Les stations de pompage peuvent avoir des opérateurs en permanence ou être contrôlées à distance. Les pompes peuvent être démarrées et arrêtées par un opérateur ou un dispositif de contrôle, qui peut être un processeur très simple ou complexe.
Page Données de contrôle de pompe (contrôle de station de pompage)
InfoWorks WS Pro peut gérer toutes ces situations, et l’utilisateur peut modéliser la stratégie de contrôle telle qu’elle existe réellement, de manière simple.
InfoWorks WS Pro autorise les modes de contrôle suivants :
- AUTO : permet de modéliser des pompes avec interrupteur de niveau (LCP) ou des pompes à pression contrôlée (PCP).
- FLOW : permet de modéliser la vidange à travers la station de pompage en tant que fonction temporelle spécifique.
- PLAN : permet de modéliser les pompes à contrôle temporel (TCP).
- PROFILE (PROF) : permet de modéliser des pompes avec interrupteur de niveau (LCP) ou des pompes à pression contrôlée (PCP) fonctionnant selon un profil cible spécifique.
- TARGET FLOW (TFLW) : permet de modéliser des pompes à contrôle de débit fonctionnant selon un profil cible spécifique.
- TURB : permet de modéliser des turbines fonctionnant avec le contrôle du temps.
Dans tous les cas, le mode de contrôle et les objets de contrôle s’appliquent à l’ensemble de la station, et non à des pompes individuelles. Si les unités individuelles ont différents modes de contrôle (ou points de contrôle), elles doivent être regroupées en plusieurs « stations de pompage » (dans le modèle) et avoir chacune un mode de contrôle unique.
Pour en savoir plus sur la spécification de contrôles plus complexes, voir la rubrique À propos du contrôle programmable par l’utilisateur (CPU).
Mode de fonctionnement AUTO
Chaque pompe est contrôlée soit par les variations du niveau d’eau dans un réservoir de contrôle (pompe avec interrupteur de niveau), soit par les variations de pression dans un nœud de contrôle (pompe à pression contrôlée). Le nœud/réservoir de contrôle est spécifié par l’utilisateur sur la page Contrôle de pompe de la feuille de propriétés Station de pompage.
Il est également possible de contrôler les pompes de secours avec la vitesse d’une pompe principale.
Les informations de contrôle sont entrées dans la page Données de contrôle de pompe de la feuille de propriétés.
Le statut initial et la vitesse initiale (des pompes à vitesse variable) peuvent être spécifiés pour chaque pompe de la station de pompage dans le tableau en haut à gauche. L’ordre des données de contrôle des pompes correspond à l’ordre des pompes spécifié sur la page Données de pompe de la feuille de propriétés Station de pompage.
Vous pouvez indiquer un profil variable dans le temps pour les niveaux de contrôle et les vitesses de pompage pour chaque pompe dans le tableau situé en bas. Cliquez sur le côté gauche de la ligne du tableau situé en haut à gauche pour afficher les détails du profil de la pompe sélectionnée.
L’option Régulation multi-pompes VSP est activée lorsqu’il existe plusieurs pompes à vitesse variable dans la station de pompage. Cochez cette option pour permettre à la station de pompage de se réguler à l’aide de toutes les pompes à vitesse variable identiques et disponibles. Les vitesses de pompe varient ensemble pour atteindre la cible. (Si les pompes à vitesse variable ne sont pas identiques, la station de pompage ne se régule qu’à l’aide de la première pompe à vitesse variable et aux pompes identiques à celle-ci. Les autres pompes de la station de pompage fonctionnent à plein régime.)
Si l’option Régulation multi-pompes VSP n’est pas cochée, la station de pompage se régule à l’aide de la première pompe à vitesse variable disponible uniquement. Les autres pompes de la station de pompage fonctionnent à plein régime.
Contrôle des pompes de secours à l’aide de la vitesse de pompe de service
En plus de contrôler le statut des pompes d’après la pression au niveau d’un réservoir ou d’un nœud, la vitesse d’une pompe principale peut permettre de contrôler le statut des pompes de secours.
Les champs Vitesse d’activation % et Vitesse de désactivation % permettent d’activer une pompe par rapport à la vitesse actuelle d’une pompe en service. La pompe de référence est considérée comme la première pompe à vitesse variable active dans la station de pompage.
Si la vitesse de la pompe de référence dépasse la valeur du champ Vitesse d’activation %, la pompe en question est activée. Si la vitesse de la pompe de référence passe en dessous de la valeur du champ Vitesse de désactivation %, la pompe en question est désactivée. Les valeurs de vitesse sont exprimées sous forme de pourcentage de la vitesse maximale de la pompe de référence.
