Régulateurs Pid : la solution pour améliorer vos procédés industriels
Régulateurs Pid : la solution pour améliorer vos procédés industriels
Un régulateur de température Pid est un instrument de régulation de la température. La fonction Pid permet au régulateur d’allumer ou éteindre l’élément chauffant jusqu’à la valeur de consigne du procédé.
Le principe de fonctionnement d’un régulateur de température
La température étant un des facteurs de base du succès ou d’échec d’un produit fini, il est donc essentiel de la prendre en compte pour la gérer au mieux. Sa gestion peut être régulée simplement et automatiquement grâce aux régulateurs de température possédant la technologie Pid. Il existe plusieurs manières de contrôler la température pour optimiser et automatiser la réponse des procédés industriels.
Le régulateur de température tout ou rien
La régulation tout-ou-rien est le système de régulation le plus simple et le plus utilisé dans l’industrie.
Lorsque la valeur mesurée (PV) descend en dessous du niveau de consigne souhaité (SV), la sortie est déclenchée, activant l’élément chauffant. Dès que PV remonte au-dessus de la valeur de SV, cette sortie est désactivée et éteint votre élément de chauffe. Afin de maintenir une plage stable, ce cycle continu d’action marche/arrêt se produit selon la valeur de consigne que vous choisissez.
Ce type de régulation est assez énergivore, car il nécessite de fréquents cycles d’allumage et d’extinction de l’élément chauffant. En outre, cette approche entraîne des fluctuations qui peuvent nuire au processus de production et altérer la qualité des produits.
Les régulateurs Pid sont beaucoup plus avancés que ces régulateurs tout-ou-rien parce qu’ils ajustent automatiquement le chauffage ou le refroidissement en fonction de la mesure de température. Ils maintiennent la valeur de consigne constante, permettant de contrer les variations de températures et leurs conséquences sur le procédé industriel.
La régulation Pid avec auto-réglage
Pid est l’abréviation des trois actions Proportionnelle, Intégrale et Dérivée.
Le principe de fonctionnement des régulateurs PID se base sur ces trois fonctions mathématiques, inventées par le mathématicien Nicolas Minorsky qui cherchait à automatiser le pilotage des navires de la Marine américaine.
Action Proportionnelle (P) : La variable proportionnelle P est utilisée pour mesurer l’erreur instantanée, agir sur celle-ci et générer une action corrective. Le gain, qui peut être ajusté en fonction des besoins du système, détermine la vitesse et la force de la réponse du système. Chaque composante du PID agit ensuite pour équilibrer le comportement global du système.
Action Intégrale (I) : La variable intégrale est une composante importante qui permet au système d’ajuster les erreurs accumulées dans le passé et de corriger les petites erreurs qu’une seule variable proportionnelle ne peut corriger.
Action Dérivée (D) : La variable dérivée est utilisée pour prévoir l’erreur à venir afin de minimiser les oscillations et atténuer la réponse au changement. Le gain associé à cette composante doit être correctement défini dans le but d’améliorer la vitesse et le temps de réponse requis par le système pour atteindre les objectifs globaux.
Grâce à ces fonctions, le régulateur mesure la température du procédé et effectue une comparaison avec la valeur de consigne. S’il rencontre un écart entre ces deux valeurs, aussi appelées « bande proportionnelle », le contrôleur ajuste, en réponse, la sortie pour atteindre la consigne donnée. Grâce au principe de rétroaction, cette action de correction permet d’éviter les perturbations pouvant subvenir.
En d’autres termes, la régulation Pid avec auto-réglage permet d’améliorer considérablement l’efficacité et la stabilité d’une boucle de régulation de processus industriel en automatisant la gestion de la température avec précision et fiabilité.
Un contrôle optimal avec les régulateurs Pid Fuji Electric
Il existe d’autres modes de régulation plus avancées et performantes proposés par Fuji Electric. Ils permettent d’assurer des mesures et une régulation optimale pour un grand nombre d’applications industrielles.
