Schneider Electric Bibliothèque de blocs IEC - Intercalaire : CONT_CTL Mode d'emploi

Concept 2.6
Bibliothèque de blocs IEC
Intercalaire : CONT_CTL
33002224.04
01/2007
www.telemecanique.com
2
Table des matières
Consignes de sécurité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
A propos de ce manuel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Partie I Généralités relatives à la bibliothèque de
modules CONT_CTL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Présentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Chapitre 1
Paramétrage des fonctions et blocs fonction . . . . . . . . . . . . . 23
Paramétrage des fonctions et blocs fonction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Chapitre 2
Informations générales sur la bibliothèque de
modules CONT_CTL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Présentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Groupes de la bibliothèque de modules CONT_CTL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Modes de fonctionnement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Cycles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Gestion des erreurs. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Convention . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
27
28
34
36
37
38
Partie II Description des EFB (de A à PH) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Présentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Chapitre 3
ALIM : Limiteur de variation de deuxième ordre . . . . . . . . . . . 41
Présentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Description sommaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Représentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Description détaillée . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Erreur d'exécution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
41
42
43
44
45
3
Chapitre 4
AUTOTUNE : Réglage automatique du régulateur . . . . . . . . . 47
Présentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Description sommaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Représentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
Principe du réglage automatique du régulateur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
Principe d'identification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
Paramétrage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
Couplage du régulateur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
Modes de fonctionnement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
Diagnostic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
État du réglage automatique du régulateur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
Causes de la défaillance au démarrage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
Causes de l'abandon du réglage automatique du régulateur . . . . . . . . . . . . . . . 63
Lancement d'un test après la fin du réglage automatique du régulateur . . . . . . . 65
Erreur d'exécution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
Chapitre 5
COMP_DB : Comparaison . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
Présentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
Description sommaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
Représentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
Description détaillée. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
Erreur d'exécution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
Chapitre 6
COMP_PID : Régulateur PID complexe . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
Présentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
Description sommaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
Représentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
Schéma fonctionnel du régulateur complexe PID . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
Paramétrage du régulateur COMP_PID : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
Antisaturation pour COMP_PID . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
Sélection du type de régulateur pour COMP_PID . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
Commutation sans à-coups entre les modes de fonctionnement . . . . . . . . . . . . 87
Sélection du mode de fonctionnement de COMP_PID . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
Formules détaillées . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
Erreur d'exécution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
Chapitre 7
DEADTIME : Terme de temps mort . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
Présentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
Description sommaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
Représentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
Modes de fonctionnement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
Exemple de comportement du bloc fonction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
Erreur d'exécution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
4
Chapitre 8
DELAY : Terme de temps mort . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
Présentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Description sommaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Représentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Modes de fonctionnement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Exemple de comportement du bloc fonction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Chapitre 9
DERIV : Dérivateur avec lissage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
Présentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Description sommaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Représentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Formules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Description détaillée . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Exemple de bloc fonction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Erreur d'exécution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Chapitre 10
115
116
117
118
120
121
122
FGEN : Générateur de fonctions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
Présentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Description sommaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Représentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Paramétrage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Sélection de fonction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Définition de la fonction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Diagramme des fonctions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Cas particuliers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Chronogramme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Chapitre 12
109
110
111
112
113
114
114
DTIME : Retard . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
Présentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Description sommaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Représentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Paramétrage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Initialisations et modes de fonctionnement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Exemple de mesure du coefficient de débit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Erreur d'exécution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Chapitre 11
103
104
105
106
108
123
124
125
126
127
128
131
135
136
INTEG : Intégrateur avec limitation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
Présentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Description sommaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Représentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Description détaillée . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Erreur d'exécution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
139
140
141
142
143
5
Chapitre 13
INTEGRATOR : Intégrateur avec limitation . . . . . . . . . . . . . . 145
Présentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
Description sommaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
Représentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
Description détaillée. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
Erreur d'exécution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
Chapitre 14
INTEGRATOR1 : Intégrateur avec limitation . . . . . . . . . . . . . 151
Présentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
Description sommaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152
Représentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153
Description détaillée. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154
Erreur d'exécution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
Chapitre 15
K_SQRT : Racine carrée . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
Présentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
Description sommaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
Représentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
Erreur d'exécution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
Chapitre 16
LAG : Terme de retard de premier ordre . . . . . . . . . . . . . . . . 161
Présentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
Description sommaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
Représentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163
Description détaillée. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164
Chapitre 17
LAG1 : Terme de retard de premier ordre . . . . . . . . . . . . . . . 167
Présentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167
Description sommaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168
Représentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169
Description détaillée. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170
Chapitre 18
LAG2 : Terme de retard de deuxième ordre . . . . . . . . . . . . . 173
Présentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173
Description sommaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174
Représentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
Description détaillée. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176
Chronogramme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
Chapitre 19
LAG_FILTER : Terme de retard de premier ordre . . . . . . . . . 179
Présentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179
Description sommaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180
Représentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181
Description détaillée. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182
6
Chapitre 20
LDLG : Terme PD avec lissage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
Présentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Description sommaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Représentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Description détaillée . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Exemples de bloc fonction LDLG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Chapitre 21
LEAD : Dérivateur avec lissage. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189
Présentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Description sommaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Représentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Description détaillée . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Chapitre 22
201
202
203
204
205
LIMV : Limiteur de variation de premier ordre . . . . . . . . . . . . 207
Présentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Description sommaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Représentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Description détaillée . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Erreur d'exécution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Chapitre 25
193
194
195
196
197
199
LEAD_LAG1 : Terme PD avec lissage . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201
Présentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Description sommaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Représentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Description détaillée . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Exemples de bloc fonction LEAD_LAG1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Chapitre 24
189
190
191
192
LEAD_LAG : Terme PD avec lissage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193
Présentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Description sommaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Représentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Description détaillée . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Exemple de bloc fonction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Erreur d'exécution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Chapitre 23
183
184
185
186
187
207
208
209
210
211
MFLOW : Module pour débit masse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213
Présentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Description sommaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Représentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Description détaillée . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Erreur d'exécution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
213
214
215
216
217
7
Chapitre 26
MS : Commande manuelle d'une sortie . . . . . . . . . . . . . . . . . 219
Présentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219
Description sommaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220
Représentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221
Description détaillée. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223
Exemple . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226
Erreur d'exécution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227
Chapitre 27
MULDIV_W : Multiplication/Division . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229
Présentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229
Description sommaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230
Représentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230
Erreur d'exécution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231
Chapitre 28
PCON2 : Régulateur à deux positions . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233
Présentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233
Description sommaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234
Représentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235
Description détaillée. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236
Erreur d'exécution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238
Chapitre 29
PCON3 : Régulateur à trois positions . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239
Présentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239
Description sommaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240
Représentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241
Description détaillée. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243
Erreur d'exécution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245
Chapitre 30
PD_or_PI : Commutation de structure régulateur PD / PI . . 247
Présentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247
Description sommaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248
Représentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249
Schéma fonctionnel du bloc fonction PD_or_PI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251
Description détaillée. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252
Formules détaillées . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255
Erreur d'exécution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257
Chapitre 31
PDM : Modulation par impulsion de durée . . . . . . . . . . . . . . 259
Présentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259
Description sommaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 260
Représentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261
Description détaillée. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263
Erreur d'exécution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 267
8
Partie III Description des EFB (de PI à Z) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269
Vue d'ensemble. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269
Chapitre 32
PI : Régulateur PI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 271
Présentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Description sommaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Représentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Formules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Paramétrage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Modes de fonctionnement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Exemple de régulateur PI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Erreur d'exécution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Chapitre 33
PI1 : Régulateur PI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 281
Présentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Description sommaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Représentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Formules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Paramétrage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Modes de fonctionnement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Exemple de régulateur PI1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Erreur d'exécution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Chapitre 34
281
282
283
284
285
287
288
289
PI_B : Régulateur PI simple . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 291
Présentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Description sommaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Représentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Formules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Paramétrage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Équations détaillées . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Erreur d'exécution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Chapitre 35
271
272
273
275
276
278
279
280
291
292
293
295
296
300
302
PID : Régulateur PID . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303
Présentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Présentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Représentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Schéma fonctionnel du bloc fonction PID. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Paramétrage du régulateur PID . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Modes de fonctionnement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Formules détaillées . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Erreur d'exécution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
303
304
305
307
308
310
313
315
9
Chapitre 36
PID1 : Régulateur PID . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 317
Présentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 317
Description sommaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 318
Représentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 319
Schéma fonctionnel du bloc fonction PIP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 321
Paramétrage du régulateur PID1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 322
Modes de fonctionnement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 324
Formules détaillées . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 327
Erreur d'exécution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 329
Chapitre 37
PID_P : Régulateur PID à structure parallèle . . . . . . . . . . . . 331
Présentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 331
Description sommaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 332
Représentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 333
Paramétrage du régulateur COMP_PID . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 335
Modes de fonctionnement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 337
Formules détaillées . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 338
Erreur d'exécution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 340
Chapitre 38
PID_PF : Régulateur PID à structure parallèle . . . . . . . . . . . 341
Présentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 331
Description sommaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 342
Représentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 343
Paramétrage du régulateur PID_PF . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 345
Modes de fonctionnement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 347
Formules détaillées . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 348
Erreur d'exécution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 340
Chapitre 39
PIDFF : Régulateur PID complet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 351
Présentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 351
