SIMATIC. Logiciel de base pour S7-300/400 Régulation PID. Avant-propos, sommaire. Introduction. Paramétrage. Blocs fonctionnels. Bibliographie.

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1 SIMATIC Logiciel de base pour S7-300/400 Avant-propos, sommaire Introduction 1 Paramétrage 2 Blocs fonctionnels 3 Bibliographie Index A Manuel

2 Consignes de sécurité! Ce manuel contient des marques d avertissement servant d une part à votre sécurité personnelle et d autre part à la protection des produits et appareils. Ces marques d avertissement sont mises en relief par des pictogrammes ayant selon l importance du danger la signification suivante. Danger signifie que la non-application des mesures de précaution appropriées conduit à la mort, à des lésions corporelles graves ou à un dommage matériel important.! Attention signifie que la non-application des mesures de précaution appropriées peut conduire à la mort, à des lésions corporelles graves ou à un dommage matériel important.! Avertissement signifie que la non-application des mesures de précaution appropriées peut conduire à des lésions corporelles légères ou à un dommage matériel. Nota Représente une information importante relative au produit, à la manipulation du produit ou à une partie du manuel, qu il importe de mettre en relief. Personnes qualifiées Seules des personnes qualifiées sont autorisées à mettre en service et à utiliser ces appareils. Au sens des informations relatives à la sécurité figurant dans cette documentation, les personnes qualifiées sont des personnes qui sont habilitées à mettre en service, à mettre à la terre et à repérer des appareils, des systèmes et des circuits, conformément aux règles de sécurité. Utilisation conforme Veillez à respecter :! Attention L appareil/le système ou le composant du système ne pourra être utilisé que pour les cas d application prévus au catalogue et dans la description technique et qu en liaison avec les appareils et composants en provenance de tiers recommandés et agréés par Siemens. Le fonctionnement correct et sûr du produit présuppose un transport, un stockage, une installation et un montage conformes aux règles de l art, ainsi qu un service et un entretien rigoureux. Marque déposée SIMATIC et SINEC sont des marques de SIEMENS AG. Les autres désignations figurant dans ce document peuvent être des marques dont l utilisation par des tiers à leurs propres fins peut enfreindre les droits des propriétaires desdites marques. Copyright Siemens AG 1996 All rights reserved Toute reproduction de ce support d informations, toute exploitation de son contenu sont interdites, sauf autorisation expresse. Tout manquement à cette règle est illicite et expose son auteur au versement de dommages et intérêts. Tous nos droits sont réservés, notamment pour le cas de la délivrance d un brevet ou celui de l enregistrement d un modèle d utilité. Siemens AG Division Automatisation Service automatisation industrielle Postfach 4848, D Nürnberg Siemens Aktiengesellschaft Exclusion de responsabilité Nous avons vérifié que le contenu de ce manuel correspond aux éléments matériels et logiciels qui y sont décrits. Des divergences ne sont cependant pas exclues ce qui nous empêche de garantir une correspondance totale. Les informations fournies dans cet imprimé sont vérifiées régulièrement, les corrections nécessaires sont insérées dans l édition suivante. Nous vous sommes reconnaissants pour toute proposition d amélioration. Siemens AG 1996 Sous réserve de modifications techniques. C79000-G7077-C516

3 Avant-propos Objet du manuel Cercle de lecteurs Ce manuel vous assiste dans l utilisation des blocs de régulation PID. Vous vous familiariserez avec le fonctionnement des blocs de régulation ainsi qu avec l appel de l interface utilisateur de paramétrage de ces blocs. Il existe pour cette interface de paramétrage une aide intégrée qui vous apportera son assistance dans le paramétrage des blocs. Ce manuel s adresse aux lecteurs suivants : Programmeurs S7 Programmeurs en régulation Personnel d exploitation Personnel de maintenance Positionnement dans l environnement produits Régulation PID S7-300/400 Blocs fonctionnels Interface utilisateur de paramétrage Manuel électronique Le progiciel se compose des éléments suivants : Les blocs fonctionnels CONT_C, CONT_S et PULSEGEN. L interface utilisateur de paramétrage pour la configuration des blocs de régulation. Le manuel consacré pour l essentiel à la description des blocs fonctionnels. iii

