Paramétrage

Structure mixte/parallèle (mix_par)

Le paramètre mix_par permet de sélectionner la structure :

Si	Alors
mix_par = 0	la structure est mixte, c'est-à-dire que la composante proportionnelle est située à la suite de la composante intégrale et de la composante différentielle. Le gain K des composantes (voir Schéma fonctionnel) correspond à kp.
mix_par = 1	la structure est parallèle, c'est-à-dire que le gain proportionnel est parallèle au gain intégral et au gain différentiel. Dans ce cas, le gain kp ne s'applique pas à la composante intégrale et à la composante différentielle. Dans ce cas, le gain K correspond au ratio entre la sortie et la gamme.

Algorithmes absolus (ti = 0)

Les algorithmes absolus sont utilisés lorsque aucune composante intégrale n'est attribuée (ti = 0). Dans ce cas, la sortie OUT est calculée en premier lieu et la modification de sortie est ensuite déduite.

Algorithmes incrémentaux (ti > 0)

Les algorithmes incrémentaux sont employés si une composante intégrale est présente (lorsque ti > 0). Cet algorithme est particulier en ce sens qu'il calcule d'abord la modification de sortie OUTD pour ensuite déterminer la sortie en valeur absolue au moyen de la formule suivante :

Cette forme d'algorithme permet d'intercaler un bloc fonction SERVO en aval du régulateur afin d'obtenir une régulation astatique.

En outre, cette forme incrémentale offre les fonctionnalités suivantes :

Fonctionnalité	Commentaires
Composante intégrale externe au module (avec en_rcpy = 1)	Lorsque la composante réelle diverge de la valeur calculée par le régulateur (en cas de boucle ouverte), le calcul doit prendre pour base la valeur réelle. Si une telle valeur est disponible, elle doit être affectée à l'entrée RCPY et le paramètre en_rcpy doit être mis à 1. Lorsque le bloc fonction exécute les calculs, l'équation OUT(new) = OUT (old) + OUTD devient OUT (new) = RCPY+ OUTD Ce dispositif est intéressant pour la régulation en cascade ou analogue au mode cascade. Note : dans ce cas, la sortie OUT n'est pas limitée.
Fonction antisaturation avancée	La forme incrémentale du régulateur PID propose, par défaut, une fonction d'antisaturation prise en compte dans l'algorithme. Ce type est la base quand aw_type = 0. Dans ce cas, il est possible que la sortie soit saturée et s'éloigne subitement de sa valeur limite, même si le signe du décalage ne change pas (par ex. en raison d'une légère perturbation pendant la mesure). Vous pouvez alors mettre en œuvre une deuxième fonction antisaturation (aw_type = 1) qui évite que la sortie dépasse sa valeur limite tant que le décalage ne change pas le signe.

Fonctionnalité

Commentaires

Composante intégrale externe au module

(avec en_rcpy = 1)

Lorsque la composante réelle diverge de la valeur calculée par le régulateur (en cas de boucle ouverte), le calcul doit prendre pour base la valeur réelle. Si une telle valeur est disponible, elle doit être affectée à l'entrée RCPY et le paramètre en_rcpy doit être mis à 1. Lorsque le bloc fonction exécute les calculs, l'équation

OUT(new) = OUT (old) + OUTD

devient

OUT (new) = RCPY+ OUTD

Ce dispositif est intéressant pour la régulation en cascade ou analogue au mode cascade.

Note : dans ce cas, la sortie OUT n'est pas limitée.

Fonction antisaturation avancée

La forme incrémentale du régulateur PID propose, par défaut, une fonction d'antisaturation prise en compte dans l'algorithme. Ce type est la base quand aw_type = 0. Dans ce cas, il est possible que la sortie soit saturée et s'éloigne subitement de sa valeur limite, même si le signe du décalage ne change pas (par ex. en raison d'une légère perturbation pendant la mesure). Vous pouvez alors mettre en œuvre une deuxième fonction antisaturation (aw_type = 1) qui évite que la sortie dépasse sa valeur limite tant que le décalage ne change pas le signe.

