Automatisation des procédés industriels et électrification
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Item Étude et réalisation d’un système automatisé de gestion du cycle combiné Turbine à Gaz-Turbine à Vapeur basé sur un automate programmable industriel «S7-300»(Université M’Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Hydrocarbures et de la Chimie, 2025) Djillali, Malek; Boumedine, Mohamed Said (Promoteur)Ce Travail a pour objectifs principaux : Analyser les fondements théoriques des cycles combinés gaz-vapeur et mettre en évidence leurs avantages sur le plan énergétique et environnemental ; Présenter les principes de l’automatisation industrielle et le rôle des automates programmables dans la gestion des procédés complexes ; Décrire en détail l’architecture et le fonctionnement de l’API Siemens S7-300, en insistant sur ses potentialités pour les systèmes énergétiques ; Concevoir et expliquer une commande automatique de marche/arrêt des turbines (gaz et vapeur) via l’API S7-300, à l’aide d’outils de modélisation tels que les Grafcets et les tableaux d’entrées/sorties ; Proposer une étude de cas pratique, illustrant la mise en œuvre de cette commande dans le cadre d’une centrale à cycle combiné.Item Étude d’un variateur de vitesse pour un moteur asynchrone triphasé(Université M’Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Hydrocarbures et de la Chimie, 2025) Touam, Abdelhak; Fennouh, Mohamed; Khebli, Abdelmalek (Promoteur)Ce Mémoire porte sur l’étude de la commande d’un moteur asynchrone triphasé à l’aide d’un variateur de vitesse. Le travail a été réalisé au sein du complexe GL2Z de Sonatrach à Arzew, spécialisé dans la liquéfaction du gaz naturel. L’objectif principal est d’optimiser les performances du moteur et de permettre une variation de vitesse selon les besoins industriels. Le mémoire explore les différentes topologies d’onduleurs, notamment les onduleurs triphasés, et les techniques de modulation comme la MLI. Des simulations sur MATLAB/Simulink sont également réalisées pour valider les performances des systèmes étudiés.Item "IoT" based real time monitoring and control of level “II” digital twin of pipeline systems using “Arduino” and “LabVieW”(Université M’Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Hydrocarbures et de la Chimie, 2025) Mekhalif, Ouail; Fartas, Nour Elhouda (Promoteur)Pipeline transportation is a fundamental phase in the oil and gas chain, responsible for the efficient and continuous transfer of fluids over long distances. However, this infrastructure faces critical challenges such as pressure fluctuations, flow irregularities, and vibration problems, which can lead to operational disruptions and environmental hazards. To address these issues, this thesis proposes a smart pipeline monitoring system based on Arduino, LabVIEW, and IoT technologies. The system is built using an Arduino UNO microcontroller in conjunction with a NodeMCU ESP8266 module for wireless data transmission. A G1/4 0–1.2 MPa hydraulic pressure sensor and a YF-S201 flow sensor are integrated to measure key parameters in the pipeline. Local alerts are triggered using LEDs and a buzzer in the event of abnormal readings. Calibration data is stored in EEPROM to maintain measurement consistency, and a manual calibration trigger is implemented to enhance long-term accuracy. Monitoring is achieved through a dual-interface approach : real-time sensor data is transmitted to the ThingSpeak IoT platform for cloud-based visualization and remote access, while LabVIEW is used locally to create a dynamic graphical user interface (GUI). The LabVIEW interface provides live data plotting, digital gauges for pressure and flow, system status indicators, and manual control buttons. Additionally, the GUI offers real-time alarms and logging capabilities for localized supervision. This hybrid system demonstrates a cost-effective and scalable solution that integrates embedded systems, graphical programming, and IoT to enhance the reliability, transparency, and safety of pipeline infrastructure in the oil and gas industry.Item Optimisation de la station de pompage "SP1-ROB1" : régulation de débit et de pression des pompes d’expédition du pétrole brut(Université M’Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Hydrocarbures et de la Chimie, 2025) Laliam, Ali; Khelassi, Abdelmadjid (Promoteur)L’Objectif principal de ce mémoire est donc double : d’une part, réaliser une étude détaillée des éléments d’instrumentation et de commande en place, et d’autre part, concevoir et simuler un programme d’automatisation intégrant les différentes boucles de régulation et les scénarios de fonctionnement à l’aide des logiciels TIA Portal et Aspen HYSYS. La problématique à laquelle ce travail tente de répondre est la suivante : comment assurer le bon fonctionnement des différents régimes d’exploitation de la station de pompage SP1-ROB1, tout en garantissant la stabilité des paramètres critiques tel à travers une automatisation fiable et adaptée ?Item “MARK VIe-Based Control & Supervision” of lube oil system in "MS5002D" gas turbine(Université M’Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Hydrocarbures et de la Chimie, 2025) Kezzoula, Ayoub; Bouhrine, Amira; Kahoul, Fadhila (Promoteur)This Work consists of four chapters organized as follows: Chapter I, we provide an overview of the Tiguentourine s gas treatment complex operated by the tree companies (Sonatrach, Eni and Equinor) focusing on the raw gas transformation through its central processing facilities and to finally jumping into the gas turbine fundamentals. Chapter II: we present the gas turbine generator 5002D, its component and operational loop detailing the turbine lubricating oil cooling subsystem and its important role in maintaining the turbine efficiency and extending the operational life and reliability to the turbine mechanical components. Chapter III: we will explore the Mark Vie’s hardware presenting its whole architecture, including its components and communications networks then the software environment, including the engineering tools and configuration capabilities that enable advanced monitoring, control, and diagnostics of the gas turbine generator and its auxiliary systems. Chapter IV: this chapter presents the proposed technical