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Echangeur cascade pid_regulation_a_priori_sur_la_variable_reglante

Echangeur cascade pid_regulation_a_priori_sur_la_variable_reglante

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Stagiaire :
Jean-Pierre MAZEL
Certificat Complémentaire de Spécialité
Instrumentation Régulation n°1.
Formation du : 03-03-2008 au 23-05-2008.
Centre AFPA de PAU.
Formateur : Jacques POLVEREL
e-genieclimatique.com

1)

Echangeur : Régulation Cascade . ........................................................................... 3
1.1

Schémas Tuyauterie Instrumentation. .................................................................. 3

1.2

Principe de la cascade. ........................................................................................ 4

1.3

Mode opératoire. .................................................................................................. 4

1.4

Schémas fonctionnel. ........................................................................................... 5

1.5

Le Rapport d’échelle entre la sortie du LIC et l’entrée du FIC. ............................. 6

1.6

Schémas électrique de l’indentification boucle rapide :FT2 et FIC2. .................... 7

1.7

Identification boucle rapide. .................................................................................. 8

1.7.1
1.7.2
1.7.3

Identification du gain statique du procédé. .................................................... 8
Identification en BO de la boucle rapide. ....................................................... 9
Résultat en BO de la boucle rapide. ............................................................ 10

1.8

Schémas électrique de la cascade. .................................................................... 12

1.9

Le micro DCI ...................................................................................................... 13

1.9.1
1.9.2

Le mode opératoire pour l’identification. ...................................................... 14
Affinage des réglages de la boucle rapide................................................... 15

1.10
1.11

Résultat en BO de la boucle lente. ..................................................................... 17

1.12

Mise en œuvre de la cascade............................................................................. 18

1.13

Contrôle de la régulation cascade. ..................................................................... 19

1.14

Effet de la perturbation sur une régulation mono boucle PID. ............................ 20

1.15
2)

Indentification en BO de la boucle LENTE : TT1 et TIC1. .................................. 16

Conclusion de la cascade. .................................................................................. 21

Lé réglage du Micro DCI. ......................................................................................... 22
2.1
2.2

3)

Comment mettre en œuvre la boucle. ................................................................ 22
Les vues d’écran sous DOS de l’interface Micro DCI. ........................................ 24

Annexes. ................................................................................................................... 28
CS21 Stratégie régulation cascade du micro DCI 5200
Affichage des vues du régulateur.
Schémas électrique de l’indentification boucle rapide.
Schémas électrique de l’indentification boucle lente.

AFPA PAU
Imprimé le : 27/04/2013
Créé le
: 18/04/2008

Certificat Complémentaire de Spécialité
Instrumentation Régulation n°1
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Jean-Pierre MAZEL
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1) Echangeur : Régulation Cascade .
1.1 Schémas Tuyauterie Instrumentation.

CON 0

Ouverture
35%

CON 1

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Imprimé le : 27/04/2013
Créé le
: 18/04/2008

Certificat Complémentaire de Spécialité
Instrumentation Régulation n°1
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1.2 Principe de la cascade.
Nous allons réguler une température (TIC1) en sortie d’échangeur avec pour intermédiaire
une boucle rapide qui surveille les perturbations sur le débit (FIC2). l’actionneur est le
variateur de vitesse.
Nous allons monter deux boucles en cascade avec le régulateur Micro DCI5000 de Micromotion.
Le but d’une régulation cascade est de corriger les perturbations de la variable réglante.

1.3 Mode opératoire.
Etapes

1
2

Action à accomplir

Commentaire

Cabler la boucle RAPIDE.
FIC2 et FT2
Cabler la boucle LENTE
TIC1 et TT2

3 Cabler le générateur 4-20mA sur le variateur.
procédés de la boucle rapide
4 Faire l'indentification duavec le générateur 4-20mA
En BO avec le DATAQ

Faire un échelon de 5 à 10% sec

5 Faire l'indentification du procédés de la boucle lente.
6

Faire l'echelon sur FIC 2 avec la consigne en locale.
Avec la DATAQ prendre le variateur de vitesse et la température.
Paramétrer les régulateur avec les valeurs trouvés.
FIC Boucle rapide et TIC boucle lente

Faire un échelon de 5 à 10%

7 Controler la régulation avec le DATAQ

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: 18/04/2008

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1.4 Schémas fonctionnel.
Un procédé est direct quand sa sortie varie dans le même sens que son entré.
Le procédé est inverse quand sa sortie varie dans le sens opposé que son entré.
Procédé vu par R1

Régulateur TIC1
LIC2

30°c

FIC2
U1(p)

ε1(p)

C(p)

R1(P)

+
-

+1°

Procédé vu par R2

Régulateur FIC2

500
L/H

U2(p)

ε2(p)
R2(P)

+
-

TT1

FT2

M

H2(P)

