Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

2 Représentation Symbolique de la Régulation 1 Généralités La régulation des pr

2 Représentation Symbolique de la Régulation 1 Généralités La régulation des procédés industriels regroupe l’ensemble des moyens matériels et techniques mis en œuvre pour maintenir une grandeur physique à régler, égale à une valeur désirée, appelé consigne. Lorsque des perturbations ou des changements de consigne se produisent, la régulation provoque une action correctrice sur une grandeur physique du procédé appelée grandeur réglante. Dans l’exemple de la figure suivante, la température d’un fluide est réglée en agissant sur le débit de vapeur de l’échangeur et ceci quelles que soient les perturbations : débit de charge, température d’entrée de la charge…. Régulation de température d’un échangeur thermique Dans le cas de la figure précédente, le capteur de température, le régulateur et la vanne, représentent le matériel qui permet de réaliser la technique de régulation la plus courante qui est la boucle fermée. Suivant les procédés et les objectifs à réaliser, il existe une grande variété de matériels et de techniques. Parmi les matériels : Température de sortie Chapitre 1 3 - Régulateurs monoblocs analogiques et numériques, - Systèmes numériques de contrôle commande de procédé, - Opérateurs de calcul arithmétiques et dynamiques - ….. Parmi les techniques : - Régulation en boucle fermée, - Régulation discontinu, - Régulation cascade, - Régulation mixte ou feedforward, - Régulation Split range - Régulation de rapport, - Régulation par modèle de référence, - Régulation multivariable, - Régulation adaptative, - … Pour réguler un système physique, il faut : Mesurer la grandeur réglée avec un capteur. Réfléchir sur l'attitude à suivre : c'est la fonction du régulateur. Le régulateur compare la grandeur réglée avec la consigne et élabore le signal de commande. Agir sur la grandeur réglante par l'intermédiaire d'un organe de réglage. On peut représenter une régulation de la manière suivante : Schéma de principe de fonctionnement d'une régulation 4 2 Rôle des principaux constituants d’une boucle de régulation 2.1 Instrumentation Principale NOM DE L’INSTRUMENT FONCTION – ROLE TRANSMETTEUR CAPTEUR CONVERTISSEUR Elément servant à l’acquisition d’une grandeur physique et à la convertir en un signal standard REGULATEUR PNEUMATIQUE CORRECTEUR NUMERIQUE S.N.C.C. / A.P.I CALCULATEUR Comparaison entre la grandeur réglée et la consigne (calcul de l’écart x). Traitement du signal x par un algorithme de régulation. ORGANE DE REGLAGE : VANNE AUTOMATIQUE UNITE A THYRISTOR MOTEUR VENTELLES Action de correction sur la grandeur réglante. Peuvent être commandés directement par des signaux standards d’instrumentation ou indirectement par l’intermédiaire d’un convertisseur. 2.21 Instruments Périphériques - Fonction de tendance : Indicateur. - Fonction de mémorisation : Enregistreur. - Fonction de calcul : Sommation, multiplication, division, racine carrée intégrateur… - Fonction de sécurité : Pressostat, alarme, relais à seuil… 5 3 Schémas de représentation 3.1 Schéma TI ou PCF Un schéma tuyauterie et instrumentation (Piping and instrumentation diagram en anglais, P&ID) est un diagramme qui définit tous les éléments d'un procédé chimique. Il est le schéma le plus précis et le plus complet utilisé par les ingénieurs-chimistes pour la description d'un procédé. Il se distingue du schéma de procédé par l'ajout des éléments de contrôle, les armatures, les détails sur l'isolation et la protection des installations et la position coordonnées des installations les unes par rapport aux autres. Les installations ainsi que les vannes et les éléments de contrôle sont décrits par des symboles. La norme NF E 04-203 définit la représentation symbolique des régulations, mesures et automatisme des processus industriels. Les instruments utilisés sont représentés par des cercles entourant des lettres définissant la grandeur physique réglée et leur (s) fonction (s). La première lettre définie la grandeur physique réglée, les suivantes la fonction des instruments. Lettres pour le schéma TI Première lettre Les suivantes Grandeur réglée Lettre Fonction Lettre Pression P Indicateur I