4 Avant-propos Contenu du manuel Ch. 1 donne un aperçu de la régulation PID Ch. 2 montre comment appeler l interface utilisateur de paramétrage Ch. 3 Décrit les blocs fonctionnels FB 41 CONT_C, FB 42 CONT_S et FB 43 PULSEGEN Informations complémetaires Autre assistance Ce manuel est conçu comme ouvrage de références pour les informations concernant la régulation PID. Pour des informations dépassant ce cadre, veuillez consulter les manuels /70/, /71/, /100/, /101/, /231/, /232/, /234/, /352/. Pour les questions concernant l utilisation et l emploi de la régulation PID, veuillez vous adresser à votre interlocuteur SIMATIC chez l agence Siemens compétente pour votre secteur. Vous trouverez les adresses, par exemple, à l annexe SIEMENS dans le monde du manuel Automate programmable S7-400, installation et configuration d un S Pour les questions et remarques concernant le manuel en soi, merci de remplir le formulaire qui se trouve à la fin du manuel et de le retourner à l adresse indiquée. Par la même occasion, nous vous serions obligés de porter dans ce formulaire votre appréciation personnelle pour ce manuel. Nous organisons également une série de stages pour faciliter la prise de contact avec le système d automatisation SIMATIC S7. Vous obtiendrez notre offre de stages auprès du centre de formation régional Siemens ou, à défaut, auprès du Trainingscenter central à D Nürnberg, Tél iv

5 Sommaire 1 Introduction Paramétrage Blocs fonctionnels Régulation continue avec le FB 41 CONT_C Régulation pas à pas avec le FB 42 CONT_S Formation d impulsions avec le FB 43 PULSEGEN Exemple avec le bloc PULSEGEN A Bibliographie A-1 Index Index-1 v

6 vi

7 Introduction 1 Concept de régulation PID Les blocs fonctionnels (FB) de régulation PID comprennent les blocs pour régulation continue (CONT_C) et pour régulation pas à pas (CONT_S) ainsi que le bloc pour la modulation de largeur d impulsions (PULSEGEN). Les FB de régulation proposent une régulation purement logicielle, c est-à-dire qu un bloc contient toutes les fonctions du régulateur. Les données nécessaires au calcul cyclique sont stockées dans des blocs de données associés, les blocs de données d instance, ce qui permet aux FB de les appeler plusieurs fois. Vous pouvez combiner le bloc FB «PULSEGEN» avec le bloc FB «CONT_C» pour obtenir un régulateur à sortie impulsionnelle pour organes de réglage proportionnels. Fonction de base Une régulation réalisée au moyen des FB se compose d une série de fonctions partielles paramétrables par l utilisateur. En plus du régulateur avec son algorithme PID, les FB intègrent aussi des fonctions de traitement de la consigne, de la mesure ainsi que de la grandeur de réglage calculée. Utilisation Choix du régulateur Une régulation créée avec les deux blocs ci-dessus est neutre, par principe, quant à ses emplois possibles. La performance de régulation et donc la rapidité du traitement dépendent uniquement de la puissance de la CPU utilisée. Pour une CPU donnée, il faut trouver un compromis entre le nombre de régulateurs et la fréquence de traitement de chacun d eux. Plus les boucles de régulation seront rapides, c est-à-dire plus souvent les grandeurs réglantes sont à calculer par unité de temps, moins vous pourrez installer de régulateurs. Il n y a pas de restriction concernant le type de processus à régler. Les blocs fonctionnels s appliquent aux systèmes inertiels (températures, niveaux de remplissages, etc.) comme aux systèmes très rapides (débit, vitesse de rotation, etc.). Nota Il est pratiquement impossible d influencer les propriétés des systèmes réglés, puisqu elles résultent de données de mécanique et de génie des procédés. Le choix du type de régulateur le mieux approprié au système réglé et son adaptation au comportement temporel de ce dernier restent donc les seuls moyens d obtenir un bon résultat de régulation. 1-1

