Guide de démarrage rapide du PID de l'automate Twido. Schneider Electric Twido TWD USE 10AE

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Instructions avancées

Guide de démarrage rapide du PID de l'automate

Twido

Présentation

Vue d'ensemble

Ce sous-chapitre contient des informations sur le démarrage rapide avec le contrôle

PID et les fonctions d'auto tuning disponibles sur les automates Twido.

Contenu de ce sous-chapitre

Ce sous-chapitre contient les sujets suivants :

Sujet

Objectif du document

Etape 1 - Configuration des voies analogiques utilisées pour la régulation

Etape 2 - Pré-requis à la configuration du PID

Etape 3 - Configuration du PID

Etape 4 - Initialisation de la mise en œuvre de la régulation

Etape 5 - Mise en œuvre de la régulation AT + PID

Etape 6 - Mise au point des réglages

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TWD USE 10AE

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Objectif du document

Introduction

Ce guide de démarrage rapide a pour but de vous guider, via un exemple d’utilisation, à travers toutes les étapes nécessaires à la configuration et à la bonne mise en oeuvre des fonctions de régulation PID de l’automate Twido.

Note : La mise en œuvre de la fonction PID de Twido ne nécessite pas de connaissances particulières mais demande une certaine rigueur afin d'obtenir le meilleur résultat, dans un temps réduit.

Ce document contient

Ce document développe les étapes suivantes :

Etape Description

1 Configuration des voies analogiques utilisées pour la régulation

Prérequis à la configuration du PID

Configuration du PID

Initialisation de la mise en œuvre de la régulation

Mise en œuvre de la régulation AT + PID

Mise au point et réglages

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TWD USE 10AE

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A propos de l'exemple utilisé dans ce guide

Dans le cas de cet exemple, nous choisissons un ThermoCouple Type K, 0-200°.

Nous utiliserons un pilotage par relais statique; la sortie sera donc une sortie de la base automate commandée en PWM directement par le régulateur PID (voir

Etape

3 - Configuration du PID, p. 498

Le schéma ci-dessous représente le montage expérimental utilisé dans cet exemple d’application :

TWDLMDA20DRT

TWDALM3LT

1/L1

2/T1

4/A2- +3/A1

%Q0.1

Com(+)

-V

+24V

IN0+

IN0-

Vert

Blanc

Résistance

Vers Thermo-

Couple 0-200°

+24V 0V

230 VAC

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Etape 1 - Configuration des voies analogiques utilisées pour la régulation

Introduction

Exemple de signal analogique de mesure

En général, un régulateur PID se sert d'un signal analogique de retour (appelé

"valeur de mesure") pour mesurer la valeur à régler.

Cette valeur peut être un niveau, une température, une distance, ou autre suivant les applications.

Nous prendrons l’exemple d’une mesure de température.

Le capteur utilisé renvoie à l'automate une mesure analogique qui dépend de la valeur mesurée. Pour la température et avec des capteurs comme les PT100 ou

Thermocouples, le signal mesuré augmente avec la température en cours.

Ajouter une carte analogique

(module d’extension)

En mode local, une fois que la base automate est choisie, ajouter une carte analogique en extension de la base. Le repérage des voies de la carte va dépendre de son emplacement dans la configuration.

Configurer les voies analogiques

Le tableau suivant expose la marche à suivre pour configurer les voies analogiques du module d’extension :

Etape Action

1 Cliquer droit sur l'item Bus d'expansion

→ Ajouter un module.

2 Choisir la carte souhaitée dans la liste. Par exemple, TWDALM3LT pour une mesure de température par PT100 ou Thermocouple.

Cliquer sur Ajouter puis sur Terminer si la configuration se limite à ce seul module d'expansion.

Cliquer droit sur la carte ajoutée puis sur le menu Configurer.

Dans la colonne Type, choisir le type d'entrée en fonction du capteur utilisé

(ThermoCouple K, si le capteur est de ce type).

Dans la colonne Etendue, choisir l'unité de mesure du capteur. Il est plus facile pour les capteurs de température de choisir Celsius, permettant ainsi d'avoir un facteur direct entre le nombre de points renvoyés par la carte analogique et la mesure réelle.

Repérer le symbole de l'entrée de la carte analogique ainsi configurée. Il servira à renseigner les champs du PID (%IW1.0, pour cet exemple).

