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Cours #2 SYS-823Les schmas dinstrumentation Cours #2

Schmas dinstrumentation

1

Schmas dinstrumentationNorme ISA S5.1Nomenclature de reprage

Normes ISA S5.1 - S5.3Schmas de principes en instrumentation

lments de base

Bulle Signaux

Identification

Dbitmtre Conduite Valve

2

Identification des instruments

6-FRC-1BPrfixe Variable mesure Fonctions Numro de boucle Suffixe

Premire lettre

3

Lettres suivantes

Symboles des lignes de transmission des signauxAlimentation de l'instrument ou connection au procd Signal non dfinit Signal pneumatique Signal lectriqueou

Signal hydraulique Tube capillaire

4

Symboles des lignes de transmission des signaux [2]Signal ultrasonique ou lectromagntique (guid) Signal ultrasonique ou lectromagntique (non-guid) Lien interne du systme (logicielle ou lien de donnes) Lien mcanique Signal pneumatique binaire Signal lectrique binaireou

Les bulles

5

Les fonctions

_Y

6

Rseau

Signal lectriqueConvertisseur courant/Pression

Signal pneumatique

7

Schmas dinstrumentation et approches de contrle

8

Exemple: Traitement des huiles lourdesPtrole brut

Carburant de chauffage

Contrle en feedback (rtroaction)Ptrole brut TT

TCV Air

TC

Carburant de chauffage

9

Schma bloc du contrle en rtroaction

Mais, assume que le dbit de ptrole brut (F) reste constant. Que se passe-t-il si ce dbit (F) varie ?

Contrle en rtroactionTCV

10

Contrle en feedforward (commande prdictive)

FT Ptrole brut

FFC Air FFCV Carburant de chauffage

Schma bloc de la commande prdictive

Mais, assume que la pression du carburant (PF) et la conversion de chaleur (F) restent constants. Assume la linarit du systme.

11

Commande prdictive

Commande en rtroaction et prdictiveFT Ptrole brutCarburant de chauffage

TT TC TY

Air FFC

TCV

12

Schma bloc la commande en rtroaction et prdictive

Mais, assume que la pression du carburant (PF) reste constant.

Contrle en cascade TT Ptrole brut FT1 FCV Air FFC FT2 FC TY

TC

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Schma bloc du contrle en cascade

Meilleure rsistance aux perturbations.

Contrle cascade

14

Contrle en cascade (schma bloc)U1 r1 + TRC-151A g1 + TRC-151B g2 TT-151B h2 TT-151A h1 TCV-151A & B g3 + + JACKET g4 + + U2 KETTLE g4 c1

Structure en slecteur Choix de la temprature la plus haute

15

Structure en slecteur Scurit

Structure de contrle de proportion

16

Structure de contrle de proportion

Contrle de proportion

17

Contrle de proportion

Contrle de proportion (amlior)

18

Contrle de proportion (amlior)Schma blocU1 FRC-108 QPd + g1 FE-108A h1 FFRC-108 kR + FFRC-108 g3 FE-108B h2 FFV-108 g4 + + QS U2 FV-108 g2 + + QP

changeur de chaleur

19

changeur de chaleur (Schma bloc)FY-131C g5 FCV-131 FY-131A g2 TT-131 h1 FT-131 FY-131B h2 HEAT EXCHANGER g3 g4 + HEAT EXCHANGER To W

TIC-131 Tod + g1

+ +

Refroidisseur de bire lammoniac

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Contrle du niveau dammoniac

Lammoniac liquide devient gazeux et retire de la chaleur de la bire, la refroidissant.

Il faut donc maintenir le niveau dammoniac liquide pour immerger la tubulure de bire.

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Contrle de la temprature de la bire

Le contrleur de temprature TIC-1 ajuste la consigne du contrleur de la pression de vapeur dammoniac PIC-1.

Le changement de temprature de la bire a un grand effet sur la pression de vapeur. Correction quasi-immdiate. Contrle de temprature soccupe des changements plus lents.

Systme de contrle globalConsigne manuelle de pression de vapeur leve.

Mode NORMAL: la bire coule dans le systme de refroidissement et est maintenue la temprature correcte. Mode STANDBY: FSL-1 dtecte un dbit trop bas ou aucun dbit. Il faut cesser le refroidissement, sinon la bire risque de geler. Mode NETTOYAGE: Loprateur arrte le systme pour le nettoyage des conduites (CIP). Ne pas refroidir.

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Digesteur de copeaux de bois pour faire de la pte de papier.

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Cooking by indirect streaming

Ramping to cooking pressure and temperature with FIC-1 (duration fixed by KI-1) PIC-1 maintain cooking pressure Pressure is a major cooking control parameter (represent the overall measurement of digester temperature)

Relief control system

Maintain the pressure to the saturated steam pressure equivalent to the temperature measured by TT-4.

Output of TT-4 calibrated to follow the saturated steam temperature vs pression curve. Set point of PIC-2

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Blowback control system

Prevent the plugging of the screen in the relief line. Send steam pressure to relief screen.

PDSH-2 and timer KI-2 open FCV-5 and close PCV2 to blow back relief screen.

Procd de fabrication de sirop de mas

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acide chlorhydriquecarbonate de sodium anhydre

Pte amidon de mas

Un peu de chimieLamidon (starch) est une chane de molcules proche du sucre (polymre).(C6H10O5)n

En prsence dacide, il y a hydrolyse: (C6H10O5)n + nH2O -> nC6H12O6

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Un peu de chimie

Contrle de lacidit

Pour que le mlange eauamidon hydrolyse. Il faut injecter de lacide chloridryque (concentration de 0.1N) Contrle de proportion avec FT-2 et FY-1. Contrle en cascade du dbit de lacide (pHC-1 et FC-1). Contrle du dbit du mlange eau-aminon par FC-2

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Contrle de la temprature et du temps de transit

If faut chauffer 275F et maintenir la pression 40 psig. Contrle en cascade avec PC-1 et TC-1.

Pour ajuster le temps de transit du mlange, on utilise le contrle de niveau LT-1.

Contrle de lacidit

En sortant de LCV-1, on a un mlange eau, acide et glucose. Le refroidesseur (flash cooler) permet le refroidissment du mlange et retire leau qui se transforme en vapeur. Contrle du dbit de la base avec pH-2 pour ramener le pH autour de 7. Le sirop est un mlange de glucose et de sel.

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Le standard SAMADvelopp dans les annes 60.Bailey Meter Company

Approche flexible Les schmas peuvent tre raliss tt dans le projet. Les diagrammes sont faciles lire et comprendre.

Les symboles

29

Les fonctions

Les fonctions

30

PIContrle PI

Consigne analogique fixe manuellement

Commande manuelle

PI et feedforward

31

Contrle de proportion

SAMA

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ISA

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