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Principes de logiciel de nouvelle génération d’assistance à la mise au point de procédés industriels

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Bouazza, Brahim (2015). Principes de logiciel de nouvelle génération d’assistance à la mise au point de procédés industriels. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Dans un cadre éducatif, les procédés industriels sont rarement accessibles pour effectuer des tests expérimentaux. Le recours à des outils de simulation de modèles dynamiques de ces procédés est souvent une solution pratique pour permettre l’étude de ces procédés. Le présent travail de recherche vise à développer des modèles mathématiques des principales unités d’opération utilisées dans le domaine du génie des procédés (turbines, distillation, réacteurs, etc.) afin d’inclure un nouveau volet dans le logiciel de simulation Automation Studio.

La turbine à vapeur a été sélectionnée pour être modélisée. Un modèle linéaire est développé afin de donner un aperçu du fonctionnement de celle-ci. Ce modèle est d’abord simulé à l’aide du logiciel Automation Studio et validé à l’aide du logiciel Matlab-Simulink.

Un autre modèle de la turbine, utilisé par les concepteurs de turbines à vapeur, est également développé. C’est un modèle non linéaire. Ce modèle est implémenté aussi sous Matlab-Simulink. Afin de simuler le modèle en boucle fermée (la simulation d’une centrale électrique à base d’une turbine à vapeur intégrant le modèle de la turbine développé), un régulateur de vitesse et des vannes de commande sont modélisés également. Les résultats de simulation obtenus sont concluants et reflète le comportement observé pour ce type de turbine dans la littérature.

Un autre modèle de procédé typique qui intègre les principales unités d’opération utilisées en génie de procédés est implémenté dans Automation Studio et validé à l’aide du logiciel Matlab-Simulink. Le modèle est composé d’un réacteur, d’un échangeur de chaleur, d’un décanteur, d’une colonne de distillation et d’un système de recyclage.

Titre traduit

Principles of new generation software that support the development of industrial processes

Résumé traduit

In an educational framework, industrial processes are rarely accessible to perform experimental tests. The use of software to simulate these dynamic models is often a solution to enable the study of these processes. This research aims to develop mathematical models of the main operating units used in the field of process engineering (turbines, distillation column and reactors) to include a new library to Automation Studio.

The steam turbine was selected for modeling. A linear model of the turbine was developed to provide a quick overview of the latter. This model was first simulated using Automation Studio software and validated using Matlab-Simulink software.

Another model of the turbine that is used by designers of the steam turbine was developed; it is a nonlinear model. The model was also implemented in Matlab-Simulink. To simulate the closed loop model (simulation of a power plant based on a steam turbine incorporating the developed model of steam turbine), the speed controller and the control valves have also been modeled. The simulation results obtained are conclusive and reflect the observed behavior for this type of turbine in the literature.

Another typical process model that integrates the main unit operation used in process engineering has been implemented in Automation Studio and validated using Matlab-Simulink software. The model is composed of a reactor, a heat exchanger, a separator, a distillation column and a recycle system.

Type de document: Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Mots-clés libres: automation Studio, modélisation, simulation, turbine à vapeur, procédé Williams-Otto
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de mémoire/thèse
Woodward, Lyne
Codirecteur:
Codirecteur
Saad, Maarouf
Programme: Maîtrise en ingénierie > Génie de la production automatisée
Date de dépôt: 28 janv. 2021 14:39
Dernière modification: 28 janv. 2021 14:39
URI: https://espace.etsmtl.ca/id/eprint/1559

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