Procéder de même pour une sortie analogique si celle ci doit être utilisée pour piloter le système de commande.

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Exemple de configuration de voie analogique

Plusieurs types de configuration sont possibles selon le type de mesure mis en oeuvre, comme indiqué ci-dessous : z Dans le cas de l’exemple d’application traité dans ce document, nous choisissons un ThermoCouple Type K, 0-200°. La lecture de la valeur de mesure sera z directement compréhensible (2000 pts = 200° puisque le facteur d'unité est de

0,1°).

Pour d'autres type de mesure, on peut choisir 0-10V ou 4-20 mA dans la colonne

Type, ainsi que Personnalisée dans la colonne Etendue. Régler alors l'échelle des valeurs (entrer 0 dans la colonne Minimum, et 10000 dans la colonne

Maximum) pour avoir une lecture directe de la valeur de mesure (10 V = 10000 points).

L’exemple ci-dessous illustre une configuration de voie analogique de type

ThermoCouple K :

Configurer un module - TWDALM3LT [Position 1]

Description

Module d'expansion avec 2 entrées analogiques (sonde à résistance - Th) et 1 sortie (0 - 10 V, 4 - 20 mA),

12 bits, bornier à vis débrochable. Thermocouple K, J, T et PT100 3 fils. (50mA)

Annuler

Rétablir

%IW1.0

%IW1.1

%QW1.0

Symbole Type

Thermocouple K

Non utilisé

Etendue

Celcius

Normal

Minimum Maximum

13000

4095

Unités

0.1 °C

Aucun

Aide

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Etape 2 - Pré-requis à la configuration du PID

Introduction

Avant de configurer le PID, s'assurer que les phases suivantes ont été réalisées :

Phase Description

1 Validation du PID dans le programme

2 Configuration de la période de scrutation

Validation du PID dans le programme

Le régulateur PID doit être validé dans le programme par une instruction. Cette instruction peut être permanente ou conditionnée par une entrée ou un bit interne.

Dans l'exemple suivant, le PID est validé par l'instruction %M0 :

En Ladder :

RUNG 0

PID 0

%M0 z En Langage List :

----

0 LD %M0

1 [ PID 0 ]

Note : Attention à la syntaxe!

Vérifier la présence de l'espace entre les caractères "PID" et le numéro de PID

(comme PID<espace>0).

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Configuration de la période de scrutation

Lors de l'utilisation des régulateurs PID, il est fortement conseillé de configurer le mode de scrutation du cycle automate en mode périodique. Le tableau ci-dessous expose la marche à suivre pour configurer le mode de scrutation.

Etape Action

1 Dans la barre des menus de TwidoSoft, choisir Programme

→ Editer le mode de scrutation.

2 Cocher la case Périodique.

3 Régler le temps de cycle comme indiqué dans l'écran ci dessous :

Mode de scrutation

Mode de scrutation OK

Durée (2 - 150 ms):

50 ms

Normal

Périodique Chien de garde (10 - 150 ms): 250 ms

Annuler

Aide

Mode de

Démarrage automatique en

Evénement périodique

Non

Période (5 - 255 ms)

Numéro sous-programme

0 ms

Note: Le temps de cycle est à adapter en fonction de la taille du programme et des performances recherchées. (Un temps de 50 ms semble un bon compromis).

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Etape 3 - Configuration du PID

Introduction

Fonction Auto-

Tuning (AT)

Modes de fonctionnement

Pour cet exemple, nous avons choisi de mettre en œuvre le plus grand nombre des fonctions du régulateur PID pour Twido. Certains choix ne sont pas indispensables et peuvent être simplifiés.

Le régulateur PID dispose d'une fonction Auto-Tuning permettant de rendre le réglage de la boucle de régulation plus simple (cette fonction est notée AT dans la suite du document).

Le régulateur PID de l’automate Twido offre quatre modes de fonctionnment z z distincts, configurables dans l’onglet Général de la boîte de dialogue PID :

PID = Régulateur PID simple.

AT + PID = La fonction Auto-Tuning sera activée au démarrage du PID et permettra de renseigner automatiquement les valeurs de gains Kp, Ti, Td (onglet

PID) et le type d'action du PID (onglet Sortie). En fin de séquence d'Auto-Tuning, le régulateur passera en mode PID sur la consigne réglée et avec les paramètres z réglés par AT.

