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Guide des Travaux Pratiques Régulation PID TABLE DES MATIÈRES 2. LOGICIEL PID:

Guide des Travaux Pratiques Régulation PID TABLE DES MATIÈRES 2. LOGICIEL PID: TYPES DE PROCÉDÉS 02.1 Information générale 02.1.1 Compétence visée....................................................................................................... 12.1.2 Critères particuliers de performance........................................................................... 22.1.3 Durée du travail pratique............................................................................................ 32.1.4 Matériel nécessaire..................................................................................................... 42.1.5 Directives.................................................................................................................... 12.2 Le logiciel SIMULPID 52.2.1 Introduction................................................................................................................ 22.3 Test à l’échelon 32.4 Évaluation des paramètres du procédé 62.4.1 Évaluation du gain du procédé................................................................................... 72.4.2 Calculs des paramètres td et t..................................................................................... 42.5 Imperfection du procédé 52.6 Conclusion Logiciel PID: Types de procédés Page 0 OFPPT/TECCART Guide des Travaux Pratiques Régulation PID 2Logiciel PID: Types de procédés 2.1 Information générale 2.1.1 Compétence visée · Identifier les paramètres d’un procédé. 2.1.2 Critères particuliers de performance · Utilisation correcte des séquences d’opération du procédé. · Utilisation adéquate des séquences d’utilisation du contrôleur de procédé. · Détermination correcte des paramètres d’un procédé selon le modèle de Ziegler-Nichols. · Interprétation correcte des effets dûs aux non-linéarités des procédés réels. 2.1.3 Durée du travail pratique · Ce travail pratique se divise en deux sections ; la première partie (3 heures) permet une introduction au logiciel tandis que la seconde étudie le comportement de procédés fictifs. 2.1.4 Matériel nécessaire 1. Logiciel de simulation «Régulation PID» de Michel Ruel. 2. Position de micro-ordinateur. 3. Documentations pertinentes. 2.1.5 Directives · Il est nécessaire de faire ce travail dans l'ordre suggéré et de répondre aux questions au moment où elles sont posées. · Ce logiciel nécessite des connaissances de bases des ordinateurs compatibles IBM et une bonne compréhension de la régulation automatique. 2.2 Le logiciel SIMULPID 2.2.1 Introduction · Démarrez le logiciel et conservez les valeurs par défaut. Suite à la lecture des deux pages titres tapez une touche telle qu'indiquée. Vous voyez maintenant apparaître à l'écran la feuille de travail. La section de gauche représente la devanture d'un régulateur industriel tandis que la section de droite, qui couvre la majeur partie de l'écran, simule un enregistreur graphique. Au haut de l'écran se trouve la barre de menu. FIGURE LOGICIEL PID: T YPES DE PROCÉDÉS-1:ÉCRAN DE DÉPART DU LOGICIEL SIMULPID Logiciel PID: Types de procédés Page 1 OFPPT/TECCART Guide des Travaux Pratiques Régulation PID · Appuyez sur la touche « ESC » afin de quitter la barre de menu et d'activer le logiciel. - A tout moment la touche ESC permet de quitter un menu et/ou la barre de menu. · Déplacez vous dans les différents menus en utilisant les touches de direction du clavier numérique. Q Le logiciel SIMULPID-1 Énumérez trois méthodes permettant de quitter un menu ? 