H1(P)
M1(P)
29°c

100L/H

M2(P)
400L/H

LA REPONSE DU PROCEDE :
FIC 2 La réponse du PROCEDE est NON INVERSEUR (Lorsqu’on émet un échelon sur le variateur en manuel, le débit augmente,
donc lorsque le débit augmente il faut diminuer la vitesse du variateur la vanne, s’il diminue il faut augmenter la vitesse du variateur). Le
REGULATEUR est en INVERSE : C-M.
Ex :C-M = 500-400= +100 donc ε2=100>0 le signal 4-20mA augmente pour atteindre ε2=0 la fréquence du variateur augmente.
TIC 1 La réponse du PROCEDE est NON INVERSEUR (Lorsque on émet un échelon sur le variateur en manuel, la température
augmente, donc lorsque la température diminue il faut augmenter la vitesse du variateur). Le REGULATEUR est INVERSE : C-M.
Ex : C-M = 30-29 = +1 donc ε1=+1>0 le signal 4-20mA augmente pour atteindre ε1=0 donc la fréquence du variateur augmente.
ε<0 le signal 4-20mA diminue lorsque ε>0 le signal 4-20mA augmente pour atteindre C-M =ε=0.
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1.5 Le Rapport d’échelle entre la sortie du LIC et l’entrée du FIC.
Le TT (ANI0) et le TIC (CON0) est configuré de 0 à 100°C – 4 à 20mA, sa sortie est configuré 0-100% - 4-20mA.
Le FT (ANI2) et le FIC (CON1) est configuré de 0 à 2200 L/H – 4 à 20mA, sa sortie ANO0 est configuré 0-100% - 4-20mA.

Régulateur FIC2

Régulateur LIC2
100%
0%

ε1(p)

C(p)

R1(P)

-

y  22 x

+

2200 l/h
0 l/h

U(p)

R2(P)

+
M1(P)

M2(P)
2200 l/h
y 2200

 22
x
100
y  22 x

y
L’entrée
du FIC

y=ax+b

Donc pour le FIC (CON 1) il faut rentrer les paramètres :
-ratio consigne distance = 22
-décalage consigne distance = 0
Pour le TIC (CON 0) il faut rentrer les paramètres :
-ratio consigne distance = 1
-décalage consigne distance = 0