AT = La fonction Auto-Tuning sera activée au démarrage du PID et permettra de renseigner automatiquement les valeurs de gains Kp, Ti, Td (onglet PID) et le type d'action du PID (onglet Sortie). En fin de séquence, le PID s'arrête et attend.

Les valeurs de gains Kp, Ti, Td (onglet PID) et le type d'action du PID (onglet

Sortie) sont renseignés.

z Adresse mot = Le choix du mode de fonctionnement du PID peut être piloté par le programme en affectant la valeur souhaitée à l'adresse mot associée à ce choix : z z

%MWxx=1 : Le régulateur fonctionne en mode PID simple.

%MWxx=2 : Le régulateur fonctionne en mode AT + PID.

%MWxx=3 : Le régulateur fonctionne en mode AT seul.

Ce type de configuration via l’adresse mot offre à l’utilisateur la possibilité de gérer par le programme applicatif le mode de fonctionnement du régulateur PID et ouvre ainsi les possibilités d'adaptation au besoin final.

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Lancement de la boîte de dialogue du PID

Le tableau ci-dessous présente la boîte de dialogue du PID ainsi que la marche à suivre pour accéder aux différents onglets de configuration de paramètres du PID :

Etape Action

1 Double cliquer sur l'item PID dans le navigateur de configuration dans la partie gauche de la fenêtre TwidoSoft comme indiqué dans la figure ci-dessous :

Port 2: Modbus, 1

Bus d’expansion

1 : TWDALM3LT

Logiciel

Constantes

Constantes (KF)

Compteurs

Programmateurs cycliques

Constantes (KD)

Compteurs rapides (FC)

Registres LIFO/FIFO

%PLS/%PWM

Blocs horodateur

Temporisateurs

Compteur rapides (VFC)

PID

PID

Programme

Symboles

Tables d’animation

Documentation

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Etape Action

2 La boîte de dialogue PID apparaît en avant plan et va permettre de renseigner les différents paramètres du régulateur comme indiqué dans la figure ci-dessous . Cet

écran fait apparaître en mode local plusieurs onglets : Général, Entrée, PID, AT,

Sortie :

PID

PID number

General Input PID AT Output

Animation Trace

Configured

Operating mode:

PID

Word address:

PID

Setpoint

PID controller

Output

D/I

PID States

Input

Mes

Limit

OK Cancel Previous Next Help

Important : Il faudra renseigner les onglets dans l'ordre où ils apparaissent dans la boîte de dialogue du PID : d’abord Général, Entrée, PID, AT puis Sortie.

Remarque : En mode connecté, cet écran s'enrichira de deux onglets supplémentaires, Animation et Trace, permettant respectivement le diagnostic et la visualisation du fonctionnement du régulateur.

Modification dynamique des paramètres

Pour une modification dynamique des paramètres du PID (en cours de fonctionnement et en mode connecté), il est conseillé de renseigner des adresses mémoire dans les champs associés, évitant ainsi le passage en mode déconnecté pour tout changement de valeurs à la volée.

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Paramétrage de l'onglet Général

Le tableau suivant présente la marche à suivre pour paramétrer l'onglet Général de la boîte de dialogue du PID :

Etape Action

1 Dans l'onglet Général, cocher la case Configuré pour rendre le PID actif et pouvoir régler les onglets suivants.

2 Dans la liste déroulante Mode de marche, choisir le type de fonctionnement souhaité (Voir Modes de

fonctionnement, p. 498

Dans l’exemple : Nous choisirons le mode Adresse mémoire et renseignerons le mot %MW17 dans le champ associé. Le mode de fonctionnement du PID sera donc lié à la valeur présente dans %MW17.

Paramétrage de l'onglet Entrée

Le tableau suivant présente la marche à suivre pour paramétrer l'onglet Entrée de la boîte de dialogue du PID :

Etape Action

1 Dans l'onglet Entrée, renseigner la voie analogique servant de mesure dans le champ associé.

Dans l’exemple : Nous choisirons %IW1.0 puisqu'elle sert de mesure de température.

2 Autoriser les alarmes sur les seuils bas et haut de la mesure si nécessaire en cochant la case et en remplissant les champs associés.

Note : Les valeurs saisies peuvent être des valeurs fixes (renseignées dans les champs associés) ou des valeurs modifiables (en renseignant dans les champs associés des adresses mémoires : %MWxx).

