Les automates programmables...
Les traitements de surfaces...
L'acquisition numérique... (à venir)
Les bus de terrain... (à venir)

LES AUTOMATES PROGRAMMABLES


   L'automate programmable industriel ou API, est organisé autour d'une unité centrale qui met en relation des informations d'entrées (capteurs TOR ou analogiques) et des informations de sorties (actionneurs TOR ou analogiques) selon le cahier des charges de l'installation gérée. Des interfaces de communication lui permettent de dialoguer avec d'autres API, avec un terminal de contrôle local ou tout équipement doté de liaisons numériques standardisées (Modbus, Unitelway, etc.).

  Les automates programmables ont vu le jour il y a vingtaine d'années et étaient utilisés à l'origine pour remplacer les circuits électriques qui n'autorisaient des modifications qu'avec prudence et beaucoup de travail de câblage. Ils ne possédaient que peu de capacités de dialogue avec leur environnement. Une simple console de type "calculatrice" permettait d'accéder aux informations de la mémoire tels que bits (entités simulant les informations binaires traitées) ou mots (consignes).

  C'est l'écriture du cahier des charges définissant les fonctionnalités de l'ensemble automatisé qui permet d'élaborer le programme correspondant à l'application que l'on souhaite gérer. A cette fin, on précise les modes de fonctionnement du système contrôlé (marche normale ou dégradée, arrêt d'urgence, etc.). A partir de ces définitions, l'automaticien utilise un logiciel de développement qui permet de réaliser le fonctionnement attendu à partir d'outils tels que le schéma à contacts, le grafcet, ou un langage informatique adapté.

  Un automate est défini par sa capacité de gestion d'un nombre déterminé d'entrées/sorties ainsi que par ces capacités de traitement de l'information. En effet, outre les fonctions classiques nécessaires à la réalisation d'un automatisme booléen, certaines applications nécessitent la mise en œuvre de boucles de régulation, le calcul de paramètres de conduites, des programmes de communication...

  L'automate programmable présente un grand intérêt dans la gestion d'un ensemble automatisé ; en effet il possède la capacité de stocker les paramètres de conduite en mémoire, accessibles à partir d'un terminal alphanumérique, et conservés sous forme de mots. Ils sont utilisés, entre autres, pour ajuster des durées de fonctionnement, des temporisations, des seuils de démarrage ou d'arrêt, et permettent d'accéder à des informations telles que compteurs de temps, de volume, amplitude d'une grandeur analogique.

  Aujourd'hui les possibilités de communication ont beaucoup évolué et de multiples possibilités de dialogue existent :

  • dialogue avec un terminal local graphique, voire tactile
  • connexion à un réseau d'automates de type maître/esclave (Modbus) ou serveur client (Unitelway)
  • communication avec un poste local de télégestion grâce à une liaison numérique,
  • raccordement de modules d'entrées/sorties déportés, de variateurs de fréquence, de démarreurs électriques sur un réseau de terrain (Fipio, profibus, Asi),
  • liaison directe avec un réseau informatique à travers une liaison de type Ethernet en TCP/IP (standard actuel des réseaux informatiques bureautique),
  • communication à distance à l'aide d'un modem téléphonique, GSM ou radio.

  Il est aussi possible de considérer l'automate programmable comme :
  • un simple organe d'acquisition qui permet de gérer l'interfaçage des capteurs et des actionneurs avec le système informatique,
  • un ensemble autonome à même de traiter directement des données comme un système informatique classique et de produire des fichiers directement exploitables par un poste bureautique traditionnel.

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LES TRAITEMENTS DE SURFACES
(texte extrait du livre "Traitements de surfaces - Epuration des eaux" édité par le SITS en février 2002)


   Les polluants engendrés par l'activité des traitements de surfaces modifient quantitativement, de par leur rejet, les constituants des milieux naturels récepteurs. L'impact de ces pollutions sur les écosystèmes se manifeste de différentes manières.

   En effet, certains polluants tels que es métaux sont susceptibles, en fonction de leur forme chimique et de leur flux, d'être toxiques de façon immédiate envers un être vivant. C'est ainsi que le rejet de bains concentrés peut être à l'origine d'une pollution accidentelle. Celle-ci se traduit souvent jusqu'à la mortalité des espèces dont la dose létale spécifique est atteinte.

   Cependant, les effets indirects et différés sur les biocoenoses sont les phénomènes les plus difficiles à appréhender. Ils concernent les interférences liées aux conditions physico-chimiques et (ou) biologiques du milieu et à la présence de substances anthropogéniques diverses et qui sont susceptibles :

  • d'annihiler ou d'exalter la toxicité de certaines de ces substances,
  • de faire apparaître des déséquilibres favorisant certaines espèces mais néfastes à la plupart des autres (développement spectaculaire d'espèces végétales au détriment d'autres populations en présence de phosphates, de nitrates).

   Ils concernent également le risque de toxicité à long terme dû à l'accumulation de substances non métabolisées ou non éliminées.

