PID régulateur

[invitea3e5f877]

Bonjour à tout le monde,

J'ai vraiment besoin d'aide: je m'explique. J'ai obtenu mon BTS agroalimentaire cet été et je me suis aventurée dans une licence pro en Angleterre. Nous avons un module intitulé Food processing and Automation. On a un exo à faire mais n'ayant jamais fait de programmation ou d'automatisme auparavant je n'y comprends rien et en plus , c'est en anglais. On me parle de gain, de proportional band, de K, Proportional Integral Derivative.

Est ce que quelqu'un peut m'aider avec un vocabulaire très simple. Je viens d'agroalimentaire et pas d'electrotechnique....et je tiens vraiment à comprendre!

Je vous laisse apprécier le sujet. Avis à ceux qui parlent l'english...moi ça fait 2mois que je suis ici et c'est pas encore ça!

Merci!!!


You are a technical manager in a food factory and you have noticed that the temperature of a storage area is lower than it should be. This is very unusual. The Set Point on the temperature controller appears to be correct at 18°C but the controler is switching off the heater in the room when it reaches 15°C. You callan engineer who investigates the problem.

Engineers report - The 3 term process controller was replaced on the last shift as it had become wet during a cleaning routine and has shorted out. The engineer who replaced the controller is multi-skilled but is not a specialist in control systems. The new controller is configured to run on proportional only control with a low level of sensitivity (100% proportional band). As a result the controller was generating "offset" from the setpoint.
I have altered the sensitivity on the controller to a 5% proportional band and the offset has now reduced to1°C.

Question- Predict the effect of the engineers adjustment to the sensitivity of the proportional only controller by sketching the graph of the temperature in the room which has its door opened every 5 minutes during the shift and a blast of cold air enters the room. Each vertical line of the graph should represent 1 minute.

Est ce que quelqu'un y comprend qqchose???
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[invite76532345]

Bonsoir
Evidemment, c'est difficile de suivre un cours en Angleterre si on ne possède que la langue enseignée à l'école en France. Courage, cela va venir vite.
Il faut d'abord savoir ce qui est demandé.

Vous êtes manager technique dans une usine de produits alimentaires et vous avez remarqué que la température d'un stockage est plus basse qu'elle ne le devrait. C'est très curieux.Le point de consigne du contrôleur (on dit aussi régulateur) de température semble correct à 18°C mais le contrôleur coupe le chauffage de la pièce quand elle atteint 15°C.
Vous appelez un technicien qui analyse le problème.

Rapport du technicien: Le contrôleur à 3 actions de process a été remplacé durant le dernier quart car il a été mouillé au cours d'une opération de nettoyage de routine et s'est coupé. Le technicien qui a remplacé le contrôleur est compétent dans diverses activités mais n'est pas spécialiste des systèmes de contrôle (instrumentiste). Le nouveau contrôleur est configuré pour agir en proportionnel seulement avec un bas niveau de sensibilité (gain proportionnel 100%). En conséquence le contrôleur génère un "offset" (une erreur par dérive) du point de consigne.
J'ai modifié le gain du contrôleur à 5% proportionnel et l'offset est maintenant réduit à 1°C

Question:Prédire les effets des ajustements de gain (sensibilité) des techniciens sur le contrôleur proportionnel en dessinant le graphe d'évolution des températures du local dont la porte est ouverte toutes les 5 minutes durant le quart (shift), laissant entrer une quantité d'air froid dans la pièce.
Une ligne verticale du graphe toutes les minutes.

On demande donc un graphe en coordonnées cartésiennes; abscisses graduées en minutes; ordonnées en températures (de 10°C à 20°C semble bon à priori) sur lequel figureront les 2 courbes de correction avec 100% et 5% de gain et l'action par ouverture de la porte (chute brutale de température à chaque ouverture). Considérer que la stabilisation intervient en moins de 5 minutes.
Une régulation seulement proportionnelle entraîne toujours un offset. C'est pourquoi on additionne algébriquement l'action proportionnelle avec une action intégrale (intégration dans le temps) et une action différentielle (la dérivée qui elle s'annule aux points d'inflexion de la courbe) pour supprimer l'offset et réduire les oscillations au résultat.

Une règle sur "FS" est de donner des renseignements les plus exploitables possibles quant à la question posée, mais de ne jamais "faire l'exercice" à la place de l'étudiant.
Voici donc, en français l'explication du procédé de régulation:

http://www.gch.iut-tlse3.fr/cours/metro/P2_C5_I.html
http://www.gch.iut-tlse3.fr/cours/metro/P2_C5_II.html
http://www.gch.iut-tlse3.fr/cours/metro/P2_C5_III.html

Et en anglais la (les) méthode (s) de réglage

http://www.expertune.com/tutor.html

A+

[invitea3e5f877]

Merci Papykiwi,

Je suis vraiment très contente. Je ne suis vraiment pas très internet et tout ça. J'ai mis des heures à chercher des cours en Français pour comprendre mais en vain. C'est la 1ere fois que je m'inscris à un forum et je ne pensais vraiment pas que jaurais de l'aide et en si peu de temps et aussi détaillée.
Merci pour la traduction, javais compris mais c'est surtout le langage technique qui me chagrine "offset" "proportional band" "gain".
Mais merci pour les liens , je m'y mets de suite!

