3.3.2.2 Comprendre l’automatisation de bâtiment (niveaux d’instrumentation, planifications neutres : mesure, commande et régulation (MCR) Tâche achevée
Tâches des systèmes MCRG
Les tâches des systèmes MCRG sont la gestion et la surveillance des installations du bâtiment.
L'autonomie de fonctionnement des installations individuelles sera maintenue.
Le système MCRG se charge des activités suivantes:
  • Automation des installations,
  • Contrôle de fonctionnement,
  • Gestion,
  • Archivage,
  • Analyse de fonctionnement,
  • Gestion des énergies,
  • Optimisation des énergies,
  • Dépannage,
  • Gestion de la maintenance.
Domaine d’application des systèmes MCRG
Les systèmes MCR sont mis en place dans les bâtiments équipés d’installations d’une complexité élevée.
Toutes les installations du bâtiment peuvent y être raccordées, par exemple :
  • Installations de chauffage,
  • Installations de réfrigération,
  • Installations de ventilation,
  • Installations sanitaires,
  • Installations électriques,
  • Installations de transmission de données,
  • Installations de transport,
  • Installations spéciales.
Exceptionnellement, il est également possible de brancher sur le système MCR des éléments d'une installation particulière qui ne nécessitent pas une surveillance locale permanente (p. ex. appareils de laboratoires).
Structure schématique du système MCRG
Pour l’établissement d'un système MCRG, il est utile de le représenter au moyen d’une structure schématique.
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Topologie des systèmes MCRG
Un exemple de topologie des systèmes MCRG est représentée ci-dessus. Un système MCR se compose en général des éléments suivants:
  • Installations du bâtiment,
  • Ensembles d’appareillage avec partie courant fort et partie MCR,
  • Niveau MCR (sous-stations),
  • Niveau de gestion technique avec sous-centrales et/ou centrale de gestion avec interface d’entrée/sortie.
Le niveau MCR (sous-stations) fait partie intégrante du système MCRG, dont il est hiérarchiquement le niveau le plus bas. Il constitue une partie fonctionnelle des ensembles d’appareillage et des installations du bâtiment. Une délimitation générale n'est dès lors pas possible
Niveau de gestion technique
Généralités
Le niveau de gestion technique fait partie intégrante du système MCRG et supervise le niveau MCR. Une distinction se fait entre "Niveau de gestion technique Ouvrage", "Niveau de gestion technique régional" et "Niveau de gestion technique à distance".
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Remarque: Tableau d’alarmes, centrale de gestion "ouvrage", centrale de gestion régionale et centrale de gestion à distance selon les besoins
Le niveau de gestion technique "ouvrage" se trouve dans le même ouvrage que le niveau MCR.
La fonctionnalité de ce niveau dépend du plan d'utilisation. Ce niveau comprend, suivant les besoins, un tableau des alarmes et/ou une centrale de gestion "ouvrage" avec les fonctions et les interfaces d’entrée/sortie nécessaires.
Plusieurs niveaux de gestion technique "ouvrage" sont reliés au niveau de gestion technique "régional". La nécessité et la fonctionnalité de ce niveau dépendent du plan d'utilisation. Ce niveau comprend, selon les besoins, une centrale de gestion régionale avec les fonctions et les interfaces d'entrée/sortie nécessaires.
Plusieurs niveaux de gestion technique "régional" sont reliés au niveau de gestion technique "à distance". La nécessité et la fonctionnalité de ce niveau dépendent du plan d'utilisation. Ce niveau comprend, suivant les besoins, une centrale de gestion "à distance" avec les fonctions, et les interfaces d'entrée/sortie nécessaires.
Niveau MCR
Généralités
Le niveau MCR fait partie intégrante du système MCRG, dont il est hiérarchiquement le niveau le plus bas. Il fait partie des ensembles d’appareillage et des installations du bâtiment. Une délimitation générale n'est pas possible.
Au niveau MCR, se situent les sous-stations qui sont fonction de l'importance des installations du bâtiment. Elles convertissent les signaux arrivant en informations numériques à traiter par le système MCRG. Inversement, les sous-stations convertissent les informations numériques en instructions de positionnement et de commutation.
Sous-station
Sur le plan fonctionnel, les sous-stations se composent essentiellement:
a) de la partie Programme logical Control (PLC) et de
b) la partie Direct Digital Control (DDC).
Les parties PLC et DDC sont responsables respectivement des fonctions de commande et de régulation. Au cours des années passées, l’intelligence du niveau de commande a été transférée dans les sous-stations. En conséquence, ces dernières disposent actuellement déjà de programmes de temporisation, d’optimisation de la consommation d’énergie, de textes en clair, etc. et partiellement d'une base de données historiques. Le fonctionnement "Stand-alone" constitue par conséquent l’état actuel de la technique. La synchronisation du temporisateur – s’il y en a un – s’effectue exclusivement par le niveau de gestion technique dont le temporisateur est souvent synchronisé par un signal radioélectrique, par exemple: DCF77.
Les sous-stations exécutent les fonctions suivantes:
  • Commande et régulation des installations du bâtiment,
  • Saisie des valeurs de mesure et de comptage,
  • Saisie des messages d’exploitation et de pannes,
  • Commutation et positionnement en fonction du temps,
  • Enregistrement intermédiaire des données historiques,
  • Optimisation de la consommation d'énergie du processus,
  • Communication bidirectionnelle avec le niveau de gestion technique.
Objectifs visés
Les sous-stations d'un processus défini doivent travailler de manière autonome et indépendante. Les pannes d'autres parties du système (sous-stations, système de gestion, communication des données) ne doivent pas influer sur cette autonomie. Les fonctions d'optimisation spécifiques doivent si possible être assurées à ce niveau. Les objectifs suivants devront autant que possible être atteints au niveau MCR:
  • Sécurité et disponibilité élevées ainsi qu'autonomie des composants,
  • Technique modulaire, facile à entretenir,
  • Souplesse en cas de modification et d'extension du matériel et des logiciels,
  • Communication ouverte (application de standards internationaux),
  • Possibilité d'intégration de sous-systèmes,
  • Interface homme-système (processus) adaptée aux besoins.