8 Introduction Analyse du système réglé Nota Le comportement statique (gain) et les propriétés dynamiques (retard, temps mort, constante d intégration, etc) du système réglé exercent une influence décisive sur la conception du régulateur et sur le dimensionnement de ses paramètres statiques (influence P) et dynamiques (influence I et D). Il est par conséquent indispensable de connaître exactement le type et les caractéristiques du système réglé. Création Pour créer une régulation, de la phase de structuration à son appel par le programme, en passant par son paramétrage, vous aurez à peine besoin de programmation. Mais il vous faudra bien connaître STEP 7. Aide intégrée L aide intégrée à STEP 7 donne également des renseignements sur les différents blocs fonctionnels. Informations supplémentaires La régulation PID est un sous-ensemble de la régulation standard. Vous trouverez plus de renseignements sur la régulation standard dans le manuel /350/ (disponible en allemand). 1-2

9 Paramétrage 2 Appel de l interface de paramétrage Sous Windows 95, vous appelez l interface utilisateur de paramétrage de PID Control par la séquence de commandes suivante : Démarrer SIMATIC STEP 7 V3 Paramétrage de la régulation PID Dans le premier masque, vous pouvez soit ouvrir un DB d instance existant associé au FB 41 CONT_C ou au FB 42 CONT_S, ou créer un nouveau bloc DB en tant que DB d instance. Si vous créez un nouveau DB d instance, le système vous demande à quel FB vous désirez l associer. Il n existe pas d interface utilisateur de paramétrage pour le FB 43 PULSEGEN. Ses paramètres doivent être définis avec les moyens de STEP 7. Nota L interface utilisateur de paramétrage de la régulation PID peut également servir à paramétrer la régulation intégrée de la CPU 314 IFM. Vous définissez à cet effet les DB d instance que vous associez au SFB 41 ou 42. Aide intégrée Il existe pour l interface utilisateur de paramétrage une aide intégrée qui vous assiste dans le paramétrage des blocs de régulation. Vous avez les possibilités suivantes pour appeler l aide intégrée : par la commande? Rubriques d aide... en appuyant sur la touche F1 en cliquant sur le bouton d aide dans les différents masques de paramétrage 2-1

10 Parametrierung 2-2

11 3 Nota Les FB décrits dans ce chapitre ne sont validés que pour les CPU S7/C7 disposant du niveau de traitement des alarmes d horloge. Vue d ensemble des chapitres Chapitre Contenu Page 3.1 Régulation continue avec le FB 41 «CONT_C» Régulation pas à pas avec le FB 42 «CONT_S» Conformation d impulsions avec le FB 43 «PULSEGEN» Exemple avec le bloc PULSEGEN

12 3.1 Régulation continue avec le FB 41 «CONT_C» Introduction Le bloc FB 41 «CONT_C» sert à régler des processus industriels à grandeurs d entrée et de sortie continues sur les automates programmables SIMATIC S7. Le paramétrage vous permet d activer ou de désactiver des fonctions partielles du régulateur PID et donc d adapter ce dernier au système réglé. Utilisation Vous pouvez utiliser le régulateur comme régulateur PID de maintien autonome mais aussi comme régulateur en cascade, de mélange ou de rapport dans des régulations à plusieurs boucles. Sa méthode de travail se base sur l algorithme PID du régulateur à échantillonnage à sortie analogique, complété le cas échéant par un étage conformateur d impulsions assurant la formation des signaux de sortie à modulation de largeur d impulsions pour régulations à deux ou trois échelons avec organes de réglage proportionnels. Description En plus des fonctions traitant la consigne et la mesure, le FB réalise un régulateur PID prêt à l emploi avec sortie continue de la grandeur de réglage et possibilité d influencer à la main la valeur de réglage. Il propose les fonctions partielles suivantes. Branche de consigne La consigne est entrée en format de virgule flottante à l entrée SP_INT. Branche de mesure La mesure peut être lue en format de périphérie ou de virgule flottante. La fonction CRP_IN convertit la valeur de périphérie PV_PER en un nombre à virgule flottante compris entre 100 et +100 % selon la formule suivante : Sortie de CPR_IN = PV_PER La fonction PV_NORM normalise la sortie de CRP_IN selon la formule suivante : Sortie de PV_NORM = (sortie de CPR_IN) PV_FAC + PV_OFF La valeur par défaut de PV_FAC est 1 et celle de PV_OFF est 0. Formation du signal d erreur La différence entre consigne et mesure donne le signal d erreur. Il traverse une zone morte (DEADBAND) pour supprimer la petite oscillation permanente due à la quantification de la grandeur de réglage (par exemple en cas de modulation de largeur d impulsions avec PULSMGEN). Quand DEADB_W égale 0, la zone morte est désactivée. Algorithme PID L algorithme PID travaille dans l algorithme de position. Les actions proportionnelle, intégrale (INT) et dérivée (DIF) sont en parallèle et peuvent être activées ou désactivées séparément. Ceci permet de paramétrer des régulateurs P, PI, PD et PID, mais aussi un régulateur I pur. 3-2