Merci beaucoup

[invitea3e5f877]

Merci Papykiwi,

J'ai juste compris qu'il fallait que j'additionne les actions intégrale et dérivée à l'action porportionnelle. Mais je ne comprends pas le langage.

"Le nouveau contrôleur est configuré pour agir en proportionnel seulement avec un bas niveau de sensibilité (gain proportionnel 100%). En conséquence le contrôleur génère un "offset" (une erreur par dérive) du point de consigne.
J'ai modifié le gain du contrôleur à 5% proportionnel et l'offset est maintenant réduit à 1°C".

L'offst est réduit dans le 2eme cas à 1°c donc il ya un écart de 1°C entre la temperature de consigne et celle mesurée donc MC=1%.

Mais je ne comprends rien de plus...

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitea3e5f877]

Pr l'action proportionnel,

Avec un gain de 100% et une MC de -3% on trouve:
AP= G.(M-C)
=100.(-3)
=-300% ???

Alors que dans le 2eme cas où il ya eu correction :
AP=5.(-1)=-5%?
Mais je ne comprends pas à quoi cela correspond vraiment et comment l'exploiter sur un shéma..

[invite76532345]

Bonjour Castafo

La confusion vient de ma faute. Sur les réglages il est indiqué généralement "gain" alors qu'on règle la "bande" et que les 2 termes sont allègrement mélangés en pratique.
Repartons sur notre exemple d'exercice en ouvrant le lien I
Bien lire
Sur la plupart des régulateurs, on règle la Bande Proportionnelle au lieu de régler le gain du régulateur :
BP % = 100/Gs
Dans le 1° cas cela fait un gain de Gs = 1
Dans le second cas Gs = 100/5 = 20.
Ce gain variant de 1 à 20 correspond à la variation de la longueur du bras de levier de l'exemple au § 1.5 .

L'exemple donné dans le lien "I" correspond exactement au cas de l'exercice.
Une vanne NF (normalement fermée) alimente en eau chaude la batterie d'aérothermes qui chauffe le magasin
S₀ est la valeur de correction (ouverture constante) qui permet d'équilibrer la perte de chaleur supposée constante à travers les parois du magasin en régime normal.
Dans notre exercice on se met à la place du technicien qui ne connait ni le régulateur qu'il va poser (il a pris ce qui était disponible au magasin pièces de rechange) ni la valeur d'ouverture constante de la vanne d'eau chaude qui équilibre les pertes à travers les parois
Il va donc déterminer expérimentalement (in english: "trial and error") en mode manuel puis en mode automatique (il a le temps de le faire, nous sommes dans un exercice d'école, pas dans la réalité).
On passe au §1.5 pour visualiser (les petits dessins) ce qui se passe en changeant le gain, l'ouverture de la porte laissant entrer de l'air froid correspond exactement à l'augmentation du soutirage de l'exemple; on a besoin de plus d'eau chaude donc il faut ouvrir plus la vanne...
En supposant que toutes les 5 minutes il entre toujours "la même quantité de froid" dans le magasin, dans le 1° cas (100% band) ou gain = 1 on aura une ouverture "douce" de la vanne d'eau chaude; d'où faible variation de débit et offset de 3°C (-3K en réalité) par rapport à la consigne.
Dans le 2nd cas, avec le gain de 20, la réaction est plus franche et l'offset diminue (-1K). Cette valeur a été choisie par "trial and error". Au cours de sa manip de réglage il a peut être obtenu à un moment une valeur de "+1K" (température dans le magasin à 19°C au lieu de 18°C).
Le but de l'exercice est de montrer qu'en régulation proportionnelle seule il se crée toujours un "offset".
Les graphes vont donc être des successions de "dents de scie" + ou - arrondies car il faut garder en mémoire que pendant les 5 minutes entre deux ouvertures de porte, le "machin" réchauffe la pièce et en conséquence l'écart entre T° existant et T° consigne diminue "de manière linéaire" dans ce cas de figure ( " "C'est faux mais l'erreur n'est pas significative ici).
A+

[invitea3e5f877]

Merci de vous démener ainsi pour que je comprenne, ça fait même presque peur à voir.

J'ai compris ce que vous essayez de m'expliquer. Je sais je suis désolante mais comment on fait pour représenter la différence de gain passant de 1 à 20?

D'accord, dans le 1er cas, il y aura une différence de 3°C avec la température de consigne alors que dans le 2eme cas, juste de 1°C.

Puis je ne comprends pas quand vous me dites qu'entre 2ouvertures de portes, l'écart entre la temperature mesurée et celle de consigne diminue car la pièce est censée se refroidir??


La temperature de consigne est à 18°C.

Puis disons que la pièce est à 15°C puis la temperature chute quand on ouvre la porte et ça remonte, jecomprends rien désolé...

[invitea3e5f877]

Au fait Papikiwi , une question si je peux me permettre...
Quel est ton parcours professionel parce que je trouve juste hallucinant que tu maitrises comme ça le sujet... et tu as l'air d'en connaitre un rayon.