0

x
La sortie du TIC
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  • 1. Stagiaire : Jean-Pierre MAZEL Certificat Complémentaire de Spécialité Instrumentation Régulation n°1. Formation du : 03-03-2008 au 23-05-2008. Centre AFPA de PAU. Formateur : Jacques POLVEREL
  • 2. e-genieclimatique.com 1) Echangeur : Régulation Cascade . ........................................................................... 3 1.1 Schémas Tuyauterie Instrumentation. .................................................................. 3 1.2 Principe de la cascade. ........................................................................................ 4 1.3 Mode opératoire. .................................................................................................. 4 1.4 Schémas fonctionnel. ........................................................................................... 5 1.5 Le Rapport d’échelle entre la sortie du LIC et l’entrée du FIC. ............................. 6 1.6 Schémas électrique de l’indentification boucle rapide :FT2 et FIC2. .................... 7 1.7 Identification boucle rapide. .................................................................................. 8 1.7.1 1.7.2 1.7.3 Identification du gain statique du procédé. .................................................... 8 Identification en BO de la boucle rapide. ....................................................... 9 Résultat en BO de la boucle rapide. ............................................................ 10 1.8 Schémas électrique de la cascade. .................................................................... 12 1.9 Le micro DCI ...................................................................................................... 13 1.9.1 1.9.2 Le mode opératoire pour l’identification. ...................................................... 14 Affinage des réglages de la boucle rapide................................................... 15 1.10 1.11 Résultat en BO de la boucle lente. ..................................................................... 17 1.12 Mise en œuvre de la cascade............................................................................. 18 1.13 Contrôle de la régulation cascade. ..................................................................... 19 1.14 Effet de la perturbation sur une régulation mono boucle PID. ............................ 20 1.15 2) Indentification en BO de la boucle LENTE : TT1 et TIC1. .................................. 16 Conclusion de la cascade. .................................................................................. 21 Lé réglage du Micro DCI. ......................................................................................... 22 2.1 2.2 3) Comment mettre en œuvre la boucle. ................................................................ 22 Les vues d’écran sous DOS de l’interface Micro DCI. ........................................ 24 Annexes. ................................................................................................................... 28 CS21 Stratégie régulation cascade du micro DCI 5200 Affichage des vues du régulateur. Schémas électrique de l’indentification boucle rapide. Schémas électrique de l’indentification boucle lente. AFPA PAU Imprimé le : 27/04/2013 Créé le : 18/04/2008 Certificat Complémentaire de Spécialité Instrumentation Régulation n°1 e-genieclimatique/com Jean-Pierre MAZEL 2008 2/31
  • 3. e-genieclimatique.com 1) Echangeur : Régulation Cascade . 1.1 Schémas Tuyauterie Instrumentation. CON 0 Ouverture 35% CON 1 AFPA PAU Imprimé le : 27/04/2013 Créé le : 18/04/2008 Certificat Complémentaire de Spécialité Instrumentation Régulation n°1 e-genieclimatique/com Jean-Pierre MAZEL 2008 3/31
