Cours instrumentation industrielle

Leçon 1 • Types de signaux et normes de transmission

Explique les formats de signaux analogiques, discrets et numériques utilisés entre les appareils de terrain et les systèmes de contrôle. Relie les normes de signaux aux choix de câblage et de conception de boucles.

Leçon 2 • Classification et terminologie des instruments

Définit les éléments de contrôle primaires, secondaires et finaux et leurs rôles dans une boucle. Fournit le cadre de classification appliqué dans tous les chapitres suivants.

Leçon 3 • Introduction à la mesure des procédés

Couvre le but de la mesure dans les opérations industrielles et la relation entre les variables et le contrôle. Établit le vocabulaire utilisé tout au long du cours.

Leçon 4 • Notions fondamentales de sécurité en instrumentation

Introduit la classification des zones dangereuses, la sécurité intrinsèque et les procédures de cadenassage et d'étiquetage pertinentes pour le travail sur les instruments. Ancre toutes les activités de terrain dans des pratiques de travail sécuritaires.

Leçon 1 • Technologies de détection de la pression

Compare les éléments de détection à tube de Bourdon, à membrane, à soufflet et électroniques selon leur principe de fonctionnement. Permet la sélection de la technologie en fonction du fluide de procédé et des exigences de plage.

Leçon 2 • Dépannage de la mesure de pression

Identifie les défauts courants, notamment les lignes d'impulsion obstruées, l'endommagement de la membrane et la dérive du signal. Développe des compétences de diagnostic systématique applicables à toutes les disciplines de mesure.

Leçon 3 • Installation du transmetteur de pression

Couvre le tracé des lignes d'impulsion, l'utilisation des vannes de manifold et l'orientation de montage pour des lectures précises. Applique directement les normes de signal du Chapitre 1 au câblage des boucles de pression.

Leçon 4 • Étalonnage des instruments de pression

Enseigne le réglage du zéro et de l'étendue de mesure, la documentation [as-found/as-left] et l'utilisation du vérificateur à poids morts. Établit la discipline d'étalonnage appliquée à tous les types d'instruments dans les chapitres suivants.

Leçon 1 • Mesure de niveau hydrostatique

Explique comment les transmetteurs de pression différentielle déduisent le niveau de liquide à partir de la hauteur hydrostatique. S'appuie directement sur les compétences en matière de transmetteur de pression du Chapitre 2.

Leçon 2 • Dispositifs de niveau à ultrasons et capacitifs

Couvre la mesure sans contact par ultrasons et les sondes capacitives pour les solides et les liquides. Met en évidence les limites d'application, notamment la mousse, la poussière et la variation de la constante diélectrique.

Leçon 3 • Dispositifs de niveau à plongeur et à flotteur

Couvre la mesure basée sur la poussée d'Archimède utilisant des plongeurs et des mécanismes à flotteur pour la détection de niveau et d'interface. Aborde l'installation mécanique et l'étalonnage du tube de torsion.

Leçon 4 • Mesure de niveau par radar et guide d'ondes

Introduit les principes du temps de vol pour les instruments radar à guide d'ondes et radar libre. Prépare les étudiants à configurer les paramètres de traitement d'écho pour une mesure fiable.

Leçon 1 • Fondamentaux de la mesure de débit

Établit les concepts d'équation de continuité, de nombre de Reynolds et de profil d'écoulement comme base pour la sélection du compteur. Relie la théorie de la dynamique des fluides aux performances pratiques du compteur.

Leçon 2 • Débitmètres à pression différentielle

Couvre les plaques à orifice, les tubes de Venturi et les buses de débit utilisant le principe de Bernoulli pour le calcul du débit. Applique les compétences en matière de transmetteur de pression différentielle du Chapitre 2.

Leçon 3 • Débitmètres massiques à effet Coriolis et thermiques

Explique les principes de force de Coriolis et de dispersion thermique pour la mesure directe du débit massique. Aborde les exigences d'installation et la capacité de mesure de la masse volumique.

Leçon 4 • Débitmètres vélocimétriques et à déplacement positif

Examine les compteurs à turbine, à vortex, électromagnétiques et à déplacement positif selon leur principe de fonctionnement. Guide la sélection de la technologie pour les liquides propres, les boues et les gaz.