Description sommaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 352
Représentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 353
Formules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 356
Schéma fonctionnel du régulateur PIDFF . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 358
Paramétrage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 359
Modes de fonctionnement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 364
Équations détaillées. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 365
Équations détaillées : Algorithme incrémental régulateur PID. . . . . . . . . . . . . . 368
Équations détaillées : Algorithme incrémental Mode intégral . . . . . . . . . . . . . . 370
Exemples de bloc fonction PIDFF . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 372
Erreur d'exécution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 377
10
Chapitre 40
PIDP1 : Régulateur PID à structure parallèle . . . . . . . . . . . . . 379
Présentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Description sommaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Représentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Paramétrage du régulateur PIDP1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Modes de fonctionnement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Formules détaillées . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Erreur d'exécution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Chapitre 41
PIP : Régulateur cascade PIP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 389
Présentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Description sommaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Représentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Schéma fonctionnel du bloc fonction PIP. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Paramétrage du régulateur cascade PIP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Modes de fonctionnement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Formules détaillées . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Erreur d'exécution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Chapitre 42
401
402
403
405
406
408
409
411
PWM : Modulation à largeur d'impulsion . . . . . . . . . . . . . . . . 413
Présentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Description sommaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Représentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Formules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Description détaillée . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Exemples de bloc fonction PWM. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Chapitre 44
389
390
391
393
394
396
398
399
PPI : Régulateur cascade PPI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 401
Présentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Description sommaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Représentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Schéma fonctionnel du bloc fonction PPI. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Paramétrage du régulateur cascade PPI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Modes de fonctionnement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Formules détaillées . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Erreur d'exécution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Chapitre 43
379
380
381
383
385
386
388
413
414
415
416
417
420
PWM1 : Modulation à largeur d'impulsion . . . . . . . . . . . . . . . 423
Présentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Description sommaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Représentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Formules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Description détaillée . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Exemples de bloc fonction PIDFF . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
423
424
425
426
427
429
11
Chapitre 45
QDTIME : Terme de temps mort . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 431
Présentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 431
Description sommaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 432
Représentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 433
Description détaillée. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 434
Chapitre 46
QPWM : Modulation à largeur d'impulsion (simple) . . . . . . . 437
Présentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 437
Description sommaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 438
Représentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 439
Formules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 440
Description détaillée. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 441
Exemples de bloc fonction QPWM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 443
Chapitre 47
RAMP : Générateur de rampe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 445
Présentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 445
Description sommaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 446
Représentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 446
Description détaillée. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 447
Erreur d'exécution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 449
Chapitre 48
RATIO : Régulateur de rapport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 451
Présentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 451
Description sommaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 452
Représentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 453
Description détaillée. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 454
Erreur d'exécution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 456
Chapitre 49
SCALING : Mise à l'échelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 457
Présentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 457
Description sommaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 458
Représentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 458
Paramétrage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 459
Erreur d'exécution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 460
Chapitre 50
SCON3 : Régulateur PI chaud/froid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 461
Présentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 461
Description sommaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 462
Représentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 463
Description détaillée. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 464
Erreur d'exécution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 466
12
Chapitre 51
SERVO : Commande pour servomoteurs électriques. . . . . . 467
Présentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Description sommaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Représentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Paramétrage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Algorithmes du bloc fonction SERVO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Modes de fonctionnement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Exemples de bloc fonction SERVO. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Erreur d'exécution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Chapitre 52
SMOOTH_RATE : Dérivateur avec lissage . . . . . . . . . . . . . . . 483
Présentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Description sommaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Représentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Formules du bloc fonction SMOOTH_RATE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Description détaillée . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Chapitre 53
497
498
499
500
502
STEP2 : Régulateur à deux positions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 503
Présentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Description sommaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Représentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Description détaillée . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Erreur d'exécution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Chapitre 56
489
490
491
493
496
SPLRG : Commande de deux actionneurs. . . . . . . . . . . . . . . 497
Présentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Description sommaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Représentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Description détaillée . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Erreur d'exécution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Chapitre 55
483
484
484
485
486
SP_SEL : Ajusteur de la valeur de consigne . . . . . . . . . . . . . 489
Présentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Description sommaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Représentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Description détaillée . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Erreur d'exécution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Chapitre 54
467
468
468
470
472
473
474
482
503
504
505
506
507
STEP3 : Régulateur à trois positions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 509
Présentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Description sommaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Représentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Description détaillée . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Erreur d'exécution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
509
510
511
512
514
13
Chapitre 57
SUM_W : Additionneur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 515
Présentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 515
Description sommaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 516
Représentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 516
Erreur d'exécution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 516
Chapitre 58
THREEPOINT_CON1 : Régulateur à trois positions . . . . . . . 517
Présentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 517
Description sommaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 518
Représentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 518
Description détaillée. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 520
Erreur d'exécution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 523
Chapitre 59
THREE_STEP_CON1 : Régulateur PI chaud/froid . . . . . . . . 525
Présentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 525
Description sommaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 526
Représentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 527
Description détaillée. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 528
Erreur d'exécution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 530
Chapitre 60
TOTALIZER : Intégrateur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 531
Présentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 531
Présentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 532
Représentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 533
Formules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 535
Description détaillée. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 536
Erreur d'exécution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 540
Chapitre 61
TWOPOINT_CON1 : Régulateur à deux positions . . . . . . . . 541
Présentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 541
Description sommaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 542
Représentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 543
Description détaillée. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 544
Erreur d'exécution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 546
Chapitre 62
VEL_LIM : Limiteur de variation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 547
Présentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 547
Description sommaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 548
Représentation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 549
Description détaillée. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 550
Erreur d'exécution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 551
14
Chapitre 63
VLIM : Limiteur de variation de premier ordre . . . . . . . . . . . . 553
Présentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Description sommaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Représentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Description détaillée . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Erreur d'exécution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
553
554
555
556
557
Glossaire
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 559
Index
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 585
15
16
Consignes de sécurité
§
Informations importantes
AVIS
Veuillez lire soigneusement ces consignes et examiner l'appareil afin de vous
familiariser avec lui avant son installation, son fonctionnement ou son entretien. Les
messages particuliers qui suivent peuvent apparaître dans la documentation ou sur
l'appareil. Ils vous avertissent de dangers potentiels ou attirent votre attention sur
des informations susceptibles de clarifier ou de simplifier une procédure.
L'apposition de ce symbole à un panneau de sécurité Danger ou Avertissement
signale un risque électrique pouvant entraîner des lésions corporelles
en cas de non-respect des consignes.
Ceci est le symbole d'une alerte de sécurité. Il vous avertit d'un risque
de blessures corporelles. Respectez scrupuleusement les consignes de sécurité
associées à ce symbole pour éviter de vous blesser ou de mettre votre vie en
danger.
DANGER
DANGER indique une situation immédiatement dangereuse qui, si elle n'est pas
évitée, entraînera la mort ou des blessures graves.
AVERTISSEMENT
AVERTISSEMENT indique une situation présentant des risques susceptibles de
provoquer la mort, des blessures graves ou des dommages matériels.
ATTENTION
ATTENTION indique une situation potentiellement dangereuse et susceptible
d'entraîner des lésions corporelles ou des dommages matériels.
33002224
17
Consignes de sécurité
REMARQUE
IMPORTANTE
Les équipements électriques doivent être installés, exploités et entretenus par un
personnel d'entretien qualifié. Schneider Electric n'assume aucune responsabilité
des conséquences éventuelles découlant de l'utilisation de cette documentation.
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18
33002224
A propos de ce manuel
Présentation
Objectif du
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Cette documentation a pour objectif de vous aider à configurer des fonctions et des
blocs fonction.
Champ
d'application
Cette documentation s'applique à Concept 2.6 sous Microsoft Windows 98,
Microsoft Windows 2000, Microsoft Windows XP et Microsoft Windows NT 4.x.
Note : Vous trouverez des indications supplémentaires dans le fichier README
de Concept.
Document à
consulter
Titre
Référence
Introduction à l'installation de Concept
840 USE 502 01
Manuel de l'utilisateur Concept
840 USE 503 01
Concept-EFB User Manual
840 USE 505 00
Bibliothèque de modules Concept LL984
840 USE 506 01
Vous pouvez télécharger ces publications techniques ainsi que d'autres
informations techniques à partir de notre site Web : www.telemecanique.com
Commentaires
utilisateur
33002224
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19
A propos de ce manuel
20
33002224
Généralités relatives à la
bibliothèque de modules
CONT_CTL
I
Présentation
Introduction
Cette section contient des informations générales sur la bibliothèque de module
CONT_CTL.
Contenu de cette
partie
Cette partie contient les chapitres suivants :
33002224
Chapitre
Titre du chapitre
Page
1
Paramétrage des fonctions et blocs fonction
23
2
Informations générales sur la bibliothèque de modules
CONT_CTL
27
21
Généralités
22
33002224
Paramétrage des fonctions et
blocs fonction
33002224
1
23
Paramétrage
Paramétrage des fonctions et blocs fonction
Généralités
Tout FFB se compose d'une opération, des opérandes nécessaires à l'opération et
d'un nom d'instance/numéro de fonction.
FFB
p. ex. Retard à l'enclenchement)
Nom d'instance/
Compteur de fonction
(par ex. FBI_2_22 (18))
Opération
Opérande
(par ex. TON)
Paramètre
formel
(par ex.
IN,PT,Q,ET)
Paramètre courant
Variable, élément
d'une variable multiéléments, libellé,
adresse directe
(par ex. ENABLE,
EXP.1, TIME,
ERROR, OUT,
%4:0001)
FBI_2_22 (18)
TON
ENABLE
EXP.1
TIME
EN
IN
PT
ENO
Q
ET
ERROR
OUT
%4:00001
Opération
L'opération détermine la fonctionnalité qui doit être exécutée par le FFB, p. ex.
registre à décalage ou opérations de conversion.
Opérande
L'opérande détermine avec quoi l'opération doit être exécutée. Dans les FFB, il est
constitué de paramètres formels et de paramètres réels.
24
33002224
Paramétrage
Paramètre
formel/paramètre
réel
Le paramètre formel réserve la place pour un opérande. Lors du paramétrage, un
paramètre actualisé (paramètre réel) est affecté au paramètre formel.
Lancement
conditionnel/
inconditionnel
Chaque FFB peut disposer d'un lancement "conditionnel" ou "non conditionnel". La
condition est réalisée par une connexion préalable de l'entrée EN.
l EN démasqué
appel conditionnel (le FFB est traité uniquement lorsque EN = 1)
l EN masqué
appel non conditionnel (le FFB est toujours traité)
Le paramètre réel peut être une variable, une variable multi-éléments, un élément
d'une variable multi-éléments, un libellé ou une adresse directe.
Note : Si elle n'est pas paramétrée, l'entrée EN doit être masquée. Étant donné
que les entrées non paramétrées sont automatiquement occupées par un "0", le
FFB ne serait jamais exécuté.
Note : Dans le cas des blocs fonction bloqués (EN = 0) disposant d'une fonction
temporelle interne (par exemple, DELAY), il semble que le temps continue de
s'écouler, car il est calculé à l'aide de l'horloge système, le rendant indépendant du
cycle programme et de la validation du bloc.
Appel de
fonctions et DE
blocs fonction en
IL et ST
33002224
Pour l'appel des fonctions et des blocs fonction dans IL (liste d'instructions) et ST
(littéral structuré), veuillez vous référer aux chapitres correspondants du manuel de
l'utilisateur.
25
Paramétrage
26
33002224
Informations générales sur la
bibliothèque de modules
CONT_CTL
2
Présentation
Introduction
Ce chapitre contient des informations générales relatives à la bibliothèque de
modules CONT_CTL.
Contenu de ce
chapitre
Ce chapitre contient les sujets suivants :
33002224
Sujet
Page
Groupes de la bibliothèque de modules CONT_CTL
28
Modes de fonctionnement
34
Cycles
36
Gestion des erreurs
37
Convention
38
27
Introduction
Groupes de la bibliothèque de modules CONT_CTL
Index des
groupes
Groupe "CLC"
28
La bibliothèque "Continuous Control" (CONT-CTL) est composée de 7 groupes
constitués de blocs fonctions élémentaires (EFB).
Groupe
Contenu
CLC
contient les blocs fonction destinés aux techniques de
régulation, par exemple les filtres, les régulateurs, les
intégrateurs et les termes de temps mort.
CLC_PRO
contient une sélection supplémentaire de blocs fonction pour les
techniques de régulation
Conditioning
EFB de traitement de la valeur de mesure ou d'une autre
grandeur discrète
Controller
EFB de régulation et modules de réglage du régulateur
Mathematics
EFB de fonctions mathématiques de régulation
Output Processing
EFB de contrôle des différents types d'actionneur
Setpoint Management
EFB de génération et de sélection de la consigne
Ce groupe contient les EFB suivants :
Module
Signification
DELAY
Terme de temps mort
INTEGRATOR1
Intégrateur avec limitation
(Modes Manuel, Pause et Automatique)
LAG1
Terme de retard de premier ordre
LEAD_LAG1
Terme PD avec lissage
LIMV
Limiteur de variation de premier ordre
PI1
Régulateur PI
PID1
Régulateur PID
PIDP1
Régulateur PID à structure parallèle
SMOOTH_RATE
Dérivateur avec lissage
THREEPOINT_CON1
Régulateur à trois positions
THREE_STEP_CON1
Régulateur PI chaud/froid
TWOPOINT_CON1
Régulateur à deux positions
33002224
Introduction
Groupe
"CLC_PRO"
33002224
Ce groupe contient les EFB suivants :
Module
Signification
ALIM
Limiteur de variation de deuxième ordre
COMP_PID
Régulateur PID complexe
DEADTIME
Terme de temps mort
DERIV
Dérivateur avec lissage
FGEN
Générateur de fonctions
INTEG
Intégrateur avec limitation
LAG
Terme de retard de premier ordre
LAG2
Terme de retard de deuxième ordre
LEAD_LAG
Terme PD avec lissage
PCON2
Régulateur à deux positions
PCON3
Régulateur à trois positions
PD_or_PI
Commutation de structure régulateur PD / PI
PDM
Modulation par impulsion de durée
PI
Régulateur PI
PID
Régulateur PID
PID_P
Régulateur PID à structure parallèle
PIP
Régulateur cascade PIP
PPI
Régulateur cascade PPI
PWM
Modulation à largeur d'impulsion
QPWM
Modulation à largeur d'impulsion (simple)
SCON3
Régulateur PI chaud/froid
VLIM
Limiteur de variation de premier ordre
29
Introduction
Groupe
"Conditioning"
Ce groupe contient des EFB pour les dispositifs de traitement placés généralement
en amont des régulateurs, tels que les dispositifs de traitement de la mesure de la
grandeur de commande, des grandeurs perturbatrices et d'autres grandeurs
discrètes.