Paramétrage de l'onglet PID

Le tableau suivant présente la marche à suivre pour paramétrer l'onglet PID de la boîte de dialogue du PID :

Etape Action

1 Dans l'onglet PID, renseigner la valeur servant à fixer la consigne du régulateur. En général, cette valeur est une adresse mémoire ou une consigne issue d'une entrée analogique

Dans l’exemple : Nous renseignons %MW0 qui servira de mot de consigne.

Régler les paramètres Kp, Ti, Td.

Important : Si le mode AT ou AT+PID est choisi, les champs Kp, Ti et Td doivent absolument être remplis avec des

adresses mémoires, permettant à la fonction Auto-Tuning de renseigner automatiquement les valeurs trouvées.

Dans l’exemple : Nous renseignerons %MW10 pour Kp, %MW11 pour Ti et %MW12 pour Td.

Remarque : Il est à priori assez difficile de déterminer les valeurs optimum de réglage de Kp, Ti et Td pour une application qui n'a pas déjà été réalisée. En conséquence, nous conseillons vivement de régler dans ces champs des adresses de mots mémoire, permettant de régler ces valeurs en mode connecté, évitant ainsi le passage en mode déconnecté pour tout changement de valeurs à la volée.

Régler la Période d'échantillonnage du PID. Cette valeur est celle utilisée par le régulateur pour faire l'acquisition des mesures et la mise à jour des sorties.

Dans l’exemple : Nous réglerons la période d'échantillonnage du PID à 100 soit 1s. Le système réglé ayant une constante de temps de plusieurs minutes, l'ordre de grandeur de la période d'échantillonnage semble correct.

Important : Il est conseillé de régler la période d’échantillonnage à un multiple de la période de scrutation automate et cohérente vis à vis du système réglé.

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Paramétrage de l'onglet AT

Le tableau suivant présente la marche à suivre pour paramétrer l'onglet AT de la boîte de dialogue du PID :

Etape

Action

Dans l'onglet AT, cocher la case Autoriser si vous comptez utiliser la fonction AT.

Renseigner la valeur Limite de la mesure. Il s’agit de la valeur limite à ne pas dépasser par la mesure lors de la procédure d'AT.

3 Renseigner la valeur Consigne de sortie qui est la valeur envoyée en sortie de régulateur pour générer la procédure d'AT.

Remarque Pour plus de détails sur le réglage de ces valeurs, se référer à la section

Onglet Auto tuning de

la fonction PID, p. 531

Conseil Nous conseillons vivement de régler dans ces champs des adresses de mots mémoire, permettant de régler ces valeurs en mode connecté évitant ainsi le passage en mode déconnecté pour tout changement de valeurs à la volée.

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Paramétrage de l'onglet Sortie

Le tableau suivant présente la marche à suivre pour paramétrer l'onglet Sortie de la boîte de dialogue du PID :

AVERTISSEMENT

RISQUE DE SURCHARGE DU SYSTEME

Nous rappelons ici, que le mode manuel agit directement sur la sortie du régulateur. En conséquence, l'envoi d'une consigne manuelle (champ Sortie) agit directement sur le système commandé en boucle ouverte. Il convient donc de manier ce mode de fonctionnement avec précaution.

Le non-respect de cette précaution peut entraîner la mort, des lésions corporelles graves ou des dommages matériels.

Etape Action

1 Dans l'onglet Sortie, renseigner le choix de la liste déroulante Action.

Ce choix dépend du système réglé : z

Action directe : La sortie du régulateur diminue lorsque la valeur de l'écart (consigne - mesure) augmente z

(régulateur froid).

Action inverse : La sortie du régulateur augmente lorsque la valeur de l'écart (consigne - mesure) diminue

(régulateur chaud).

Important : Dans le cas d'utilisation de la fonction AT, le choix de cette liste est positionné sur Adresse bit automatiquement. Le mode de fonctionnement sera déterminé par la fonction AT et renseigné dans le bit associé à ce champ dans ce cas.

Régler si besoin dans le champs Alarmes, les limites de la valeur de sortie du régulateur. Cette fonction peut

être nécessaire sur certaines applications pour gérer les alarmes process en cas de dépassement des seuils.

