les phases de projet

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L'offre de Sherpa Engineering dans le cadre d'un projet d'application de commande avancée (commande prédictive par modèle) comprend un certain nombres d'étapes décrites ci-dessous.

Selon le souhait de l'utilisateur, selon ses compétences et/ou de ses disponibilités, certaines de ces étapes peuvent être réalisées par l'une ou l'autre des parties ou avec la collaboration des deux parties.

Cette répartition des étapes est déterminée d'un commun accord très en amont de la réalisation et la réunion de démarrage définit les conditions de sa mise en oeuvre.

Audit, pré-étude (ou faisabilité)

Un projet industriel comporte, autant que possible, une première phase consacrée à :
• La prise de contact avec le procédé
• Sa description fonctionnelle suivant une démarche système
• L'analyse de l'existant (capteurs, actionneurs, régulations en place, ...)
• L'analyse des besoins et des spécifications Cette phase permet d'évaluer les difficultés, les problèmes à résoudre et les moyens à mettre en oeuvre pour atteindre les objectifs. Elle permet de s'assurer de la faisabilité technique de la satisfaction des objectifs compte tenu des degrés de liberté.

Cette étape, éventuellement fondée sur un premier modèle grossier issu d'essais simples, peut fournir, en collaboration avec l’industriel, une estimation des gains économiques prévisibles.


Modélisation - Identification

A partir des informations obtenues lors de l'étape précédente, le modèle de connaissance éventuellement disponible, est analysé et intégré dans un environnement de simulation.
Si un tel modèle n'est pas disponible, il pourra être développé selon la nature du procédé (thermique, mécanique, …) s'il apparaît réalisable dans les limites du projet .
Le modèle peut être de différents types, intégrant plus ou moins de connaissance physique. Le plus simple est un modèle 'de comportement' ou 'boite noire' .
Une première estimation des relations entrée-sortie (dynamiques et efficacités) a été obtenue à partir de la première étape et des essais simples. C'est sur cette base que les essais d'identification seront conçus et appliqués : un essai se caractérise par la forme des sollicitations (amplitude et durée des échelons, créneaux, ...) et par la procédure d'application de ces sollicitations (mode manuel ou automatique).
L'identification est l'opération par laquelle les paramètres du modèle sont évalués à partir d'enregistrements d'essais dits 'd'identification' et qui doivent avoir été validés.

Simulateur

Le modèle a été construit et ses paramètres identifiés (estimés). Ce modèle peut alors être utilisé pour simuler le procédé et le remplacer pour mettre au point et tester les algorithmes de commande.
Le simulateur reproduit au mieux le comportement du procédé réel, au moins dans les conditions de fonctionnement prévues pour la régulation.

Les outils de simulation disponibles à SHERPA ENGINEERING permettent de construire le simulateur en environnement de CAO, qu'il s'agisse d'un modèle de connaissance ou d'un modèle boite noire.

Conception et tests de la commande en simulation

Le choix de l'algorithme de commande est lié à la nature du système à piloter : caractère monovariable ou multivariable, intégrateur ou non, système rapide (mécanique) ou lent (procédé de transformation), fortement ou peu non linéaire.
Une fois conçu, le régulateur doit être testé sur simulateur de façon à le confronter à des situations reproduisant au mieux des conditions de fonctionnement du procédé réel. Les tests 'en boucle fermée' consistent à intégrer le régulateur et le simulateur dans le même environnement et à simuler l'ensemble de la boucle fermée.
Une phase importante des tests en simulation consiste à envisager le cas où le procédé (le simulateur) ne se comporte pas comme le modèle de commande : le régulateur est 'désadapté'. Les tests de robustesse sont essentiels parce qu'ils garantissent la capacité du régulateur à fonctionner de façon satisfaisante ou acceptable sur site malgré une désadaptation inévitable en pratique.

 

 

Analyse détaillée - prise en compte des conditions opératoires

Cette étape est nécessaire à l'intégration de la régulation dans le contexte existant du point de vue du procédé, de la conduite et de l'architecture informatique. Elle correspond à l'industrialisation de la commande :
• Recensement des conditions de fonctionnement (phases de démarrage, de production et d'arrêt du procédé, modes dégradés, bouclage/débouclage de la régulation, …)
• Détermination des modes de conduite (adaptation de la structure de commande à l'état de l'instrumentation et du procédé lui-même)
• Suggestions relatives à la conception de l'écran opérateur

Elle aboutit à une préparation de l'intégration et une description détaillée de chacun de ces points.
Elle se traduira, au moment de l'intégration par une programmation gérant le régulateur et ses modes de fonctionnement en fonction du contexte.

Intégration dans le système de conduite

Selon le type du système de conduite et selon les souhaits de l'utilisateur, l'intégration du régulateur peut être assurée par l'équipe Sherpa Engineering ou par l'utilisateur lui-même ou par un intégrateur de son choix.
Dans tous les cas, l'intégration du régulateur est validée par Sherpa Engineering avant son exploitation sur le procédé.

Bouclage sur site

On entend par bouclage la mise en service de la régulation une fois intégrée dans le matériel de conduite. Si possible, et selon le degré de complexité ou de risque, cette mise en service se fait de façon progressive.
Le bouclage comprend des tests de validation : tests fonctionnels puis tests de performances.

 

 

Formation des utilisateurs

Une présentation des principes de la technique de commande prédictive et une formation des utilisateurs au maniement des outils associés facilitent la prise en main de la régulation par l'équipe locale.

Suivi et maintenance de l'application

Sherpa peut, à la convenance de l'utilisateur, assurer le suivi de l'application sur une durée donnée. Sherpa propose également un contrat de maintenance de l'application et/ou des régulateurs et/ou des outils de développement associés s'ils ont fait l'objet de fourniture dans le cadre du projet.