4. ______________________________________ 5. ______________________________________ 6. ______________________________________ · Indiquez, au tableau Logiciel PID: Types de procédés-1, le rôle des touches de directions. Lorsque la touche n'a aucun effet, indiquez-le en plaçant le mot INACTIF à l’endroit approprié. TOUCHES BARRE DE MENU INTÉRIEUR DES MENUS ® ¯ ¬ ã « Home » « Fin » « End » « Entrée » « ENTER » · Déplacez-vous dans le menu OPERATIONS-SIMULATION-TENDANCES et choisissez l'option 6 (ERREUR 10%). · Déplacez-vous dans le menu REGULATEUR-LIMITES ET OPTIONS et désactivez l'option du transfert en douceur (M®A). Q Le logiciel SIMULPID-2 Au départ, le régulateur est-il en mode manuel ou automatique ? (voir le menu REGULATEUR). · Déplacez-vous dans le menu REGULATEUR et placez la consigne locale à 35%. Constatez ce qui se produit après avoir appuyez à deux reprises sur la touche « ESC ». Q Le logiciel SIMULPID-3 Que représente les trois courbes sur l'enregistreur ? · Déplacez-vous dans le menu REGULATEUR afin de placer ce dernier en mode MANUEL ? Q Le logiciel SIMULPID-4 Que se produit-il dans le menu REGULATEUR, sur les items CONSIGNE et SORTIE, lorsque le régulateur passe du mode AUTOMATIQUE à MANUEL et de MANUEL à AUTOMATIQUE ? Logiciel PID: Types de procédés Page 2 OFPPT/TECCART Guide des Travaux Pratiques Régulation PID · Lorsque le régulateur est en mode MANUEL, montez la sortie de 10%. Q Le logiciel SIMULPID-5 Donnez une approximation du temps qu'a pris le procédé pour se stabiliser. · Déplacez-vous dans le menu OPERATIONS et utiliser l'option CURSEUR-VALEURS afin de déterminer avec exactitude le temps de stabilisation. Utilisez les touches de directions afin de déplacer le curseur de valeurs. Q Le logiciel SIMULPID-6 Notez le temps de stabilisation ? · Utilisez les combinaisons simultanées de CTRL-FLECHE ou encore MAJ-FLECHE (clavier numérique) afin de déplacer le curseur plus rapidement. Q Le logiciel SIMULPID-7 Notez le déplacement des deux combinaisons · Circulez dans les divers menus du logiciel, en les activant un à un, et tentez de déterminer leurs utilités. · Par la suite, sortez du logiciel et réactivez la commande SIMULPID.EXE Q Le logiciel SIMULPID-8 Inscrivez, au tableau Logiciel PID: Types de procédés-2, les valeurs par défaut au démarrage du logiciel. · Faites vérifier votre travail par un formateur avant de passer à la prochaine étape. Logiciel PID: Types de procédés Page 3 OFPPT/TECCART Guide des Travaux Pratiques Régulation PID MENU PRINCIPAL SOUS-MENU VALEUR PAR DÉFAUT PROCÉDÉ MODÈLE ® TYPE ® MODÉLISATION PERTURBATIONS A V ANT PERTURBATIONS APRÈS BRUIT CHARGE RÉGULATEUR MESURE CONSIGNE SORTIE P(GAIN) I(MIN) D(MIN) FILTRE(S) AUTO/MAN MODÈLE LIMITES ET OPTIONS ® CONSIGNE ® SORTIE ® INTÉGRATEUR ® ANTI-BLOCAGE ® M->A DOUCEUR ® DÉRIVÉ GAIN MAX ENTRÉES ® CONSIGNE ® MESURE TYPE BASES DE TEMPS ® AFFICHAGE ® ECHANTILLONAGE ® UNITÉS(I,D) ® RALENTI CALCUL ® GAIN PROCÉDÉ ® DÉLAI (S) ® T (S) OPÉRATIONS SIMULATION ® TENDANCES ® ECRAN ® MODE ÉCRAN Logiciel PID: Types de procédés Page 4 OFPPT/TECCART Guide des Travaux Pratiques Régulation PID 2.3 Test à l’échelon Cette étape consiste à faire un test échelon en variant la sortie de 50% à 55%. Évidement, puisque le régulateur est en mode manuel, il s'agit bien ici d'un test en boucle ouverte. · Modifiez les