Régler le mode de fonctionnement du mode Manuel.

z z

La liste déroulante propose plusieurs choix : z

Inhiber = pas de mode manuel.

Autoriser = le régulateur fonctionne en mode manuel seulement.

Adresse bit = la valeur du bit permet de changer le fonctionnement du mode manuel (bit à 0 = mode automatique, bit à 1 = mode manuel).

Dans l’exemple : Nous choisirons %M2 pour activer le choix et %MW18 pour le réglage de la valeur de consigne manuelle.

Régler le mot Sortie numérique. Ce mot est utilisé par le régulateur pour envoyer la consigne de régulation.

Elle peut être envoyée directement sur une voie analogique de sortie (%QW..) ou sur un mot mémoire

(%MWxx) en vue d'un traitement complémentaire.

Important : Dans le cas d'utilisation de la fonction PWM, renseigner une adresse mémoire (%MWxx) dans ce champ.

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Etape Action

5 Régler la Sortie PWM si le système le nécessite :

1. Cocher la case Autoriser si vous comptez piloter le système par un actionneur PWM.

2. Renseigner la Période de commande PWM dans le champ associé.

3. Renseigner la Sortie utilisée pour le pilotage de l'actionneur PWM. Il est conseillé d'utiliser les sorties transistors des bases automate pour cette fonction (par exemple, %Q0.0 ou %Q0.1 pour la base automate TWDLMDA20DRT).

Valider la configuration du régulateur en appuyant sur le bouton OK en bas au gauche de l'écran.

Si plusieurs régulateurs PID doivent être configurés, utiliser le bouton Suivant pour incrémenter le numéro du PID à régler.

Editeur de

Configuration du

PID

Après validation du paramétrage du PID, il vous faudra valider l’éditeur de configuration du PID qui résume l’ensemble des paramètres de chaque PID configuré.

Pour valider l'écran de l'éditeur de configuration, presser l’icône Accepter dans la barre des raccourcis, comme indiqué dans la figure ci-dessous :

D F

PID

PID 0

Mode de marche :

Mesure

Conversion

: configuré

GENERAL

%MW17

ENTREE

%IW1.0

Inhiber Min

Alarmes

Conversion

Consigne

Inhiber Basse

Inhiber Haute

PID

%MW0

Période d’échant:

Mode AT

Action

Limites

Mode manuel

PWM

Sortie numérique :

%MW10

Ti :

100

Autoriser Consigne :

SORTIE

%M1

Inhiber Min :

%M2 Sortie :

%MW15

Autoriser Période :

Max :

Sortie :

%MW11 Td :

%MW13 Sortie :

%MW12

%MW14

Max :

%MW18

%MW16 Sortie : %Q0.1

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Etape 4 - Initialisation de la mise en œuvre de la régulation

Prérequis à la mise en oeuvre

Avant la mise en œuvre, respecter les étapes ci-dessous :

Etape Action

1 Connecter le PC à l'automate et effectuer le transfert de l'application.

2 Passer l'automate en mode RUN .

Note : Avant de passer l'automate en RUN, vérifier si les conditions de fonctionnement de la machine le permettent sur le reste de l'application.

Marche à suivre

L’initialisation de la mise en oeuvre de la régulation, requiert les étapes suivantes :

Etape Action

1 Créer une table d'animation contenant les principaux objets utiles au diagnostic.

Dans l’exemple :

z z z z z z z z z z z z

%MW0 : consigne régulateur,

%IW1.0 : mesure,

%M0 : validation du régulateur,

%M1 : type action régulateur (positionné par la fonction AT),

%M2 : choix du mode Automatique ou Manuel,

%MW10 à %MW12 : coefficients du régulateur PID,

%MW13 : limite de la mesure à ne pas dépasser en mode AT,

%MW14 : consigne de sortie du régulateur en mode AT,

%MW15 : sortie numérique du régulateur PID (renseignée par le régulateur),

%MW16 : réglage de la période PWM,

%MW17 : choix du mode de fonctionnement du régulateur PID,

%MW18 : consigne manuelle associée au choix du bit %M2.

TWD USE 10AE

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Etape Action

2 Vérifier la cohérence de la valeur mesurée dans le champ de %IW1.0.

Dans l’exemple :

1. Nous mesurons 248 pts lorsque le système est stable et à froid.

2. Cette valeur semble cohérente puisque nous avons un coefficient multiplicateur de 10 entre la température et la valeur lue. On peut aussi, pour être sûr, influencer extérieurement la mesure pour s'assurer que sa lecture est cohérente (faire monter la température autour de la sonde pour vérifier l'augmentation de la mesure).