13 Traitement de la valeur de réglage manuelle Vous pouvez passer du mode automatique au mode manuel et inversement. En mode manuel, la grandeur de réglage est asservie à la valeur de réglage manuelle. L intégrateur (INT) est positionné et aligné de façon interne sur LMN LMN_P DISV et le différentiateur (DIF) est forcé à 0. Ainsi, le passage au mode automatique s effectue sans à-coup. Traitement de la valeur de réglage La fonction LMNLIMIT permet de limiter la grandeur de réglage à des valeurs que vous indiquez. Le dépassement de ces limites par la grandeur d entrée est signalé par des bits. La fonction LMN_NORM normalise la sortie de LMNLIMIT selon la formule suivante : LMN = (sortie de LMNLIMIT) LMN_FAC + LMN_OFF La valeur par défaut de LMN_FAC est 1 et celle de LMN_OFF est 0. La valeur de réglage est disponible aussi en format de périphérie. La fonction CRP_OUT convertit la valeur à virgule flottante LMN en une valeur de périphérie selon la formule : LMN_PER = LMN Action anticipatrice Il est possible d appliquer une grandeur perturbatrice à l entrée DISV. Etats de fonctionnement Démarrage et redémarrage Le bloc FB 41 «CONT_C» dispose d un sous-programme de démarrage qui est exécuté quand le paramètre d entrée COM_RST = TRUE. A la mise en route, l intégrateur est positionné de façon interne sur la valeur d initialisation I_ITVAL. En cas d appel dans un niveau d alarme d horloge, il continue à travailler à partir de cette valeur. Toutes les autres sorties sont positionnées sur leur valeur par défaut. Informations d erreur Le bloc ne procède pa à un contrôle interne d erreur. Le mot indicateur d erreur RET_VAL n est pas employé. 3-3

14 Schéma fonctionnel SP_INT PVPER_ON PV_IN PV_PER CRP_IN % PV_NORM PV_FAC, PV_OFF 0 1 PV + DEADBAND DEADB_W ER GAIN X INT TI, INT_HOLD, I_ITL_ON, I_ITLVAL P_SEL I_SEL LMN_P DISV + + LMN_I DIF TD, TM_LAG D_SEL LMN_D MAN MAN_ON 1 0 LMNLIMIT LMN_HLM, LMN_LLM QLMN_HLM QLMN_LLM LMN_NORM LMN_FAC, LMN_OFF CRP_OUT % LMN LMN_PER Figure 3-1 Schéma fonctionnel de CONT_C 3-4

