Azprocede, simulation dynamique de procédéswww.azprocede.fr<br />Modèle: Régulation de niveau<br />Identification du procé...
<ul><li>Démarrage pompe index 7, vanne de fuite fermée,
Identification procédé pour un niveau de 40%:
Régulateur de niveau (LIC) en manuel, vanne à 50%,
Lorsque le niveau est stable à ~40%,
échelon sur la commande +10%,
Relevé de la réponse du procédé, identification Gs, θ, τ.
Identification procédé pour un niveau de 75%:
Régulateur de niveau LIC en manuel, vanne à 40%,
Lorsque le niveau est stable à ~75%,
Échelon sur la commande +10%,
Relevé de la réponse du procédé, identification Gs, θ, τ.</li></ul>Régulation de niveau: identification du procédé<br />
Le modèle vient d’être démarré, le procédé est arrêté!<br />Régulateur de niveau et actionneur<br />Pompe volumétrique à d...
Le tube commence à se remplir<br />On démarre la pompe volumétrique à index 7<br />
Historique du procédé<br />Lorsqu’on on atteint un niveau, on règle la commande (vanne) à 50%, LIC en manuel<br />
Lorsque le niveau est stable ~42%<br />
On réalise l’échelon +10% sur la commande, soit 60% <br />
Lecture des valeurs de l’historique<br />L’échelon est réalisé à 3’11s.Après un temps de retard, la mesure baisse puis se ...
Lecture des valeurs de l’historique<br />La mesure commence à baisser à 3’17s, soit un retard pur de 6s par rapport à l’éc...
Lecture des valeurs de l’historique<br />La mesure se stabilise vers 23%, soit une amplitude de 23-42=-19% pour un échelon...
<ul><li>θ constante de temps :
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Régulation de niveau, identification du procédé, exercice AZprocede

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Le modèle régulation de niveau du logiciel de simulation dynamique AZprocede est utilisé pour identifier le procédé en deux points de fonctionnement, et calculer les actions PID à régler correspondantes.

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Régulation de niveau, identification du procédé, exercice AZprocede

