PLAN DE COURS GPA668

Département de génie de la production automatisée
Programme de baccalauréat
Enseignant :
Responsable :
Session/année :
Groupe(s) :
Karim KHAYATI
Guy Gauthier
Hiver 2005
01
PLAN DE COURS
GPA668 – Capteurs et actionneurs
1
ENCADREMENT
Local: 3754
Poste: 7647
2
Courriel:
Disponibilité:
[email protected]
Sur rendez-vous et/ou à déterminer
OBJECTIFS SPÉCIFIQUES
•
Initier l'étudiant(e) au contrôle de procédés industriels et aux différents instruments et
actionneurs en utilisation dans cette discipline ;
• Fournir à l'étudiant(e) des notions de base lui permettant de sélectionner les technologies
de mesure et d'opération les plus appropriées et d'en déterminer les caractéristiques
optimales en fonction d'une application particulière ;
• Permettre à l'étudiant(e) d'établir des spécifications complètes d'un système, incluant les
cartes d'acquisition et les systèmes de mesure et de contrôle reliant les capteurs aux
actionneurs.
3
STRATÉGIES PÉDAGOGIQUES
La formation est basée sur treize cours d'une durée de 3h30 par semaine et douze séances
de travaux pratiques d’une durée de 3h00 par semaine.
4
CONTENU DU COURS
Période
1
2
Date
06/01
13/01
3
18/01
20/01
Activités
Terminologie de la mesure, principe de base des capteurs.
Type et identification des éléments d'une boucle de contrôle. Rôle
des instruments dans la commande du procédé. Schémas
d'instrumentations et normes de l'ISA.
Laboratoire/devoir #1.
Présentation générale des capteurs et des principes de mesure de
position, vitesse et accélération.
4
25/01
27/01
5
01/02
03/02
6
08/02
15/02
17/02
7
22/02
24/02
01/03
03/03
8
5
9
08/03
10/03
10
15/03
17/03
11
22/03
24/03
12
31/03
13
05/04
07/04
ÉVALUATION
Laboratoire/devoir #1.
Étude des principes de mesure de force et de couple. Présentation
des caractéristiques (limitations, applications et avantages) des
éléments de mesure de pression mécaniques, élastiques et
électriques.
Laboratoire/devoir #2.
Présentation des appareils de mesure de niveau et leurs
caractéristiques tels qu'utilisés dans les mesures de niveaux
liquides et solides granulaires.
Laboratoire/devoir #2.
Laboratoire/devoir #3.
Étude des principes de détection de la température avec
transmission et indication continue.
Laboratoire/devoir #3
Examen de mi-session
Présentation du projet.
Étude des différents types de débitmètres : organes déprimogènes
pour conduites fermées et conduites ouvertes, tubes
électromagnétiques, à déplacement positif, à surface variable, débit
massique.
Laboratoire/devoir #3 et projet de session.
Étude des différents types de débitmètres : organes déprimogènes
pour conduites fermées et conduites ouvertes, tubes
électromagnétiques, à déplacement positif, à surface variable, débit
massique (suite).
Laboratoire/devoir #3 et projet de session.
Définition des composantes d’une valve de régulation.
Dimensionnement d’une valve pour les écoulements turbulents de
liquides.
Laboratoire/devoir #4 et projet de session.
Dimensionnement d’une valve pour les écoulements laminaires de
liquides. Dimensionnement d’une valve pour les gaz. Phénomènes
de cavitation, vaporisation, auto réfrigération et bruit dans les
valves.
Analyse des types de moteurs CA, CC et pas à pas. Calculs pour
dimensionner un moteur.
Laboratoire/devoir #4 et projet de session
Étude sur les contrôleurs électroniques.
Activités
Devoir/labo
Projet
Intra
Final
Descriptions
4 laboratoires/devoirs
Réacteur chimique
Cours #1 à #5
Cours #6 et #8 à #13
%
15
15
30
40
ABSENCE À UN EXAMEN. Dans les cinq (5) jours ouvrables suivant la tenue de son examen, l’étudiant
devra justifier son absence auprès du Directeur à la formation pour un examen durant le trimestre et
auprès du Doyen à la gestion des ressources pour un examen final. 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. Tout étudiant ou groupe d’étudiants qui pose ou participe à un acte de plagiat
ou de fraude décrit à l’article 10.2 est sujet à des sanctions pouvant aller jusqu’à l’exclusion de l’École.
NOTE: Chaque rapport de laboratoire doit être remis 07 jours après la dernière période de laboratoire
allouée à celui-ci. Un malus de 5% par jour sera applicable à tout rapport remis en retard.
6
PRINCIPALE RÉFÉRENCE
• Bsata., A., Instrumentation et automation dans le contrôle des procédés, Les éditions Le
Griffon d'argile (disponible à la Coop.).
