Régulation: Les variables et les symboles


1. Les variables


On veut maintenat régler le niveau d'eau exactement à 75%. cette valeur voulue est dite consigne SP. La tâche du régulateur ou controlleur est de veiller à ce que cette consigne soit maintenue et d'agir en cas de perturbations éventuelles. La grandeur que l'on veut régler c'est le niveau; cette grandeur est dite la grandeur régulée. Si on veut la réguler, on doit d'abord la mesurer pour la comparer à la consigne . La grandeur régulée est mesurée. Sa mesure ecrite M%, détectée par l'élement primaire est transmise par le transmetteur au controlleur pour la traiter. Ce dernier, une fois compare M% à la consigne SP pour évaleur l'erreur e envoie une valeur dite la commande Out% au convertisseur. La variable mesurée M% est aussi appelée variable de procédé VP (process value).

Le procédé est l'ensemble des opérations qui se déroulent dans le but de traiter un produit. Un procédé est soit continu, c'est à dire qui se fait sans interruption; soit discontinu (bash).

la grandeur qui règle la grandeur réglée est dite réglante. Ici, ce qui règle le niveau d'eau c'est le débit d'entrée. Cette valeur réglante est dite aussi une variable manipulée.

Les grandeurs mentionnées: régulées, régulantes, consigne (SP), valeur du procédé (PV) y compris une perturbation sont dites des grandeurs fonctionnelles, par opposition aux grandeurs technologiques faisant partie de la gémétrie et des dimensions des équipements, comme le diamètre d'un réservoir.

Dans une boucle fermée (BF), l'action sur le système commandé (niveau du réservoir par l'intermédiare de la vanne de régulation) dépend de la grandeur commandée (de sortie Out%). Puis l'effet de cette commande revient au régulateur de nouveau pour y être traitée. Par contre, pour une boucle ouverte (BO), le régulateur n'en fait pas usage.

L'ensemble du dispositif, quand la boucle est férmée, constitue un asservissement ou système asservi.

2. Les Symboles


Notre but est de régulariser le système, c'est à dire une fois le SP est établi, toute modification dans le déroulement des opérations doit être traitée par le controlleur.
Pour utiliser et comprendre la régulation on doit la représenter en adoptant des schémas et des symboles. Cette représentation est régie par la norme ISA (International Symbolisation Association). Ainsi, un instrument est représenté par son symbole approprié. C'est presque toujours le cas, le symbole est encerclé. La première lettre désigne la variable à réguler (mesurée, ou de procédé PV); les lettres qui suivent représentent la ou les fonctions de l'appareil.
Dans notre exemple de régulation du niveau d'eau dans le réservoir, la première lettre qui est le PV est le niveau qui a pour symbole L pour Level, la lettre qui suit, qui est la fonction de l'appareil, ici c'est de réguler ou controller est symbolisée par C pour Controller. Lorsque ce controlleur (ou régulateur) affiche la valeur controllée, sa deuxième fonction est aussi d'indiquer cette valeur, ainsi il portera la lattre I pour Indicator. Pour un régulateur de niveau, le symbole à l'interieur du cercle est LIC. Pour l'élement primaire le symbole est la lettre encerclée LE (Level Element), pour le transmetteur LT (Level Transmetter), pour le convertisseur LY (level ...), et enfin pour la vanne de régulation LCV (Level Control Valve).


Un symbole, à l'interieur d'un cercle avec un trait plein représente un instrument local, c'est à dire qu'il est présent dans la salle de contrôle (comme le régulateur).
Un symbole dans un cercle sans trait représente un appareil planté dans le site, à l'extérieur de la salle de contrôle.
Que ce soit dans la salle de contrôle ou dans le site, un trait discontinu dans le cercle correspond à un instrument non accessible à des fins d'opérations (c'est le cas par exemple d'un petit transformateur électrique fixé derrière un tableau de bord). Le capteur, comme le transmetteur ou le convertisseur font partie des instruments non accessibles: on a pas besoin d'y accéder, une connection vers eux suffit, contrairement au controlleur qui en plus d'être connecté doit être accessible pour faire des opérations.

Les connections, c'est à dire les traits qui joignent les instruments sont aussi normalisés: Un trait fin représente la connection vers le procédé (ici le tuyau d'eau de capteur E vers le transmetteur); un trait en pointillé représente une connection électrique, et un signal hachuré représente une connection pneumatique .

La table suivante montre les genres de signaux reçus et transmis par chaque appareil:
Appareil Capteur Transmetteur Régulateur Convertisseur Vanne
Signal reçu Mécanique * Électrique Électrique Pneumatique
Signal transmis * Électrique Électrique Pneumatique Mécanique


©: The scientificsentence.net. 2007.