Constellation, le dépôt institutionnel de l'Université du Québec à Chicoutimi

Résumé

La cuve d'électrolyse est l'élément central dans la réduction de l'aluminium. En dépit des systèmes de contrôle automatique appliqués sur l'opération des cuves, une quantité significative d'informations sur leurs états n'est pas encore utilisée dans le processus décisionnel. D'ailleurs, la qualité de décision dépend bien souvent de l'opérateur responsable.

Ce système expert à base de règles à deux niveaux est construit à partir de l'expertise disponible des opérateurs et de celle des ingénieurs du procédé d'électrolyse. Ce système est conçu pour diagnostiquer autant les cuves de type général que celles de types particuliers. De plus, il peut fonctionner en mode autonome tout en utilisant des données d'entrées locales à la station de travail ou en mode réseau en utilisant les données du procédé réel comme valeur d'entrée. Dans l'architecture réseau, le procédé réel peut être remplacé par un simulateur de cuve (un modèle mathématique) utilisant des mécanismes de transfert d'information semblable au système d'acquisition de données des procédés en temps réel. Cela permet de tester explicitement les tâches du système expert sur la surveillance du procédé et ses alarmes. L'agencement a comme objectif de proposer une aide aux opérateurs pour créer des analyses détaillées de l'état des cuves, de détecter la présence de défaut dans le procédé, de faire l'analyse de tendance et de proposer l'affectation de cible à long terme. Il peut également être présenté à l'ingénieur de contrôle comme référence pour le réglage de points de consigne sur certains régulateurs pertinents.

L'architecture de la base de connaissance est conçue de manière à permettre la distribution de l'application aux divers types de cuves afin de simplifier la mise à jour éventuelle du système. C'est pour cette raison que la structure de la base de connaissances et la stratégie de raisonnement sont conçues avec des caractères uniques.

Cette thèse fournit l'ensemble de la connaissance saisie au sujet du procédé d'électrolyse de l'aluminium et des secteurs appropriés. Celle-ci comprend la connaissance générale du domaine pour l'ingénierie cognitive aussi bien que la connaissance spéciale pour les types particuliers de cuves. Elle décrit également la construction du système expert et montre quelques exemples accompagnés de discussions détaillées sur différents cas de diagnostique.