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École de technologie supérieure

Responsable(s) de cours : Martin Viens


PLAN DE COURS

Été 2024
MEC743 : Instrumentation et contrôle des procédés industriels (3 crédits)





Préalables
Programme(s) : 7684,7884
             
  Profils(s) : Tous profils  
             
    PHY332    
             
Unités d'agrément
Total d'unités d'agrément : 58,8 52,4 % 13,6 % 34,0 %




Qualités de l'ingénieur

Qn
Qualité visée dans ce cours  
Qn
  Qualité visée dans un autre cours  
  Indicateur enseigné
  Indicateur évalué
  Indicateur enseigné et évalué



Descriptif du cours
À la fin de ce cours, l’étudiante ou 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.



Objectifs 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);
  • 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.



Stratégies pédagogiques
  • 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



Utilisation d’appareils électroniques

Sans objet.




Horaire
Groupe Jour Heure Activité
01 Mardi 08:30 - 12:00 Activité de cours
Vendredi 08:30 - 10:30 Travaux pratiques et laboratoire



Coordonnées du personnel enseignant le cours
Groupe Nom Activité Courriel Local Disponibilité
01 Martin Viens Activité de cours Martin.Viens@etsmtl.ca A-2904
01 Martin Viens Travaux pratiques et laboratoire Martin.Viens@etsmtl.ca A-2904



Cours

Les activités du cours sont dispensées selon un calendrier disponible sur Moodle.  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



Laboratoires et travaux pratiques

Laboratoires

  1. Les capteurs de température
  2. Conditionnement et traitement de signal
  3. L'asservissement d'une colonne d'eau
  4. Les automates programmables

Travaux dirigés

  1. Révision avant l'intra
  2. Révision avant l'examen final



Utilisation d'outils d'ingénierie
  • Application logicielle Micro-Cap 12 pour la simulation de composantes et de circuits électroniques
  • 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 Automation Studio pour la simulation et le contrôle d'un système électro-hydraulique



Évaluation
Activité Description %
Laboratoires 1 - Les capteurs de température 7.5
2 - Conditionnement et traitement de signal 7.5
3 - L'asservissement d'une colonne d'eau 7.5
4 - Les automates programmables 7.5
Intra 35
Final 35

Note1: Les examens (intra et final) se donnent à livres ouverts (toutes documentations permises).

Note2: Toute absence non justifiée lors d'une séance de laboratoire prévue à l'horaire entraînera une pénalité sur la note attribuée au rapport correspondant.




Dates des examens intra
Groupe(s) Date
1 18 juin 2024



Date de l'examen final
Votre examen final aura lieu pendant la période des examens finaux, veuillez consulter l'horaire à l'adresse suivante : https://www.etsmtl.ca/programmes-et-formations/horaire-des-examens-finaux


Politique de retard des travaux
Tout travail (devoir pratique, rapport de laboratoire, rapport de projet, etc.) remis en retard sans motif valable, c’est-à-dire autre que ceux mentionnés dans le Règlement des études (1er cycle, article 7.2.5/ cycles supérieurs, article 6.5.2) se verra attribuer la note zéro, à moins que d’autres dispositions ne soient communiquées par écrit par l’enseignante ou l’enseignant dans les consignes de chaque travail à remettre ou dans le plan de cours pour l’ensemble des travaux.

Dispositions additionnelles

Tout retard dans la remise des travaux devra être justifié auprès du professeur. Suite à l'évaluation des éléments justificatifs fournis, des pénalités pourraient être appliquées.




Absence à un examen
Dans les cinq (5) jours ouvrables suivants, la tenue de son examen, l’étudiante ou l’étudiant devra justifier son absence d’un examen durant le trimestre auprès de la coordonnatrice ou du coordonnateur – Affaires académiques qui en référera à la personne assurant la direction du département. Pour un examen final, l’étudiante ou l’étudiant devra justifier son absence auprès du Bureau de la registraire. Dans tous les cas, l’étudiante ou l’étudiant doit effectuer sa demande en complétant le formulaire de demande d’examen de compensation qui se trouve dans son portail Mon ÉTS/Formulaires. Toute absence non justifiée par un motif majeur (maladie certifiée par un billet de médecin, décès d’un parent immédiat, activité compétitive d’une étudiante ou d’un étudiant appartenant à un club scientifique ou un club sportif d’élite de l’ÉTS ou au programme « Alliance sport étude » ou autre) à un examen entraînera l’attribution de la note zéro (0).



Infractions de nature académique
Les clauses du « Règlement sur les infractions de nature académique de l’ÉTS » s’appliquent dans ce cours ainsi que dans tous les cours du département. Les étudiantes et les étudiants doivent consulter le Règlement sur les infractions de nature académique (www.etsmtl.ca/a-propos/gouvernance/secretariat-general/cadre-reglementaire/reglement-sur-les-infractions-de-nature-academique) pour identifier les actes considérés comme étant des infractions de nature académique ainsi que prendre connaissance des sanctions prévues à cet effet. À l’ÉTS, le respect de la propriété intellectuelle est une valeur essentielle et tous les membres de la communauté étudiante sont invités à consulter la page Citer, pas plagier ! (www.etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/Citer-pas-plagier).

Systèmes d’intelligence artificielle générative (SIAG)
L’utilisation des systèmes d’intelligence artificielle générative (SIAG) dans les activités d’évaluation constitue une infraction de nature académique au sens du Règlement sur les infractions de nature académique, sauf si elle est explicitement autorisée par l’enseignante ou l’enseignant du cours.



Documentation obligatoire

Les acétates présentées en cours seront disponibles sur le site du cours.




Ouvrages de références

Références électroniques

Autres ouvrages de référence

  • Asch, G., Les capteurs en instrumentation industrielle, 8e édition, Dunod, 2017
  • 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, Pearson, 2011
  • Figliola, R.S. et Beasley, D.E., Theory and Design for Mechanical Measurements, 7e édition, Wiley, 2019
  • Grout, M. et Salaün, P., Instrumentation industrielle : spécification et installation des capteurs et vannes de régulation, 4e édition, Dunod, 2020
  • Hurmuzlu, Y. et Nwokah, O., The Mechanical Systems Design Handbook: Modeling, Measurement, and Control, CRC Press LLC, 2002
  • Shell, R.L. et Hall, E.L., Handbook of Industrial Automation, Marcel Dekker, 2000
  • Weedon, T.A., Kirk, P. et Kirk, F.W., Instrumentation and Process Control, 7e édition, American Technical Publishers, 2019



Adresse internet du site de cours et autres liens utiles

https://ena.etsmtl.ca/




Autres informations

Les cours sont donnés de façon synchrone sur Zoom et sont systématiquement enregistrés. Les enregistrements sont, par la suite, rendus disponibles sur le site du cours.