Outre le filtrage et autres fonctions classiques, ce groupe propose également des
fonctions de retard et d'addition.
Ce groupe contient les EFB suivants :
30
Module
Signification
DTIME
Fonction de retard permettant une précision accrue ou une
modification dynamique (en ligne) de la valeur de retard
INTEGRATOR
Intégrateur avec limitation
(Modes de fonctionnement Tracking et Automatique)
LAG_FILTER
Terme de retard de premier ordre
LDLG
Terme PD avec lissage (avance et retard de phase)
LEAD
Dérivateur avec lissage
MFLOW
Régulateur de débit masse, par exemple pour traiter la mesure
de la pression différentielle d'un dispositif de réactance.
QDTIME
Terme de temps mort, fonction de retard pour un paramétrage
rapide (Q = Quick)
SCALING
Mise à l'échelle de toutes les grandeurs discrètes
TOTALIZER
Intégrateur permettant d'intégrer un débit et de calculer ainsi un
volume de débit .
Ce EFB permet de considérer des valeurs infimes, même si le
volume total est important. Il possède, en outre, un compteur de
quantités partielles et de quantités totales.
VEL_LIM
Limitation de variation d'une entrée ou d'une grandeur
intermédiaire
33002224
Introduction
Groupe
"Controller"
Ce groupe contient notamment un module de réglage automatique du régulateur
(AUTOTUNE). Ce module régit les blocs des régulateurs PI_B et PIDFF. Il permet
de programmer des applications de régulation à réglage automatique.
Ce groupe contient les EFB suivants :
Groupe
"Mathematics"
Module
Signification
AUTOTUNE
Réglage automatique du régulateur
PI_B
Régulateur PI simple
PIDFF
Régulateur PID complet
STEP2
Régulateur à deux positions
STEP3
Régulateur à trois positions
En matière de régulation, les fonctions arithmétiques sont souvent utilisées en
relation avec les bandes mortes et les pondérations.
S'inspirant de ce principe, ce groupe intègre des fonctions arithmétiques
directement applicables :
l Multiplication / division avec pondération : MULDIV_W
l Addition avec pondération : SUM_W
l Comparaison avec la bande morte et l'hystérésis : COMP_DB
l Racine carrée avec séparateur et pondération : K_SQRT
Ce groupe contient les EFB suivants :
33002224
Module
Signification
COMP_DB
Comparaison
K_SQRT
Racine carrée
MULDIV_W
Multiplication / division
SUM_W
Additionneur
31
Introduction
Groupe "Output
Processing"
Il est souvent impossible d'utiliser directement la sortie du régulateur pour
commander l'actionneur.
Si des servomoteurs électriques sont mis en oeuvre (comme cela est souvent le cas
dans une multitude de procédés), un bloc fonction SERVO doit être installé en aval
du régulateur.
Lorsque les deux actionneurs agissent sur la même grandeur, vous devez utiliser le
bloc fonction SPLRG. Ce bloc fonction fonctionne comme un régulateur PI chaud/
froid (en cas de fonctionnement inverse de l'actionneur), mais peut aussi s'exécuter
en mode "Split-range" (en cas de fonctionnement parallèle).
Le module PWM1 génère une modulation à largeur d'impulsion, par exemple la
modulation d'une grandeur de commande d'un régulateur placé perpétuellement en
amont (PI, PID).
Bien que tous les modules du régulateur puissent fonctionner en mode manuel, il
est recommandé d'utiliser le bloc MS.
Ce module permet d'étendre la commande du mode manuel.
l La sortie du régulateur n'est pas directement la variable à commander.
l En effet, la sortie n'est pas commandée par une boucle.
l La boucle présente un intervalle d'exécution long (1 s ou plus).
Ce groupe contient les EFB suivants :
32
Module
Signification
MS
Commande manuelle de la sortie
PWM1
Modulation à largeur d'impulsion
SERVO
Commande pour servomoteurs électriques
SPLRG
Commande de deux actionneurs
33002224
Introduction
Groupe
"Setpoint
Management"
La fonction classique "Sélection de la consigne" n'est pas intégrée dans les modules
de régulation, mais bien dans le bloc de fonction SP_SEL. Cette structure modulaire
offre davantage de flexibilité et améliore la convivialité tout en permettant de
conserver les fonctions avancées.
Fonctionnalités :
l Poursuite de la mesure lorsque la boucle est réglée en mode manuel
l Commutation interne/externe sans à-coups
l Commutation externe/interne sans à-coups (avec poursuite de la consigne)
Deux autres blocs fonction permettent de générer la consigne à appliquer au
régulateur : le bloc fonction RATIO, utilisé pour la commande d'une grandeur en
fonction d'une autre grandeur (régulation du rapport) et le bloc RAMP, permettant
de générer une consigne en rampe.
Ce groupe contient les EFB suivants :
Module
33002224
Signification
RAMP
Générateur de rampe
RATIO
Régulateur du rapport
SP_SEL
Ajusteur de la valeur de consigne
33
Introduction
Modes de fonctionnement
Modes de
fonctionnement
Différents blocs fonction intègrent une commande permettant de sélectionner les
modes de fonctionnement.
Vous pouvez sélectionner les modes de fonctionnement suivants :
l Tracking (Poursuite)
l Manuel/Automatique
En outre, la hiérarchie des modes de fonctionnement est spécifiée.
Tracking
Ce mode de fonctionnement permet de régler un bloc fonction en mode "régulateur
suiveur". Deux entrées permettent de gérer ce mode de fonctionnement : une entrée
binaire TR_S (TRacking Switch) ainsi qu'une entrée signal TR_I (TRacking Input).
Lorsque le bloc fonction se trouve en mode Tracking (TR_S = 1), la valeur d'entrée
TR_I est affectée à sa sortie principale (par exemple OUT pour un régulateur
PIDFF) et les variables internes des différents algorithmes sont actualisées. Le
commutation en mode manuel ou automatique peut donc s'effectuer sans à-coups.
En mode Tracking, la sortie OUT du FFB est commandée par l'entrée TR_I.
Mode Tracking
TR_S
Fonction
OUT
TR_I
Ce mode peut être mis en uvre dans des situations diverses :
l Initialisation lors du démarrage,
l Mode Tracking en cas d'API redondant afin d'assurer un démarrage sans àcoups du dispositif de veille,
l Gestion du mode de fonctionnement au moyen d'un programme afin d'éviter la
mise en uvre immédiate de la grandeur de commande lorsque le réglage
automatique du régulateur est en cours, etc.
Il est possible d'appliquer une limitation à la sortie du bloc fonction lorsque ce dernier
se trouve en mode Tracking : cette option doit s'appliquer séparément pour chaque
bloc fonction.
34
33002224
Introduction
Manuel/
Automatique
Lorsqu'un bloc fonction se trouve en mode automatique, son algorithme calcule la
valeur à affecter à la sortie. Vous pouvez bloquer le réglage de la sortie principale
(OUT) d'un bloc fonction au moyen du mode manuel, afin, par exemple, de
permettre l'intervention de l'opérateur. L'entrée MAN_AUTO permet de gérer ce
mode de fonctionnement (0 : manuel; 2 = automatique).
Mode Manuel/Automatique
MAN_AUTO
Auto
Fonction
OUT
Manuel
Le bloc fonction lit quand même cette sortie et permet une commutation sans àcoups entre les modes Manuel <-> Automatique. Il est possible d'appliquer une
limitation à la sortie du bloc fonction lorsque ce dernier se trouve en mode manuel
ou automatique : cette option doit s'appliquer séparément pour chaque bloc fonction
Hiérarchie des
modes de
fonctionnement
Lorsqu'un bloc fonction dispose de deux modes de fonctionnement, le mode
Tracking prime sur le mode Manuel/Automatique :
TR_S
MAN_AUTO
Fonction
OUT
TR_I
Pour permettre une meilleure lisibilité, les liaisons entre la fonction et le mode de
fonctionnement du bloc fonction n'ont pas été représentées. Il en va de même de
la valeur affectée réellement.
33002224
35
Introduction
Cycles
Cycles
Les algorithmes de régulation reposent sur des valeurs cycliques qui prennent en
compte l'intervalle entre deux cycles consécutifs. Les blocs fonction calculent
automatiquement la valeur de cet intervalle, c'est-à-dire que vous pouvez les placer
à l'emplacement de votre choix dans les sections Concept, et ce sans devoir tenir
compte de la gestion des temps.
Les fonctions de régulation suivantes peuvent être exécutées avec un intervalle fixe
:
l Optimisation du temps d'exécution du programme API grâce à la répartition des
opérations de régulation sur plusieurs cycles,
l amélioration de la qualité de la régulation grâce à la prévention de cycles de
boucle trop fréquents
l Réduction maximale du travail de l'actionneur
Dans ce contexte, vous pouvez utiliser, par ex., le bloc fonction SAMPLETM. Celuici se place à la sortie EN des blocs fonction à analyser.
Lorsque l'intervalle cyclique de la boucle dépasse 1 seconde, il convient de placer
le bloc fonction MS : Commande manuelle d'une sortie, p. 219 en aval des blocs
fonctions du régulateur PIDFF : Régulateur PID complet, p. 351 et PI_B : Régulateur
PI simple, p. 291, afin de commander manuellement les boucles, indépendamment
des intervalles cycliques.
36
33002224
Introduction
Gestion des erreurs
Principe
La plupart des blocs fonction des groupes "Conditioning", "Controller", "Output
Processing" et "Setpoint Management" sont dotés d'un mot de sortie STATUS. Les
procédures de détection et d'affichage d'erreurs employées par ces blocs fonction
sont décrites dans ce chapitre.
Tous les bits du paramètre STATUS peuvent être utilisés pour afficher une erreur,
un avertissement ou une information. La signification des huit premiers bits du mot
STATUS est identique dans tous les groupes de modules. La signification des bits
suivants (bits 8 à 15) diffère pour chaque bloc fonction.
Mot d'état
33002224
Le tableau suivant présente la signification des bits communs à tous les blocs
fonction au premier octet du mot STATUS. Vous trouverez de plus amples
informations dans la description des blocs fonction concernés.
Bit
Signification
Type
Bit 0 = 1
Erreur lors d'un calcul avec des valeurs en virgule flottante
(par ex. calcul de la racine carrée d'un nombre négatif)
Erreur
Bit 1 = 1
Saisie d'une valeur non valide dans une entrée en virgule
flottante pour les raisons suivantes :
l cette valeur n'est pas une valeur en virgule flottante
l cette valeur est infinie (par ex. résultat de calcul d'un
bloc fonction placé en amont)
Erreur
Bit 2 = 1
Division par 0 lors d'un calcul en valeurs en virgule flottante Erreur
Bit 3 = 1
Débordement de capacité lors d'un calcul en valeurs en
virgule flottante
Erreur
Bit 4 = 1
Paramètre d'entrée hors bornes La valeur utilisée en
interne par le bloc fonction subit un écrêtage.
