Régulation temp à partir d'un débit de pompe

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JeremAuto07
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Régulation temp à partir d'un débit de pompe

Message par JeremAuto07 »

Bonjour,

j'ai besoin des pros des la régulation.
En effet, j'ai pour mission de réguler la température d'un échangeur de chaleur à une consigne de 14°C. Pour cela le circuit de refroidissement tourne en circuit fermé et comporte un groupe frigorifique et une pompe permettant de faire circuler le fluide. Donc mon régulateur dans l'automate qui est un S7-1200 doit agir sur la vitesse de la pompe pour faire descendre la température. Plus elle tourne vite plus la température descend.
-Mesure de la température par sonde PT100
-Consigne de vitesse variateur depuis la CPU en 4-20mA.

J'ai seulement la théorie en tête sur la régulation car je sort des écoles et donc faire en utilisant des modèles sui nous arrange, méthode de broida et tout le tralala...

Pouvez vous me guider ? déjà pour choir correctement le régulateur (PID compact, PID...) et comment la paramétrer, après pour les correcteurs (gain, Ti...) il me faudrai d'avantage de renseignement sur le système que je n'ai pas.
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sinced
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Re: Régulation temp à partir d'un débit de pompe

Message par sinced »

JeremAuto07 a écrit : 24 mai 2020, 20:05 Bonjour,

j'ai besoin des pros des la régulation.
En effet, j'ai pour mission de réguler la température d'un échangeur de chaleur à une consigne de 14°C. Pour cela le circuit de refroidissement tourne en circuit fermé et comporte un groupe frigorifique et une pompe permettant de faire circuler le fluide. Donc mon régulateur dans l'automate qui est un S7-1200 doit agir sur la vitesse de la pompe pour faire descendre la température. Plus elle tourne vite plus la température descend.
-Mesure de la température par sonde PT100
-Consigne de vitesse variateur depuis la CPU en 4-20mA.

J'ai seulement la théorie en tête sur la régulation car je sort des écoles et donc faire en utilisant des modèles sui nous arrange, méthode de broida et tout le tralala...

Pouvez vous me guider ? déjà pour choir correctement le régulateur (PID compact, PID...) et comment la paramétrer, après pour les correcteurs (gain, Ti...) il me faudrai d'avantage de renseignement sur le système que je n'ai pas.
Bonsoir,
1 PID Compact sur S7-1200 suffirait pour cette application. Il y a beaucoup d'exemple de programmation sur le site de Siemens. Apres pour le reglage des parametres PID, une approche au pifometre irait bien.
Dans les reglages il faudrait aussi que tu aies certaines infos comme la frequence min/max pour le moteur etc. Ca te permettra de definir les variables du bloc.
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ScieTech
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Re: Régulation temp à partir d'un débit de pompe

Message par ScieTech »

Bonjour,

Il n'est pas toujours facile de passer des cours théoriques à la pratique .

Avant tout , tu dois déterminer les objectifs de ta régulation , précision , stabilité , erreur. Plage de pression et de débit.

Tu dois ensuite caractériser ton système , cette étape peut être réalisée plus ou moins rapidement en fonction de la complexité et du niveau de sécurité . Pour cela tu dois te plonger dans les manuels d'utilisation des systèmes que tu utilises , caractéristique de ton groupe froid , caractéristique de la pompe ( plage de variation ) , et caractériser les grands sous-ensembles; pertes calorifiques , charge thermique du circuit, etc. pour compléter, tu peux réaliser quelques essais en fonctionnement "boucle ouverte" , qui te permettra de déterminer les constantes de temps de ton système. Si tu veux aller plus loin dans cette première phase , tu peux simuler ton système plus ou moins fidèlement .

Une fois que ta la connaissance de ton système , tu intègres un module PID dans ton automate ( les docs sont souvent très bien réalisé , regarde ICI ),ensuite tu configures ton PID avec les infos que tu as trouvées et tu fais des essais; d'abord le P , puis le I.