solution, which consists of replacing the malfunctioning self-actuated valve with a controlled valve and integrating a PI controller. The selection process for the new valve was guided by system specifications and flow coefficient calculations. Adjustments to the MARK VIe logic were executed using ToolboxST, including the addition the necessary conditions. The new configuration was then simulated and validated to confirm proper functionality.Item Nonlinear control of Quadcopter Dynamics : a comparative study of “PID” and sliding mode controllers(Université M’Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Hydrocarbures et de la Chimie, 2025) Benrouane, Abdehafidh Ayoub; Aalia, Mohamed Assil; Lachekhab, Fadhila (Promoteur)This Dissertation investigates two methods for modeling and regulating a quadcopter using the conventional PID controller and Sliding Mode Control (SMC) on how we might model and regulate a quadcopter. Since it is straightforward and effective in many situations, PID is in great demand. Conversely, SMC is stronger when faced with uncertainty or external interference. The aim here is to use both control techniques, conduct simulations, and analyze their relative effectiveness in maintaining drone stability and control. This dissertation is divided into four chapters, each one focusing on a key part of the work.Item Modernization of the fire and gas system with supervision in Train "1" of the "BRN" site using a "Siemens S7-1500F" safety "PLC"(Université M’Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Hydrocarbures et de la Chimie, 2025) Bennaceur, Nadir; Cherif, Tarek; Chaib, Ahmed (Promoteur)This Final project focuses on the modernization of the fire and gas detection system of Train 1 at the BRN site operated by Sonatrach and ENI. The main objective is to replace the existing system with a more reliable solution that meets international safety standards, using an advanced safety controller. The project includes analysis of the current system, design of a new control architecture, integration of flame, gas, and smoke detectors, and development of a supervision interface for system monitoring. This modernization aims to improve detection speed, alarm response, and overall plant safety.Item Modélisation et régulation d'un compresseur centrifuge à l'aide d'une vanne anti pompage : étude du phénomène de pompage et simulation sous «MATLAB/Simulink»(Université M’Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Hydrocarbures et de la Chimie, 2025) Amrane, Oussama; Boulehfa Chadly, Aziz; Mecheri, Belgacem (Promoteur)Ce Mémoire porte sur la modélisation et la régulation d’un compresseur centrifuge, utilisé largement dans les installations industrielles pétrolières et gazières pour la compression du gaz. L’objectif principal est de prévenir le phénomène de pompage, une instabilité aérothermodynamique dangereuse pouvant causer des vibrations, des défaillances mécaniques graves et des interruptions de production. Pour y remédier, une vanne anti-pompage, commandée par un régulateur PID, est mise en œuvre afin de maintenir le compresseur dans une zone de fonctionnement stable. Le travail comporte une modélisation mathématique du compresseur et de la vanne, ainsi que la conception d’une régulation efficace. Les simulations réalisées sous MATLAB/Simulink ont permis de tester différents scénarios et de valider la stratégie de commande. Les résultats obtenus démontrent que la régulation permet d’atténuer significativement les risques de pompage, assurant ainsi la fiabilité et la performance énergétique du système.Item Étude et simulation de la compensation de l’énergie réactive par un système «FACTS» de type «SVC» dans un réseau électrique à l’aide de «PSAT»(Université M’Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Hydrocarbures et de la Chimie, 2025) Harrag, Amir Eddine; Bendjeghaba, Omar (Promoteur)Ce Mémoire étudie la compensation de l'énergie réactive dans les réseaux électriques en utilisant un système FACTS de type SVC (Static Var Compensator). L'objectif est d'améliorer la stabilité de la tension et de réduire les pertes énergétiques via des simulations sous PSAT. Les résultats montrent que le SVC optimise le flux de puissance et stabilise les tensions dans les réseaux IEEE9 et IEEE14. L'étude souligne l'importance des technologies FACTS pour les réseaux modernes.Item La Protection d'un moteur asynchrone triphasé(Université M’Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Hydrocarbures et de la Chimie, 2025) Salem, Nour El Islam; Belgroun, Aimen; Kesraoui, Mohamed (Promoteur)Ce Mémoire s'intéresse à la protection des moteurs asynchrones triphasés, largement utilisés dans l’industrie pour leur fiabilité, leur robustesse et leur simplicité de fonctionnement. Malgré leurs nombreux avantages, ces machines restent exposées à différents types de défauts, notamment les courts-circuits, les surcharges, l’échauffement excessif, les pertes de phases et les courants de démarrage élevés. Ces dysfonctionnements peuvent causer des dommages importants si une protection adéquate n’est pas mise en place. Le travail commence par une étude générale du moteur asynchrone, en expliquant sa structure, son principe de fonctionnement, ainsi que les différents types de rotors. Ensuite, une analyse détaillée des défaillances possibles est présentée, suivie de l’étude des dispositifs de protection couramment utilisés, tels que les fusibles, les disjoncteurs magnétothermiques et les relais thermiques. Une modélisation mathématique rigoureuse du moteur est ensuite développée à l’aide des transformations de Park et Concordia, permettant une analyse dynamique du comportement de la machine. Cette modélisation est exploitée dans une simulation numérique visant à observer l’évolution du couple, de la vitesse et des courants lors du démarrage et en régime permanent. Enfin, un chapitre est consacré au dimensionnement des protections électriques, avec des calculs précis permettant de sélectionner les disjoncteurs et relais thermiques en fonction des caractéristiques réelles du moteur. Ce mémoire apporte ainsi une approche complète mêlant théorie, modélisation, simulation avec MATLAB\SIMULINK et application pratique, en vue d’assurer une protection efficace des moteurs asynchrones dans les environnements industriels.