MEC743 Plan A13

7/22/2019 MEC743 Plan A13

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Session automne 2013 MEC743 – INSTRUMENTATION ET CONTRÔLE DES PROCÉDÉS INDUSTRIELS 1

Responsable(s) du cours :

Martin Viens

Crédits : 3

MEC743 INSTRUMENTATION ET CONTRÔLE DES PROCÉDÉS INDUSTRIELS

Préalable(s) : PHY332

PLAN DE COURS – SESSION AUTOMNE 2013

1. Coordonnées de l’enseignant Groupe 01: Martin Viens ([email protected])

2. Descriptif officiel du cours À la fin de ce cours, l’étudiant sera en mesure :

• de sélectionner et d’intégrer les composantes d'un système de commande (capteurs, systèmes d’acquisition, processeurs de signaux, contrôleurs et actuateurs) de façon à pouvoir asservir efficacement un procédé industriel;

• d’appliquer différentes techniques de traitement de signal de façon à améliorer les performances ou la capacité d’un système de mesure;

• de développer des applications logicielles simples permettant l’acquisition de données et le contrôle de procédés grâce à un système micro‐informatique ou un automate programmable.

Caractéristiques des capteurs et des actionneurs : précision, résolution, répétitivité, temps de réponse, plage d’opération, linéarité. Capteurs et actionneurs de position, de vitesse, de débit, de pression et de température. Système d’acquisition : amplification, échantillonnage, conversion analogique/numérique, traitement de signal (filtre, fenêtre, convolution, transformée de Fourier). Automate programmable : architecture, fonctionnement et programmation. Logiciels spécialisés dans l’acquisition et le traitement du signal de même que dans la génération de signaux de contrôle.

Séances de laboratoire sur de l’équipement industriel utilisé dans la commande de procédés. Évaluation de la performance des systèmes résultants.

3. Objectifs spécifiques du cours Développer des aptitudes pour sélectionner et intégrer les composantes d’un système de commande de façon à pouvoir asservir efficacement un procédé industriel.

• Familiarisation avec l’instrumentation disponible (capteurs, systèmes d’acquisition, processeurs de signaux, contrôleurs et actuateurs);

École de technologie supérieureDépartement de génie mécanique

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• Description de différentes techniques de conditionnement et de traitement de signal de façon à améliorer les performances ou la capacité d’un système de mesure;

• Utilisation de logiciels de programmation spécialisés qui permettent l’acquisition de données et le contrôle de procédés grâce à des systèmes basés sur un PC ou un automate programmable.

4. Stratégies pédagogiques utilisées • Exposés magistraux complétés par des exemples d’applications industrielles. • Travaux pratiques en laboratoire de façon à mettre en œuvre les techniques de mesure

et de contrôle exposées en classe.

5. Contenu du cours Les activités du cours sont dispensées selon un calendrier disponible sur le site web du cours (https://cours.etsmtl.ca/mec743/index.htm ). Les exposés magistraux couvrent les domaines suivants:

Contenus traités dans le cours Heures

Introduction au contrôle de procédés 3 Capteurs et mesure des variables d’un procédé 11 Conditionnement et transmission du signal 10 Contrôleurs : les automates programmables et les logiciels de contrôle 9 Actionneurs 6

Total 39

6. Laboratoires ou travaux pratiques

Date Description Heures 18 sept. Laboratoire n°1 - Les capteurs de température 2

25 sept. Laboratoire n°2 - Les jauges de déformation 2 2 oct. Laboratoire n°3 - Conditionnement et traitement de signal 2 7 oct. Exercices de révision avant l'intra 2 21, 28 et 30 oct.

Exercices de familiarisation avec l'application LabVIEW 6

6 nov. Laboratoire n°4 - L'asservissement d'une colonne d'eau 2 13, 20 et 27 nov.

Laboratoire n°5 - Les automates programmables 6

4 déc. Exercices de révision avant l'examen final 2 Total 24

7. Utilisation d’outils d’ingénierie • Application logicielle LabVIEW (Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)

pour la prise de mesures, le contrôle de procédés, le traitement et l'analyse de signaux • Application logicielle WinPLC7 pour la programmation d'un automate programmable

VIPA de la série 200

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8. Évaluation

Activité Description % Date de remise Laboratoires 1 - Les capteurs de température 5 4 octobre

2 - Les jauges de déformation 5 11 octobre 3 - Conditionnement et traitement de signal

5

18 octobre

4 - L'asservissement d'une colonne d'eau 5 22 novembre 5 - Les automates programmables 10 13 décembre

Intra ‐ 35 9 octobre Final ‐ 35 À préciser

9. Références électroniques

Boyes, W., Instrumentation Reference Book, 3e édition, Butterworth ‐Heinemann, 2003 (http://www.knovel.com/knovel2/Toc.jsp?BookID=1889) Hurmuzlu, Y. et Nwokah, O., The Mechanical Systems Design Handbook: Modeling,