Et voilà, tu as un système de régulation. Mais attention , tu dois bien comprendre ton système et ces limitations, en faisant varier seulement la vitesse de ta pompe tu ne pourras pas obtenir une variation fine de la température, je préfère quand cela est possible utiliser une vanne trois voies .
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JeremAuto07
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Re: Régulation temp à partir d'un débit de pompe

Message par JeremAuto07 »

Bonjour,

Merci pour vos conseils. J'ai commencé à regarder la doc siemens, mais n'ayant jamais réalisé ça sur logiciel je ne comprend pas vraiment la manière dont le programmer. J'ai une valeur analogique provenant d'une sonde PT100 pour la consigne, et une sortie analogique en sortie de mon API pour attaquer le variateur. Dois-je mettre à l’échelle la valeur analogie de la sonde et donc donner des degrés C à mon régulateur ? idem pour la sortie analogique allant au variateur ?
Je ne saisi pas vraiment la façons de paramétrer la régulateur PID compact...
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Re: Régulation temp à partir d'un débit de pompe

Message par itasoft »

slts,
pour un PID en boucle fermée il faut une consigne et une mesure,
Dans ton cas, la consigne serait la température désirée, la mesure serait la sonde pt100 et la sortie du PID serait la consigne de vitesse pour le variateur.
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Re: Régulation temp à partir d'un débit de pompe

Message par JeremAuto07 »

Donc je rentre des °C dans mon pid et je sort une fréquence en Hz ou une vitesse en Tr/min ?
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Re: Régulation temp à partir d'un débit de pompe

Message par ScieTech »

Bonjour,

Sur TIA PORTAL , tu dois intégrer un bloc PID_COMPACT ( voir la doc ICI ).

SetPoint , c'est ta consigne = 14° pour toi
Input , c'est ta valeur de ta PT100 . Le mieux est de convertir ta PT100 dans la même unité que ta consigne et ta sortie.

Quand tu implémentes un objet , cela créera une instance dans "technologie object" , tu vas dedans pour configurer ton PID.
Tu configures ensuite ton PID ; d’abord le P , pour que l'erreur soit la plus faible , ton "P" correspond à la conversion de l'erreur en degré , en la consigne pour ton moteur ( proportionnel à la vitesse de ton moteur ) . Normalement, ta préanalyse te permettra d'avoir un ordre de grandeur de cette valeur ( tu dois savoir qu'une variation de X tr/min permettra de faire varier de Y degré , P=X/Y)

Il faut passer du temps sur la doc , tout est très bien détaillé . Et il y a des exemples sur le site de Siemens.
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Re: Régulation temp à partir d'un débit de pompe

Message par JeremAuto07 »

Bonjour,

En effet le régulateur siemens est plutôt super bien fait et intuitif pour le paramétrage !

Voici le synoptique de fonctionnement du système:
Image


Lorsque tout est en positon automatique, et qu'un ordre de marche est présent le système démarre. Le groupe froid tourne pour faire descendre la température du fluide à env 7°C (je n'ai pas le chiffre officiel). La pompe non entourée démarre quand le groupe démarre. La bâche comporte 4000L de réserve du fluide. La pompe entourée en jaune est régulée en fréquence via le régulateur PID ce qui fait donc circuler plus ou moins vite le fluide dans l'échangeur de chaleur. La lecture de température est au secondaire de l'échangeur de chaleur c'est-à-dire sur le circuit d'eau minéral.

Donc entouré en Jaune les éléments permettant la régulation.

Mon plus gros souci, c'est la façon dont va réagir le système régulé selon les températures des liquides, je m'explique.
EX1: fluide à 7°c, eau minérale entrante à 20°C, consigne sortie eau minérale à 18°C
EX2: fluide à 10°C, eau minérale entrante à 25°C, consigne sortie eau minérale à 12°C

Entre ces deux exemples, le système devrait réagir de façons différentes et être rapide.
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Re: Régulation temp à partir d'un débit de pompe

Message par JeremAuto07 »

Personne n'a d'approche sur la façons d'approcher ?
On m'a parler de mélanger asservissement et régulation afin d'etre plus précis et réactif, vous avez une idée à ce sujet ?
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Re: Régulation temp à partir d'un débit de pompe

Message par itasoft »

Slts,
Le PID va réguler la température à l’endroit ou se trouve la mesure (sonde pt100) par rapport à une consigne. Tu veux réguler quelle température exactement, à quel endroit et avec quel actionneur ?
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