Avertissement
ou information
(Nota 1)
Bit 5 = 1
(Nota 2)
La sortie principale du bloc fonction a atteint la valeur limite Information
inférieure
Bit 6 = 1
(Nota 2)
La sortie principale du bloc fonction a atteint la valeur limite Information
supérieure
Bit 7 = 1
Les valeurs limites inférieures et supérieures de la plage du Erreur
paramètre d'entrée sont identiques.
37
Introduction
Nota 1
(Paramètre
d'entrée)
Nota 2 (valeurs
limites)
Note : Lorsque la valeur provient d'une plage de paramètre présentant des types
de données dérivés (le paramètre PARA est un exemple typique), un
avertissement est émis en raison de l'écrêtage et le bit 4 est mis à 1. Lorsque la
valeur provient d'un type d'entrée simple, aucun avertissement n'est émis, mais le
bit 4 du mot STATUS est mis à 1.
Note : Lorsque les paramètres limites supérieurs et inférieurs d'une sortie sont
inversés (par ex. out_min >= out_max), le bloc fonction commute la sortie à la
valeur la plus basse (c'est-à-dire à out_max).
Convention
Détermination de
la convention
38
Lorsqu'un paramètre booléen est utilisé pour différencier deux modes de fonctionnement ou deux statuts d'un bloc fonction, son nom adopte souvent la configuration
suivante : mode1_mode2 (exemples : MANU_AUTO, SP_RSP). Par convention, la
valeur de mode1 a été fixée à 0 et celle de mode2 à 1. Ainsi, lorsque, par exemple,
le paramètre MANU_AUTO d'un bloc fonction est à zéro, cela signifie que le bloc
fonction est en mode manuel. Quant Quand MANU_AUTO est égal à 1, le bloc est
en mode automatique.
33002224
Description des EFB (de A à PH)
II
Présentation
Introduction
Les différents EFB sont décrits par ordre alphabétique.
Note : Pour certains EFB, le nombre d'entrées peut être porté à 32 au maximum
en modifiant verticalement les grandeurs des symboles FFB. Pour savoir de quels
EFB il s'agit, veuillez consulter la liste générale.
33002224
39
Description des EFB (de A à PH)
Contenu de cette
partie
Cette partie contient les chapitres suivants :
Chapitre
Page
3
ALIM : Limiteur de variation de deuxième ordre
41
4
AUTOTUNE : Réglage automatique du régulateur
47
5
COMP_DB : Comparaison
71
6
COMP_PID : Régulateur PID complexe
75
7
DEADTIME : Terme de temps mort
8
DELAY : Terme de temps mort
9
DERIV : Dérivateur avec lissage
109
DTIME : Retard
115
10
40
Titre du chapitre
97
103
11
FGEN : Générateur de fonctions
123
12
INTEG : Intégrateur avec limitation
139
13
INTEGRATOR : Intégrateur avec limitation
145
14
INTEGRATOR1 : Intégrateur avec limitation
151
15
K_SQRT : Racine carrée
157
16
LAG : Terme de retard de premier ordre
161
17
LAG1 : Terme de retard de premier ordre
167
18
LAG2 : Terme de retard de deuxième ordre
173
19
LAG_FILTER : Terme de retard de premier ordre
179
20
LDLG : Terme PD avec lissage
183
21
LEAD : Dérivateur avec lissage
189
22
LEAD_LAG : Terme PD avec lissage
193
23
LEAD_LAG1 : Terme PD avec lissage
201
24
LIMV : Limiteur de variation de premier ordre
207
25
MFLOW : Module pour débit masse
213
26
MS : Commande manuelle d'une sortie
219
27
MULDIV_W : Multiplication/Division
229
28
PCON2 : Régulateur à deux positions
233
29
PCON3 : Régulateur à trois positions
239
30
PD_or_PI : Commutation de structure régulateur PD / PI
247
31
PDM : Modulation par impulsion de durée
259
33002224
ALIM : Limiteur de variation de
deuxième ordre
3
Présentation
Introduction
Ce chapitre décrit le module ALIM.
Contenu de ce
chapitre
Ce chapitre contient les sujets suivants :
33002224
Sujet
Page
Description sommaire
42
Représentation
43
Description détaillée
44
Erreur d'exécution
45
41
ALIM : Limiteur de variation de deuxième ordre
Description sommaire
Description de la
fonction
Le bloc fonction réalise un limiteur de variation de premier ordre
Ce bloc fonction possède les propriétés suivantes :
l Modes d'exploitation de base Manuel, Pause et Automatique
l Limitation de sortie
Les paramètres supplémentaires EN et ENO peuvent être configurés.
42
33002224
ALIM : Limiteur de variation de deuxième ordre
Représentation
Symbole
Représentation du module :
ALIM
Description des
paramètres ALIM
Description des
paramètres
Mode_MH
Description des
paramètres
Para_ALIM
REAL
Mode_MH
Para_ALIM
X
MODE
PARA
REAL
YMAN
Y
REAL
Description des paramètres du module :
Paramètres
Type de données
Signification
X
REAL
Entrée
MODE
Mode_MH
Mode de fonctionnement
PARA
Para_ALIM
Paramètres
YMAN
REAL
Valeur manuelle de la sortie Y
Y
REAL
Sortie
Description de la structure de données :
Elément
Type de données
Signification
man
BOOL
"1" = mode Manuel
halt
BOOL
"1" = mode Pause
Description de la structure de données :
Elément
Type de données
Signification
max_v
REAL
Vitesse de variation maximale (x’ maximal)
Unité : 1/[s]
max_a
REAL
Accélération maximale de variation (x'' maximal)
Unité : 1 ⁄ s
33002224
2
43
ALIM : Limiteur de variation de deuxième ordre
Description détaillée
Paramétrage
Pour paramétrer le bloc fonction, vous devez fixer la pente de variation maximale
max_v ainsi que l'accélération maximale de variation max_a. La pente de variation
maximale indique à quelle valeur la sortie Y peut se modifier dans l'intervalle d'une
seconde. L'accélération maximale de variation indique à quelle valeur la vitesse
maximale de la sortie Y peut se modifier.
La valeur de Y suit la valeur de X mais est limitée par la pente de variation maximale
autorisée et par l'accélération maximale de variation autorisée.
Modes de
fonctionnement
44
Trois modes de fonctionnement peuvent être sélectionnés à l'aide des éléments
man et halt.
Modes de
fonctionnement
man
halt
Signification
Automatique
0
0
La nouvelle valeur de Y est calculée et éditée en
continu.
Manuel
1
0 ou 1
La valeur manuelle YMAN est transmise
directement à la sortie Y.
Pause
0
1
La sortie Y conserve la dernière valeur calculée.
La sortie n'est plus modifiée mais peut toutefois
être écrasée par l'utilisateur.
33002224
ALIM : Limiteur de variation de deuxième ordre
Exemple
La figure représente le comportement dynamique du bloc fonction ainsi que la
réaction lors du mode de fonctionnement PAUSE.
X
max_v
1s
Y
0
1
0
halt
Le bloc fonction répond au saut à l'entrée X par une variation accélérée de la sortie
Y. La sortie Y est accélérée par l'accélération de la variation max_a, fixée dans les
paramètres. Si la pente de variation atteint la valeur de max_v, l'accélération est
stoppée. La sortie Y suit alors la sortie X avec une pente de variation maximale
max_v (voir la paire au centre de la figure).
Si la sortie Y s'est approchée suffisamment de la valeur du signal d'entrée, la sortie
est freinée par la pente de variation négative -max_a afin d'éviter un arrêt brutal. De
la sorte, la sortie atteint lentement la valeur de fin.
Erreur d'exécution
Message d'erreur
Un message d'erreur s'affiche
l en cas d'affectation d'un nombre à virgule flottante non valide à l'entrée YMAN
ou X.
l max_a ou max_v ≤ a la valeur 0.
33002224
45
ALIM : Limiteur de variation de deuxième ordre
46
33002224
AUTOTUNE : Réglage
automatique du régulateur
4
Présentation
Introduction
Ce chapitre décrit le module AUTOTUNE.
Contenu de ce
chapitre
Ce chapitre contient les sujets suivants :
33002224
Sujet
Page
Description sommaire
48
Représentation
49
Principe du réglage automatique du régulateur
52
Principe d'identification
54
Paramétrage
55
Couplage du régulateur
58
Modes de fonctionnement
59
Diagnostic
60
État du réglage automatique du régulateur
61
Causes de la défaillance au démarrage
62
Causes de l'abandon du réglage automatique du régulateur
63
Lancement d'un test après la fin du réglage automatique du régulateur
65
Erreur d'exécution
69
47
AUTOTUNE : Réglage automatique du régulateur
Description sommaire
Description de la
fonction
Ce bloc fonction permet de régler automatiquement le régulateur (PIDFF :
Régulateur PID complet, p. 351 , PI_B : Régulateur PI simple, p. 291).
Lors du démarrage de l'installation, le réglage automatique du régulateur stabilise la
régulation, ce qui permet de gagner du temps.
Les paramètres supplémentaires EN et ENO peuvent être configurés.
Algorithme
L'algorithme repose sur les règles heuristiques, comme, par exemple, la méthode
de Ziegler-Nichols. D'abord, le système procède à une analyse correspondant à 2,5
fois environ le temps de réaction de la boucle ouverte. De la sorte, le procédé peut
être détecté comme procédé de premier ordre avec retard.
Sur la base de ce modèle, une phrase de paramètres de régulation est créée. Elle
repose sur des règles heuristiques et des valeurs empiriques.
La plage de paramètres est déterminée par le critère ’perf’. Selon le cas, ce facteur
attribue le rang le plus élevé au temps de réaction aux perturbations ou bien à la
stabilité.
L'algorithme est appliqué aux types de procédés suivants :
Procédés présentant une seule entrée ou une seule sortie
Procédé présentant une stabilité naturelle ou une partie intégrale
Procédés asymétriques dans les limites permises par l'algorithme du régulateur.
Procédés commandés par une sortie de modulation à largeur d'impulsion
(PWM).
l
l
l
l
Caractéristiques
majeures
48
Le bloc présente les caractéristiques suivantes :
Estimation préalable de la régulation pour les types PIDFF ou PI_B.
Fonction de diagnostic
Paramétrage de la dynamique de régulation
Récupération des réglages de régulation précédents
l
l
l
l
33002224
AUTOTUNE : Réglage automatique du régulateur
Représentation
Symbole
Représentation du module
AUTOTUNE
REAL
REAL
REAL
BOOL
BOOL
Para_AUTOTUNE
REAL
BOOL
*
33002224
PV
SP
RCPY
START
PREV
PARA
TR_I
TR_S
PV_O
SP_O
PARA_C
REAL
REAL
*
TRI
TRS
INFO
STATUS
REAL
BOOL
Info_AUTOTUNE
WORD
Paramètres du régulateur automatique (Para_PIDFF, Para_PI_B, etc.)