15 Paramètres d entrée Le tableau 3-1 présente les paramètres d entrée du bloc FB 41 «CONT_C». Tableau 3-1 Paramètres d entrée (INPUT) du bloc FB 41 «CONT_C» Paramètre Type de données Valeurs admises Par défaut COM_RST BOOL FALSE MAN_ON BOOL TRUE PVPER_ON BOOL FALSE P_SEL BOOL TRUE I_SEL BOOL TRUE INT_HOLD BOOL FALSE I_ITL_ON BOOL FALSE D_SEL BOOL FALSE CYCLE TIME >= 1 ms T#1s SP_INT REAL 100,0 à 100,0 (%) ou grandeur physique 1 0,0 Description COMPLETE RESTART / Démarrage Le bloc renferme un sous-programme de démarrage qui est exécuté quand cette entrée est à 1. MANUAL VALUE ON / Activation du mode manuel Quand cette entrée est à 1, la boucle de régulation est interrompue. La valeur de réglage manuelle est sortie comme grandeur de réglage. PROCESS VARIABLE PERIPHERY ON / Activation de la mesure de périphérie Pour que la mesure soit lue en périphérie, il faut relier l entrée PV_PER à la périphérie et mettre à 1 l entrée PVPER_ON. PROPORTIONAL ACTION ON / Activation de l action proportionnelle Dans l algorithme PID, il est possible d activer et de désactiver séparément chacune des actions. L action P est active quand cette entrée est à 1. INTEGRAL ACTION ON / Activation de l action par intégration Dans l algorithme PID, il est possible d activer et de désactiver séparément chacune des actions. L action I est active quand cette entrée est à 1. INTEGRAL ACTION HOLD / Gel de l action par intégration La sortie de l intégrateur peut être gelée. Pour cela, il faut mettre à 1 cette entrée. INITIALIZATION OF THE INTEGRAL ACTION / Initialisation de l action par intégration La sortie de l intégrateur peut être positionnée sur la valeur initiale I_ITL_VAL. Pour cela, il faut mettre à 1 cette entrée. DERIVATIVE ACTION ON / Activation de l action par dérivation Dans l algorithme PID, il est possible d activer et de désactiver séparément chacune des actions. L action D est active quand cette entrée est à 1. SAMPLE TIME / Période d échantillonnage Le temps s écoulant entre les appels de bloc doit être constant. Il est indiqué au niveau de cette entrée. INTERNAL SETPOINT / Consigne interne Cette entrée sert à introduire une valeur de consigne. PV_IN REAL 100,0 à 100,0 (%) ou grandeur physique 1 0,0 PROCESS VARIABLE IN / Mesure d entrée Cette entrée permet de paramétrer une valeur de mise en service ou d appliquer une mesure externe en virgule flottante. 3-5

16 Tableau 3-1 Paramètres d entrée (INPUT) du bloc FB 41 «CONT_C» (suite) Paramètre Type de données Valeurs admises Par défaut PV_PER WORD W#16#0000 Description PROCESS VARIABLE PERIPHERIE / Mesure de périphérie La mesure en format de périphérie est appliquée au régulateur par cette entrée. MAN REAL 100,0 à 100,0 (%) ou grandeur physique 2 0,0 MANUAL VALUE / Valeur de réglage manuelle Cette entrée sert à introduire une valeur de réglage manuelle moyennant des fonctions de contrôle-commande. GAIN REAL 2,0 TI TIME >= CYCLE T#20 s TD TIME >= CYCLE T#10 s TM_LAG TIME >= CYCLE/2 T#2 s PROPORTIONAL GAIN / Coefficient d action proportionnelle Cette entrée indique le gain du régulateur. RESET TIME / Temps d intégration Cette entrée détermine la réponse temporelle de l intégrateur. DERIVATIVE TIME / Temps de dérivation Cette entrée détermine la réponse temporelle de l unité de dérivation. TIME LAG OF THE DERIVATE ACTION / Retard de l action par dérivation L algorithme de l action D contient un retard qui peut être paramétré à cette entrée. DEADB_W REAL >= 0,0 (%) ou grandeur physique 1 0,0 DEAD BAND WIDTH / Largeur de zone morte Le signal d erreur traverse une zone morte. Cette entrée détermine la taille de la zone morte. LMN_HLM REAL LMN_LLM à 100,0 (%) ou grandeur physique 2 100,0 MANIPULATED VALUE HIGH LIMIT / Limite supérieure de la valeur de réglage La valeur de réglage est toujours bornée à une limite supérieure et une limite inférieure. Cette entrée indique la limite supérieure. LMN_LLM REAL 100,0 à LMN_HLM (%) ou grandeur physique 2 0,0 MANIPULATED VALUE LOW LIMIT / Limite inférieure de la valeur de réglage La valeur de réglage est toujours bornée à une limite supérieure et une limite inférieure. Cette entrée indique la limite inférieure. PV_FAC REAL 1,0 PV_OFF REAL 0,0 LMN_FAC REAL 1,0 PROCESS VARIABLE FACTOR / Facteur de mesure Cette entrée est multipliée par la mesure. Elle sert à adapter l étendue de valeur de mesure. PROCESS VARIABLE OFFSET / Décalage de mesure Cette entrée est ajoutée à la mesure. Elle sert à adapter l étendue de valeur de mesure. MANIPULATED VALUE FACTOR / Facteur de valeur de réglage Cette entrée est multipliée par la valeur de réglage. Elle sert à adapter l étendue de réglage. 3-6