  • 4. e-genieclimatique.com 1.2 Principe de la cascade. Nous allons réguler une température (TIC1) en sortie d’échangeur avec pour intermédiaire une boucle rapide qui surveille les perturbations sur le débit (FIC2). l’actionneur est le variateur de vitesse. Nous allons monter deux boucles en cascade avec le régulateur Micro DCI5000 de Micromotion. Le but d’une régulation cascade est de corriger les perturbations de la variable réglante. 1.3 Mode opératoire. Etapes 1 2 Action à accomplir Commentaire Cabler la boucle RAPIDE. FIC2 et FT2 Cabler la boucle LENTE TIC1 et TT2 3 Cabler le générateur 4-20mA sur le variateur. procédés de la boucle rapide 4 Faire l'indentification duavec le générateur 4-20mA En BO avec le DATAQ Faire un échelon de 5 à 10% sec 5 Faire l'indentification du procédés de la boucle lente. 6 Faire l'echelon sur FIC 2 avec la consigne en locale. Avec la DATAQ prendre le variateur de vitesse et la température. Paramétrer les régulateur avec les valeurs trouvés. FIC Boucle rapide et TIC boucle lente Faire un échelon de 5 à 10% 7 Controler la régulation avec le DATAQ AFPA PAU Imprimé le : 27/04/2013 Créé le : 18/04/2008 Certificat Complémentaire de Spécialité Instrumentation Régulation n°1 e-genieclimatique/com Jean-Pierre MAZEL 2008 4/31
  • 5. e-genieclimatique.com 1.4 Schémas fonctionnel. Un procédé est direct quand sa sortie varie dans le même sens que son entré. Le procédé est inverse quand sa sortie varie dans le sens opposé que son entré. Procédé vu par R1 Régulateur TIC1 LIC2 30°c FIC2 U1(p) ε1(p) C(p) R1(P) + - +1° Procédé vu par R2 Régulateur FIC2 500 L/H U2(p) ε2(p) R2(P) + - TT1 FT2 M H2(P) H1(P) M1(P) 29°c 100L/H M2(P) 400L/H LA REPONSE DU PROCEDE : FIC 2 La réponse du PROCEDE est NON INVERSEUR (Lorsqu’on émet un échelon sur le variateur en manuel, le débit augmente, donc lorsque le débit augmente il faut diminuer la vitesse du variateur la vanne, s’il diminue il faut augmenter la vitesse du variateur). Le REGULATEUR est en INVERSE : C-M. Ex :C-M = 500-400= +100 donc ε2=100>0 le signal 4-20mA augmente pour atteindre ε2=0 la fréquence du variateur augmente. TIC 1 La réponse du PROCEDE est NON INVERSEUR (Lorsque on émet un échelon sur le variateur en manuel, la température augmente, donc lorsque la température diminue il faut augmenter la vitesse du variateur). Le REGULATEUR est INVERSE : C-M. Ex : C-M = 30-29 = +1 donc ε1=+1>0 le signal 4-20mA augmente pour atteindre ε1=0 donc la fréquence du variateur augmente. ε<0 le signal 4-20mA diminue lorsque ε>0 le signal 4-20mA augmente pour atteindre C-M =ε=0. AFPA PAU Créé le : 18/04/2008 Certificat Complémentaire de Spécialité Instrumentation Régulation n°1 e-genieclimatique.com Jean-Pierre MAZEL 2008 5/31
  • 6. e-genieclimatique.com 1.5 Le Rapport d’échelle entre la sortie du LIC et l’entrée du FIC. Le TT (ANI0) et le TIC (CON0) est configuré de 0 à 100°C – 4 à 20mA, sa sortie est configuré 0-100% - 4-20mA. Le FT (ANI2) et le FIC (CON1) est configuré de 0 à 2200 L/H – 4 à 20mA, sa sortie ANO0 est configuré 0-100% - 4-20mA. Régulateur FIC2 Régulateur LIC2 100% 0% ε1(p) C(p) R1(P) - y  22 x + 2200 l/h 0 l/h U(p) R2(P) + M1(P) M2(P) 2200 l/h y 2200   22 x 100 y  22 x y L’entrée du FIC y=ax+b Donc pour le FIC (CON 1) il faut rentrer les paramètres : -ratio consigne distance = 22 -décalage consigne distance = 0 Pour le TIC (CON 0) il faut rentrer les paramètres : -ratio consigne distance = 1 -décalage consigne distance = 0 0 x La sortie du TIC AFPA PAU Créé le : 18/04/2008 100% Certificat Complémentaire de Spécialité Instrumentation Régulation n°1 e-genieclimatique.com Jean-Pierre MAZEL 2008 6/31
