Produits Simulations Enero Simulations d'ingénierie dynamiques

Concevoir une simulation d'ingénierie requiert une compréhension en profondeur des notions d'ingénierie ainsi qu'une vaste expérience pratique :

  • Les modèles mathématiques utilisés doivent être scientifiquement précis et fidèles afin que la simulation fasse les bonnes prédictions;
  • La validation des simulations permet aux ingénieurs d'Enero de juger quels raccourcis peuvent être faits et lesquels doivent être évités;
  • Les spécialistes d'Enero Solutions ont une longue expérience des instabilités numériques et savent comment résoudre celles provoquées par le comportement des gaz compressibles (vapeur, air, gaz de cheminée).

Les simulations d'ingénierie d'Enero utilisent des modèles mathématiques rigoureux qui sont conformes aux principes scientifiques tels que :

  • Bilans de masse;
  • Bilans d'énergie;
  • Phénomènes d'échange massique et thermique.

Des milliers de blocs de calculs avec une multitude d'équations différentielles non linéaires sont souvent nécessaires pour simuler une unité du procédé. Ces équations différentielles non linéaires sont résolues simultanément à l'aide de techniques numériques.
Les simulations Enero sont utilisées pour les besoins d'ingénierie, d'évaluation de logiques de contrôle ou de formation.

Ingénierie

La simulation d'un procédé est un outil puissant pour en évaluer le design. C'est aussi la méthode la plus efficace et la plus économique pour prévoir le comportement d'un procédé dans des conditions de perturbation comme lors de l'arrêt d'urgence de divers équipements. Les simulateurs permettent de découvrir des problèmes de conception lorsque :

  • Le groupe d'ingénierie a émis certaines hypothèses qui se révèlent fausses;
  • L'impact de la tuyauterie a été négligé.

Bénéfices et avantages

    • Les centrales thermiques peuvent facilement justifier le coût d'une simulation de procédé si cela peut éviter les pertes énormes provoquées par une panne;
    • Les simulations permettent d'évaluer les capacités dynamiques et le niveau de contrôle du procédé lors de son design. Les scénarios et les hypothèses peuvent être facilement étudiés à un coût et un risque minimal;
    • Le départ à la retraite d'une main-d'œuvre qualifiée rend plus difficile l'identification de problèmes de procédé. Une simulation d'ingénierie est un outil efficace pour trouver la source des problèmes de production;

Conception et évaluation de logique de contrôle traditionnelle et avancée

Une simulation dynamique est un outil efficace pour concevoir, diagnostiquer et ajuster des logiques de contrôle, qu'elles soient traditionnelles ou avancées. Aussi peut-elle éviter qu'un grand nombre d'erreurs soient faites avant l'implémentation finale d'une nouvelle logique de contrôle dans le PLC ou le DCS. De plus, l'entretien et l'amélioration continue des systèmes de contrôle avancé sont beaucoup plus faciles lorsqu'un événement peut être reproduit virtuellement.

Les simulations d'ingénierie Enero permettent de mieux comprendre la dynamique d'une unité de production et de développer l'algorithme de contrôle pour l'asservir. De plus, elles permettent de mettre à l'épreuve les paramètres de réglage et les stratégies de contrôle avant qu'ils soient appliqués au procédé. Ainsi arrive-t-il souvent que les stratégies de contrôle testées sur simulateur par Enero n'aient pas à être modifiées lors de leur mise en service.

Une nouvelle logique de contrôle avancé peut être évaluée sur un Simulateur Enero de deux manières :

  1. Le procédé et la logique de contrôle sont tous deux modélisés dans le même logiciel. Les résultats simulés sont ensuite exportés dans Excel, Word, Notepad ou Wordpad;

  2. Le procédé est modélisé dans le logiciel de simulation alors que la logique de contrôle est programmée dans le DCS. Les informations du procédé virtuel sont ensuite couplées au module de contrôle externe à l'aide d'un serveur OPC ou d'une interface analogique Enero. Ainsi, les valeurs virtuelles de procédé (PV) sont transmises au DCS, puis ses contrôleurs renvoient leurs commandes (CV) au simulateur. Cette option est illustrée dans le schéma suivant :

 

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Simulateurs de formation


Jusqu'au début des années 1990, un opérateur devait intervenir manuellement lorsqu'une perturbation importante survenait, lors d'une modification de production ou un démarrage. Par la suite, les systèmes de contrôle ont évolués vers une gestion de procédé où les stratégies de contrôle sont conçues pour assurer un fonctionnement automatique continu. Aujourd'hui, les opérateurs surveillent la productivité du système de contrôle et avertissent les gestionnaires lorsqu'ils perçoivent des opportunités d'amélioration. C'est à cette étape que les simulateurs de formation jouent un rôle crucial :

  • Forts d'une meilleure compréhension du procédé et de sa dynamique, les opérateurs réagissent plus rapidement aux perturbations et effectuent avec plus d'aisance les démarrages;
  • Le départ à la retraite d'une main-d'œuvre qualifiée rend plus difficile l'identification de problèmes de procédé. Avec un simulateur, les opérateurs peuvent améliorer leurs compétences à réagir devant une perturbation prédéfinie composée de différentes séquences d'événements ;
  • Former les opérateurs sur un procédé virtuel permet de réduire le temps requis pour la mise en service d'une unité ;
  • Les opérateurs peuvent apprendre à réagir à toutes les perturbations importantes connues. Une équipe d'opération mieux formée se traduit par une opération plus sécuritaire, plus fiable, plus rentable : cela réduit les risques d'erreur pouvant entraîner des arrêts de production et d'endommager des équipements.