   L'impact des pollutions décrit précédemment conditionne le choix d'une filière d'épuration et de la destination d'un rejet. En effet, un effluent qui respecte des valeurs limites fixées par la réglementation, même s'il présente une toxicité aiguë fortement réduite par rapport à l'effluent non traité, n'est pas inoffensif : il contient encore, à faible teneur, des métaux et les polluants ne pouvant être éliminés par la filière d'épuration appliquée (en particulier DCO et sels).

       pour un milieu naturel :
  • la nature et le flux des polluants,
  • le débit du rejet,
  • l'état actuel du milieu et les objectifs d'amélioration de sa qualité,
  • l'hydraulique du cours d'eau.

       pour un raccordement sur une station d'épuration communale :
  • la nature et le flux des polluants,
  • le débit de rejet,
  • la capacité de traitement de l'ouvrage collectif.

   Tout rejet par infiltration est interdit, même après épuration.

   Dans le cas d'un milieu "sensible", les valeurs-limites, en terme de flux, peuvent être plus restrictives que celles de l'arrêté du 26 septembre 1985 et le rejet direct en rivière des effluents traités peut être remis en cause.

(…)

   Toutes les problématiques énoncées mènent à porter une attention particulière au regard de la contamination métallique compte tenu de son caractère toxique, rémanent et des phénomènes de bioaccumulation.

   Les contaminations de l'air, des milieux terrestres et aquatiques d'une part, et l'hygiène dans l'environnement immédiat de l'homme d'autre part, ne relèvent pas de deux mondes indépendants. Ils appartiennent au même cycle, ne serait-ce que par les "chaînes alimentaires". Cyanure => empêche la fixation de l'oxygène ; atteint le système nerveux central puis paralyse les centres respiratoires, Cadmium => atteinte sélective des reins et du foie avec troubles enzymatiques, Chrome => ralentissement de croissance, atteintes hépatique et rénale, Plomb => atteint particulièrement l'enfant, anomalies biochimiques et saturnisme, Cuivre => gastro-entérites, cirrhose du foie, nécroses et scléroses.

(…)

   Les pollutions et les nuisances engendrées par les traitements de surfaces découlent essentiellement de l'utilisation et de la manipulation de produits toxiques, ce qui nécessite par ailleurs l'adoption de mesures strictes et d'hygiène dans les ateliers. En ce qui concerne la pollution des eaux, une partie des polluants est entraînée par les pièces vers les différents rinçages ; une autre partie est évacuée avec les bains usés, qui sont vidangés lorsqu'ils ne contiennent plus suffisamment d'éléments actifs. Les principaux polluants susceptibles d'être émis, en fonction des activités exercées, sont des métaux (cadmium, chrome, nickel, cuivre, zinc, étain, …) et des composés tels que les cyanures, les fluorures, le phosphore, les acides et les bases. Ces polluants, rejetés sous des formes assez facilement assimilables par la faune et la flore, sont non seulement caractérisés par une toxicité aiguë souvent élevée, mais également, pour certains d'entre eux, par des effets cumulatifs tout au long de la chaîne alimentaire (bioaccumulation).

(…)

   Les traitements de surfaces sont directement ou indirectement soumis à diverses dispositions réglementaires, notamment celles découlant de la loi sur les installations classées pour la protection de l'environnement, mais aussi de la loi sur l'eau, ou encore de la loi sur les produits chimiques. Par ailleurs, des dispositions d'urbanisme peuvent éventuellement être opposées à l'implantation d'un atelier de traitements de surfaces.

   L'industrie des traitements de surfaces produit des quantités importantes de boues d'hydroxydes métalliques, qui constituent des déchets industriels spéciaux (DIS) au sens du décret n°97-517 du 15 mai 1997 relatif à la classification des déchets dangereux. Quelque 175 000 tonnes/an de boues d'hydroxydes sont produites par la France et environ 1 000 000 tonnes/an par l'Union européenne (source : Cetim).

   Réduire à la source la production de déchets est impératif. A cet effet, plus de 1 800 entreprises, tous secteurs confondus (dont 500 pour la mécanique et les traitements de surfaces), ont réalisé à la demande du ministère de l'Environnement des études approfondies sur la nature et les caractéristiques des déchets ainsi que sur les moyens à mettre en œuvre pour réduire leur production (études déchets, circulaire du 18 décembre 1990).

   Les déchets issus du traitement des effluents liquides conduisent à la formation de boues qui regroupent l'essentiel des composés toxiques. Celles-ci, en tant que déchets industriels spéciaux, doivent être éliminées en centre de stockage de déchets ultimes et stabilisés. La mise en décharge des déchets industriels fait l'objet des arrêtés ministériels du 18 décembre 1992. A ce jour, les boues d'hydroxydes métalliques des activités de traitements de surfaces doivent satisfaire aux critères d'admission résumés dans le tableau ci-contre.

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