17 Tableau 3-1 Paramètres d entrée (INPUT) du bloc FB 41 «CONT_C» (suite) Paramètre Type de données Valeurs admises Par défaut LMN_OFF REAL 0,0 I_ITLVAL REAL 100,0 à 100,0 (%) ou grandeur physique 2 0,0 Description MANIPULATED VALUE OFFSET / Décalage de valeur de réglage Cette entrée est ajoutée à la valeur de réglage. Elle sert à adapter l étendue de réglage. INITIALIZATION VALUE OF THE INTEGRAL ACTION / Valeur d initialisation pour l action par intégration La sortie de l intégrateur peut être forcée par l entrée I_ITL_ON. La valeur d initialisation est appliquée à l entrée I_ITLVAL. DISV REAL 100,0 à 100,0 (%) ou grandeur physique 2 0,0 DISTURBANCE VARIABLE / Grandeur perturbatrice La grandeur perturbatrice est appliquée à cette entrée pour l action anticipatrice. 1. Paramètres dans les branches de consigne et de mesure avec la même unité. 2. Paramètres dans la branche de grandeur de réglage avec la même unité. Paramètres de sortie Le tableau 3-2 présente les paramètres de sortie du bloc FB 41 «CONT_C». Tableau 3-2 Paramètres de sortie (OUTPUT) du bloc FB 41 «CONT_C» Paramètre Type de données Valeurs admises Par défaut Description LMN REAL 0,0 MANIPULATED VALUE / Valeur de réglage Cette sortie donne en virgule flottante la valeur de réglage agissant réellement. LMN_PER WORD W#16#0000 MANIPULATED VALUE PERIPHERY / Valeur de réglage de périphérie Cette sortie fournit la valeur de réglage en format de périphérie. QLMN_HLM BOOL FALSE HIGH LIMIT OF MANIPULATED VALUE REACHED / Grandeur de réglage à la limite supérieure La valeur de réglage est toujours bornée à une limite supérieure et à une limite inférieure. Cette sortie signale le dépassement de la limite supérieure. QLMN_LLM BOOL FALSE LOW LIMIT OF MANIPULATED VALUE REACHED / Grandeur de réglage à la limite inférieure La valeur de réglage est toujours bornée à une limite supérieure et à une limite inférieure. Cette sortie signale le dépassement de la limite inférieure. LMN_P REAL 0,0 PROPORTIONALITY COMPONENT / Composante P Cette sortie contient la composante proportionnelle de la grandeur de réglage. 3-7

18 Tableau 3-2 Paramètres de sortie (OUTPUT) du bloc FB 41 «CONT_C» (suite) Paramètre Type de données Valeurs admises Par défaut Description LMN_I REAL 0,0 INTEGRAL COMPONENT / Composante I Cette sortie contient la composante intégrale de la grandeur de réglage. LMN_D REAL 0,0 DERIVATIVE COMPONENT / Composante D Cette sortie contient la composante différentielle de la grandeur de réglage. PV REAL 0,0 PROCESS VARIABLE / Mesure Cette sortie donne la mesure effective. ER REAL 0,0 ERROR SIGNAL / Signal d erreur Cette sortie donne le signal d erreur effectif. 3-8

