Station de Pompage
Novembre 2025

Une usine du secteur de l'agroalimentaire, qui consomme beaucoup d'eau, possède sa propre station de pompage afin de réaliser des économies. L'eau puisée étant propre mais non potable, elle permet de réaliser les opérations de lavage et de rinçage des légumes avant utilisation.

Le projet consiste à reproduire le fonctionnement d'une station de pompage en réalisant tout de A à Z.

Câblage de la partie puissance

Pour commencer le projet, nous avons réalisé un schéma de câblage de la partie puissance. Puis nous avons câblé les parties puissance et commande du système de pompage pour un fonctionnement en mode manuel uniquement. Une fois la partie puissance câblée, nous avons mis et câblé le tableau dans le coffret de commande du système de pompage pour un fonctionnement par automate programmable.

Schéma de câblage
Schéma de câblage
Câblage partie puissance
Câblage puissance
Coffret de commande
Coffret de commande
Simulation

Une fois le câblage du coffret de commande fonctionnel, nous devons préparer la programmation de l'automate en réalisant un simulateur de la partie opérative avec le logiciel Control Expert. Puis nous avons codé la simulation en Ladder.

La simulation agit uniquement sur :

  • Des variables internes
  • Des niveaux simulés (bassin et château d'eau)
  • Des capteurs virtuels

Les états des pompes sont utilisés comme conditions de simulation :

  • Aucune sortie automate n'est actionnée
  • Les niveaux sont modifiés par incrémentation ou décrémentation
  • Les capteurs sont générés à partir de comparateurs de niveaux
Simulation Control Expert
Simulation Control Expert
Code simulation Ladder
Code Ladder — simulation

Fonctionnement en mode manuel :

  • La simulation prend en compte l'état logique de la pompe
  • Les niveaux évoluent comme si la pompe fonctionnait réellement

Fonctionnement en mode automatique :

  • Pompe 1 active et bassin bas → niveau bassin incrémenté de 50
  • Pompe 2 active et eau dans bassin → niveau château incrémenté de 50
  • Château au-dessus du seuil de vidange → niveau décrémenté
  • Les deux pompes simultanées et réservoirs non pleins → niveaux constants

Des comparateurs analysent en permanence les niveaux du bassin et du château d'eau et agissent comme des capteurs virtuels utilisés par les programmes de commande. Une fois la simulation réalisée, nous passons au code pour l'automate.

Réalisation du système

Une fois la simulation parfaitement fonctionnelle, nous passons au code de l'automate. Pour cela nous avons réalisé 5 grafcets :

  • Grafcet du bassin
  • Grafcet du château d'eau
  • Grafcet de sécurité
  • Grafcet de signalisation
  • Grafcet des pompes en mode Manuel

Le système fonctionne selon deux modes :

1. Mode manuel
Aucun capteur de niveau n'est pris en compte. Le choix du mode se fait via le grafcet de sécurité. Chaque pompe est commandée par un télérupteur :

  • 1er appui → activation de la pompe
  • 2e appui → désactivation de la pompe

Les pompes peuvent être commandées de manière indépendante ou simultanée.

2. Mode automatique
Le fonctionnement repose sur les capteurs de niveau du bassin et du château d'eau.

  • Bassin bas détecté → pompe 1 démarre automatiquement
  • Bassin > niveau bas et château < niveau moyen → pompe 2 s'active
  • Temporisation 2s avant retour marche
  • Château au maximum → pompe 2 s'arrête, attente vidange
  • Bassin au maximum → pompe 1 s'arrête

Une fois le tout codé, nous avons testé sur site.

Grafcet Bassin
Bassin
Grafcet Château
Château d'eau
Grafcet Sécurité
Sécurité
Grafcet Signalisation
Signalisation
Grafcet Manuel
Mode Manuel
Supervision PcVue

Maintenant que tout fonctionne sur site, nous avons réalisé une supervision à l'aide de PcVue pour éviter de rester devant la machine. Nous avons lié les variables automates avec celles de PcVue puis réalisé la partie graphique de la station.

PcVue Station
Vue synoptique de la station
PcVue Alarmes
Alarmes (mode auto avec défaut)
PcVue Graphique
Graphique de tendance — niveaux bassin et château d'eau

Une fois le défaut enlevé et acquitté, nous pouvons visualiser le graphique de tendance de la pompe en mode automatique.

Supervision NodeRed

Nous avons également réalisé une supervision avec NodeRed, un outil visuel permettant de créer des programmes ou des APIs directement depuis le navigateur. Comme pour PcVue, nous avons lié les variables automates puis réalisé une interface graphique pour visualiser l'état de la station de pompage.

Code NodeRed
Programme NodeRed — flux de données
Interface NodeRed vue station
Interface — vue synoptique
Interface NodeRed niveaux
Interface — niveaux en temps réel