49
AUTOTUNE : Réglage automatique du régulateur
Description des
paramètres
AUTOTUNE
Description des
paramètres
Para_
AUTOTUNE
50
Description des paramètres du module
Paramètres
Type de données
Signification
PV
REAL
Mesure (Process Value)
SP
REAL
Consigne (Set Point)
RCPY
REAL
Copie de la grandeur réelle
START
BOOL
"0 → 1" : Démarrage du réglage automatique du
régulateur
PREV
BOOL
Retour aux réglages précédents du régulateur
PARA
Para_AUTOTUNE
Paramètres
TR_I
REAL
Entrée de démarrage
TR_S
BOOL
Commande de démarrage
PV_O
REAL
Copie de la mesure PV
SP_O
REAL
Copie de l'entrée SP
PARA_C
Paramètres du
régulateur à réglage
automatique
(Para_PIDFF ou
Para_PI_B)
Paramètres de régulation
TRI
REAL
Copie de l'entrée TR_I
TRS
BOOL
Copie de l'entrée TR_S
INFO
Info_AUTOTUNE
Information
STATUS
WORD
Mot d'état
Description de la structure de données
Elément
Type de données
Signification
step_ampl
REAL
Valeur de la séquence d'impulsions de sortie
(exprimée en valeurs de sorties mises à l'échelle
out_inf, out_sup)
tmax
TIME
Durée de la séquence d'impulsions lors du réglage
automatique du régulateur
perf
REAL
Critère de performance entre 0 et 1
plant_type
WORD
Mot réservé
33002224
AUTOTUNE : Réglage automatique du régulateur
Description des
paramètres
Info_AUTOTUNE
33002224
Description de la structure de données
Elément
Type de données
Signification
diag
UDINT
Double mot utilisé pour le diagnostic
p1_prev
REAL
Valeur précédente du paramètre 1
p2_prev
REAL
Valeur précédente du paramètre 2
p3_prev
REAL
Valeur précédente du paramètre 3
p4_prev
REAL
Valeur précédente du paramètre 4
p5_prev
REAL
Valeur précédente du paramètre 5
p6_prev
REAL
Valeur précédente du paramètre 6
51
AUTOTUNE : Réglage automatique du régulateur
Principe du réglage automatique du régulateur
Deux modes de
réglage
automatique du
régulateur
Pour le réglage automatique du régulateur, deux modes sont possibles : réglage
automatique du régulateur lors du démarrage à chaud ou du démarrage à froid du
système
Réglage
automatique du
régulateur lors
du démarrage à
froid
On parle de réglage automatique du régulateur lors du démarrage à froid quand
l'écart entre la valeur et la consigne dépasse 40% et quand la valeur est inférieure
de 30%. Dans ce cas, la sortie TRI du bloc fonction est admise avec deux
séquences d'impulsions de même type. Chaque séquence d'impulsions a une durée
de tmax. Quand le réglage du régulateur est terminé, le mode de fonctionnement
précédant le circuit de régulation est lissé à nouveau.
La première phase de réglage automatique du régulateur s'applique aux deux
modes de réglage : Cette phase est consacrée à un test de bruit et de stabilité du
procédé de régulation d'une durée de 0,5 * tmax pour les sorties constantes. Les
phases suivantes dépendent du mode de réglage.
Réglage automatique du régulateur lors du démarrage à froid
SP
PV
tmax
tmax
tmax/2
TRI
START
1
1
2
3
52
2
3
Mode de fonctionnement Automatique ou Manuel
Mode de fonctionnement du réglage automatique du régulateur
Mode de fonctionnement Automatique ou Manuel
33002224
AUTOTUNE : Réglage automatique du régulateur
Réglage
automatique du
régulateur lors
du démarrage à
chaud
Si les conditions pour le réglage automatique du régulateur lors du démarrage à
froid ne sont pas remplies, le réglage s'opère lors du démarrage à chaud. la sortie
est admise avec une séquence d'impulsions, suivie d'une séquence d'impulsions
dans le sens opposé. Chaque étape a une durée de tmax. Quand le réglage du
régulateur est terminé, le mode de fonctionnement précédant le circuit de régulation
est lissé à nouveau :
Réglage automatique du régulateur lors du démarrage à chaud
tmax/2
tmax
tmax
SP
PV
TRI
START
1
1
2
3
33002224
2
3
Mode de fonctionnement Automatique ou Manuel
Mode de fonctionnement du réglage automatique du régulateur
Mode de fonctionnement Automatique ou Manuel
53
AUTOTUNE : Réglage automatique du régulateur
Principe d'identification
Procédé
d'identification
Le procédé d'identification se déroule en 3 étapes :
l une analyse du bruit et de la stabilité du procédé de régulation
l une première analyse de la réaction à une séquence d'impulsions, représentant
le premier modèle d'identification Cette première évaluation génère un filtre,
utilisé lors de la dernière phase
l une deuxième analyse de la réaction à une deuxième séquence d'impulsions
fournit des données plus précises sur la base du filtre de données
Enfin, un modèle de procédé complet est produit. Si les résultats de deux phases
précédentes sont trop divergents, l'estimation est rejetée et le réglage automatique
du régulateur échoue.
Principe de
régulation
A l'issue de chacune des deux phases, une phrase de paramètres est générée pour
le réglage du régulateur. Les équations donnant les paramètres de régulation
reposent sur le gain et le ratio entre le temps de réaction et le retard du procédé.
L'algorithme doit pouvoir résister au changement du gain et de la constante
temporelle dans un ratio de 2 sans perte de stabilité. S'ils répondent à cette
condition, les procédés asymétriques sont pris en charge. Dans le cas contraire, une
erreur apparaît sur le diagramme de diagnostic.
54
33002224
AUTOTUNE : Réglage automatique du régulateur
Paramétrage
Paramétrage de
la séquence
d'impulsions
Lors du réglage automatique du régulateur, deux séquences d'impulsions sont
émises à la sortie TRI. Une séquence d'impulsions se caractérise par deux
paramètres : sa durée (tmax) et son amplitude (step_ampl).
Pour ces paramètres, les plages de valeurs suivantes sont d'application : tmax plus
grand que 4 secondes et step_ampl plus grand que 1 % de l'échelle de sortie
(out_inf, out_sup). La fonction contrôle également si la sortie TRI ne dépasse pas
les valeurs limites de l'échelle de sortie.
Ce contrôle s'effectue lors du démarrage du réglage automatique du régulateur.
Le tableau suivant présente les valeurs des paramètres pour quelques modes de
régulation courants :
Critère de
performance :
perf
33002224
Schéma
tmax (s)
step_ampl (%)
Débit ou pression des liquides
5-30
10-20
Pression des gaz
60-300
10-20
Niveau
120-600
20
Température ou pression de la vapeur
600-3600
30-50
Composition
600-3600
30-50
Le régulateur peut être modulé en fonction de la valeur du critère de performance.
Le critère de performance perf varie entre 0 et 1, ce qui permet de stabiliser le
paramètre perf aux environs de 0 ou d'obtenir une régulation plus dynamique (en
vue d'optimiser le temps de réaction aux grandeurs perturbatrices), lorsque perf est
proche de 1.
55
AUTOTUNE : Réglage automatique du régulateur
Démarrage du
réglage
automatique du
régulateur
START
Lorsque ce bit est à 1, la fonction est activée. A l'issue du réglage, l'utilisateur doit
remettre ce bit à 0. En cas de réglage automatique, la remise à zéro du bit permet
d'arrêter la fonction. Les paramètres PARA_C conservent la dernière valeur encore
active. Dans l'exemple ci-dessous, le programme transfère automatiquement le bit
START à la fin de la procédure de réglage.
Exemple de démarrage du réglage automatique du régulateur
F_TRIG
CLK
Fc3542_trs
Q
MOVE
EN
ENO
0
Fc3542_atstart_w
AUTOTUNE
Fc3542_pv
Fc3542_sp
Fc3542_out
Fc3542_atprev_w
Fc3542_para_autotune
Fc3542_tr_input
Fc3542_trk
56
PV
SP
RCPY
START
PREV
PARA
TR_I
TR_S
PV_O
SP_O
PARA_C
TRI
TRS
INFO
STATUS
Fc3542_para_pidff
Fc3542_trs
Fc3542_info_autotune
33002224
AUTOTUNE : Réglage automatique du régulateur
Retour au
réglage
précédent :
PREV
La modification de la valeur de ce bit permet de permuter les paramètres courants
et précédents à la condition qu'aucune régulation ne s'effectue à ce moment précis
(deux modifications consécutives de ce bit permettent de retourner à la
configuration de départ).
Pour le régulateur du type PIDFF, les paramètres structurels Info_AUTOTUNE
suivants sont d'application :
Élément de la structure de
données
Signification
p1_prev
KP
p2_prev
TI
p3_prev
TD
Pour le régulateur du type PI_B , les paramètres structurels Info_AUTOTUNE
suivants sont d'application :
Diagnostic du
réglage
automatique du
régulateur diag
33002224
Élément de la structure de
données
Signification
p1_prev
KP
p2_prev
TI
Les données de diagnostic du réglage automatique du régulateur sont
sauvegardées dans un mot double. La valeur de ce mot est conservée jusqu'au
démarrage du réglage automatique du régulateur suivant. Pour de plus amples
informations sur ce double mot, veuillez consulter le chapitre Diagnostic.
57
AUTOTUNE : Réglage automatique du régulateur
Couplage du régulateur
Exemple
d'application à
l'aide d'un EFB
du type de
régulateur PIDFF
Le diagramme suivant est un exemple d'application d'un EFB AUTOTUNE avec un
EFB du type de régulateur PIDFF :
AUTOTUNE
TT2_PV
TT2_SP
TC2_OUT
TC2_START
TC2_PREV
TC2_AT_PARA
TC2_TRI
TC2_TRS
PV
SP
RCPY
START
PREV
PARA
TR_I
TR_S
PV_O
SP_O
PARA_C
PIDFF
TC2_PARA
TC2_MAN_AUTO
TRI
TRS
INFO
STATUS
PV
OUT
SP
OUTD
FF
RCPY
MAN_AUTO
MA_O
PARA
INFO
TR_I
STATUS
TR_S
TC2_OUT
Le EFB AUTOTUNE échange des paramètres avec le régulateur. L'accès aux
paramètres du régulateur s'effectue via la liaison entre la sortie PARA_C du bloc
fonction AUTOTUNE et l'entrée PARA du régulateur. La sortie PARA_C est de type
ANY et permet de connecter le EFB AUTOTUNE aux différents types de régulateur
(PIDFF ou PI_B).
En outre, le EFB AUTOTUNE et le régulateur se partagent les variables
enchaînables suivantes : PV, SP, TR_I et TR_S. Ces repères représentent les
entrées AUTOTUNE acheminées aux sorties correspondantes afin de permettre
l'ajustement des entrées du régulateur.
Quand le réglage automatique du régulateur est actif, la sortie TRS passe à 1 et la
grandeur de commande est fixée à la sortie TRI. Ces sorties permettent de
connecter les blocs fonction suivants AUTOTUNE aux entrées TR_I et TR_S. Ainsi,
ces blocs peuvent être affectés au mode de fonctionnement Tracking (PIDFF, PI_B,
MS, etc.).
Exemple de
connexion :
Boucle avec
régulateur PID
simple
58
Ce chapitre est consacré au réglage automatique d'un seul régulateur (cas le plus
fréquent). Le régulateur peut être de type PI_B ou PIDFF.
Le EBF AUTOTUNE requiert les paramètres d'échelle du régulateur (paramètres
structurels PARA_C) pv_inf, pv_sup, out_inf, out_sup ainsi que le type de structure
du régulateur, donné par le bit mix_par. Le EFB génère ensuite les paramètres du
régulateur (KP, TI, TD). Le sens de circulation du régulateur (rev_dir) est contrôlé
lors du test du réglage automatique du régulateur et comparé au signe des gains du
modèle. En cas d'incompatibilité, une erreur s'affiche pour le paramètre "diag."
