Automatisation et optimisation de procédés chimiques et pharmaceutiques

Public concerné et conditions d’accès

Avoir le niveau bac + 2 dans les disciplines scientifiques et techniques.
Futurs responsables en production industrielle et ingénieurs en chimie industrielle - génie des procédés ; futurs titulaires de la licence professionnelle "Industries chimiques et pharmaceutiques" option "Génie des procédés et production chimique" ; futurs titulaires de la licence CASE.

Finalités de l’unité d’enseignement

Objectifs pédagogiques

Apporter, dans les domaines de l'automatisation et de l'optimisation, le bagage minimum utile aux techniciens supérieurs et ingénieurs chimistes ou biochimistes. Ce cours répond à une préoccupation commune à tous les métiers de la chimie.

Capacité et compétences acquises

A l'issue de cet enseignement, les auditeurs seront capables d'automatiser des opérations simples de la chimie, d'écrire et de lire un schéma Grafcet. Ils maîtriseront les notions élémentaires pour programmer un automate programmable industriel. Ils seront capables de comprendre les aspects de régulation, de capteurs-actionneurs et de contrôle-commande liés à une installation.
Ils maîtriseront les méthodes d'optimisation directes et les méthodes d'optimisation indirectes. Ils sauront construire et analyser un plan d'expériences, ils seront capables d'utiliser les méthodes d'optimisation univariable et simplex.

Organisation

Nombre de crédits enseignements ECTS

6 ECTS

Modalités de validation :

Examen écrit (2 sessions)

Contenu de la formation

Contrôle - Régulation - Automatisme
L'information : nature et transmission.
Les capteurs et les actionneurs : généralités ; capteurs de température, pression, niveau, débit, et analyseurs ; vannes, pompes, chauffage-refroidissement, introduction de poudres, agitateurs, vérins ; représentation normalisée (schémas TI) ; applications.
Les Automatismes Logiques et Séquentiels : algèbre de Boole, Grafcet, formalisation des modes opératoires chimiques, automates programmables et langages de programmation, programmateurs numériques. Application à la cristallisation et aux polymérisations.
La Régulation : régulation Tout ou Rien (TOR), régulation PID : calculs des paramètres de régulation, identification des systèmes (Ziegler Nichols, Broïda).
Optimisation
Généralités : variables, fonctions de réponse, objectifs d'un procédé (rendement, pureté, qualité... ).
Méthodes directes pour les fonctions univariables : recherches dichotomiques, nombre d'or, Fibonacci. Application à l'optimisation des rendements des réactions et des procédés de séparation.
Méthodes directes pour les fonctions multivariables : méthode Simplex, méthodes dérivées : Nelder et Mead - Hendrix - WCM - Méthode Uniplex. Application à l'optimisation des rendements de synthèse et des performances chromatographiques.
Méthodes indirectes d'optimisation : plans d'expériences (premier et second degré, plan fractionnaire...)

Bibliographie

Auteur

Titre

A. DELACROIX et C. PORTE

Les méthodes d'optimisation en Chimie analytique (Les Techniques de l'ingénieur, 1987, P81, pp. 227 et suivantes)

D. DINDELEUX

Technique de la régulation industrielle (Eyrolles, 1983, Paris)

M. CERR

Instrumentation industrielle (Lavoisier, 1980, Paris)

G. ASCH

Les capteurs en instrumentation industrielle (Dunod , 1999, Paris)

M. GROUT

Instrumentation industrielle - Spécification et installation des capteurs et des vannes de régulation (Dunod, 2002, Paris)

R. CARLSON

Design and optimization in organic synthesis (Elsevier, 1992)

C. PORTE

Méthodes directes d'optimisation ' Méthodes à une variable et Simplex (Les Techniques de l'ingénieur, 2002, P228, pp 1-18)

C. PORTE

Méthodes directes d'optimisation ' Méthodes dérivées de la méthode Simplex (Les Techniques de l'ingénieur, 2002, P229, pp 1-14 et P229, pp 1-2)

J. GOUPY

Introduction aux plans d'expériences (Dunod/L'Usine Nouvelle 2013 - 5ème édition)

J. GOUPY

Pratiquer les plans d'expériences (Dunod/L'Usine Nouvelle 2005)

  • Crédits européens
  • Format Pdf 
Code : CGP104
Contacts
Responsable national
  • Jean-Louis HAVET
Contact à Paris :
  • Accès 31-4-01A
  • Case courrier : 2D1P20
  • Génie des procédés et ingénierie pharmaceutique (GPIP)
  • 2 rue Conté
  • 75003 Paris
  • Tél : 01 40 27 23 92
  • Manuela Corazza
  • Contacter par mail
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