Pondération de la consigne de la composante proportionnelle (amortissement du débordement)

Lorsque la composante intégrale existe (ti > 0), le paramètre ovs_att permet de pondérer la composante proportionnelle. Le calcul de la composante proportionnelle repose alors sur le décalage pondéré (

Ainsi, il est possible d'influencer un débordement susceptible de survenir lors des modifications de consignes. L'objectif est d'obtenir une composante proportionnelle intensive et, par conséquent, une réponse dynamique aux perturbations tout en évitant les débordements lors de la régulation.

Le paramètre ovs_att peut continuellement osciller entre :

Valeur	Signification
0	le décalage (écart de régulation) de la composante proportionnelle active (cas classique)
1	la mesure (grandeur de régulation) de la composante proportionnelle active (lors des procédés sensibles ou des procédés intégraux).

Bande morte sur l'écart (dband)

Lorsque le point de fonctionnement est atteint, la bande morte permet de limiter les valeurs plus faibles de l'actionneur. Tant que le décalage reste sous dband, le calcul du bloc fonction prend pour base la valeur zéro.

Dans la bande morte, le paramètre avancé gain_kp peut être utilisé pour modifier le décalage. Cette opération est préférable à une suppression pure et simple. La modification du décalage (multiplié par gain_kp) permet de calculer la composante proportionnelle et la composante intégrale.

Représentation de la modification du décalage

Gain de transition de la composante différentielle

Le bloc fonction PIDFF contient un filtre de premier ordre pour la composante différentielle. Vous pouvez paramétrer le gain de filtre kd pour traiter des procédés qui nécessitent un filtrage très intense de la composante différentielle, mais aussi des procédés qui n'exigent pas un filtrage de cette composante puisque le signal est assez « pur ».

Composante Feed-Forward de compensation des perturbations (entrée FF)

Lors d'une régulation PID classique, le régulateur réagit aux modifications de sortie du procédé de régulation (en cas de boucle fermée). En cas de perturbation, le régulateur ne réagit que si la mesure s'écarte de la consigne. La fonction Feed-Forward permet de compenser une perturbation mesurable dès qu'elle se produit. Cette fonction conçue comme une boucle ouverte supprime les effets de la perturbation. Dans ce cas, on parle d'ajustement des grandeurs perturbatrices (Feed Forward).

La composante de l'entrée Feed Forward à la sortie du régulateur est ajustée après la prise en compte du sens de régulation direct ou inverse.

Le calcul s'exécute selon la formule suivante :

Un exemple d'application concret de cette fonction est présenté dans la section Exemple d'application de la fonction Feed Forward.

NOTE : si ff_sup = ff_inf, le calcul de la composante Feed_Forward est ignoré.

Autres propriétés

Ce bloc fonction possède les propriétés suivantes :

Le paramètre outbias permet de préciser que le procédé ne contient pas de composante intégrale (ti= 0).
La sortie OUT est limitée entre out_min et out_max en mode automatique et entre out_inf et out_sup en mode manuel et Tracking. Lorsque la valeur calculée par le bloc fonction (ou saisie en mode manuel par l'opérateur) dépasse une de ces valeurs limites, la valeur de OUT est écrêtée. La sortie incrémentale OUT_D ne tient pas compte de cet écrêtage. Ceci permet au bloc fonction PIDFF de commander un bloc fonction SERVO sans avoir à retourner la position de l'actionneur (régulation continue).
La pente de variation de la sortie est limitée par le paramètre outrate.
La sélection de l'action directe/inverse (paramètre rev_dir) permet d'adapter le sens de régulation à la liaison actionneur/procédé.
La composante différentielle peut avoir un impact sur la mesure (pv_dev = 0), mais aussi sur le décalage (pv_dev = 1)
pv_inf et pv_sup correspondent à la valeur inférieure et à la valeur supérieure de la consigne.
Le bloc fonction peut aussi fonctionner en mode intégral pur (avec kp= 0).