33002224
AUTOTUNE : Réglage automatique du régulateur
Exemple de
connexion :
Boucle avec
régulateur PID
simple et bloc
fonction MS
Si la boucle contient un EFB MS, le schéma fonctionnel se présente comme suit :
AUTOTUNE
TT18_PV
TT18_SP
TC18_OUT
TC18_START
TC18_PREV
TC_PARA
PV
SP
RCPY
START
PREV
PARA
TR_I
TR_S
PV_O
SP_O
PARA_C
PIDFF
TC18_PARA
TC18_OUT
1
TRI
TRS
INFO
STATUS
PV
OUT
SP
OUTD
FF
RCPY
MAN_AUTO
MA_O
PARA
INFO
TR_I
STATUS
TR_S
MS
OUT
IN
FORC
OUTD
MA_FORC
MA_O
MAN_AUTO STATUS
PARA
TR_I
TR_S
TC18_OUT
Lors du démarrage du réglage automatique du régulateur, le EFB AUTOTUNE
affecte un bloc fonction MS au mode de fonctionnement Tracking et commande
ainsi directement la sortie de la boucle. L'utilisation des entrées RCPY des blocs
AUTOTUNE et PIDFF permet de redémarrer aisément la boucle.
Modes de fonctionnement
Modes de
fonctionnement
Le tableau suivant définit les différents modes de fonctionnement du réglage
automatique du régulateur et ainsi que leurs priorités respectives.
Mode de fonctionnement
TR_S
START
Tracking
1
0 ou 1
Réglage automatique du régulateur
0
1
Lorsque le réglage automatique du régulateur est terminé, la sortie TRS est remise
à 0 et génère ainsi le repositionnement de la boucle au mode de fonctionnement
précédent (manuel ou automatique). Lorsque le réglage automatique du régulateur
échoue, le repère TRI retrouve la valeur qu'il avait avant le démarrage du réglage
automatique du régulateur. La boucle retourne ainsi au mode de fonctionnement
précédent.
33002224
59
AUTOTUNE : Réglage automatique du régulateur
Diagnostic
Contrôle du
diagnostic
Plusieurs raisons expliquent que le réglage automatique du régulateur ne démarre
pas, soit interrompu ou échoue. Selon la cause de l'échec, une phrase de paramètre
est éventuellement proposée. Chaque bit du mot de diagnostic diag permet de
créer un type d'erreur.
Ce mot contient le mode de fonctionnement courant du réglage automatique du
régulateur.
Les cas suivants sont abordés :
État du réglage automatique du régulateur, p. 61
Causes de la défaillance au démarrage, p. 62
Causes de l'abandon du réglage automatique du régulateur, p. 63
Lancement d'un test après la fin du réglage automatique du régulateur, p. 65
l
l
l
l
Mot de
diagnostic
60
Ce tableau présente la signification des éléments diag de la structure de données
Info_AUTOTUNE
Bit
Signification
Bit 0 = 1
Réglage automatique du régulateur en cours
Bit 1 = 1
Réglage du régulateur interrompu
Bit 2 = 1
Erreur de paramètre
Bit 3 = 1
Modification des paramètres déjà réglés automatiquement
Bit 4 = 1
Arrêt pour cause d'erreur système
Bit 5 = 1
Saturation de la mesure
Bit 6 = 1
Modification insuffisante
Bit 7 = 1
Intervalle d'échantillonnage non valide
Bit 8 = 1
Réaction imprévue
Bit 9 = 1
Mesure non stabilisée à l'origine
Bit 10 = 1
Durée de la séquence d'impulsions (tmax) trop limitée
Bit 1 1 = 1
Bruits de mesure trop importants
Bit 12 = 1
Dépassement de la durée de la séquence d'impulsions (tmax)
Bit 13 = 1
Procédé aux valeurs largement hors borne
Bit 14 = 1
Procédé dépourvu du minimum de phases
Bit 15 = 1
Procédé asymétrique
Bit 16 = 1
Procédé à composante intégrale
33002224
AUTOTUNE : Réglage automatique du régulateur
État du réglage automatique du régulateur
Index
L'état du réglage automatique du régulateur est indiqué par les bits du mot de
diagnostic (élément diag) suivants :
Bit
Signification
0
1 = réglage automatique du régulateur en cours
1
1 = réglage automatique du régulateur arrêté
Bit 0 de l'élément
diag
Ce bit indique que le réglage du régulateur est en cours. Ce bit est mis à zéro
lorsque le réglage du régulateur est terminé ou annulé au moyen du bit START.
Bit 1 de l'élément
diag
Ce bit indique que l'utilisateur a arrêté la dernière régulation à l'aide du bit START
ou via le réglage en mode Tracking.
33002224
61
AUTOTUNE : Réglage automatique du régulateur
Causes de la défaillance au démarrage
Index
La défaillance au démarrage est indiquée par les bits du mot de diagnostic (élément
diag) suivants :
Bit
Bit 2 de l'élément
diag
Signification
2
1 = paramètre absent
7
1 = intervalle d'échantillonnage incorrect
Une défaillance au démarrage peut être causée par les facteurs suivants :
l Séquence d'impulsions de trop courte durée (tmax < 4 s),
l Faiblesse de l'amplitude (step_ampl < 1% de la page de sortie),
l Protocole non exécutable : le protocole de test ne peut pas être utilisé si le
résultat de la somme de la sortie courante et de n x amplitude de la séquence
d'impulsions (n = 1 pour le réglage lors du démarrage à chaud et n = 2 pour le
réglage lors du démarrage à froid) se situe hors de la plage de sortie (out_inf,
out_sup). La valeur de réglage de step_ampl doit être compatible avec le point
de fonctionnement courant.
Bit 7 de l'élément
diag
62
Si l'intervalle d'échantillonnage est trop élevé par rapport à la durée de la séquence
d'impulsions (> tmax / 25), le contrôle de la réaction manque de précision, ce qui
provoque le blocage du réglage automatique du régulateur. Ce cas est typique des
procédés de régulation très rapides (tmax est supérieur à la période transitoire du
procédé dans un ordre de grandeur de quelques secondes). Dans ce cas, tmax
peut être augmenté, étant donné que l'algorithme réagit dans une faible mesure à
ces paramètres (dans un ratio de 1 sur 3) ou bien l'intervalle d'échantillonnage peut
être réglé en conséquence.
33002224
AUTOTUNE : Réglage automatique du régulateur
Causes de l'abandon du réglage automatique du régulateur
Index
Les causes de l'abandon du réglage automatique du régulateur sont indiquées par
les bits du mot de diagnostic (élément diag) suivants :
Bit
3
Signification
1 = modification des paramètres pendant le réglage du régulateur
4
1 = abandon pour cause d'erreur système
5
1 = saturation de la mesure
6
1 = faiblesse de variation
8
1 = réaction non logique
Bit 3 de l'élément
diag
Lorsque le paramètre tmax ou setp_ampl est modifié pendant le réglage du
régulateur, celui-ci est interrompu.
Bit 4 de l'élément
diag
Le réglage automatique du régulateur est abandonné en cas d'erreur système de
l'API empêchant l'exécution complète de l'enchaînement. Par exemple, un
déclenchement arrête automatiquement la fonction en cas de retour de tension.
Bit 5 de l'élément
diag
Lorsque la mesure dépasse la gamme (pv_inf, pv_sup), le réglage automatique du
régulateur est abandonné et le régulateur revient au mode précédent. Cette mesure
peut être estimée, ce qui permet d'arrêter le réglage automatique du régulateur
avant le dépassement de la gamme (il faut pour cela qu'un premier modèle ait pu
être identifié).
33002224
63
AUTOTUNE : Réglage automatique du régulateur
Bit 6 de l'élément
diag
Cette figure illustre le comportement en cas de variation trop faible :
PV
PV < 2 %
L'amplitude de la séquence d'impulsions est trop faible pour influence le procédé.
Dans ce cas, la valeur de step_ampl peut être augmentée.
Bit 8 de l'élément
diag
Cette figure illustre le comportement en cas de réaction non logique :
PV
La réaction du procédé de régulation est inexplicable (gains avec différents signes).
Une perturbation plus importante, un couplage à d'autres boucles, etc. peuvent être
la cause du problème.
64
33002224
AUTOTUNE : Réglage automatique du régulateur
Lancement d'un test après la fin du réglage automatique du régulateur
Index
L'état du réglage automatique du régulateur est indiqué par les bits du mot de
diagnostic (élément diag) suivants :
Bit
Bit 9 de l'élément
diag
Signification
9
1 = mesure non stabilisée au démarrage
10
1 = durée de la séquence d'impulsions (tmax) trop limitée
11
1 = mesures trop bruitées
12
1 = durée de la séquence d'impulsions (tmax) trop longue
13
1 = défaut de dépassement par valeur supérieure
14
1 = procédé dépourvu du minimum de phases
15
1 = procédé asymétrique
16
1 = procédé intégrant
Cette figure illustre le comportement en cas de valeur non stabilisée au démarrage :
PV
Le réglage automatique du régulateur a été exécuté alors que la mesure n'était pas
stable. Lorsque la modification de mesure est trop élevée par rapport à la réaction
de la séquence d'impulsions, les résultats de test sont erronés.
33002224
65
AUTOTUNE : Réglage automatique du régulateur
Bit 10 de
l'élément diag
Cette figure illustre le comportement en cas de séquence d'impulsions de trop
courte durée :
PV
1
2
t
1
2
Séquence d'impulsions de test
Réaction du procédé
La réaction n'est pas stabilisée avant le retour à la grandeur de départ. Les
paramètres calculés sont donc incorrects.
Bit 11 de
l'élément diag
Cette figure illustre le comportement en cas de mesures trop bruitées :
PV
La réaction du procédé à la séquence d'impulsions est insuffisante par rapport au
niveau de bruit de la mesure. La mesure doit être filtrée ou step_ampl doit être
augmenté.
66
33002224
AUTOTUNE : Réglage automatique du régulateur
Bit 12 de
l'élément diag
Cette figure illustre le comportement en cas de séquence d'impulsions de trop
longue durée :
PV
tmax détermine la fréquence d'acquisition des mesures, c'est-à-dire des valeurs
permettant le calcul des coefficients. tmax doit valoir de 1 à 5 fois le temps
d'échantillonnage du procédé de régulation.
Bit 13 de
l'élément diag
Une valeur est affectée à ce bit lorsque la réaction à une séquence d'impulsions
provoque un dépassement excessif (plus de 10%) de la mesure (overshoot). Le
procédé ne correspond pas aux modèles traités par l'algorithme.
Bit 14 de
l'élément diag
Une valeur est affectée à ce bit lorsque la réaction à une séquence d'impulsions
provoque une inversion de la réaction en phase de démarrage (undershoot
supérieur à 10%). Le procédé ne correspond pas aux modèles traités par
l'algorithme.
33002224
67
AUTOTUNE : Réglage automatique du régulateur
Bit 15 de
l'élément diag
Cette figure illustre le comportement en cas de procédé asymétrique :
PV
La réaction du procédé est asymétrique.
Le jeu des paramètres de fin constitue un compromis entre la réaction de variation
et la réaction de descente. Dans les deux cas, les performances sont moyennes.
Lorsque le critère retenu est celui de la durée de réaction à la variation, le premier
jeu de paramètres doit être pris en compte. Dans ce contexte, le réglage
automatique du régulateur est arrêté en phase de retour à la grandeur de départ.
Lorsque le critère retenu est celui de la durée de la descente, il convient d'utiliser
une amplitude négative.
