Les régulateurs de débit et de pression Alicat utilisent des algorithmes de contrôle en circuit fermé pour atteindre leur plus haut degré de stabilité de contrôle. Les algorithmes sont une relation mathématique qui impose la réponse de la vanne aux conditions de débit ou de pression. Ils évaluent la différence entre le point de consigne déterminé et la valeur du processus – que ce soit celle du débit massique, du débit volumétrique, ou de la pression – comme une erreur. Le degré d’erreur détermine quelles sortes d’instructions à envoyer à la vanne pour atteindre la valeur correcte le plus rapidement possible. Le temps passé à minimiser l’erreur – et par conséquent le temps de réponse du régulateur – dépend du type de circuit utilisé (PD ou PD2I) et des valeurs de P, D et I utilisées.

Lorsque vous passez commande pour votre régulateur, nous réglons les valeurs Proportionnelles et Dérivées en essayant de reproduire le mieux possible les paramètres de l’application (conditions du processus) avant de vous l’expédier. Cette personnalisation de votre système est une des raisons qui font que nos régulateurs soient rapides.

Pas de soucis

Si les conditions du processus venaient à changer, la réponse de la vanne pourrait changer considérablement selon votre déviation par rapport aux conditions de réglage de la vanne. Vous n’avez pas à vous inquiéter de réponses erratiques de votre régulateur en cas de changement des conditions puisque les réglages PID peuvent se faire sur le terrain pour obtenir un meilleur contrôle sous les nouvelles conditions de processus. Vous pouvez modifier les réglages PID avec les touches du panneau d’affichage, ou avec les commandes électroniques en utilisant des communications digitales ou analogiques.

Vous obtiendrez une performance optimale de votre régulateur lorsque vous sélectionnez les valeurs correctes pour ces trois paramètres (deux dans le cas des régulateurs à vanne unique). Le terme « P » ouvre la vanne pour atteindre le point déterminé, le terme « D » amortit l’effet pour éliminer le dépassement, et la fonction « I » aide le système à se stabiliser sur le point de consigne déterminé.

Un de nos blogs précédents (Obtenir un contrôle de Vanne Stable et Réactif grâce au réglage PID) décrit les termes P, D et I.

Brièvement :

  1. Proportionnel (P) : La valeur P apporte une puissance à la vanne lorsqu’elle essaie de réduire l’erreur entre le point de consigne déterminé et la position de la valeur du processus pour atteindre le point de consigne déterminé.
  2. Dérivatif (D) : Pensez-y en tant que valeur amortisseur qui tente de réduire le taux de variation. Plus la valeur D sera élevée, plus grande sera l’influence de l’amortisseur sur l’ouverture de la vanne.
  3. Intégral (I) : L’intégral en calcul représente l’espace sous la courbe et détermine la sortie de la vanne comme une fonction de la somme de toutes les erreurs. La valeur I prend en compte les lectures précédentes pour réduire l’erreur et corriger la valeur de processus du point de consigne déterminé.

Oscillations autour du point déterminé

Si votre régulateur indique des signes d’osciller autour du point de consigne déterminé, ou a de l’instabilité dans sa réponse de contrôle, cela signifie que la valeur P est trop élevée. Plus la valeur P est élevée, plus large sera l’éventail d’oscillation. Pour éliminer cette oscillation (ramener le régulateur au point déterminé) vous devrez diminuer la valeur P.

Supposons que vous avez un régulateur 10 SLPM réglé à 10 SLPM pour de l’hydrogène. Le régulateur oscille entre 8 et 12 SLPM. L’hydrogène est un gaz très léger à faible viscosité comparé à l’air. Pour cette raison, la vanne – qui a été réglée à l’air – devra être réglée à nouveau. Donc, prenant comme point de départ la valeur d’usine P (qui peut être 1000, par exemple), essayez d’appliquer des diminutions par paliers de 10% et continuez ainsi jusqu’à observer que le régulateur se stabilise au plus vite au point de consigne déterminé. En principe nous ne touchons la valeur D que si vous avez modifié la valeur P. Si vous constatez encore quelques oscillations, vous pouvez augmenter la valeur D par paliers de 5-10%. Ceci devrait rendre le régulateur plus stable.

Point de Consigne Déterminé Différé

PID response shown graphically, by varying P

une valeur P excessive (violet) produit des oscillations. Une valeur P basse (rouge) augmente lentement pour atteindre le point déterminé. Une valeur optimale (vert) se stabilise rapidement.

Un autre cas est celui où votre régulateur tarde trop longtemps à atteindre le point de consigne déterminé ou ne l’atteint jamais, mais se stabilise à un taux de débit ou de pression sous le point déterminé. Ceci signifie que, soit qu’une valeur P trop basse est utilisée ou un effet d’amortissement trop grand se produit. Par analogie à une voiture, imaginons que vous désirez rouler à 100 km/h, mais lorsque vous accélérez, quelqu’un freine, ce qui réduit l’accélération de la voiture. La voiture n’atteindra peut-être jamais les 100 km/h si la décélération est supérieure à la accélération, et la voiture se stabilisera à 80 km/h lorsque l’accélération = décélération, ou que les forces opposées sont égales.

Dans ce cas, essayez d’augmenter la valeur P par paliers de 10-15% jusqu’à observer que le régulateur s’approche du point de consigne déterminé. La prochaine étape serait de diminuer la valeur D pour aider le régulateur à atteindre le point déterminé plus rapidement. Si vous commencez a observer des oscillations, cela veut dire que la valeur D a été réglée trop bas.

Les ajustements en circuit fermé se font pour mieux ressentir la façon dont le régulateur répond aux changements des valeurs P et D. La viscosité du gaz, la pression à l’entrée, la contre-pression peuvent avoir une grande influence sur la réponse de la vanne. Le réglage de la vanne est plus un art qu’une science et, plus vous vous familiariserez avec votre régulateur, mieux vous arriverez à le régler.

Alicat s’engage à un support client à vie par téléphone, donc, si vous vous sentez plus rassuré si nous vous aidons pour le réglage, téléphonez-nous au +1-520-290-6060 et nous serons heureux de vous apporter notre assistance.

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