19 3.2 Régulation pas à pas avec le FB 42 «CONT_S» Introduction Le bloc FB 42 «CONT_S» sert à régler des processus industriels par des sorties binaires de valeur de réglage attaquant des organes de réglage du type intégrateur. Le paramétrage vous permet d activer ou de désactiver des fonctions partielles du régulateur pas à pas PI et donc d adapter ce dernier au système réglé. Utilisation Vous pouvez utiliser le régulateur comme régulateur PID de maintien autonome mais aussi comme régulateur en cascade, de mélange ou de rapport dans des régulations à plusieurs boucles, mais pas comme régulateur pilote. Sa méthode de travail se base sur l algorithme PI du régulateur à échantillonnage et est complété par les opérateurs générant le signal de sortie binaire à partir du signal de réglage analogique. Description En plus des fonctions traitant la mesure, la FB réalise un régulateur PI prêt à l emploi avec sortie binaire de la valeur de réglage et possibilité d influencer cette valeur de réglage en mode de commande manuelle. Le régulateur pas à pas travaille sans signalisation en retour de position. Il propose les fonctions partielles suivantes. Branche de consigne La consigne est entrée en format à virgule flottante par l entrée SP_INT. Branche de mesure La mesure peut être lue en format de périphérie ou virgule flottante. La fonction CRP_IN convertit la valeur de périphérie PV_PER en un nombre à virgule flottante compris entre 100 et +100 % selon la formule suivante : Sortie de CPR_IN = PV_PER La fonction PV_NORM normalise la sortie de CRP_IN selon la formule suivante : Sortie de PV_NORM = (sortie de CPR_IN) PV_FAC + PV_OFF La valeur par défaut de PV_FAC est 1 et celle de PV_OFF est 0. Formation du signal d erreur La différence entre consigne et mesure donne le signal d erreur. Il traverse une zone morte (DEADBAND) pour supprimer la petite oscillation permanente due à la quantification de la grandeur de réglage (résolution limitée de la valeur de réglage par la vanne de réglage). Quand DEADB_W égale 0, la zone morte est désactivée. 3-9

20 Algorithme pas à pas PI Le bloc fonctionnel (FB) travaille sans signalisation en retour de position. L action I de l algorithme PI et la signalisation en retour fictive de position sont calculées dans un même intégrateur (INT) et comparées en tant que valeur de réaction à l action P restante. La différence est appliquée à un opérateur à trois échelons (THREE_ST) et à un conformateur d impulsions (PULSEOUT) qui forme les impulsions pour la vanne de réglage. La fréquence de commutation du régulateur est réduite par adaptation du seuil de réaction de l élément à trois échelons. Action anticipatrice Il est possible d appliquer à l entrée DISV une grandeur perturbatrice. Etats de fonctionnement Démarrage et redémarrage Le bloc FB 42 «CONT_S» dispose d un sous-programme de démarrage qui est exécuté quand le paramètre d entrée COM_RST est à 1. Toutes les sorties sont positionnées sur leur valeur par défaut. Informations d erreur Le bloc ne procède à aucun contrôle d erreur interne. Le mot indicateur d erreur RET_VAL n est pas employé. 3-10

21 Schéma fonctionnel SP_INT PVPER_ON PV_IN PV_PER CRP_IN % PV_NORM PV_FAC PV_OFF 0 1 PV + DEADBAND DEADB_W ER GAIN X LMNR_HS LMNR_LS INT LMNLIMIT LMNR_SIM DISV + LMNUP LMNDN THREE_ST adaptiv MTR_TM LMNS_ON LMNS_ON AND AND PULSEOUT PULSE_TM, BREAK_TM AND AND OR LMNRS_ON, LMNRSVAL , 0.0 1/MTR_TM + X QLMNUP QLMNDN 1/TI X INT Figure 3-2 Schéma fonctionnel de CONT_S 3-11