Bit 16 de
l'élément diag
Cette figure illustre le comportement en cas de procédé intégrant :
PV
Le procédé présente une composante intégrale ou bien la valeur de tmax est trop
petite et le procédé est asymétrique. Les coefficients calculés correspondent au
procédé avec coefficient intégral. Si ce n'est pas le cas, il faut redémarrer le réglage
automatique du régulateur après avoir augmenté tmax.
68
33002224
AUTOTUNE : Réglage automatique du régulateur
Erreur d'exécution
Mot d'état
Les bits du mot d'état ont la signification suivante :
Bit
Signification
Bit 0 = 1
Erreur lors d'un calcul avec des valeurs en virgule flottante
Bit 1 = 1
Saisie d'une valeur non valide à l'une des entrées en virgule flottante
Bit 2 = 1
Division par 0 lors d'un calcul en valeurs en virgule flottante
Bit 3 = 1
Débordement de capacité lors d'un calcul en valeurs en virgule flottante
Bit 4 = 1
Le paramètre perf déborde de la zone [0,1] : Le bloc fonction utilise la valeur
0 ou 1 pour le calcul
Bit 7 = 1
Les valeurs limites pv_inf et pv_sup du régulateur à régler sont identiques
Bit 8 = 1
La sortie PARA_C n'est pas connectée aux paramètres d'un régulateur à
réglage automatique
Bit 9 = 1
Échec du réglage automatique du régulateur
Bit 10 = 1
Le dernier réglage automatique du régulateur a réussi
Message d'erreur
Une erreur est signalée en cas de détection d'une valeur non flottante à une entrée,
en cas d'incident lors d'un calcul en valeurs en virgule flottante ou en cas d'égalité
des valeurs limites pv_inf et pv_sup du régulateur. Dans ce cas, toutes les sorties
du bloc fonction restent inchangées.
Avertissement
Un avertissement est émis lorsque le paramètre perf déborde de la zone [0,1]. En
effet, le bloc peut exécuter le calcule en utilisant la valeur 0 au même titre que la
valeur 1.
33002224
69
AUTOTUNE : Réglage automatique du régulateur
70
33002224
COMP_DB : Comparaison
5
Présentation
Introduction
Ce chapitre décrit le module COMP_DB
Contenu de ce
chapitre
Ce chapitre contient les sujets suivants :
33002224
Sujet
Page
Description sommaire
72
Représentation
72
Description détaillée
73
Erreur d'exécution
74
71
COMP_DB : Comparaison
Description sommaire
Description de la
fonction
Le bloc fonction COMP_DB permet de comparer les deux valeurs numériques IN1
et IN2.
Selon que IN1 est respectivement supérieure, inférieure ou égale à IN2, le bloc
fonction met l'une des sorties GREATER, EQUAL ou LESS à 1.
Ce bloc fonction tient également compte d'une bande morte et d'une hystérésis.
Les paramètres supplémentaires EN et ENO peuvent être configurés.
Représentation
Symbole
Représentation du module
COMP_DB
REAL
REAL
REAL
REAL
Description des
paramètres
72
IN1
IN2
DBAND
HYST
GREATER
EQUAL
LESS
BOOL
BOOL
BOOL
Description des paramètres du module
Paramètres
Type de données
Signification
IN1
REAL
Entrée n° 1
IN2
REAL
Entrée n° 2
DBAND
REAL
Bande morte
HYST
REAL
Hystérésis
GREATER
BOOL
Signe strictement supérieur à
EQUAL
BOOL
Signe strictement égal à
LESS
BOOL
Signe strictement inférieur à
33002224
COMP_DB : Comparaison
Description détaillée
Bande morte
Le paramètre DBAND permet de déterminer une bande morte qui permet de
visualiser que l'écart entre IN1 et IN2 est à zéro. Si le résultat de l'écart IN1 - IN2 ne
déborde pas de cette zone, la sortie EQUAL est mise à 1.
Détermination de la bande morte
GREATER
EQUAL
1
1
-DBAND
0
1
0
DBAND
IN1-IN2
-DBAND
DBAND
IN1-IN2
LESS
Hystérésis
Le paramètre HYST permet de générer un effet d'hystérésis quand l'écart entre IN1
et IN2 se réduit : en considérant une situation où la sortie GREATER ou LESS prend
la valeur 1, la sortie EQUAL ne prendra la valeur que si l'écart IN1 - IN2 est
strictement inférieur en valeur à DBAND - HYST
Génération d'un effet d'hystérésis
GREATER
1
EQUAL
HYST
1
-DBAND 0
HYST
0
DBAND
1
IN1-IN2
-DBAND
DBAND
IN1-IN2
LESS
33002224
73
COMP_DB : Comparaison
DBAND = 0 et
HYST = 0
Dans ce cas, le bloc se comporte comme une fonction de comparaison classique :
l Si IN1 est toujours supérieur à IN2, alors GREATER = 1
l Si IN1 est égal à IN2, alors EQUAL = 1
l Si IN1 est inférieur à IN2, alors LESS = 1
Fonction de comparaison classique (DBAND = 0 et HYST = 0
GREATER
EQUAL
1
1
0
0
IN1-IN2
IN1-IN2
-1
LESS
Erreur d'exécution
Message d'erreur
Une erreur est signalée lorsqu'une valeur non réelle est saisie à une entrée ou
lorsqu'un incident se produit lors d'un calcul en valeurs réelles. Dans ce cas, les
sorties GREATER, EQUAL et LESS restent inchangées.
Avertissement
Un avertissement est émis lorsque :
l Le paramètre DBAND est négatif : le bloc fonction emploie DBAND = 0 lors du
calcul
l Le paramètre HYST déborde de la zone [0, DBAND] : le bloc fonction emploie,
lors du calcul, la valeur correcte la plus proche, c'est-à-dire 0, quand HYST est
strictement inférieur à 0, et DBAND, quand HYST est strictement supérieur à
DBAND.
74
33002224
COMP_PID : Régulateur PID
complexe
6
Présentation
Introduction
Ce chapitre décrit le module COMP_PID.
Contenu de ce
chapitre
Ce chapitre contient les sujets suivants :
33002224
Sujet
Page
Description sommaire
76
Représentation
78
Schéma fonctionnel du régulateur complexe PID
81
Paramétrage du régulateur COMP_PID :
82
Antisaturation pour COMP_PID
85
Sélection du type de régulateur pour COMP_PID
86
Commutation sans à-coups entre les modes de fonctionnement
87
Sélection du mode de fonctionnement de COMP_PID
90
Formules détaillées
93
Erreur d'exécution
95
75
COMP_PID : Régulateur PID complexe
Description sommaire
Description de la
fonction
Le bloc fonction représente un régulateur PID complexe, conçu en particulier pour
les applications en cascade. La structure du régulateur est présentée au Schéma
fonctionnel , p. 81 .
Les paramètres supplémentaires EN et ENO peuvent être configurés.
Propriétés
76
Ce bloc fonction possède les propriétés suivantes :
l Régulateur PID réel avec gain indépendant, ti, réglage td
l Modes de fonctionnement Manuel, Pause, Automatique, Cascade, Réinitialisation, Poursuite de la valeur manuelle
l Limitation de variation en mode manuel
l Poursuite de la valeur manuelle réglable
l Limitation de variation de la consigne
l Commutation Manuel/Automatique sans à-coups
l Limitation de la grandeur de commande
l Actions P, I et D activables individuellement et sans à-coups
l Modification sans à-coups du gain
l Sélection de l'antisaturation globale ou antisaturation de l'intégrale au choix
l Décalage des limites antisaturation par rapport aux limites de commande (de
sortie)
l Mesures Antisaturation uniquement pour l'action D active
l Temps de retard de la composante D définissable
l Action D commutable sur la mesure de régulation PV ou sur l'écart de régulation
ERR
l Bande morte avec réduction du gain
l point de fonctionnement externe (en fonctionnement P, PD et D)
l Commutation Manuel/Automatique avec ou sans à-coups
33002224
COMP_PID : Régulateur PID complexe
Fonction de
transfert
La fonction de transfert est la suivante :
td × s
1
G(s) = gain × æ 1 + ------------ + ----------------------------------ö
è
ti × s 1 + td_lag × sø
YD
YI
YP
Explication des tailles
33002224
Tailles
Signification
YD
Action D (uniquement quand en_d=1)
YI
Action I (uniquement quand en_i=1)
YP
Action P (uniquement quand en_p=1)
77
COMP_PID : Régulateur PID complexe
Représentation
Symbole
Représentation du module :
COM_PID
REAL
REAL
REAL
Mode_COMP_PID
Para_COMP_PID
REAL
REAL
REAL
REAL
Description des
paramètres
COMP_PID
78
SP
Y
PV
ERR
SP_CAS
STATUS
MODE
PARA
YMAN
SP_CAS_N
YRESET
YMAN_N
FEED_FWD
OFF_N
OFF
REAL
REAL
Stat_COMP_PID
REAL
REAL
REAL
Description des paramètres du module
Paramètres
Type de données
Signification
SP
REAL
Consigne
PV
REAL
Mesure
SP_CAS
REAL
Consigne de la cascade
MODE
Mode_COMP_PID
Mode de fonctionnement
PARA
Para_COMP_PID
Paramètres
YMAN
REAL
Valeur manuelle
YRESET
REAL
Valeur de réinitialisation de la grandeur réglante
FEED_FWD
REAL
Entrée de grandeur perturbatrice
OFF
REAL
Décalage (offset) pour fonctionnement P/PD
Y
REAL
Grandeur de commande
ERR
REAL
Écart de régulation
STATUS
Stat_COMP_PID
État de sortie
SP_CAS_N
REAL
Consigne de la cascade
YMAN_N
REAL
Valeur manuelle
OFF_N
REAL
Décalage (offset) pour fonctionnement P/PD
33002224
COMP_PID : Régulateur PID complexe
Description des
paramètres
Mode_COMP_
PID
Description des
paramètres
Para_COMP_PID
33002224
Description de la structure de données
Elément
Type de données
Signification
r
BOOL
"1" : Mode de fonctionnement Réinitialisation
man
BOOL
"1" : Mode manuel
halt
BOOL
"1" : Mode de fonctionnement Pause
cascade
BOOL
"1" : Mode de mise en cascade
en_p
BOOL
"1" : Action P active
en_i
BOOL
"1" : Action I active
en_d
BOOL
"1" : Action D
d_on_pv
BOOL
"1" : Composante D sur la mesure;
"0" : Composante D sur l'écart de régulation
halt_aw
BOOL
"1" : Antisaturation de l'intégrale
"0" : Antisaturation globale
bump
BOOL
"0" : Changement sans à-coup de mode de
fonctionnement
ymanc
BOOL
"1" : poursuivre YMAN
Description de la structure de données
Elément
Type de données
Signification
gain
REAL
Coefficient de proportionnelle (gain)
ti
TIME
Temps de compensation
td
TIME
Temps d'action dérivée
td_lag
TIME
Temps de retard de la composante D
db
REAL
Bande morte
gain_red
REAL
Réduction du gain dans la bande morte (db)
rate_sp
REAL
Vitesse de variation de la consigne (SP) [1/s]
rate_man
REAL
Vitesse de variation de la consigne (YMAN) [1/s]
ymax
REAL
Limite supérieure pour Y
ymin
REAL
Limite inférieure pour Y
delt_aw
REAL
Extension de limite pour l'antisaturation
79
COMP_PID : Régulateur PID complexe
Description des
paramètres
Stat_COMP_PID
80
Description de la structure de données
Elément
Type de données
Signification
st_r
BOOL
"1" : COMP_PID est en mode de fonctionnement
Réinitialisation
st_man
BOOL
"1" : COMP_PID est en mode de fonctionnement
Manuel
st_halt
BOOL
"1" : COMP_PID est en mode de fonctionnement
Pause
st_auto
BOOL
"1" : COMP_PID est en mode de fonctionnement
Automatique
st_cascade
BOOL
"1" : COMP_PID est en mode de fonctionnement
Cascade
st_max
BOOL
"1" : Y ≥ Para_COMP_PID.ymax
st_min
BOOL
"1" : Y ≤ Para_COMP_PID.ymin
33002224
COMP_PID : Régulateur PID complexe
Schéma fonctionnel du régulateur complexe PID
Schéma
fonctionnel
Vous trouverez le schéma fonctionnel du régulateur COMP_PID ci-après :
a)
SP
rate_sp
b)
0
sp_intern
P
1
gain
cascade
SP_CAS
c)
+
-db
1
0
db
-
gain
d)
1
PV
0
en_p
YMAN
e)
rate_man
FEED_FWD
ERR
a)
Antisaturation globale
b)
YP
+
1
0
ti
I
+
+
+
0
AWMAX
YI
0
1
c)
AWMIN
1
YP
+
td, td_lag
0
1
st_max
ymax
+
D
+
+
YD
1
halt_aw
ymin
st_min
Commande
des modes
de
fonctionnement
Y
0
d)
en_d
d_on_pv
OFF
1
0
en_i
e)
YRESET
33002224
81
COMP_PID : Régulateur PID complexe
Paramétrage du régulateur COMP_PID :
Paramétrage
La structure du régulateur COMP_PID est représentée au Schéma fonctionnel ,
p. 81 .