Measurement, and

Control,

CRC

Press

LLC,

2002

(http://www.engnetbase.com/ejournals/books/book_summary/summary.asp?id=590 ) McMillan, G., Process/Industrial Instruments and Controls Handbook, 5e édition,

McGraw‐Hill, 2000 (http://www.knovel.com/knovel2/Toc.jsp?BookID=658) Shell, R.L. et Hall, E.L., Handbook of Industrial Automation, Marcel Dekker, 2000

(http://www.engnetbase.com/ejournals/books/book_summary/summary.asp?id=3765 ) Webster, J.G., The Measurement, Instrumentation and Sensors Handbook, CRC Press

LLC, 1999 (http://www.engnetbase.com/ejournals/books/book_summary/summary.asp?id=419 )

10. Ouvrages de référence Asch, G., Les capteurs en instrumentation industrielle, 6e édition, Dunod, 2006. Bolton, W., Instrumentation and Control Systems, Elsevier, 2004. Bsata, A., Instrumentation et automation dans le contrôle des procédés, 2e édition,

Griffon Argile, 1994. Carryer, J.E., Ohline, R.M. et Kenny, T.W., Introduction to Mechatronic Design, Prentice

Hall, 2011 Coggan, D.A., Fundamentals of Industrial Control, 2e édition, ISA, 2005 Dun, W., Fundamentals of Industrial Instrumentation and Process Control, McGraw‐Hill,

2005. Figliola, R.S. et Beasley, D.E., Theory and Design for Mechanical Measurements, 4e

édition, Wiley, 2005. Grout, M., Instrumentation industrielle : spécification et installation des capteurs et des

vannes de régulation, Paris, Dunod, 2002. Kirk, F.W., Weedon, T.A. et Kirk, P., Instrumentation, 4e édition, American Technical

Publishers, 2005. Morris, A.S., Measurement and Instrumentation, Elsevier, 2011

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MEC743 – INSTRUMENTATION ET CONTRÔLE DES PROCÉDÉS INDUSTRIELS ANNEXE I

1. Caractéristiques du cours Responsable(s) du cours :

Coordonnées de l’enseignant : Groupe 01: Martin Viens ([email protected])

Préalables : PHY332

Crédits : 3

2. Descriptif officiel du cours À la fin de ce cours, l’étudiant sera en mesure : • de sélectionner et d’intégrer les composantes d'un système de commande (capteurs,

systèmes d’acquisition, processeurs de signaux, contrôleurs et actuateurs) de façon à

pouvoir asservir efficacement un procédé industriel; • d’appliquer différentes techniques de traitement de signal de façon à améliorer les

performances ou la capacité d’un système de mesure; • de développer des applications logicielles simples permettant l’acquisition de données

et le contrôle de procédés grâce à un système micro‐informatique ou un automate programmable.

Caractéristiques des capteurs et des actionneurs : précision, résolution, répétitivité, temps de réponse, plage d’opération, linéarité. Capteurs et actionneurs de position, de vitesse, de débit, de pression et de température. Système d’acquisition : amplification, échantillonnage, conversion analogique/numérique, traitement de signal (filtre, fenêtre,

convolution, transformée de Fourier). Automate programmable : architecture, fonctionnement et programmation. Logiciels spécialisés dans l’acquisition et le traitement du signal de même que dans la génération de signaux de contrôle.

Séances de laboratoire sur de l’équipement industriel utilisé dans la commande de procédés. Évaluation de la performance des systèmes résultants.

3. Répartition des unités d’agrément du BCAPG

Maths Sciences naturelles

Études

complémen ‐taires Science du

génie Conception en ingénierie Total

0,0 0,0 0,7 36,9 21,2 58,8

4. Qualités (Qx) et compétences (Cy) enseignées et ou évaluées ‐

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5. Évaluation

Absence à un examen Dans les cinq (5) jours ouvrables suivant la tenue de son examen, l’étudiant devra justifier son absence d’un examen durant la session auprès de la coordonnatrice – Affaires

départementales qui en référera au directeur du département. Pour un examen final, l’étudiant devra justifier son absence auprès du Bureau du registraire. Toute absence non justifiée par un motif majeur (maladie certifiée par un billet de médecin, décès d’un parent immédiat ou autre) à un examen entraînera l’attribution de la note zéro (0).

Plagiat et fraude

Les clauses du « Chapitre 8 : Plagiat et fraude » du « Règlement des études de 1er cycle » s’appliquent dans ce cours ainsi que dans tous les cours du département. Afin de se sensibiliser au respect de la propriété intellectuelle, tous les étudiants doivent consulter la page Citer, pas plagier! http://www.etsmtl.ca/Etudiants ‐actuels/Cycles‐sup/Realisation‐

etudes/Citer ‐pas‐plagier

Documents

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