  • 7. e-genieclimatique.com 1.6 Schémas électrique de l’indentification boucle rapide :FT2 et FIC2. A B C D E F G H I J UNITE 1 LIAISONS BORNIER Sortie Echangeur eau froide + TT1 0-100°C Actif M N O Q RELAYAGE / AUTRES MATERIELS DATAQ Canal 1 + CON 0 - + Mode CS21 I1 Boucle lente - Micro DCI 53MC5200 4-20mA 4 1 Débit eau chaude 6 - CON 1 + + 250 I2 Boucle rapide + + G 250 + I3 Sortie - +24VDC + + 4-20 mA - 1-5V -- 4-20mA DATAQ Canal 3 8 250ohms COMMUN 24VDC 80mA max 5 ANI1 4-20mA COMMUN 7 ANI2 8 + 4-20mA 6 + 4-20mA Pompe eau chaude + Variateur Passif 7 - - COMMUN 9 ANI3 4-20mA 10 ANO0 4-20mA 640ohms max 4-20mA 640ohms max 12 - DIO - Primary loop en AI0 : boucle lente Secondary loop en AI2: boucle rapide A ANO1 CCI0 14 INPUT 15 CCI1 + 16 - 17 OUTPUT CCO1 TR+ 22 30VDC max 50ma T+ R- RS485 Lorsque le DEBIT AUGMENTE la température TT1 MONTE A AUTORISE le Mode CASCADE + 18 19 Le PROCEDE est directe, le régulateur est INVERSEUR Cascade Enable closed contact DI0 Event indicators CCO0 20 Lorsque le variteur MONTE le Débit AUGMENTE Control ouput (secondary) en AO0 4-20mA 13 21 9 max 11 DATAQ GND FT2 2200l/h Passif - 80mA ANI0 4 250 DATAQ Canal 2 + 5 24VDC 2 3 + Le PROCEDE est directe, le régulateur est INVERSEUR 10 11 P CHASSIS BOITE DE JONCTION 2 3 L LOCAL TECHNIQUE LIAISONS PROCEDES K Procédé Régulation Echangeur Thermique - INDETIFICATION BOUCLE RAPIDE avec Générateur 4-20mA. AFPA PAU Instrumentation - Régulation n°1 BOUCLE 4-20 mA - Régulation Cascade du Variateur de vitesse avec débit FT2 et température TT1 AFPA PAU Créé le : 18/04/2008 Certificat Complémentaire de Spécialité Instrumentation Régulation n°1 e-genieclimatique.com Dessiné le : 23-04-2008 Modifié le : Certificat Complémentaire de Spécialité 26-04-2008 Par : MAZEL JP Jean-Pierre MAZEL 2008 7/31 01 01
  • 8. e-genieclimatique.com 1.7 Identification boucle rapide. 1.7.1 Identification du gain statique du procédé. Entrée ΔU Géné 4-20mA Entrée V Sortie ΔM FT2 Sortie V GS l/h 1 1 1,00 0 1,5 1,54 1,03 297 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 2,11 2,588 3,067 3,572 4,078 4,565 4,96 1,06 1,04 1,02 1,02 1,02 1,01 0,99 610,5 873,4 1136,85 1414,6 1692,9 1960,75 2178 Echelon linéaire FT2 ET Variateur de vitesse : REPONSE LINEAIRE 5 4,5 4 Réponse linéaire Sortie 3,5 3 Gs 2,5 2 1,5 1 1 2 3 4 5 Entrée AFPA PAU Créé le : 18/04/2008 Certificat Complémentaire de Spécialité Instrumentation Régulation n°1 e-genieclimatique.com Jean-Pierre MAZEL 2008 8/31
  • 9. e-genieclimatique.com 1.7.2 Identification en BO de la boucle rapide. GS=0.87 θ=0.75sec Nous avons un 1er ordre (Broida) avec retard pur. ζ= 0.18sec Echelon de 10.62 % TR=1.46sec ΔU 91.33 mm 6.27% 0.63ΔM 49.87mm θ TR 27.73mm 1.46sec ΔM 79.16mm 5.43% θ=14.13mm=0.75sec ec 0.18sec 3.39mm ζ AFPA PAU Créé le : 18/04/2008 Certificat Complémentaire de Spécialité Instrumentation Régulation n°1 e-genieclimatique.com Jean-Pierre MAZEL 2008 9/31
  • 10. e-genieclimatique.com 1.7.3 Résultat en BO de la boucle rapide. 1er ordre + retard pur FT2 Boucle interne de la cascade Echangeur Base nbre Div 19 mm 90 Δt Résultat Seconde/Div en seconde 0,25 4,75 Plage de travail en volt mm 90 nbre div 19 V / Div 0,013 Resultat en V 0,25 mini 1 ΔU mm 90 nbre div 19 V / Div 0,013 Resultat en V 0,25 Plage de travail en volt mini maxi Δ 1 5 4 ΔM mm 90 79,16 105% ΔM 83,12 95% ΔM 75,20 0,63 ΔM 49,87 ΔU mm 90 91,33 maxi 5 Δ 4 ΔM GS Volt 0,247 0,217 Volt 0,247 0,251 en % 5,43 en % 6,27 0,87 AFPA PAU Créé le : 18/04/2008 Certificat Complémentaire de Spécialité Instrumentation Régulation n°1 e-genieclimatique.com Jean-Pierre MAZEL 2008 10/31
  • 11. e-genieclimatique.com TR mm 90 27,73 Sec 4,75 1,46 ζ mm 90 3,39 Seconde 4,75 0,18 θ mm 90 14,13 Seconde 4,75 0,75 θ/δ 4,17 PID MIXTE 1 PID MIXTE 2 PID MIXTE Formule cours Pour étre 2 fois plus rapide GR 2,31 BP 2 43,34 Ti   Ti Td  0.4 Td Secondes G R  G S minutes 0,75 0,012 Secondes minutes 0,07 0,001 AFPA PAU Créé le : 18/04/2008 Secondes Td minutes 0,30 0,005 Certificat Complémentaire de Spécialité Instrumentation Régulation n°1 e-genieclimatique.com Secondes Td minutes 0,07 0,001 Jean-Pierre MAZEL 2008 11/31