Pour les pompes à vitesse fixe, les paramètres de vitesse en pourcentage remplacent les paramètres Pression d’activation/Pression de désactivation, sauf en l’absence de pompe à vitesse variable active, auquel cas les paramètres Pression d’activation/Pression de désactivation sont utilisés s’ils sont définis.
Pour les pompes à vitesse variable, vous devez spécifier des valeurs pour les paramètres Pression d’activation/Pression de désactivation, mais aussi pour les vitesses en pourcentage. Si vous définissez les deux paires de paramètres, elles sont utilisées.
Notez que la logique inverse n’est pas autorisée pour les pompes contrôlées par la vitesse. La valeur du paramètre Vitesse d’activation % doit être supérieure à celle du paramètre Vitesse de désactivation %.
Disponibilité de la pompe
Un profil variable dans le temps pour le statut de disponibilité peut être spécifié à l’aide des indicateurs de disponibilité de la pompe dans le tableau situé en haut à droite, où 1 = Disponible et 0 = Non disponible. Si la station de pompage a plusieurs pompes, la disponibilité est indiquée pour chaque pompe selon leur ordre de spécification sur la page Données de pompe de la feuille de propriété Station de pompage.
Remarque :
- Si aucun indicateur de disponibilité n’est spécifié, il est supposé que la pompe est disponible.
- Si le statut initial de la pompe est défini sur Non disponible, la pompe est toujours indisponible, quels que soient les paramètres de l’indicateur de disponibilité.
Exemples
Deux exemples simples sont présentés ci-dessous : a) la situation la plus courante et b) un cas rare en matière d’alimentation en eau.
Contrôle AUTO – « Normal »
Contrôle AUTO – Logique inverse
L’exemple a) est le cas le plus courant : à mesure que le niveau d’eau augmente dans le réservoir de contrôle, les pompes s’arrêtent les unes après les autres (unité no 3 en premier), ce qui empêche tout débordement. Lorsque le niveau baisse, les pompes démarrent dans l’ordre inverse. Les paramètres d’activation et de désactivation sont constants tout au long de l’exécution d’une simulation. Dans la pratique, ces paramètres sont régulièrement ajustés, en fonction de la saison et d’autres circonstances. L’utilisateur peut facilement effectuer plusieurs exécutions, avec différents réglages, afin de trouver la solution la plus adaptée.
L’idée de base de ce système est de « garder le réservoir plein », une exigence normale. Cependant, il y a des cas (rares en matière d’alimentation en eau, mais courants dans les systèmes de drainage) où la stratégie est de « garder le réservoir vide » (ou à moitié vide). Si l’on prend la figure b), les pompes démarrent lorsque le niveau d’eau dans le réservoir de contrôle atteint une altitude donnée, et s’arrêtent lorsqu’il descend à un niveau inférieur. Dans InfoWorks, cette stratégie est appelée « logique inverse », car elle est l’inverse de la logique normale. Encore une fois, les niveaux de contrôle de chaque unité sont soigneusement sélectionnés, en tenant compte de tous les faits.
Mode de fonctionnement FLOW
L’utilisateur spécifie le profil de vidange cible à partir de la station de pompage pendant la période de simulation.
Ce mode peut être utile lors de l’étalonnage, quand l’utilisateur doit dupliquer des événements antérieurs dans le modèle.
Avec le mode FLOW, l’utilisateur peut également spécifier un nœud de remplacement (qui peut être un nœud ou un réservoir) et des valeurs pour Pression d’activation et Pression de désactivation sur la page Contrôle de pompe de la feuille de propriété Station de pompage. Si la pression/le niveau au nœud de remplacement dépasse la valeur Pression de désactivation à tout moment, la station de pompage est immédiatement arrêtée, quels que soient les autres contrôles. La station ne reprendra ses activités que lorsque la pression/le niveau au nœud de remplacement passera en dessous de la valeur Pression d’activation.
Cette fonction permet une simulation pour une véritable station de pompage avec une protection contre les surpressions, par exemple.
Mode de fonctionnement PLAN
Ce mode de fonctionnement permet de modéliser des pompes à contrôle temporel. Chaque pompe de la station de pompage est contrôlée grâce à la définition de dates/heures de démarrage/d’arrêt.
L’horloge dans InfoWorks WS permet d’effectuer l’action nécessaire pendant la simulation. Si l’heure planifiée se situe au milieu d’un pas de temps (dt), l’action est légèrement reportée au prochain calcul avec un état stable, par exemple.
