Le modèle régulation de niveau du logiciel de simulation dynamique AZprocede est utilisé pour identifier le procédé en deux points de fonctionnement, et calculer les actions PID à régler correspondantes.

1. Azprocede, simulation dynamique de procédéswww.azprocede.fr Modèle: Régulation de niveau Identification du procédé

3. Identification procédé pour un niveau de 40%:

4. Régulateur de niveau (LIC) en manuel, vanne à 50%,

5. Lorsque le niveau est stable à ~40%,

6. échelon sur la commande +10%,

7. Relevé de la réponse du procédé, identification Gs, θ, τ.

8. Identification procédé pour un niveau de 75%:

9. Régulateur de niveau LIC en manuel, vanne à 40%,

10. Lorsque le niveau est stable à ~75%,

11. Échelon sur la commande +10%,

12. Relevé de la réponse du procédé, identification Gs, θ, τ.Régulation de niveau: identification du procédé

13. Le modèle vient d’être démarré, le procédé est arrêté! Régulateur de niveau et actionneur Pompe volumétrique à débit réglable

14. Le tube commence à se remplir On démarre la pompe volumétrique à index 7

15. Historique du procédé Lorsqu’on on atteint un niveau, on règle la commande (vanne) à 50%, LIC en manuel

16. Lorsque le niveau est stable ~42%

17. On réalise l’échelon +10% sur la commande, soit 60%

18. Lecture des valeurs de l’historique L’échelon est réalisé à 3’11s.Après un temps de retard, la mesure baisse puis se stabilise à nouveau.

19. Lecture des valeurs de l’historique La mesure commence à baisser à 3’17s, soit un retard pur de 6s par rapport à l’échelon.

20. Lecture des valeurs de l’historique La mesure se stabilise vers 23%, soit une amplitude de 23-42=-19% pour un échelon de 10%.

22. 63.2% de la variation totale de la mesure 0.632× ΔS=12%

23. temps mis pour faire cette variation: θ ~= 25s

24. Pour plus de précision, les données de l’historique peuvent être exportées pour être traitées sous excel!Régulation de niveau: identification du procédé à 40%

26. Gs gain statique du procédé:

27. E l’entrée du procédé, ΔE = +10% échelon sur l’entrée,

28. S la sortie du procédé, ΔS variation de S suite à l’échelon ΔE,

29. Relevé suite à l’échelon ΔE: ΔS = |23-42| = 19%,

30. Gs = ΔS/ΔE = 19%/10% = 1.9 %/%

31. θ constante de temps :

32. 63.2% de la variation totale de la mesure 0.632× ΔS = 12%

33. temps mis pour faire cette variation: θ ~= 25s

34. Sens d’action du procédé: la mesure baisse lorsque la commande augmente Régulation de niveau: identification du procédé à 40%

35. Le procédé a été restabilisé à 75% de niveau, vanne à 40%. Puis lorsque la mesure est stable à ~76%, un échelon de +10% est fait sur la commande.

36. L’échelon est réalisé à 9m39s.Après un temps de retard, la mesure baisse puis se stabilise à nouveau.

37. La mesure commence à baisser à 9m47s, soit un retard pur de 6s par rapport à l’échelon.

38. La mesure se stabilise vers 42%, soit une amplitude de 42-76=-34% pour un échelon de 10%.

40. 63.2% de la variation totale de la mesure 0.632× ΔS=21%

41. temps mis pour faire cette variation: θ ~= 35s

42. Pour plus de précision, les données de l’historique peuvent être exportées pour être traitées sous excel!Régulation de niveau: identification du procédé à 75%

44. Gs gain statique du procédé:

45. Relevé suite à l’échelon ΔE: ΔS = |42-76| = 34%,

46. Gs = ΔS/ΔE = 34%/10% = 3.4 %/%

47. θ constante de temps :

48. 63.2% de la variation totale de la mesure 0.632× ΔS = 21%

49. temps mis pour faire cette variation: θ ~= 35s

50. Sens d’action du régulateur:

51. commande augmente lorsque la mesure augmente

52. Sens direct Régulation de niveau: identification du procédé à 75%

54. pompe à index 7,

55. vanne de fuite fermée,

56. échelon sur la commande +10%.

57. 1er cas, identification à 40% de niveau:

58. retard pur τ = 6s,

59. gain Gs = 1.9 %/%,

60. constante de temps θ = 25s.

61. 2nd cas, identification à 75% de niveau:

62. retard pur τ = 8s,

63. gain Gs = 3.4 %/%,

64. constante de temps θ = 35s.Régulation de niveau: identification du procédé

66. 1er cas, 40% de niveau:

67. retard pur τ = 6s, gain Gs = 1.9 %/%, constante de tps θ = 25s,

68. θ/ τ=4.17, loi de commande recommandée PID,

69. Gr=(0.85×θ)/(Gs×τ)=1.86, Ti= θ =25s, Td=0.4×τ=2.4s

70. 2nd cas, 75% de niveau:

71. retard pur τ = 8s, gain Gs = 3.4 %/%, constante de tps θ = 35s,

72. θ/ τ=4.37, loi de commande recommandée PID,

73. Gr=(0.85×θ)/(Gs×τ)=1.09, Ti= θ =35s, Td=0.4×τ=3.2s

74. Le réglage du régulateur (actions PID) est donc un compromisRégulation de niveau: identification du procédéConclusion

76. Elle donne des résultats différents selon qu’elle est réalisée à un niveau de 40 ou de 75%,

77. Les résultats seraient encore différents si la pompe était réglée à index 5 ou 10 au lieu de 7, ou si la vanne de fuite était ouverte,

78. Le réglage du régulateur (actions PID) est donc un compromis:

79. Réglage pour un point de fonctionnement donné,

80. Réglage le plus lent pour un ensemble de points de fonctionnement.

81. Ex: usine fonctionnant à pleine ou mi-capacitéRégulation de niveau: identification du procédéConclusion