La régulation à logique floue avec auto-réglage
Pour affiner la réaction du régulateur aux changements externes, la régulation à logique floue est utilisée pour supprimer les dépassements.
En inspectant la valeur mesurée, le régulateur à logique floue est en capacité d’éviter tout dépassement sans affecter la vitesse du démarrage et de montée en température de l’équipement.
Par ailleurs, les réactions aux perturbations sont gérées rapidement et efficacement.
Grâce à la fonction d’auto-réglage des paramètres PID, il vous est inutile de tout savoir sur la régulation PID pour configurer les réglages.
La régulation PID à 2 degrés de liberté avec auto-réglage
Grâce à cette fonction de PID à 2 degrés de liberté avec auto-réglage :
Les fluctuations et variations, dues à des phénomènes externes, sont maintenues stables et équilibrées.
Les températures de consigne sont atteintes plus rapidement au démarrage du process.
Tout écart par rapport au point de consigne lors du démarrage initial et des modifications sont supprimés.
La régulation PID2 pour systèmes boucle ouverte
Cette méthode de régulation PID2 pour systèmes boucle ouverte permet d’éliminer les dépassements, quelle que soit la fréquence à laquelle on démarre et arrête le processus. Ce mode de régulation est adapté pour les process qui nécessitent des arrêts fréquents pendant les phases de régulation.
La régulation auto-adaptative
Au démarrage, et chaque fois que le point de consigne change ou est perturbé par des facteurs extérieurs, les paramètres Pid s’ajustent automatiquement en réponse aux changements de consigne de température. Grâce à la régulation auto-adaptative, on obtient une régulation efficace du process quelle que soit la consigne choisie.
Régulation de la température du procédé industriel grâce aux régulateurs Pid
La régulation Pid (Proportionnelle, intégrale, dérivée) permet d’automatiser la gestion d’un process industriel, et ce, pour diverses applications industrielles.
Contrôlez le chauffage et le refroidissement grâce à un régulateur PID
L’installation d’un régulateur PID vous permet de contrôler et de réguler les conditions de votre process en veillant à ce que les températures restent dans la valeur de consigne souhaitée.
Par exemple, dans l’industrie pharmaceutique, il est crucial de maintenir des mesures stables avec des régulations des températures précises dans les laboratoires d’essais afin d‘éviter toute erreur et garantir l’exactitude des résultats de recherche et d’expérience. Si les températures s’écartent de la plage idéale, cela peut entraîner des réactions imprévisibles et invalider toutes les expériences réalisées. Les régulateurs PID apportent une solution optimale pour prévenir ces effets.
Le régulation PID pour application pharmaceutique enverra un signal de commande pour allumer automatiquement l’élément chauffant et produire de la chaleur jusqu’à atteindre la consigne renseignée. Le chauffage est ajusté automatiquement selon la consigne réglée. Les étuves, fours et incubateurs de vos laboratoires fonctionnent donc de façon optimale et sûre
La gamme de régulateurs de température Pid série PXF de Fuji Electric automatise entièrement le contrôle et la régulation des températures de votre procédé industriel.
Cette automatisation vous permet de réaliser des économies en évitant la présence d’oscillation et de variations de température à l’origine de rebuts industriels et de surconsommation énergétique.
L’installation d’un régulateur Pid vous permettra d’obtenir une correction rapide et précise d’éventuelles variations dans la boucle de régulation.
Ce système de régulation de process est particulièrement efficace pour les chaudières industrielles, où il permet un fonctionnement sûr et efficace, sans dépassement de la consigne renseignée.
Son temps de réponse rapide permet une adaptation rapide à toute situation. Cet appareil corrige avec précision et vitesse les écarts éventuels liés à des perturbations du process.
Le régulateur de process série PSC avec écran couleur fournit des fonctions essentielles pour réguler correctement la température de l’eau, sous pression contenue dans votre chaudière industrielle.
Vous assurez ainsi une efficacité et une sécurité maximum de votre équipement industriel.
