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Equipement de laboratoires électriques LANGLOIS LANGLOIS REGULATION Langlois -

Equipement de laboratoires électriques LANGLOIS LANGLOIS REGULATION Langlois - Z.I. du haut-vigneau - 33174 Gradignan cedex Tél. 05 56 75 13 33 - Fax 05 56 75 56 85 Tél. 05 56 75 13 33 PRODUITS GARANTIS 2 ANS Fax 05 56 75 56 85 210 Régulation Fabrication Française variateur pompe capteur niveau PID consigne colonne réservoir vanne réglage débit vanne perturbation PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT Le but consiste à régler le niveau d’eau dans une colonne en polycar- bonate transparent, diamètre 160mm, hauteur 1370mm. Une pompe élève l’eau d’un réservoir de 50 litres placé en partie basse vers la colonne. L’eau s’écoule en permanence de la colonne vers le réservoir par gravité à travers la vanne “réglage débit”. Le régulateur PID reçoit l’information «niveau d’eau» provenant d’un capteur 4-20mA. Il compare ce signal à la consigne de niveau, et pilote le débit de la pompe, via un variateur de fréquence. Le système fonctionne selon deux modes : asservissement et régulation. Dans ce dernier cas, une vanne manuelle crée la perturbation. Grille câblée avec variateur de vitesse Ensemble vanne de réglage et capteur de pression Bornier regroupant les entrées et sorties des capteurs PID et commande variateur ref. DESNIV Livré avec calibreur de boucle 4-20mA Détails techniques du produit sur le site www.langlois-france.com/pdf/VA100.pdf Régulation de niveau et de PID • Alimentation : 230VAC • Dimensions hors tout: 1100 x 670mm Hauteur 1980mm. Poids 104kg. info@langlois-france.com www.langlois-france.com 211 Systèmes & sous-systèmes CONCEPTION La maquette DESNIV utilise exclusivement des composants industriels. • Un régulateur PID - au standard 4-20mA sur l’entrée mesure et sur la sortie • Une pompe triphasée industrielle, corps bronze • Un capteur de niveau à pression différentielle • Un variateur de fréquence industriel avec logiciel SoMove Les dimensions de la colonne sont importantes, le volume d’eau également, donc son inertie. Les phénomènes physiques sont donc très comparables à ceux des réservoirs de grande capacité des industries pharmaceutiques ou pétrolières. Les différences de pression dues à la hauteur importante de la colonne d’eau, permettent de régler le niveau avec une précision de 5mm. Sur le bornier en face avant du système, sont regroupées les entrées et sorties des : capteur, régulateur, variateur, alimentation continue 24VDC. Sur ce bornier, l’élève câble les boucles de mesure et la boucle puissance. Il ne peut accéder aux tensions dangereuses, qui sont confinées dans l’armoire. La tension maximale accessible sur le bornier élève est 24VDC. Le bornier et les composants autorisent toutes les erreurs de câblage, et la recherche des pannes. Le relevé des courbes « niveau d’eau » et « débit pompe » (courbes qui permettent de déterminer les gains statique, de boucle, et critique, le temps mort, la constante de temps) s’effectue soit manuellement (la lenteur des phénomènes autorise ce procédé), soit sur PC à l’aide du logiciel LOGINIV (option) et de l’interface associée, soit par un logiciel généraliste. La maquette DESNIV n’a pas besoin d’être reliée au réseau d’eau. Pour éviter tout débordement, un détecteur de niveau tout ou rien stoppe la pompe si l’eau atteint la partie haute de la colonne. OPTION PC PORTABLE PC Portable 17’ - RAM 4Go DD500Go - Processeur 2,8MHz Système Windows® Caractéristiques minimales garanties. Peuvent être supérieures lors de votre commande. Prix nous consulter Travaux Pratiques sur le circuit de mesure • Câbler la boucle de mesure constituée du transmetteur de pression différentielle à sortie 4-20mA, d’une alimentation 24VDC et du PID • Etalonner le transmetteur de niveau. Méthode de la colonne sèche • Etalonner le transmetteur de niveau. Méthode de la colonne humide • Etablir une feuille d’étalonnage du transmetteur, ainsi qu’une courbe d’étalonnage • Calculer l’étendue d’échelle du transmetteur • Mesurer le courant dans la boucle, sans l’ouvrir • Utiliser un calibreur pour mesurer le courant du transmetteur, ou générer un courant 4-20mA sur l’entrée du PID • Découverte, mise en service, prise en main du système • Appréhender et paramétrer la régulation de niveau par PID • Calculer l’étendue d’échelle et le décalage de zéro d’une mesure de niveau par pression hydrostatique à colonne humide . Régler le transmetteur de niveau • Câbler, mettre en service et régler les composants : transmetteur, régulateur... • Effectuer les mesures de courants comme dans l’industrie, sans ouvrir les boucles, à l’aide d’un multimètre. • Prendre en main le logiciel de paramétrage du variateur