Le statut d’activation/de désactivation est spécifié par des indicateurs de statut de pompe où 1 = ACTIVÉ et 0 = DÉSACTIVÉ. Si la station de pompage a plusieurs pompes, l’état est indiqué pour chaque pompe selon leur ordre de spécification sur la page Données de pompe de la feuille de propriété Station de pompage.
Ce mode est très être utile lors de l’étalonnage, quand l’utilisateur doit dupliquer des événements antérieurs dans le modèle.
Avec le mode PLAN, l’utilisateur peut également spécifier un nœud de remplacement (qui peut être un nœud ou un réservoir) et des valeurs pour Pression d’activation et Pression de désactivation sur la page Contrôle de pompe de la feuille de propriété Station de pompage. Si la pression/le niveau au nœud de remplacement dépasse la valeur Pression de désactivation à tout moment, la station de pompage est immédiatement arrêtée, quels que soient les contrôles de temps. La station ne reprendra ses activités que lorsque la pression/le niveau au nœud de remplacement passera en dessous de la valeur Pression d’activation.
Cette fonction permet une simulation pour une véritable station de pompage avec une protection contre les surpressions, par exemple.
Mode de fonctionnement PROFILE (PROF)
Le mode de fonctionnement PROFILE est une forme plus complexe du mode AUTO utilisé pour les pompes à pression contrôlée/avec interrupteur de niveau.
Avec le mode PROFILE, l’utilisateur spécifie un profil de pression/niveau cible à atteindre à un nœud de contrôle (qui peut être un nœud ou un réservoir), indiqué sur la page Contrôle de pompe de la feuille de propriété Station de pompage.
Les informations de contrôle sont entrées dans la page Données de contrôle de pompe de la feuille de propriétés.
Le statut initial et la vitesse initiale (obligatoires uniquement pour les pompes à vitesse variable) peuvent être spécifiés pour chaque pompe de la station de pompage dans le tableau en haut à gauche. (Si aucune valeur de vitesse variable n’est spécifiée, la pompe fonctionne à sa vitesse nominale). L’ordre des données de contrôle des pompes correspond à l’ordre des pompes spécifié sur la page Données de pompe de la feuille de propriétés Station de pompage.
Vous pouvez indiquer un profil variable dans le temps pour les valeurs d’activation/de désactivation de déviation cible et les vitesses de pompage pour chaque pompe dans le tableau situé en bas. Cliquez sur le côté gauche de la ligne du tableau situé en haut à gauche pour afficher les détails du profil de la pompe sélectionnée.
L’option Régulation multi-pompes VSP est activée lorsqu’il existe plusieurs pompes à vitesse variable dans la station de pompage. Cochez cette option pour permettre à la station de pompage de se réguler à l’aide de toutes les pompes à vitesse variable identiques et disponibles. Les vitesses de pompe varient ensemble pour atteindre la cible. (Si les pompes à vitesse variable ne sont pas identiques, la station de pompage ne se régule qu’à l’aide de la première pompe à vitesse variable et aux pompes identiques à celle-ci. Les autres pompes de la station de pompage fonctionnent à plein régime.)
Si l’option Régulation multi-pompes VSP n’est pas cochée, la station de pompage se régule à l’aide de la première pompe à vitesse variable disponible uniquement. Les autres pompes de la station de pompage fonctionnent à plein régime.
Contrôle des pompes de secours à l’aide de la vitesse de pompe de service
En plus de contrôler le statut des pompes par rapport à la pression cible au niveau d’un réservoir ou d’un nœud, la vitesse d’une pompe principale peut permettre de contrôler le statut des pompes de secours.
Les champs Vitesse d’activation % et Vitesse de désactivation % permettent d’activer une pompe par rapport à la vitesse actuelle d’une pompe en service. La pompe de référence est considérée comme la première pompe à vitesse variable active dans la station de pompage.
Si la vitesse de la pompe de référence dépasse la valeur du champ Vitesse d’activation %, la pompe en question est activée. Si la vitesse de la pompe de référence passe en dessous de la valeur du champ Vitesse de désactivation %, la pompe en question est désactivée. Les valeurs de vitesse sont exprimées sous forme de pourcentage de la vitesse maximale de la pompe de référence.
Pour les pompes à vitesse fixe, les paramètres de vitesse en pourcentage remplacent les paramètres Déviation cible activée/désactivée, sauf en l’absence de pompe à vitesse variable active, auquel cas les paramètres Déviation cible activée/désactivée sont utilisés s’ils sont définis.