éléments suivants: - RÉGULATEUR :AUTO/MAN MANUEL - LIMITES ET OPTIONS M->A EN DOUCEUR INACTIF - OPÉRATIONS : SIMULATION TENDANCES-ERREUR (10%) - PROCÉDÉ : MODÈLE TYPE-STANDARD-TEMPÉRATURE 1 · Démarrez la simulation en appliquant une sortie de 50%, puis, quand le procédé est stabilisé, modifiez la consigne pour la placer à la même valeur que la mesure. · Démarrez à nouveau la simulation, puis, après un court délai, augmentez la sortie de 5% et laissez stabiliser. Q Test à l’échelon-1 Utilisez le curseur graphique (OPÉRATIONS-CURSEUR-VALEURS) et déterminez les valeurs demandées au tableau Logiciel PID: Types de procédés-3. SITUATION Temps (s) Sortie Mesure (%) Avant 50% Changement de la sortie 55% Mesure = 2% du changement 55% Mesure = 63,2% du changement 55% A la fin 55% 2.4 Évaluation des paramètres du procédé Déterminez les paramètres du procédé en utilisant la méthode suggérée par Michel Ruel (2%- 63%) et placez vos résultats au tableau Logiciel PID: Types de procédés-4. 2.4.1 Évaluation du gain du procédé Le gain est évalué en utilisant le test échelon. La différence de mesure versus la variation de sortie permet d'évaluer le gain du procédé Gp, à ne pas confondre avec le gain du régulateur Kp. G Variationdela mesure Variationdela sortie mesure sortie P    ÉQUATION LOGICIEL PID: T YPES DE PROCÉDÉS- 1 : GAIN DU PROCÉDÉ Logiciel PID: Types de procédés Page 5 OFPPT/TECCART Guide des Travaux Pratiques Régulation PID 2.4.2 Calculs des paramètres td et t Méthode 2-63% (méthode Ruel) t lecturesur lamesure d  ®2% ÉQUATION LOGICIEL PID: T YPES DE PROCÉDÉS- 2 : T EMPS DE DÉLAI DU PROCÉDÉ t  - lecture lecture 63% 2% ÉQUATION LOGICIEL PID: T YPES DE PROCÉDÉS-3: CONSTANTE DE TEMPS DU PROCÉDÉ Méthode 2-63% "à l'oeil" Gp td (s) t (s) Q Évaluation des paramètres du procédé-1 Estimez le temps réel qu'aurait nécessité un test échelon utilisant la méthode "Ruel". 2.5 Imperfection du procédé · Modifiez le procédé en choisissant le menu PROCEDE-MODÈLE-MODELISATION-ELABORÉE. Par la suite, réalisez des tests échelons en changeant la sortie de 25% à 50% à 75% pour revenir à 50%. · Stabilisez le procédé entre chaque cas et utilisez au besoin l'option ralenti (RÉGULATEUR-BASES DE TEMPS). Q Imperfection du procédé-1 Déterminez si le procédé est symétrique1, s’il est linéaire2 ou encore si ce dernier contient de l'hystérésis3. De façon générale, il est important que les tests échelons soient fait à plusieurs endroits différents ainsi que dans les deux directions. Un seul test échelon n'est pas suffisant pour élaborée une stratégie de régulation, pour cette raison il est important de connaître, avant toutes choses, le point d'opération approximatif du procédé. 2.6 Conclusion Concluez sur cette expérimentation en énumérant les caractéristiques d'un procédé et en comparant les méthodes permettant d'obtenir ceux-ci. Développer sur les aspects de la linéarité, de la symétrie ainsi que sur l'hystérésis. 1 Le phénomène de l'asymétrie provient du fait que les éléments correcteurs ont un comportement différent selon qu'ils agissent dans une direction plutôt que dans l'autre. Il faut regarder alors la constante de temps et le temps de délai. 2 Un procédé est linéaire si l'on retrouve le même gain de procédé peu importe le point d'opération. 3 Ce phénomène est le plus souvent causé par un jeu mécanique ou un frottement excessif des appareils. Il s'explique simplement en mentionnant que lors d'un test en escalier si uploads/Management/ tp2-pid.pdf