  • 12. e-genieclimatique.com 1.8 Schémas électrique de la cascade. A B C D E F G H I J UNITE 1 LIAISONS BORNIER Sortie Echangeur eau froide + TT1 0-100°C Actif M N O Q RELAYAGE / AUTRES MATERIELS DATAQ Canal 1 + CON 0 - + Mode CS21 I1 Boucle lente - Micro DCI 53MC5200 4-20mA 4 1 Débit eau chaude FT2 2200l/h Passif 6 - - CON 1 + 250 + + - G +24VDC 250 + I3 + + - 1-5V 4-20mA 250ohms DATAQ Canal 3 8 COMMUN 24VDC 80mA max 5 ANI1 4-20mA COMMUN 7 ANI2 COMMUN 9 ANI3 4-20mA 10 ANO0 DIO - A 4-20mA 640ohms max 4-20mA 640ohms max Primary loop en AI0 : boucle lente Secondary loop en AI2: boucle rapide ANO1 CCI0 14 INPUT 15 CCI1 + 16 OUTPUT CCO1 T+ TR+ 22 30VDC max 50ma R- RS485 Lorsque le DEBIT AUGMENTE la température TT1 MONTE A AUTORISE le Mode CASCADE + 18 19 Le PROCEDE est directe, le régulateur est INVERSEUR Cascade Enable closed contact DI0 Event indicators CCO0 - 17 20 Lorsque le variteur MONTE le Débit AUGMENTE Control ouput (secondary) en AO0 4-20mA 13 21 9 max 11 12 - -- 4-20mA 8 + I2 Boucle rapide Sortie + 80mA ANI0 4 - + 4-20mA Pompe eau chaude + Variateur Passif 7 - 24VDC 6 DATAQ Canal 2 DATAQ GND 5 250 2 3 + Le PROCEDE est directe, le régulateur est INVERSEUR 10 11 P CHASSIS BOITE DE JONCTION 2 3 L LOCAL TECHNIQUE LIAISONS PROCEDES K Procédé Régulation Echangeur Thermique. AFPA PAU Dessiné le : Instrumentation - Régulation n°1 BOUCLE 4-20 mA - Régulation Cascade du Variateur de vitesse avec débit FT2 et température TT1 AFPA PAU Créé le : 18/04/2008 Certificat Complémentaire de Spécialité Instrumentation Régulation n°1 e-genieclimatique.com 23-04-2008 Modifié le : Certificat Complémentaire de Spécialité 26-04-2008 Par : MAZEL JP Jean-Pierre MAZEL 2008 12/31 01 01
  • 13. e-genieclimatique.com 1.9 Le micro DCI . Il faut choisir le mode CS21 pour la cascade. Il faut faire un pont entre DI0 et PC, ce qui permet d’activer l’accès à la configuration cascade. AFPA PAU Créé le : 18/04/2008 Certificat Complémentaire de Spécialité Instrumentation Régulation n°1 e-genieclimatique.com Jean-Pierre MAZEL 2008 13/31
  • 14. e-genieclimatique.com 1.9.1 Le mode opératoire pour l’identification. Procédé vu par R1 Régulateur TIC1 LIC2 FIC2 U1(p) ε1(p) C(p) R1(P) + Procédé vu par R2 Régulateur FIC2 U2(p) ε2(p) R2(P) + TT1 FT2 M H2(P) H1(P) - - M2(P) M1(P) 1-Mettre le TIC en Manuel et en Consigne Local. (Sur l’affichage du FIC on doit avoir ML). 2-Mettre le FIC en Automatique et en consigne Local. (Sur l’affichage on doit avoir AL). 3-Amener le FIC à une consigne de 400L/h. (Ce qui correspond au point de fonctionnement). 4-Faire un échelon sur la consigne du FIC. 5-Enregistrer la réponse du débit ( ce qui permet d’avoir l’échelon ΔU ) enregistrer la réponse du niveau ( ce qui permet d’avoir ΔM, Δt, ζ et de faire l’indentification de la boucle lente. AFPA PAU Créé le : 18/04/2008 Certificat Complémentaire de Spécialité Instrumentation Régulation n°1 e-genieclimatique.com Jean-Pierre MAZEL 2008 14/31
  • 15. e-genieclimatique.com 1.9.2 Affinage des réglages de la boucle rapide. Nous constatons avec ces valeurs un dépassement de plus de 5%. Le gain est trop fort, l’affinage manuel nous permet de voir qu’avec un gain de 1 il n’y a plus de dépassement. C’est ce que nous recherchons pour la boucle rapide. Avec un GR de 3.91 Dépassement >5% Avec un GR de 1 AFPA PAU Créé le : 18/04/2008 Certificat Complémentaire de Spécialité Instrumentation Régulation n°1 e-genieclimatique.com Jean-Pierre MAZEL 2008 15/31
  • 16. e-genieclimatique.com 1.10 Indentification en BO de la boucle LENTE : TT1 et TIC1. GS=0.70 Oscillation du au passage à une bande proportionnelle de 26 % de la boucle rapide θ=17.9sec ζ= 20.7sec TR=66.9sec TR=65.3mm=66.88sec 95% ΔM = 67,56mm ΔU= 101.55mm ΔM=71.12mm 0.40 ΔM 0.28 ΔM t1 t2 AFPA PAU Créé le : 18/04/2008 Certificat Complémentaire de Spécialité Instrumentation Régulation n°1 e-genieclimatique.com Jean-Pierre MAZEL 2008 16/31
  • 17. e-genieclimatique.com 1.11 Résultat en BO de la boucle lente. MODELE DE BROïDA Boucle lente Echangeur Thermique Valeur t1 en mm 25,93 en seconde 26,56 t2 29,1 29,80 ΔM Δu 105% 95% TR 71,12 101,55 74,68 67,56 65,3 0,40 ΔM 28,45 0,28 ΔM Base temps nbre Résultat Div Seconde/Div en seconde 20 4 80 mm 78,11 19,91 0 0 Valeur a mesuré Résultat 66,88 GS  Gain Statique Gs 0,70 M U Constante de temps θ 17,86 secondes   5.5(t2  t1 ) Retard pur δ 20,71   2.8t1  1.8t 2 θ/δ secondes 0,86 θ / ζ est < 1 La régulation PID n’est pas adaptée. AFPA PAU Créé le : 18/04/2008 PROCEDE LINEAIRE STABLE PID SERIE GS 0,7 δ 20,71 θ 17,86 GR Ti Td GR  0.555 Ti   0,68 17,86 8,28 PID MIXTE formule cours GR 0,68 Ti 26,14 Td 5,66 MICRO DCI BP 146,25 Ti 0,44 Td 0,09  1  GS Td  0.4 sec sec min min Certificat Complémentaire de Spécialité Instrumentation Régulation n°1 e-genieclimatique.com GR  GR SERIE Ti  Ti serie  Td série Td  Ti série . Td série Ti série .  Td série Jean-Pierre MAZEL 2008 17/31