Pour les pompes à vitesse variable, vous devez spécifier des valeurs pour les paramètres Déviation cible activée/désactivée, mais également pour les vitesses en pourcentage. Si vous définissez les deux paires de paramètres, elles sont utilisées.
Notez que la logique inverse n’est pas autorisée pour les pompes contrôlées par la vitesse. La valeur du paramètre Vitesse d’activation % doit être supérieure à celle du paramètre Vitesse de désactivation %.
Profondeur de pression cible et profil de disponibilité de la pompe
Vous pouvez spécifier un profil variable dans le temps pour une pression/profondeur cible et un statut de disponibilité dans le tableau situé en haut à droite.
La pression/profondeur cible correspond à la cible à atteindre au niveau du nœud de contrôle spécifié sur la page Données de pompe de la feuille de propriétés Station de pompage.
Le statut de disponibilité est défini à l’aide des indicateurs de disponibilité de la pompe, où 1 = Disponible et 0 = Non disponible. Si la station de pompage a plusieurs pompes, la disponibilité est indiquée pour chaque pompe selon leur ordre de spécification sur la page Données de pompe de la feuille de propriété Station de pompage.
- Si aucun indicateur de disponibilité n’est spécifié, il est supposé que la pompe est disponible.
- Si le statut initial de la pompe est défini sur Non disponible, la pompe est toujours indisponible, quels que soient les paramètres de l’indicateur de disponibilité.
Le mode PROFILE permet de maintenir la pression dans une zone de distribution au niveau d’un point cible. Il peut également servir à maintenir un niveau constant dans un réservoir.
Mode de fonctionnement TARGET FLOW (TFLW)
Le mode de fonctionnement TARGET FLOW (TFLW) permet de modéliser des pompes à contrôle de débit dont le but est de maintenir un profil de débit cible.
Avec le mode TFLW, l’utilisateur spécifie un profil de débit cible à atteindre au niveau d’une canalisation de contrôle indiquée sur la page Contrôle de pompe de la feuille de propriété Station de pompage.
Les informations de contrôle sont entrées dans la page Données de contrôle de pompe de la feuille de propriétés.
La vitesse initiale (obligatoire uniquement pour les pompes à vitesse variable) peut être spécifiée pour chaque pompe de la station de pompage dans le tableau en haut à gauche. (Si aucune valeur de vitesse variable n’est spécifiée, la pompe fonctionne à sa vitesse nominale). L’ordre des données de contrôle des pompes correspond à l’ordre des pompes spécifié sur la page Données de pompe de la feuille de propriétés Station de pompage.
Vous pouvez indiquer un profil variable dans le temps pour les valeurs d’activation/de désactivation de déviation cible et les vitesses de pompage pour chaque pompe dans le tableau situé en bas. Cliquez sur le côté gauche de la ligne du tableau situé en haut à gauche pour afficher les détails du profil de la pompe sélectionnée.
Avec le mode TFLW, l’utilisateur peut également spécifier un nœud de remplacement (qui peut être un nœud ou un réservoir) et des valeurs pour Pression d’activation et Pression de désactivation sur la page Contrôle de pompe de la feuille de propriété Station de pompage. Si la pression/le niveau au nœud de remplacement dépasse la valeur Pression de désactivation à tout moment, la station de pompage est immédiatement arrêtée, quels que soient les contrôles de temps. La station ne reprendra ses activités que lorsque la pression/le niveau au nœud de remplacement passera en dessous de la valeur Pression d’activation.
L’option Régulation multi-pompes VSP est activée lorsqu’il existe plusieurs pompes à vitesse variable dans la station de pompage. Cochez cette option pour permettre à la station de pompage de se réguler à l’aide de toutes les pompes à vitesse variable identiques et disponibles. Les vitesses de pompe varient ensemble pour atteindre la cible. (Si les pompes à vitesse variable ne sont pas identiques, la station de pompage ne se régule qu’à l’aide de la première pompe à vitesse variable et aux pompes identiques à celle-ci. Les autres pompes de la station de pompage fonctionnent à plein régime.)
Si l’option Régulation multi-pompes VSP n’est pas cochée, la station de pompage se régule à l’aide de la première pompe à vitesse variable disponible uniquement. Les autres pompes de la station de pompage fonctionnent à plein régime.