Leçon 1 • Doigts de gant et pratiques d'installation

Aborde la sélection du matériau du doigt de gant, la longueur d'insertion et le calcul de la fréquence de sillage pour une installation sécurisée. Prévient les erreurs de mesure et les défaillances mécaniques dues à un montage inadéquat.

Leçon 2 • Étalonnage du transmetteur de température

Enseigne la simulation d'entrée à l'aide de boîtes à décades et de sources millivolt, et documente les résultats d'étalonnage. Renforce la discipline [as-found/as-left] du Chapitre 2 pour les boucles de température.

Leçon 3 • Échelles de température et principes de détection

Passe en revue les échelles Celsius, Fahrenheit, Kelvin et Rankine ainsi que la base physique de la détection thermique. Établit le cadre de référence pour toutes les comparaisons d'instruments de température.

Leçon 4 • Détecteurs de température à résistance (RTD)

Couvre la construction des RTD PT100 et PT1000, les méthodes de raccordement à deux fils, trois fils et quatre fils. Explique l'erreur de résistance des conducteurs et sa correction dans la mesure de précision.

Leçon 1 • Installation et mise en service de la vanne de régulation

Spécifie les exigences de tuyauterie, les dispositions de by-pass et les essais de course préalables à la mise en service. Assure que les vannes sont installées et vérifiées avant le début du réglage de la boucle.

Leçon 2 • Diagnostics et maintenance des vannes

Utilise les essais de course partielle, l'analyse de signature et l'inspection de la garniture pour évaluer l'état de la vanne. Prolonge la durée de vie de la vanne et prévient les arrêts non planifiés.

Leçon 3 • Actionneurs et positionneurs

Couvre les actionneurs pneumatiques à membrane, à piston et électriques associés aux positionneurs de vannes intelligents. Explique l'étalonnage du positionneur et la configuration à plage fractionnée pour les boucles complexes.

Leçon 4 • Fondamentaux de la vanne de régulation

Introduit les types de corps de vanne, les caractéristiques de la cage d'étranglement et le coefficient de débit (Cv) comme base pour le dimensionnement de la vanne. Relie la fonction de l'élément de contrôle final au concept de contrôle en boucle fermée.

Leçon 1 • Modes du régulateur PID

Explique les modes proportionnel, intégral et dérivé individuellement et leur effet combiné sur la réponse de la boucle. Prépare les étudiants à sélectionner les modes appropriés pour différents types de procédés.

Leçon 2 • Méthodes de réglage PID

Applique les règles de réglage de Ziegler-Nichols, Cohen-Coon et basées sur l'IMC aux modèles de procédé calculés. Compare les méthodes de réglage par rapport à la marge de stabilité et à la performance de rejet des perturbations.

Leçon 3 • Concepts de contrôle en boucle fermée

Définit la consigne, la variable de procédé, l'erreur et la sortie du régulateur dans une boucle de rétroaction. Intègre les connaissances sur les transmetteurs et les vannes des chapitres précédents dans une boucle complète.

Leçon 4 • Identification et modélisation du procédé

Enseigne les méthodes d'essai par échelon et par bump test pour extraire le gain, le temps mort et la constante de temps du procédé. Fournit les données du modèle de procédé nécessaires aux calculs de réglage systématique.

Leçon 1 • Documentation de la boucle d'instrument

Enseigne la lecture et la création de P&ID, de schémas de boucle, d'index d'instruments et de dessins de raccordement. Fournit la littératie documentaire requise pour les travaux de mise en service et de maintenance.

Leçon 2 • Systèmes instrumentés de sécurité

Introduit les niveaux de SIL, l'intégrité de sécurité et l'architecture des fonctions instrumentées de sécurité conformément aux normes de sécurité fonctionnelle. Distingue le SIS des systèmes de contrôle de procédé de base.

Leçon 3 • Architecture du système de contrôle distribué (DCS)

Décrit les couches matérielles du DCS, y compris les dispositifs de terrain, les modules d'E/S, les contrôleurs et les postes opérateur. Relie les connaissances sur les boucles individuelles à la structure du système de contrôle à l'échelle de l'usine.

Leçon 4 • Mise en service des boucles et essais d'acceptation

Exécute les vérifications préalables à la mise en service, les vérifications de boucle et les essais d'acceptation fonctionnelle pour les boucles d'instruments complètes. Valide que les systèmes installés répondent à l'intention de conception avant le démarrage de l'usine.