au réseau 4G, c’est le module switch Scalance de Siemens qui a été choisi. Cette solution a été complétée par l’ajout de filtres Siemens DU/DT.

Fabrice Fokan : « La facilité d’installation du produit et de sa programmation grâce au système  LOGO! Soft Comfort permettent à Eurodrill de gagner du temps en termes de mise en œuvre. Le switch Scalance M874 garantit en outre un accès web au serveur via la 4G, ce qui permet à l’utilisateur de prendre la main à distance sur l’application sans dépendre d’une connexion câblée.

Quant au pilotage du moteur asynchrone qui commande une pompe du puits, il s’effectue grâce au variateur de fréquence Sinamics G120X. Ce qui a convaincu Eurodrill d’opter pour ces variateurs ?  Leur facilité de mise en œuvre et de programmation. Cette programmation se règle via l’interface opérateur wifi ‘Smart Access mobile’ et en passant par une tablette, un point qu’ont aussi grandement apprécié les utilisateurs, tout comme les fonctionnalités de détection de la marche à vide, du mode hibernation et de remplissage de la tuyauterie. Par ailleurs, l’analyse de la force motrice a mis en exergue la nécessité d’installer un filtre DU/DT entre le variateur de fréquence et le moteur. Et là aussi, Eurodrill a choisi du matériel Siemens. »

Et pour l’instrumentation au niveau du puits ? C’est encore du matériel Siemens qui est utilisé, avec un écran tactile Simatic HMI Basic Panel KTP 700 qui permet de piloter localement l’installation et les paramètres, mais aussi de récupérer les informations de pompage : débit, pression, hauteur d’eau. Une clé USB permet en outre d’archiver ces données en temps réel. Quant aux mesures hydrostatiques, elles sont aussi effectuées par une sonde Siemens.

• D’un simple variateur au départ, ce projet intégralement réalisé en Siemens permet en fin de compte d’aller beaucoup plus loin et d’opérer de nombreuses actions.
• Le personnel d’Eurodrill bénéficie de formations et peut tester sur un banc toutes les possibilités du variateur.
• La mise en service et la gestion d’opérations telles que le démarrage et l’arrêt s’effectue très simplement via une interface web (SAM).

Smart Access Module (Regardez la vidéo sur YouTube)

• Les nombreuses fonctionnalités pour les pompes prédéfinies dans le variateur G120X sont un plus : protection marche à sec, mode hibernation, remplissage tuyau…
• Le variateur est particulièrement robuste et bien adapté à l’environnement difficile dans lequel il est appelé à travailler.
• Le dispositif installé dans un coffret permet un transport facile et de n’utiliser qu’une seule application pour gérer plusieurs puits.
• Toujours en phase de développement, la solution est déjà installée sur environ 5 captages. Ces prototypes permettront la finalisation de cette solution et son installation prochaine sur 10 à 15 autres coffrets.