  • 18. e-genieclimatique.com 1.12 Mise en œuvre de la cascade. 1-Mettre le TIC en Manuel et en Consigne Local. (Sur l’affichage du LIC on doit avoir ML). 2-Mettre le FIC en Automatique et en consigne Remote. (Sur l’affichage du FIC on doit avoir AR). 3-Amener le TIC en Manuel à la consigne de fonctionnement de 30°C progressivement. 4-Contrôler la valeur de consigne qui est rentré dans le TIC et qu’elle correspond bien au 30°C. 5-Passer le TIC en Automatique. (Sur l’affichage du TIC on doit avoir AL). Le passage du TIC de Manuel à Automatique se fait sans à coup sur l’actionneur. AFPA PAU Créé le : 18/04/2008 Certificat Complémentaire de Spécialité Instrumentation Régulation n°1 e-genieclimatique.com Jean-Pierre MAZEL 2008 18/31
  • 19. e-genieclimatique.com 1.13 Contrôle de la régulation cascade. La température ne bouge presque pas l’écart de consigne est de +/- 1°C Ouverture vanne (sur valeur réglante) Variateur de vitesse qui corrige le débit AFPA PAU Créé le : 18/04/2008 Certificat Complémentaire de Spécialité Instrumentation Régulation n°1 e-genieclimatique.com Nous créons une perturbation sur le débit, avec la vanne By-Pass de la pompe eau chaude contrôlé par le variateur ce qui entraine l’augmentation de la vitesse du variateur. Jean-Pierre MAZEL 2008 19/31
  • 20. e-genieclimatique.com 1.14 Effet de la perturbation sur une régulation mono boucle PID. La température s’éloigne de beaucoup de la température de consigne. L’écart de consigne est de - 5°C dans ce cas la AFPA PAU Créé le : 18/04/2008 Certificat Complémentaire de Spécialité Instrumentation Régulation n°1 e-genieclimatique.com Jean-Pierre MAZEL 2008 20/31
  • 21. e-genieclimatique.com 1.15 Conclusion de la cascade. La cascade corrige bien les variations de débit dans la limite d’une certaine plage. L’identification avec le modèle de BROIDA ne permet pas d’avoir des résultats exactes, le dépassement est toujours supérieurs à 5% du régime établis, ce qui nous oblige à affiner les réglages en manuel. AFPA PAU Créé le : 18/04/2008 Certificat Complémentaire de Spécialité Instrumentation Régulation n°1 e-genieclimatique.com Jean-Pierre MAZEL 2008 21/31
  • 22. e-genieclimatique.com 2) Lé réglage du Micro DCI. 2.1 Comment mettre en œuvre la boucle. 1°/ Réglage du régulateur MICRODCI  Paramétrer sous DOS le régulateur :   Choix => accès par adresse => 0 System=> Index de fonction => 98( remise à 0)  Bi boucle cascade  Index tps de cycle => 4  Compteur défaut prog => 0  Index tps de cycle affiché => 2  Affichage courant => 2  Compteur défaut affichage => 0    ANI0 => Entrée capteur de température TT ANI2 => Entrée du capteur de débit FT ANO0 => Sortie du régulateur (Commande d’ouverture et fermeture de la vanne)  CON 0 => Configuration boucle externe  CON1 => Configuration boucle interne Ne pas oublier la différence d’échelle et donc rajouter un K=22 car l’entrée est en 0-2200 et la sortie 0-100  DATABASE => Changement grille : AFPA PAU Créé le : 18/04/2008 Certificat Complémentaire de Spécialité Instrumentation Régulation n°1 e-genieclimatique.com Jean-Pierre MAZEL 2008 22/31
  • 23. e-genieclimatique.com Paramétrage affichage Micro DCI B17 = B18 = B21 B22 B23 B24 B25 B26 B27 = 1 = 3 = 9 = 13 = 21 = 23 = 2 AFPA PAU Créé le 2 7 : 18/04/2008 nbre colonne nbre ligne SOMMAIRE Bargraph CON-0 Trend CON-0 Par-0 SDT-0 TOT-0 ETAT SYSTÈME B28 B29 B30 B31 B32 B33 B34 = = = = = = = 31 4 10 14 22 7 GRILLE Bargraph CON-1 Trend CON-1 Par-1 SDT-1 Bargraph CON-0 et CON-1 Certificat Complémentaire de Spécialité Instrumentation Régulation n°1 e-genieclimatique.com Jean-Pierre MAZEL 2008 23/31