Température T Transmetteur T Niveau L Enregistreur R Débit F Régulateur C Analyse A Capteur E Un exemple de schéma complet est fourni sur la figure suivante : 6 Schéma TI - Représentation de l'instrumentation La figure suivante représente le schéma PCF d’un échangeur Thermique. TE : capteur de température TY : relais de température TR : Enregistreur de température TIC : Régulateur indicateur de température. TCV : Vanne de Régulation de Température 7 Principaux schémas PID : Piping and Instrument Diagram (ISA) TI : Tuyauteries et Instrumentation (AFNOR) FLOW SHEET PCF: Plan de Circulation de Fluide LOOP DIAGRAMME SCHEMA DE BOUCLE SYMBOLISATION : Quelques exemples Liaisons Fibre optique Liaison procédé instrument Liaison électromagnétique Liaison électrique inter instrument Liaison hydraulique Liaison pneumatique inter instrument Liaison numérique (bus-soft) Liaison capillaire (mesure de température) INSTRUMENTS Numériques Analogiques Instrument monté localement Instrument monté sur tableau principal Instrument monté sur tableau secondaire (local) Instrument monté à l’arrière du tableau principal Instrument à fonction multiples ou fonctions différentes rassemblées dans un même récepteur. Instrument sur panneau local (non en façade) 8 Vanne à commande manuelle Vanne automatique avec servomoteur pneumatique Vanne automatique avec servomoteur à piston Vanne automatique avec servomoteur électrique Vanne automatique avec servomoteur à membrane et équipée de positionneur Aux symboles graphiques sont associés des groupes de lettres et de chiffres qui vont permettre aux techniciens de définir immédiatement : 1) L’unité, la ligne, l’atelier, etc… dans lesquels les instruments sont installés. 2) Le numéro d’ordre des appareils dans la chaîne de mesure 3) La grandeur physique mesurée 4) La ou les fonctions des instruments En règle générale nous trouverons : Groupe de lettres Groupe de chiffre T R C 1 1 5 3 Fonction N° d’ordre Des instruments dans la boucle Grandeur physique repère de l’unité Mesurée atelier Ligne 9 Tableau. Code servant à identifier les fonctions des instruments GRANDEUR PHYSIQUE MESURE PREMIERE LETTRE FONCTION DES INSTRUMENTS AUTRES LETTRES A ANALYSE ALARME B COMBUSTION AU CHOIX DE L’UTILISATEUR C CONDUCTIVITE ELECTRIQUE REGULATION D MASSE VOLUMIQUE DIFFERENCE E TENSION, FORCE ELECTROMOTRICE ELEMENT PRIMAIRE F DEBIT RAPPORT (FRACTION), FERME G LAISSE AU CHOIX DE L’USAGER GLACE (SANS MESURE) H COMMANDE MANUELLE H – HAUT. HH – TRES HAUT I INTENSITE D’UN COURANT ELECTRIQUE INDICATION J PUISSANCE SCRUTATION K TEMPS OU PROGRAMMATION POSTE DE CONTROLE L NIVEAU L – BAS. LL – TRES BAS, LAMPE TEMOIN M HUMIDITE MOYEN INTERMEDIAIRE N VISCOSITE LAISSE AU CHOIX DE L’USAGER O LAISSE AU CHOIX DE L’USAGER OUVERT DIAPHRAGME (RESTRICTION) P PRESSION OU DEPRESSION (VIDE) POINT D’ESSAI Q QUALITE, COMPTAGE INTEGRE OU TOTALISE I NTEGRATION OU TOTALISATION R RAYONNEMENT ENREGISTREMENT OU IMPRIMEUR S VITESSE OU FREQUENCE COMMUNICATION, SECURITE T TEMPERATURE TRANSMISSION U A VARIABLES MULTIPLES MULTIFONCTION V GRANDEURS MECANIQUES (VIBRATIONS) VANNE W MASSE OU FORCE PROTECTION DOIGT DE GANT X LAISSE AU CHOIX DE L’USAGER COORDONNEE Y EVENEMENT RELAIS Z POSITION, LONGUEUR ELEMENT DE REGULATION FINAL 10 Exemple de combinaisons de lettres COMBINAISONS IMPOSSIBLES Deuxième et troisième lettres – types de service Indicateur Enregistreur Régulateur Régulateur indicateur Régulateur et enregistreur Robinet de régulation Glace uniquement pour observation sans mesure Alarme Totalisateur Mesure non raccordée Gaine Première lettre Type de mesure ou d’action I R C IC RC CV G A Q E W A Analyseur AI AR AIC ARC AA B Flamme de brûleur BI BA C Conductivité CI C5 CIC CRC CA D Masse volumique DI DR DC DIC DRC DA E Tension EI ER EA F Débit FI FR FIC FRC FG FA FQ G Mesure dimensionnelle HCV GG H Commande manuelle HC HIC III I Intensité II IR KCV IA IQ K Temps KI LCV KQ L Niveau LI LR LC LIC LRC LG LA M Humidité MI MR MC MIC MRC PCV MA P Pression PI PR PC PIC PRC PA Q Quantité QI QR QA QQ R Radioactivité RI RR SCV RQ S Vitesse SI SR SC SIC SRC TCV SA SE T Température TI TR TC TIC TRC TA TW V Viscosité VI VR VIC VRC VG VA W Poids WI WR WIC WRC WA WQ uploads/Industriel/ representation-symbolique-de-la-regulation.pdf