Travaux Pratiques de régulation • Etablir le schéma de boucle de la régulation en vue du câblage de l’organe correcteur et du circuit de mesure • Etablir le schéma fonctionnel par identification des différents composants, à savoir : le régulateur, l’organe correcteur et le procédé • Identifier les grandeurs intervenantes, à savoir : la grandeur réglée, la grandeur réglante, les grandeurs perturbatrices • Déterminer le sens d’action du régulateur, en fonction du sens du procédé et du sens de l’organe correcteur • Déterminer les caractéristiques du procédé, en vue de calculer les correcteurs : gain statique en boucle ouverte – gain statique en boucle fermée – constante de temps θ - temps mort τ - coefficient d’intégration k – période d’oscillations critique – gain de boucle critique. Déterminer à l’aide des modèles de Broïda et de Pessen les correcteurs P, I et D • Mettre en œuvre différentes méthodes empiriques de réglage des correcteurs PID • Tester les performances de la boucle en asservissement et en régulation • Visualiser sur une table traçante ou un PC ou par relevé manuel, les réponses des correcteurs PID à un échelon sur l’entrée mesure • Mettre en service et vérifier une mesure de niveau à colonne sèche • Mettre en service et vérifier une mesure de niveau à colonne humide OBJECTIFS PÉDAGOGIQUES DOSSIER PÉDAGOGIQUE - 19 TP AVEC CORRIGÉS OPTION INTERFACE & LOGICIEL LOGINIV OPTION SUPPORT PROFESEUR : LA RÉGULATION L’interface LOGINIV, reliée à la prise DB9 de la maquette, et son logiciel associé, permettent le relevé sur PC du niveau d’eau, et du signal de commande de la vitesse de la pompe. La connexion réalisée par un câble USB. FONCTIONS COMPLÉMENTAIRES • Affichage numérique des deux grandeurs • Fonction curseur • Récupération des données sur tableur • Fonction zoom ref. LOGINIV ref. THEO-REG PREMIÈRE PARTIE : LA REGULATION SANS EQUATION Il s’agit d’un aperçu sous forme ludique de la régulation industrielle destiné à en faire comprendre aux non initiés, les grands principes. DEUXIÈME PARTIE : LA REGULATION INDUSTRIELLE Exposé détaillé des systèmes bouclés : boucle de régulation – Sys- tèmes stables/instables – Systèmes du 1er ordre / 2e ordre – In- fluence des perturbations – Procédés mono et multivariable – Réponse d’une boucle à un échelon – Analyse harmonique – Cri- tères de stabilité - Bande proportionnelle – Vitesse de réponse – Le PID autoréglant , autoadaptatif - Problème de l’écart permanent – Réglages des actions méthode de Nichols et Ziegler – Les cascades – Régulations split range – override – Méthodes de dépannage. Tél. 05 56 75 13 33 PRODUITS GARANTIS 2 ANS Fax 05 56 75 56 85 212 Régulation Fabrication Française Système de gestion de niveau par automate et écran tactile, utilisable sous trois modes de dé- tection, soit par : • 3 flotteurs TOR • 4 sondes conductrices • 1 capteur de pression hydrostatique 4-20mA L’eau puisée dans la cuve inférieure, alimente la cuve supérieure où se trouvent les capteurs, puis s’écoule via la vanne manuelle. Le PID de l’automate et le variateur de vitesse qui commande la pompe à débit variable régulent le niveau. COMPOSITION DE LA MAQUETTE • 1 cuve inférieure de 100L • 1 cuve supérieure 60L, transparente et graduée en cm • 3 capteurs de niveau à flotteur TOR 24V-3A • 4 sondes conductrices immergées. • 1 capteur de pression hydrostatique. Calibre : sortie 4-20mA pour 0-600mm hauteur d’eau • Armoire et pupitre • 1 écran tactile 5,7 pouces TFT • 1 switch Ethernet RJ45 à 4 ports • 1 variateur de vitesse triphasé • 1 automate programmable Schneider® avec logiciel , équipé d’une interface TCP/IP pour la liaison RJ45 vers un PC et l’écran tactile - 14 Entrées 24V + 10 Sorties TOR - 1 Entrée analogique 4-20mA - 1 Sortie analogique 4-20mA et 0-10V • 1 logiciel Vijeo Designer® avec développement complet de la supervision • 1 différentiel 30mA. Disjoncteurs magnétothermiques • Alimentation générale par prise 230V • Table à roulettes + frein. 1500 x 750mm - Poids 144kg ROLE DE LA SUPERVISION • Marche arrêt du système • Choix du type de régulation de niveau • Bargraphs du niveau d’eau et de la consigne • Affichage et réglage des paramètres du PID • Affichage de la puissance du variateur de vitesse en corrélation avec le débit pompe • Réglage de la consigne Exemple de supervision sur l’écran tactile REGULEAU EST LIVRÉ CÂBLÉ PRÊT A FONCTIONNER AVEC LES TP , NOTICES, LOGICIELS, PROGRAMMES D’AUTOMATE ET DE SUPERVISION. ref. REGULEAU Grille rapidement démontable grâce aux prises Harting®. Gestion de niveau par automate et écran tactile Travaux Pratiques • Etablir les schémas de câblage • Paramétrer et programmer l’automate programmable • Configurer les liaisons Ethernet du PC uploads/Industriel/ 19-regulation.pdf