Contrôle des pompes de secours à l’aide de la vitesse de pompe de service
En plus de contrôler le statut des pompes par rapport au débit cible au niveau d’une canalisation, la vitesse d’une pompe principale peut permettre de contrôler le statut des pompes de secours.
Les champs Vitesse d’activation % et Vitesse de désactivation % permettent d’activer une pompe par rapport à la vitesse actuelle d’une pompe en service. La pompe de référence est considérée comme la première pompe à vitesse variable active dans la station de pompage.
Si la vitesse de la pompe de référence dépasse la valeur du champ Vitesse d’activation %, la pompe en question est activée. Si la vitesse de la pompe de référence passe en dessous de la valeur du champ Vitesse de désactivation %, la pompe en question est désactivée. Les valeurs de vitesse sont exprimées sous forme de pourcentage de la vitesse maximale de la pompe de référence.
Pour les pompes à vitesse fixe, les paramètres de vitesse en pourcentage remplacent les paramètres Déviation cible activée/désactivée, sauf en l’absence de pompe à vitesse variable active, auquel cas les paramètres Déviation cible activée/désactivée sont utilisés s’ils sont définis.
Pour les pompes à vitesse variable, vous devez spécifier des valeurs pour les paramètres Déviation cible activée/désactivée, mais également pour les vitesses en pourcentage. Si vous définissez les deux paires de paramètres, elles sont utilisées.
Notez que la logique inverse n’est pas autorisée pour les pompes contrôlées par la vitesse. La valeur du paramètre Vitesse d’activation % doit être supérieure à celle du paramètre Vitesse de désactivation %.
Mode de fonctionnement TURB
Le mode de fonctionnement TURB permet de modéliser des turbines. Elles sont modélisées en tant que stations de pompage fonctionnant à l’envers : le nœud en amont de la station de pompage est traité comme la sortie de la turbine et le nœud en aval comme l’entrée. Par conséquent, la charge de service est toujours positive, mais les vitesses et le débit de service sont négatifs.
Le statut d’activation/de désactivation est spécifié par des indicateurs de statut de pompe où 1 = ACTIVÉ et 0 = DÉSACTIVÉ. Si la station de pompage a plusieurs turbines, l’état est indiqué pour chaque turbine selon leur ordre de spécification sur la page Données de pompe de la feuille de propriété Station de pompage.
Voir l’image
Remarque : les courbes de pompe ne sont pas définies pour les turbines, bien que des valeurs de débit de service et de vitesse maximale soient entrées sur la page Données de pompe de la feuille de propriétés Station de pompage.
Les turbines sont fournies avec des courbes internes fixes pour les turbines Francis d’après la courbe de Suter indiquée pour les simulations de surpression. Ces courbes sont adaptées en fonction de chaque charge de service, débit et vitesse. Lors des exécutions hydrauliques, la vitesse est définie sur la valeur maximale et la courbe charge/débit est déterminée pour une efficacité maximale de 93 %, avec une ouverture de portillon correspondante de 75 %. La courbe de Suter est basée sur un diagramme à quatre quadrants indiqué pour une pompe-turbine réversible dans la monographie en ingénierie no 39 de 1977 disponible sur le site Web Bureau of Reclamation.
Calendriers des pompes variables dans le temps : options permettant de prolonger le profil en dehors des dates/heures saisies
Lorsque vous spécifiez des calendriers pour les pompes variables dans le temps pour une station de pompage, des options vous permettent de prolonger le profil en dehors des dates et heures saisies.
Afficher les options
| Champ de données | Description | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
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Avant le premier point |
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Après le dernier point |
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Case à cocher Répétition de profil |
Cochez la case Répétition de profil pour répéter un profil (à partir de 00:00 pour la période de répétition sélectionnée) pendant toute la durée de la simulation. Remarque : lorsque vous utilisez l’option Répétition de profil ; si le profil défini s’étend sur la période de répétition sélectionnée, le profil n’est pas répété.
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Période de répétition |
Période de profil qui sera répétée tout au long de la simulation, si la case Répétition de profil est cochée. Vous disposez des options suivantes :
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Possibilité d’utiliser des données actives
Vous pouvez charger des données actives en cliquant sur le bouton Charger à partir de données actives (s’il est disponible), puis en choisissant la source et en mettant à jour le tableau dans la boîte de dialogue Lier aux données actives.
Lorsque vous avez terminé la mise à jour, fermez la boîte de dialogue à l’aide du bouton X situé en haut à droite.
Option pour effacer le tableau
Pour effacer rapidement le tableau, vous pouvez utiliser le bouton Effacer de la boîte de dialogue Lier aux données actives.