Gérez les programmes de température de votre process de fabrication
Les régulateurs de température Pid sont les dispositifs idéaux pour contrôler les températures prédéfinies dans les opérations de fabrication.
Grâce aux régulateurs Pid, vous pourrez définir des températures et des durées spécifiques, ce qui vous permettra de gérer efficacement les différentes étapes du processus de fabrication.
Les régulateurs multifonctions PXH et les régulateurs PID série PXF vous permettent de définir jusqu’à 64 étapes (rampes et paliers) avec des températures et des durées différentes. En d’autres termes, vous pourrez gérer votre procédé de fabrication avec une grande précision et sur diverses étapes de production par le biais d’un seul instrument.
Prise en main accessible des régulateurs Pid pour la gestion de la température
Paramétrage simple et convivial du régulateur Pid
Les régulateurs disposent d’un menu de configuration directement accessible depuis la façade des régulateurs, vous permettant de les paramétrer selon vos besoins simplement et précisément.
Il vous est possible de mettre en place un mot de passe our éviter toute modification de la valeur de consigne ou des paramètres PID. Grâce à cette fonction, le réglage défini ne pourra pas être modifié par inadvertance.
Vous pourrez également :
régler le lancement de la fonction autoréglage PID de votre appareil,
paramétrer différentes recettes pour différents produits,
gérer la commutation de consigne,
mettre en place une alarme sonore en cas de dépassement de la valeur de base renseignée, directement depuis la façade du régulateur.
Pour un paramétrage et une utilisation plus conviviale et dynamique, vous pouvez également connecter vos régulateurs modulaires PID à un écran IHM tactile industriel – Interface Homme Machine grâce à la communication modbus.
Découvrez les régulateurs de température modulaires multi boucle
Logiciel de paramétrage de votre régulateur de température Pid à distance
Il n’est pas obligatoire de paramétrer vos régulateurs Pid depuis la façade de l’appareil.
Vous pouvez aussi les paramétrer depuis votre poste de travail, directement sur votre ordinateur grâce à un logiciel de commande dédié.
L’installation de ce logiciel vous permettra de modifier les valeurs renseignées aussi souvent que nécessaire, et ceux, pour chaque régulateur.
Cette fonctionnalité est très pratique et utile dans le cadre de changements fréquents des températures.
Par ailleurs, le logiciel informatique est simple de prise en main et conviviale, ce qui constitue un vrai gain de temps pour les industriels.
Logiciel de suivi et archivage des températures en temps réel
Grâce au logiciel d’enregistrement et de supervision que vous aurez installé sur votre ordinateur et connecté à vos régulateurs de température, vous pourrez avoir un suivi en temps réel de votre procédé.
La traçabilité des températures est obligatoire dans de nombreuses industries, comme l’industrie agroalimentaire ou pharmaceutique, mais aussi l’aéronautique ou l’automobile ou la régulation dans le traitement thermique.
Pour garantir la qualité des produits finis, il est important de pouvoir surveiller les différentes températures auxquelles ils ont été exposés au cours du process de fabrication industriel.
C’est là qu’intervient la fonction d’archivage du logiciel puisqu’elle vous permet de fournir un rapport détaillé et d’analyser les paramètres de la boucle de régulation.
Les éléments à retenir sur les régulateurs Pid et comment ils améliorent les procédés industriels
Parmi l’ensemble des méthodes de contrôle, la régulation Pid est le mode le plus fiable et le plus précis.
Appliquée pour la régulation d’une température, d’un débit, d’une pression, d’une vitesse ou d’un niveau, la régulation Pid permet d’automatiser et d’améliorer considérablement les performances des différentes étapes d’un procédé industriel.
Les régulateurs Pid pour la température sont donc des instruments indispensables pour toutes les applications industrielles qui ont besoin de porter une attention particulière au contrôle et à la régulation de la température.
Optez pour un régulateur Pid et bénéficiez de tous les avantages que vous offre cet instrument de mesure et de contrôle !
Expert dans le domaine de l’instrumentation et du capteur industriel, Fuji Electric est un fabricant de régulateurs de température PID.