22 Paramètres d entrée Le tableau 3-3 présente les paramètres d entrée du bloc FB 42 «CONT_S». Tableau 3-3 Paramètres d entrée (INPUT) du bloc FB 42 «CONT_S» Paramètre Type de données Valeurs admises Par défaut Description COM_RST BOOL FALSE COMPLETE RESTART / Démarrage Le bloc renferme un sous-programme de démarrage qui est exécuté quand cette entrée est à 1. LMNR_HS BOOL FALSE HIGH LIMIT SIGNAL OF REPEATED MANIPULATED VALUE / Signal en retour de butée supérieure Le signal «Vanne de réglage en butée supérieure» est appliqué à cette entrée. LMNR_HS = TRUE signifie : vanne de réglage en fin de course supérieure. LMNR_LS BOOL FALSE LOW LIMIT SIGNAL OF REPEATED MANIPULATED VALUE / Signal en retour de butée inférieure Le signal «Vanne de réglage en butée inférieure» est appliqué à cette entrée. LMNR_LS = TRUE signifie : vanne de réglage en fin de course inférieure. LMNS_ON BOOL TRUE MANIPULATED SIGNALS ON / Activation de la commande manuelle des signaux de réglage Cette entrée permet de commuter sur commande manuelle des signaux de réglage. LMNUP BOOL FALSE MANIPULATED SIGNALS UP / Signal de réglage Augmente En commande manuelle, cette entrée sert à commander la sortie QLMNUP. LMNDN BOOL FALSE MANIPULATED SIGNALS DOWN / Signal de réglage Diminue En commande manuelle, cette entrée sert à commander la sortie QLMNDN. PVPER_ON BOOL FALSE PROCESS VARIABLE PERIPHERY ON / Activation de la mesure de périphérie Pour que la mesure soit lue en périphérie, il faut relier l entrée PV_PER à la périphérie et mettre à 1 l entrée PVPER_ON. CYCLE TIME >= 1 ms T#1s SAMPLE TIME / Période d échantillonnage Le temps s écoulant entre les appels de bloc doit être constant. Il est indiqué au niveau de cette entrée. SP_INT REAL 100,0 à 100,0 (%) ou grandeur physique 1 0,0 INTERNAL SETPOINT / consigne interne Cette entrée sert à introduire une valeur de consigne. 3-12

23 Tableau 3-3 Paramètres d entrée (INPUT) du bloc FB 42 «CONT_S» (suite) Paramètre Type de données Valeurs admises PV_IN REAL 100,0 à 100,0 (%) ou grandeur physique 1 Par défaut 0,0 Description PROCESS VARIABLE IN / Mesure d entrée Cette entrée permet de paramétrer une valeur de mise en service ou d appliquer une mesure externe à virgule flottante. PV_PER WORD W#16#0000 PROCESS VARIABLE PERIPHERIE / Mesure de périphérie La mesure en format de périphérie est appliquée au régulateur à cette entrée. GAIN REAL 2,0 PROPORTIONAL GAIN / Coefficient d action proportionnelle Cette entrée indique le gain du régulateur. TI TIME >= CYCLE T#20 s RESET TIME / Temps d intégration Cette entrée détermine la réponse temporelle de l intégrateur. DEADB_W REAL 0,0 à 100,0 (%) ou grandeur physique 1 1,0 DEAD BAND WIDTH / Largeur de zone morte Le signal d erreur traverse une zone morte. Cette entrée détermine la taille de la zone morte. PV_FAC REAL 1,0 PROCESS VARIABLE FACTOR / Facteur de mesure Cette entrée est multipliée par la mesure. Elle sert à adapter l étendue de la valeur de mesure. PV_OFF REAL 0,0 PROCESS VARIABLE OFFSET / Décalage de mesure Cette entrée est ajoutée à la mesure. Elle sert à adapter l étendue de la valeur de mesure. PULSE_TM TIME >= CYCLE T#3 s MINIMUM PULSE TIME / Durée minimale d impulsion Ce paramètre permet de définir une largeur minimale d impulsion. BREAK_T M TIME >= CYCLE T#3 s MINIMUM BREAK TIME / Durée minimale de pause Ce paramètre permet de définir une durée minimale de pause entre impulsions. MTR_TM TIME >= CYCLE T#30 s MOTOR MANIPULATED VALUE / Temps de réglage du moteur Ce paramètre permet d indiquer le temps que met la vanne de réglage pour aller d une fin de course à l autre. DISV REAL 100,0 à 100,0 (%) ou grandeur physique 2 0,0 DISTURBANCE VARIABLE / Grandeur perturbatrice La grandeur perturbatrice est appliquée à cette entrée pour l action anticipatrice. 1. Paramètres dans les branches de consigne et de mesure avec la même unité. 2. Paramètres dans la branche de grandeur de réglage avec la même unité. 3-13