Remarque : Ce test est assez important car le fonctionnement du régulateur dépend essentiellement de la qualité et de la véracité de la mesure.

3. Si vous avez un doute sur la véracité de la mesure, passer l'automate en mode STOP et vérifier le câblage sur les entrées de la carte analogique (voltmètre ou ampèremètre pour des entrées 0-10V / 4-20mA, ohmmètre pour les PT100 (100 ohms à 20°) ou Thermocouple (quelques dizaines d'ohms) : z

Débrancher au préalable la sonde des bornes de la carte analogique.

z z z

Vérifier qu'il n'y a pas d'inversion du câblage (les couleurs des fils connectés aux entrées, câble de compensation pour les PT100).

Attention : Les voies d'entrées IN0 et IN1 ont un potentiel commun sur les bornes (-).

Vérifier que la carte analogique est alimentée par du 24VCC sur ses deux premières bornes.

Vérifier que les capteurs d'entrées en 4-20 mA sont alimentés. Les cartes d'entrées analogiques de Twido ne sont pas source de courant.

Afin de démarrer le régulateur, il faut commencer par piloter le régulateur PID en mode Manuel afin d'apprécier les valeurs limites nécessaires à la fonction AT.

Pour positionner le régulateur en mode Manuel :

1. Placer l’automate en mode RUN.

2. Renseigner les adresses mémoires avec les valeurs suivantes dans la table d'animation : z %M2 : Choix du mode manuel = 1 z

(M2=1 => Mode Manuel, M2=0 => Mode Automatique),

%MW16 : réglage de la période PWM = 10, z z

%MW17 : Choix du mode de fonctionnement du régulateur PID = 1 (PID simple),

%MW18 : Consigne manuelle associée au choix du bit %M2 = 1000.

Le choix de cette valeur de consigne peut se faire en plusieurs fois sous réserve d'attendre que le système revienne à son état initial.

Dans l’exemple : Nous avons choisi la valeur 1000 qui correspond à une valeur moyenne de montée en température (rappel, 2000 pts = 200°). A froid, le système démarre de 250 pts sur la mesure.

Vérifier que l'automate est en mode RUN.

(%M0 : validation régulateur = 1, à renseigner dans la table d'animation.)

5 Double cliquer sur l'item PID dans le navigateur de configuration.

506

TWD USE 10AE

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Etape Action

6 Activer l'onglet Animation pour le numéro de PID souhaité et vérifier que l’animation est conforme à l’écran ci-dessous :

PID

PID number

Trace Général Entrée PID AT Sortie Animation

Mode de marche

PID

Liste des états PID

11/04/2004 18:39 Action PID en cours

PID

Cons

Entrée

Mes

285

100

Automate PID

Kp Ti Td

100 0 0

Sortie

Inv

Période

1000 1000

Sortie

Remarque : Les écrans du régulateur PID ne sont rafraîchis que si le régulateur est validé (et API en RUN).

Activer l'onglet Trace pour le numéro de PID souhaité, puis :

1. Régler la liste déroulante de défilement du temps sur 15mn pour voir apparaître la trace de la progression du signal de mesure.

2. Vérifier que la valeur de mesure reste dans des valeurs acceptables pour le système. C'est ce qui est vérifié sur l'onglet Trace où l'on peut visualiser la montée de la mesure.Lorsque la mesure est stabilisée, relever la valeur correspondante à la stabilisation de la courbe de mesure (350 pts pour l'exemple correspondant à 35°, soit une progression de 10° par rapport à l'état initial).

Régler la liste déroulante de défilement du temps sur 15mn pour voir apparaître la trace de la progression du signal de mesure.

Vérifier que la valeur de mesure reste dans des valeurs acceptables pour le système :Sur l'onglet "Trace" où l'on peut vérifier la montée de la mesure ; lorsque la mesure est stabilisée, relever la valeur correspondante à la stabilisation de la courbe de mesure (350 pts pour l'exemple correspondant à 35°, soit une progression de 10° par rapport à l'état initial).