  • 24. e-genieclimatique.com 2.2 Les vues d’écran sous DOS de l’interface Micro DCI. MENU ANO 0 AFPA PAU Créé le : 18/04/2008 Certificat Complémentaire de Spécialité Instrumentation Régulation n°1 e-genieclimatique.com Jean-Pierre MAZEL 2008 24/31
  • 25. e-genieclimatique.com ANI 0 ANI 2 2200 AFPA PAU Créé le : 18/04/2008 Certificat Complémentaire de Spécialité Instrumentation Régulation n°1 e-genieclimatique.com Jean-Pierre MAZEL 2008 25/31
  • 26. e-genieclimatique.com CON 0 Page1/2 CON 0 Page2/2 AFPA PAU Créé le : 18/04/2008 Certificat Complémentaire de Spécialité Instrumentation Régulation n°1 e-genieclimatique.com Jean-Pierre MAZEL 2008 26/31
  • 27. e-genieclimatique.com CON 1 Page1/2 CON 1 Page2/2 22 AFPA PAU Créé le : 18/04/2008 Certificat Complémentaire de Spécialité Instrumentation Régulation n°1 e-genieclimatique.com Jean-Pierre MAZEL 2008 27/31
  • 30. A B C D E F G H I J UNITE 1 LIAISONS BORNIER Sortie Echangeur eau froide + TT1 0-100°C Actif - M N O Q RELAYAGE / AUTRES MATERIELS DATAQ Canal 1 + CON 0 + Mode CS21 I1 Boucle lente - Micro DCI 53MC5200 4-20mA 4 1 Débit eau chaude 6 - + CON 1 + 250 I2 Boucle rapide + + G 250 + Sortie - +24VDC I3 + + 4-20 mA - 1-5V -- 4-20mA DATAQ Canal 3 8 250ohms 9 ANI0 COMMUN 24VDC 80mA max 5 ANI1 4-20mA COMMUN 7 ANI2 8 + 2 4-20mA 6 + 4-20mA Pompe eau chaude + Variateur Passif 7 - - COMMUN 9 ANI3 4-20mA 10 ANO0 4-20mA 640ohms max 4-20mA 640ohms max 12 - DIO - Secondary loop en AI2: boucle rapide A ANO1 CCI0 14 INPUT 15 Lorsque le variteur MONTE le Débit AUGMENTE Control ouput (secondary) en AO0 CCI1 + 16 CCO0 - 17 OUTPUT + 18 CCO1 19 T+ 20 TR+ 22 30VDC max 50ma R- RS485 Lorsque le DEBIT AUGMENTE la température TT1 MONTE A AUTORISE le Mode CASCADE Event indicators Le PROCEDE est directe, le régulateur est INVERSEUR Cascade Enable closed contact DI0 4-20mA 13 21 Primary loop en AI0 : boucle lente max 11 DATAQ GND FT2 2200l/h Passif - 80mA 4 250 DATAQ Canal 2 + 5 24VDC 3 + Le PROCEDE est directe, le régulateur est INVERSEUR 10 11 P CHASSIS BOITE DE JONCTION 2 3 L LOCAL TECHNIQUE LIAISONS PROCEDES K AFPA PAU Procédé Régulation Echangeur Thermique - INDETIFICATION BOUCLE RAPIDE avec Générateur 4-20mA. Instrumentation - Régulation n°1 BOUCLE 4-20 mA - Régulation Cascade du Variateur de vitesse avec débit FT2 et température TT1 30/31 Dessiné le : 23-04-2008 Modifié le : Certificat Complémentaire de Spécialité 26-04-2008 Par : MAZEL JP 01 01
  • 31. A B C D E F G H I J UNITE 1 LIAISONS BORNIER Sortie Echangeur eau froide + TT1 0-100°C Actif - M N O Q RELAYAGE / AUTRES MATERIELS DATAQ Canal 1 + CON 0 + Mode CS21 I1 Boucle lente - Micro DCI 53MC5200 4-20mA 4 1 Débit eau chaude FT2 2200l/h Passif 6 - + CON 1 250 + + - G +24VDC 250 + + + - 1-5V I3 4-20mA 250ohms DATAQ Canal 3 8 9 4-20mA COMMUN 24VDC 80mA max 5 ANI1 4-20mA COMMUN 7 ANI2 COMMUN 9 ANI3 4-20mA 10 ANO0 DIO - A 4-20mA 640ohms max 4-20mA 640ohms max Secondary loop en AI2: boucle rapide ANO1 CCI0 14 INPUT 15 Lorsque le variteur MONTE le Débit AUGMENTE Control ouput (secondary) en AO0 CCI1 + 16 CCO0 - 17 OUTPUT + 18 CCO1 19 T+ 20 TR+ 22 30VDC max 50ma R- RS485 Lorsque le DEBIT AUGMENTE la température TT1 MONTE A AUTORISE le Mode CASCADE Event indicators Le PROCEDE est directe, le régulateur est INVERSEUR Cascade Enable closed contact DI0 4-20mA 13 21 Primary loop en AI0 : boucle lente max 11 12 - -- ANI0 8 + I2 Boucle rapide Sortie + 2 6 - + 4-20mA Pompe eau chaude + Variateur Passif 7 - - 80mA 4 250 DATAQ Canal 2 DATAQ GND 5 24VDC 3 + Le PROCEDE est directe, le régulateur est INVERSEUR 10 11 P CHASSIS BOITE DE JONCTION 2 3 L LOCAL TECHNIQUE LIAISONS PROCEDES K AFPA PAU Procédé Régulation Echangeur Thermique. Dessiné le : Instrumentation - Régulation n°1 BOUCLE 4-20 mA - Régulation Cascade du Variateur de vitesse avec débit FT2 et température TT1 31/31 23-04-2008 Modifié le : Certificat Complémentaire de Spécialité 26-04-2008 Par : MAZEL JP 01 01