  1. 1. Azprocede, simulation dynamique de procédéswww.azprocede.fr<br />Modèle: Régulation de niveau<br />Identification du procédé<br />
  2. 2. <ul><li>Démarrage pompe index 7, vanne de fuite fermée,
  3. 3. Identification procédé pour un niveau de 40%:
  4. 4. Régulateur de niveau (LIC) en manuel, vanne à 50%,
  5. 5. Lorsque le niveau est stable à ~40%,
  6. 6. échelon sur la commande +10%,
  7. 7. Relevé de la réponse du procédé, identification Gs, θ, τ.
  8. 8. Identification procédé pour un niveau de 75%:
  9. 9. Régulateur de niveau LIC en manuel, vanne à 40%,
  10. 10. Lorsque le niveau est stable à ~75%,
  11. 11. Échelon sur la commande +10%,
  12. 12. Relevé de la réponse du procédé, identification Gs, θ, τ.</li></ul>Régulation de niveau: identification du procédé<br />
  13. 13. Le modèle vient d’être démarré, le procédé est arrêté!<br />Régulateur de niveau et actionneur<br />Pompe volumétrique à débit réglable<br />
  14. 14. Le tube commence à se remplir<br />On démarre la pompe volumétrique à index 7<br />
  15. 15. Historique du procédé<br />Lorsqu’on on atteint un niveau, on règle la commande (vanne) à 50%, LIC en manuel<br />
  16. 16. Lorsque le niveau est stable ~42%<br />
  17. 17. On réalise l’échelon +10% sur la commande, soit 60% <br />
  18. 18. Lecture des valeurs de l’historique<br />L’échelon est réalisé à 3’11s.Après un temps de retard, la mesure baisse puis se stabilise à nouveau.<br />
  19. 19. Lecture des valeurs de l’historique<br />La mesure commence à baisser à 3’17s, soit un retard pur de 6s par rapport à l’échelon.<br />
  20. 20. Lecture des valeurs de l’historique<br />La mesure se stabilise vers 23%, soit une amplitude de 23-42=-19% pour un échelon de 10%.<br />
  21. 21. <ul><li>θ constante de temps :
  22. 22. 63.2% de la variation totale de la mesure 0.632× ΔS=12%
  23. 23. temps mis pour faire cette variation: θ ~= 25s
  24. 24. Pour plus de précision, les données de l’historique peuvent être exportées pour être traitées sous excel!</li></ul>Régulation de niveau: identification du procédé à 40%<br />
  25. 25. <ul><li>τ retard pur:τ = 3’17-3’11 ~= 6s
  26. 26. Gs gain statique du procédé:
  27. 27. E l’entrée du procédé, ΔE = +10% échelon sur l’entrée,
  28. 28. S la sortie du procédé, ΔS variation de S suite à l’échelon ΔE,
  29. 29. Relevé suite à l’échelon ΔE: ΔS = |23-42| = 19%,
  30. 30. Gs = ΔS/ΔE = 19%/10% = 1.9 %/%
  31. 31. θ constante de temps :
  32. 32. 63.2% de la variation totale de la mesure 0.632× ΔS = 12%
  33. 33. temps mis pour faire cette variation: θ ~= 25s
  34. 34. Sens d’action du procédé: la mesure baisse lorsque la commande augmente </li></ul>Régulation de niveau: identification du procédé à 40%<br />
  35. 35. Le procédé a été restabilisé à 75% de niveau, vanne à 40%.<br />Puis lorsque la mesure est stable à ~76%, un échelon de +10% est fait sur la commande.<br />
  36. 36. L’échelon est réalisé à 9m39s.Après un temps de retard, la mesure baisse puis se stabilise à nouveau.<br />
  37. 37. La mesure commence à baisser à 9m47s, soit un retard pur de 6s par rapport à l’échelon.<br />
  38. 38. La mesure se stabilise vers 42%, soit une amplitude de 42-76=-34% pour un échelon de 10%.<br />
  39. 39. <ul><li>θ constante de temps :
  40. 40. 63.2% de la variation totale de la mesure 0.632× ΔS=21%
  41. 41. temps mis pour faire cette variation: θ ~= 35s
  42. 42. Pour plus de précision, les données de l’historique peuvent être exportées pour être traitées sous excel!</li></ul>Régulation de niveau: identification du procédé à 75%<br />
  43. 43. <ul><li>τ retard pur:τ = 9’47s-9’39s ~= 8s
  44. 44. Gs gain statique du procédé:
  45. 45. Relevé suite à l’échelon ΔE: ΔS = |42-76| = 34%,
  46. 46. Gs = ΔS/ΔE = 34%/10% = 3.4 %/%
  47. 47. θ constante de temps :
  48. 48. 63.2% de la variation totale de la mesure 0.632× ΔS = 21%
  49. 49. temps mis pour faire cette variation: θ ~= 35s
  50. 50. Sens d’action du régulateur:
  51. 51. commande augmente lorsque la mesure augmente
  52. 52. Sens direct </li></ul>Régulation de niveau: identification du procédé à 75%<br />
  53. 53. <ul><li>deux identifications en boucle ouverte ont été faites:
  54. 54. pompe à index 7,
  55. 55. vanne de fuite fermée,
  56. 56. échelon sur la commande +10%.
  57. 57. 1er cas, identification à 40% de niveau:
  58. 58. retard pur τ = 6s,
  59. 59. gain Gs = 1.9 %/%,
  60. 60. constante de temps θ = 25s.
  61. 61. 2nd cas, identification à 75% de niveau:
  62. 62. retard pur τ = 8s,
  63. 63. gain Gs = 3.4 %/%,
  64. 64. constante de temps θ = 35s.</li></ul>Régulation de niveau: identification du procédé<br />
  65. 65. <ul><li>L’identification du procédé sert à régler le régulateur PID
  66. 66. 1er cas, 40% de niveau:
  67. 67. retard pur τ = 6s, gain Gs = 1.9 %/%, constante de tps θ = 25s,
  68. 68. θ/ τ=4.17, loi de commande recommandée PID,
  69. 69. Gr=(0.85×θ)/(Gs×τ)=1.86, Ti= θ =25s, Td=0.4×τ=2.4s
  70. 70. 2nd cas, 75% de niveau:
  71. 71. retard pur τ = 8s, gain Gs = 3.4 %/%, constante de tps θ = 35s,
  72. 72. θ/ τ=4.37, loi de commande recommandée PID,
  73. 73. Gr=(0.85×θ)/(Gs×τ)=1.09, Ti= θ =35s, Td=0.4×τ=3.2s
  74. 74. Le réglage du régulateur (actions PID) est donc un compromis</li></ul>Régulation de niveau: identification du procédéConclusion<br />
  75. 75. <ul><li>L’identification du procédé sert à régler le régulateur PID
  76. 76. Elle donne des résultats différents selon qu’elle est réalisée à un niveau de 40 ou de 75%,
  77. 77. Les résultats seraient encore différents si la pompe était réglée à index 5 ou 10 au lieu de 7, ou si la vanne de fuite était ouverte,
  78. 78. Le réglage du régulateur (actions PID) est donc un compromis:
  79. 79. Réglage pour un point de fonctionnement donné,
  80. 80. Réglage le plus lent pour un ensemble de points de fonctionnement.
  81. 81. Ex: usine fonctionnant à pleine ou mi-capacité</li></ul>Régulation de niveau: identification du procédéConclusion<br />

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