Si l’on constate que l'actionneur n'est pas commandé, il faut vérifier le circuit de sortie : z z

Si sortie analogique, alors vérifier la tension ou le courant en sortie de la carte analogique.

Si sortie PWM, alors vérifier : z z l'allumage du voyant de la sortie concernée (%Q0.1, dans l'exemple), le câblage des alimentations et circuit 0V pour les sorties de la base TWDLMDA20DRT, z l'alimentation en puissance de l'actionneur.

Fermer l'écran de visualisation du PID et arrêter le mode manuel en positionnant dans la table d'animation les valeurs suivantes : z z z z

%M0 : Validation régulateur = 0 (Arrêt du régulateur)

%M2 : Choix du mode Automatique ou Manuel = 0 (Arrêt du mode manuel)

%MW17 : Choix du mode de fonctionnement du régulateur PID = 0

%MW18 : Consigne manuelle associée au choix du bit %M2 = 0

TWD USE 10AE

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Etape 5 - Mise en œuvre de la régulation AT + PID

Introduction

Dans cette section, nous abordons le paramétrage du régulateur pour le lancement du fonctionnement en mode AT+PID. Dans ce mode de fonctionnement, le régulateur va exécuter automatiquement le réglage du régulateur sur les coefficients Kp, Ti, Td.

Note : Il convient pendant la séquence de ne pas perturber le système par des variations extérieures qui dérangeraient les réglages finaux. De même, avant le lancement de la séquence AT, il conviendra de s'assurer que le système est en régime stabilisé.

Rappel sur le paramétrage de

Kp, Ti, Td

Pour que ce fonctionnement en mode AT+PID soit possible, il faut que les deux condictions suivantes soient remplies : z

Le paramétrage des coefficients Kp, Ti, Td doit être réglé sur des adresses

mémoires (%MWxx).

z Le paramétrage du type d'Action dans l'onglet Sortie doit être réglé sur une

adresse mémoire bit (%Mxx).

Pour positionner le régulateur en mode AT+PID, suivre ces étapes :

Etape Action

1 z z z z z z

Renseigner ou vérifier les adresses mémoire avec les valeurs suivantes dans la table d'animation : z

%M2 : choix du mode Automatique ou manuel = 0, z

%MW0 : consigne régulateur = 600 (dans l'exemple, la consigne sera active après la séquence AT et le régulateur assurera une température de 60°),

%MW10 à %MW12 : coefficients du régulateur PID (laisser à 0, la séquence AT les renseignera),

%MW13 : limite de la mesure à ne pas dépasser en mode AT = 900 (dans l'exemple, ne pas dépasser z

90°, sinon erreur AT),

%MW14 : consigne de sortie du régulateur en mode AT = 2000 (issue de l'essai en mode manuel.)

Il s'agit de la valeur du changement d'étape appliquée au processus. En mode AT, la consigne de sortie est appliquée directement en sortie du régulateur.

Cette valeur peut être un mot interne (%MW0 à %MW2999), une constante interne (%KW0 à %KW255) ou une valeur directe. La valeur doit donc être comprise entre 0 et 10 000.

Remarque: La consigne de sortie d'auto tuning doit toujours être supérieure à la dernière sortie appliquée au processus.

%MW15 : sortie numérique du régulateur PID (renseignée par le régulateur),

%MW16 : réglage de la période PWM (laisser la valeur 10 réglée précédemment),

%MW17 : choix du mode de fonctionnement du régulateur PID = 2 (AT + PID),

%MW18 : consigne manuelle associée au choix du bit %M2 = 0.

2 Configurez l'automate Twido de façon à ce qu'il effectue une scrutation en mode périodique.

508

TWD USE 10AE

Instructions avancées

Etape Action

3 Régler la Durée de la période de scrutation de l’automate Twido de telle façon que la valeur de la Période

d'échantillonnage (Ts) du régulateur PID en soit un multiple exact.

Remarque: Pour plus de détails sur la détermination de la période d’échantillonnage, voir Conditions de

l'auto tuning, p. 549

Méthodes pour déterminer la période d'échantillonnage (Ts), p. 550

Vérifier que l'automate est en mode RUN.

Renseigner le bit mémoire %M0.

%M0 : validation régulateur = 1 dans la table d'animation.

Double cliquer sur l'item PID dans le navigateur de configuration.

