Semestre IV

La conduite ou contrôle automatique d'un procédé industriel, continu ou discontinu, a pour objectif de maintenir ce procédé le plus près possible de son optimum de fonctionnement dicté par un cahier des charges. Elle consiste à surveiller un ensemble de paramètres clés de fonctionnement du procédé en question pour les maintenir, automatiquement (intervention manuelle minimale), le plus près possible de leurs trajectoires ou consignes.

 Ce cours présente  les bases du contrôle automatique d'un procédé ou système industriel. Il explique le principe de fonctionnement et le réglage performant d'une boucle simple de régulation/asservissement automatique d'une grandeur physico-chimique. Le modèle physico-chimique et le modèle dynamique de commande sont des outils de base pour la conception et  la simulation  des stratégies de contrôle les plus performantes d'un procédé. Quand le contrôle simple en boucle fermée se trouve limité, on utilise le contrôle avancé : le contrôle en cascade, le contrôle par anticipation, le contrôle  du rapport, le contrôle sélectif  et  le contrôle  numérique. 

Objectif : à la fin du cours, l'étudiant doit être capable :

• d'identifier les différents instruments de mesure et de contrôle d'un schéma TI d'un procédé quelconque ;
• d'analyser la dynamique d'un procédé à contrôler ;
• de choisir la bonne configuration de contrôle de ce procédé et de calculer le régulateur ou les régulateurs impliqués ; puis de faire des tests en simulation à l'aide de simulateurs appropriés.
• en fin de mettre en oeuvre la stratégie de contrôle retenue. 

Ce cours s'adresse aux étudiants des écoles d'ingénieurs, des masters, des licences professionnelles, des écoles supérieures de technologie et des brevets de technicien supérieur. Notamment les filières génie des procédés, génie thermique et énergétique, agro-alimentaire et régulation-instrumentation. Ainsi de nombreux exemples d'applications très rencontrés dans ces filières ont été soigneusement traités. Certains d'entre eux ont été simulés grâce à Matlab/Simulink afin de montrer l'efficacité de certaines stratégies de contrôle  et de les comparer entre elles.

Enfin ce cours est un outil de base pour le stage technique et la carrière professionnelle de chaque étudiant.

Afin d'assurer la continuité du cours suite à la pandémie CORONA VIRUS survenue cette année , j'ai réalisé  15  enregistrements vidéos du cours ,TD et TP  relatifs aux chapitres 2 et 3  qui reste à traiter pour les 1 A GTE. Le chapitre 1 a été traitée en présentiel ainsi q'un premier TD relatif à ce chapitre.  J'ai chargé ce travail, sur l'espace Moodle GP S4 car c'est le même cours à 80% près de celui des  2A GP  pour lesquels j'ai déjà effectué l’examen en présentiel. Pour cette filière, le cours va être très utile pour les rattrapages de cette année et pour le cours de l'année prochaine Inchallah.

Que la ressource d'eau  soit superficielle (rivière, lac naturel ou artificiel) ou souterraine, l’eau brute qu’elle fournit à l’utilisateur présentera dans le cas le plus général l’ensemble des caractéristiques défavorables suivantes:

- critères organoleptiques : turbidité, couleur, goût, odeur;

- critères chimiques, correspondant à des constituants:

• soit naturellement présents dans l’eau: sels minéraux (exemple: dureté, sulfates, chlorures...), fer, manganèse, ammonium, fluorures, arsenic, matières organiques (notamment les substances humiques responsables de la couleur)...,

• soit apportés par la pollution: micropolluants minéraux (métaux lourds, nitrates) ou organiques (pesticides, hydrocarbures, phénols, détergents...);

- critères biologiques: il s’agit surtout des germes pathogènes apportés par la pollution fécale, mais aussi des organismes dont l’eau est l’habitat naturel (microalgues planctoniques ou phytoplancton, micro invertébrés ou zooplancton,  bactéries de l’environnement).

Pour éliminer ou corriger tous ces paramètres défavorables, le traiteur d’eau dispose d’un certain nombre d’outils qui doivent d’abord être passés en revue:  décanteurs; flottateurs; lits de matériaux granulaires à effet filtrant, adsorbant et/ou neutralisant; réacteurs de floculation ou d’oxydation; échangeurs d’ions; membranes, etc. Ces outils seront combinés dans des filières plus ou moins complexes, suivant l’industrie considérée et l’usage de l’eau.

 Après un prétraitement approprié, destiné à éliminer les matières insolubles les plus grossières, un traitement de clarification, dans sa version la plus complète, est constitué de quatre phases successives : coagulation, floculation, décantation ou flottation, filtration.

Dans ce cour, ils seront  présentées les différentes phases de traitement physicochimique:

-Réactifs et technologie de la coagulation et de la floculation (en y incluant les conséquences éventuelles de l’emploi de certains coagulants sur la composition minérale de l’eau);

-Principes et appareils des différentes méthodes de décantation: statique, à contact de boues (lit de boues ou recirculation de boues), à floc lesté, lamellaire (ce dernier type de décantation pouvant être combiné avec chacune des autres techniques);

La   filtration classique sur filtre à sable  en profondeur sur milieu granulaire (à sable ou multicouche) ; la filtration sur sable est particulièrement développée dans ce chapitre, du fait de la variété de ses appareils (technologie, mode de lavage...) et de l’importance de ses applications.