7
BIBLIOGRAPHIE SOMMAIRE (DISPONIBLE À LA BIBLIOTHÈQUE)
•
MICHEL, GROUT, Instrumentation industrielle : spécification et installation des
capteurs et des vannes de régulation , Paris, Dunod, 2002.
• ALBERT, C.L. , COGGAN, D.A. editors, “Fundamentals of Industrial Controls,
Practical Guides for measurement and Control”, Instrument Society of America,
Research Triangle Park, NC, 1992.
• ALALOUF, S., LABELLE, D., MÉNARD, J., Introduction à la statistique appliquée, 2e
édition, Éditions Addison-Wesley, Montréal, 1990.
• BOLDEA, I., NASAR, S.S., “Electric Drive”, CRC Press, 1998.
• BORDEN, G., “Control Valves”, Instrument Society of America, Research Triangle Park,
NC, 1998.
• CONSIDINE, D.M., “Process/Industrial Instruments & Controls Handbook”, McGrawHill, 1993.
• De SILVA, C.W., “Control sensors and actuators”, Prentice-Hall, 1989.
• DOEBELIN, E.O., “Measurement Systems : Application and Design”, McGraw-Hill,
New York, 1966.
• DRISKELL, L., “Control-Valve Selection and Sizing”, Instruments Society of America,
Research Triangle Park, N.C., 1983.
• FRADEN, J., AIP Handbook of Modern Sensors: Physics, Designs and Application, AIP
Press, New York, 1993.
• ISA, “Pressure, Industrial Measurement Series”, Instrument Society of America,
Research Triangle Park, NC., 1988.
• Idem, Temperature.
• Idem, Level.
• Idem, Flow.
• ISA, Standards and Recommended Practices for Instrumentation and Control, Instrument
Society of America, Research Triangle Park, NC.
• KISSELL, T. E., Modern industrial/electrical motor controls: operation, installation, and
troubleshooting, Prentice-Hall, 1990.
• LECOUFLE, J.-C., Actionneurs électriques industriels : technologie et méthodes de
choix, CETIM, 1993.
• PALAS-ARENY, R. and WEBSTER, J.G., “Sensors and signal conditioning”, J. Wiley
and Sons, 1991.
• PARATTE, P.-A.. et ROBERT, P., Traité d'électricité, volume XVII, Systèmes de mesure,
Presses polytechniques romandes.
• RIOUT, J., Capteurs industriels, technologie et méthodes de choix, CETIM.
• SOLOMAN, S., “Sensor Handbook”, McGraw-Hill, New York, 1999.
• WILDI, T., Electrotechnique, Presses de l'Université Laval, 1991.
Approbation du plan de cours
Tony Wong
Directeur par intérim
Signature
Courriel « ÉTUDIANTS-PROFESSEURS »
Le Service de l’informatique et des télécommunications, en collaboration avec les départements et le
Service des enseignements généraux, vous présentent leur service de « courriel étudiantsprofesseurs ».
Cet outil vise à augmenter la quantité de services offerts aux étudiants et à favoriser un échange
accru d’informations entre les étudiants et les professeurs. Chaque étudiant disposera d’une boîte de
courriel (15 meg.) et d’une adresse normalisée. Chaque professeur pourra ainsi communiquer avec
un étudiant ou avec l’ensemble des étudiants inscrits à son cours.
a ) clientèle cible :
tous les étudiants inscrits à chaque session.
b ) accessibilité :
- à partir d’un fureteur quelconque sur le site WEB de l’ÉTS sous la rubrique :
GUICHET INTERACTIF.
- à partir d’un fureteur quelconque à l’adresse suivante :
http://webmail.ens.etsmtl.ca
- à partir d’un logiciel client en mode POP3 ou MAPI :
serveur entrant : webmail.ens.etsmtl.ca
serveur sortant : le serveur SMTP de votre fournisseur Internet.
c ) authentification au système de courriel :
À chaque session de travail, le système de courriel vous demandera de vous identifier; une
fenêtre (Mot de passe réseau) apparaîtra et vous devrez fournir à la rubrique :
Nom de l’utilisateur : votre code d’accès universel;
Mot de passe : votre NIP (utilisé dans ChemiNot).
Pour connaître votre code d’accès universel? Allez dans ChemiNot, sous l’onglet intitulé : Info.
générales. La forme générale de ce code est la suivante : AA99999. Si vous avez oublié votre
NIP, allez au Bureau du registraire.
Avec la création de votre boîte de courriel, le système de courriel vous a également créé une
adresse électronique dite « normalisée » que vous pouvez diffuser. Elle a la forme suivante :
Pré[email protected] (disponible dans ChemiNot).
Notez que cette adresse normalisée ne contient pas de caractères accentués, ni de caractères
spéciaux comme par exemple : l’apostrophe et l’espace (les logiciels de courriel ont horreur de
ces caractères).
Bonne utilisation.
Service de l’informatique et des télécommunications
23.04.2002