Activer l'onglet Animation pour le numéro de PID souhaité et vérifier que l’animation est conforme à l’écran ci-dessous :

PID

PID number

Général Entrée PID AT Sortie Animation Trace

Mode de marche

PID + AT

Liste des états PID

11/04/2004 19:40 Phase 4 d’auto tuning en cours

PID

Sortie

Consigne

800

Entrée

Mes

259

100

Automate PID

Kp Ti Td

0 0

D/I

Période

Sortie

Limite

900

Consigne de sortie

5000

Créer un fichier table d’animation

Remarque : Les écrans du régulateur PID ne sont rafraîchis que si le régulateur est validé (et API en RUN).

TWD USE 10AE

509

Instructions avancées

Etape Action

8 Cliquer sur l'onglet Trace et attendre que le système démarre la séquence d'AT.

PID

PID number

Général Entrée PID AT Sortie Animation Trace

Mode de marche

PID + AT

Liste des états PID

11/04/2004 20:09 Phase 4 d’auto tuning en cours

Remarque : Le temps d'attente peut durer une dizaine de minutes avant que la procédure d'AT évolue.

Stockage des coefficients calculés Kp, Ti,

Une fois la séquence d'Auto-Tuning terminée, les mots mémoire affectés aux coefficients Kp, Ti, Td sont renseignés par les valeurs calculées. Ces valeurs sont écrites en mémoire RAM et sauvegardées dans l'automate tant que l'application est valide (mise hors tension inférieure à 30 jours) et qu’il n’y a pas de reprise à froid (%S0).

Note : Si le système n'est pas influencé par des fluctuations extérieures, les valeurs peuvent être écrites en dur dans le paramétrage du régulateur PID et le régulateur passer en mode PID seul.

Répétition de la séquence AT

La séquence d'Auto-Tuning est répétée à chaque mise en RUN ou redémarrage à froid (%S0).

Il convient ainsi de tester les mots de diagnostic par le programme pour déterminer la conduite à tenir en cas de redémarrage.

510

TWD USE 10AE

Instructions avancées

Etape 6 - Mise au point des réglages

Accès à la table d’animation

Pour faciliter la mise au point du système, l'accès à la table animée est toujours possible lorsque les écrans des régulateurs PID sont en avant plan.

Note :

Dans le cas où la visualisation des courbes de consigne et de mesure seules via le bouton Détacher de l’onglet Trace (voir fenêtre de l’onglet Trace ci-dessous), l’accès à la table d’animation est alors possible via le menu Fenêtre

→ Editeur de

tables d’animation - Animation...

PID

PID numéro

Général Entrée PID

AT Sortie Animation Trace

15 min

900

800

700

600

500

400

300

200

100

15 0

Initialiser

Détacher

Consigne Mesure

Annuler Précédent Suivant Aide

TWD USE 10AE

511

Instructions avancées

Retour aux

écrans PID

Pour revenir dans les écrans du régulateur PID sans perdre l'historique du tracé des courbes, suivre ces étapes :

Etape Action

1 Double cliquer sur l'item PID dans le navigateur situé dans la partie gauche de l'écran TwidoSoft (voir fenêtre du navigateur ci-dessous) :

Port 2: Modbus, 1

Bus d’expansion

1 : TWDALM3LT

Logiciel

Constantes

Constantes (KD)

Constantes (KF)

Compteurs

Programmateurs cycliques

Compteurs rapides (FC)

Registres LIFO/FIFO

%PLS/%PWM

Blocs horodateur

Temporisateurs

Compteur rapides (VFC)

PID

PID

Programme

Symboles

Tables d’animation

Documentation

2 Lorsque la fenêtre du régulateur PID apparaît, sélectionner le numéro de PID souhaité dans l’onglet Général.

512

TWD USE 10AE

Historique des

états PID

Instructions avancées

Dans l'onglet Animation des régulateurs PID, l'accès aux 15 derniers états du régulateur en cours est disponible en cliquant sur la liste déroulante comme indiqué dans la figure ci-dessous :

PID

PID number

Général Entrée PID

AT Sortie Animation Trace

PID

Mode de marche

PID

Liste des états PID

12/04/2004 17:35 La consigne PID est atteinte

12/04/2004 17:29 Processus d'auto tuning terminé

12/04/2004 17:20 Phase 4 d'auto tuning en cours

12/04/2004 17:02 Phase 1 d'auto tuning en cours