Le paramétrage du bloc fonction est réalisé au moyen des paramètres PID, à savoir
le coefficient de proportionnelle gain, le temps d'action intégrale ti et le temps
d'action dérivée td.
L'action D est retardée avec un temps de retard td_lag. Le rapport TD/TD_LAG est
appelé gain de dérivation VD et est généralement situé entre 3 et 10. La
composante D peut soit se baser sur l'écart de régulation ERR (d_on_pv = 0), soit
sur la mesure PV (d_on_pv = 1. Si l'action D est déterminée sur la base de la mesure
PV, elle n'engendrera aucun saut lors des modifications de grandeurs de consigne
(modifications à l'entrée SP). En principe, l'action D ne s'applique qu'aux
perturbations et aux modifications de procédé.
Note : Le EFB dispose de 3 paramètres E/S (SP_CAS, OFF, YMAN) qui sont
actualisés par la fonction en mode cascade. Si vous voulez utiliser le bloc en mode
cascade, vous devez établir vous-même la liaison entre ces entrées et les sorties
correspondantes (SP_CAS_N, OFF_N, YMAN_N) au moyen de variables.
Inversion du
sens de
régulation
82
Le comportement inversé du régulateur s'obtient en inversant le signe du gain. Une
valeur positive du gain a pour effet qu'une perturbation positive fait croître la
grandeur de commande. Une valeur négative du gain a pour effet qu'une
perturbation positive diminue la grandeur de commande.
33002224
COMP_PID : Régulateur PID complexe
Calcul de l'écart
de régulation
En mode cascade, l'écart de régulation ERR s'obtient au moyen de SP_CAS et PV :
l sp_intern = SP_CAS
l ERR = sp_intern - PV
En mode automatique, l'écart de régulation s'obtient au moyen de sp_intern et PV
en amenant sp_intern à la valeur du paramètre SP par le biais d'un limiteur de
variation. La grandeur de consigne interne sp_intern est amenée en rampe à la
valeur SP avec la vitesse de variation fixée au paramètre rate_sp (Unité 1/s)
La valeur du paramètre rate_man est lue. Si rate_sp = 0, la fonction du limiteur de
variation de SP est désactivée. SP est directement transmis sur sp_intern.
En mode de fonctionnement Réinitialisation (Reset), Manuel et Pause, l'écart de
régulation est déterminé en fonction de l'état du paramètre cascade.
Si cascade=1, sp_intern est réglé sur la valeur du paramètre PV et ERR est égal à 0.
Si cascade=0 et si le fonctionnement sans à-coups est activé (bump=0), sp_intern
est réglé sur la valeur du paramètre SP. Dans le cas contraire (bump=1), sp_intern
est réglé sur la valeur du paramètre PV.
Réduction du
gain en cas de
faible écart de
régulation
Le paramètre db détermine la grandeur d'une bande morte dans laquelle ce n'est
pas le coefficient de proportionnelle (gain) complet qui est actif, mais bien un
coefficient de proportionnelle réduit avec le paramètre gain_red. Le paramètre db
intervient sur l'écart de régulation ERR = SP - PV dans le format représenté à la
figure Représentation de la bande morte , p. 84. La bande morte permet de réduire
au minimum les charges de l'actionneur causées par de légères perturbations de la
grandeur régulée ou par des bruits de mesure.
Entrez le paramètre db avec un signe positif.
Pour gain_red, choisissez des valeurs entre 0 et 1.
Poursuite de la
valeur manuelle
YMAN
33002224
En mode automatique ou cascade, l'entrée YMAN poursuit la valeur de la grandeur
de commande Y si le mode de poursuite de la valeur manuelle est activé ( ymanc =
1), c'est-à-dire si : YMAN = Y. Si le mode de poursuite manuelle est désactivé
(ymanc = 0), la valeur en YMAN reste inchangée.
83
COMP_PID : Régulateur PID complexe
Représentation
de la bande
morte
Bande morte :
Y
sp_intern
+
db
ERR
-
db
PV
ERR
YN
1
1
2
Limitation de la
grandeur de
commande
2
Pente 1
Pente gain_red
Les bornes ymin Y ymax limitent la grandeur de commande vers le haut mais aussi
vers le bas. Il en résulte ymin ≤ Y ≤ ymax. .
Les deux paramètres st_max et st_min indiquent que les valeurs limites sont
atteintes ou que la grandeur de commande est limitée.
l st_max = 1 lorsque Y ≥ ymax
l st_min = 1 lorsque Y ≤ ymin.
La borne supérieure ymax de limitation de la grandeur de commande doit être
supérieure à la borne inférieure ymin.
84
33002224
COMP_PID : Régulateur PID complexe
Antisaturation pour COMP_PID
Définition
Le dispositif antisaturation limite l'accroissement de la constante intégrale et évite
un blocage du régulateur en cas de limitation prolongée de cette constante. La
fonction antisaturation est uniquement effectuée pour l'action I active du régulateur.
Les limites de la fonction antisaturation correspondent, par défaut, aux grandeurs
de commande du régulateur (delt_aw = 0). Toutefois, le paramètre delt_aw permet
d'augmenter (delt_aw > 0) ou de réduire (delt_aw < 0) ces limites par rapport aux
grandeurs de commande (ymax, ymin).
Les limites utilisées pour la fonction antisaturation sont donc les suivantes :
l AWMAX = ymax + delt_aw
l AWMIN = ymin - delt_aw
Pour les signaux considérablement bruités, le décalage des limites antisaturation
par rapport aux limites de commande permet d'éviter que la grandeur de commande
Y ne "dévie" sans cesse de la limite de commande (Effet de l'action D sur les
perturbations) et de ramener celle-ci dans les limites (Effet de l'action I sur l'écart de
régulation ERR ≠ 0). Si les limites de commande doivent s'appliquer simultanément
à l'antisaturation, vous devez alors sélectionner le paramètre delt_aw = 0.
En choisissant des valeurs négatives pour delt_aw, vous pouvez assurer que les
limites de l'antisaturation soient inférieures aux limites de sortie (intéressant en
mode antisaturation intégrale).
Antisaturation de
l'intégrale
(halt_aw = 1)
Pour la fonction antisaturation, la composante D n'est pas prise en compte afin
d'éviter l'écrêtage des pointes, provoqués par l'action D. La fonction d'antisaturation
globale corrige le format de l'action I, ce qui donne : AWMIN ≤ YP + FEED_FWD +
YI ≤ AWMAX.
Antisaturation de
l'intégrale
(halt_aw = 1)
Pour la fonction antisaturation, seule la composante I est prise en compte. Lorsque
l'antisaturation de l'intégrale et l'action I sont actives, la fonction antisaturation
corrige le format de l'action, ce qui donne AWMIN ≤ YP + FEED_FWD + YI ≤
AWMAX.
Les paramètres rate_sp et rate_man présentent les limiteurs de variation des
valeurs manuelles SP et YMAN (voir aussi le bloc VLIM). La valeur 0 (rate_sp = 0
ou rate_man = 0) permet d'arrêter la fonction du limiteur de variation correspondant.
Les valeurs SP et YMAN sont alors utilisées sans retard.
33002224
85
COMP_PID : Régulateur PID complexe
Sélection du type de régulateur pour COMP_PID
Types de
régulateur
Vous pouvez sélectionner les différents types de régulateur existants via les
paramètres en_p, en_i et en_d.
Type de régulateur
en_p
en_i
en_d
Régulateur P
1
0
0
Régulateur PI
1
1
0
Régulateur PD
1
0
1
Régulateur PID
1
1
1
Régulateur I
0
1
0
La composante I peut être inhibée par ti = 0.
La composante D peut être inhibée par td = 0.
Influence du
paramètre OFF
Si la constante I est active (en_i = 1), la grandeur de commande Y est obtenue par
l'addition des constantes YP, YI, YD et FEED_ FWD. L'offset n'est pas comprise
dans le calcul de la constante I active.
Si la constante I est active (en_i = 0), la grandeur de commande est obtenue par
l'addition des constantes YP, YD, OFF et Offset OFF.
Note : Le paramètre OFF est uniquement prévu pour le régulateur –P, -D et –PD.
86
33002224
COMP_PID : Régulateur PID complexe
Commutation sans à-coups entre les modes de fonctionnement
Nature de la
commutation
Le déclenchement et l'arrêt des différentes composantes (P, I, D) s'effectuent sans
à-coups.
Commutation
sans à-coups
avec
composante I
active
Si la composante P est active ou inactive, la composante I interne est corrigée en
action P. Cette procédure permet de déclencher ou d'arrêter la composante P sans
à-coups, même si l'écart de régulation s'éloigne de zéro.
Commutation
sans à-coups
avec
composante D
active
Pour pouvoir réaliser la commutation sans à-coups de la composante D inactive, le
paramètre bump doit être égal à 0. Dans ce cas, le paramètre OFF est utilisé pour
permettre une commutation sans à-coups.
Si l'action D est inactive, la composante I interne prend en charge l'action D
restante. Si l'action D est active, sa composante est mise à 0.
Si l'action P est active ou inactive, la valeur du paramètre OFF est corrigée en action
P. Cette procédure permet de déclencher ou d'arrêter l'action P sans à-coups,
même si l'écart de régulation s'éloigne de zéro.
Si l'action D est inactive, la composante D restante s'ajoute à la valeur du paramètre
OFF. Si l'action D est active, sa composante est mise à 0 (OFF reste inchangé).
Commutation
sans à-coups de
la composante I
Pour pouvoir réaliser l'arrêt sans à-coups de la composante I, le paramètre bump
doit être égal à 0. Dans ce cas, le paramètre OFF et la composante I interne (YI)
sont utilisés pour permettre une commutation sans à-coups.
Commutation
sans à-coups
d'un régulateur
PI(D) à un
régulateur P(D)
La réflexion de base d'une commutation sans à-coups d'un régulateur PI(D) à un
régulateur P(D) suppose l’adoption par le régulateur PI(D) d’un état statique. Dans
ce cas, le processus est arrêté. La composante I dispose alors d’une valeur
spécifique. Pour pouvoir commuter sans à-coups vers le mode de fonctionnement
P(D), la composante I du régulateur PI(D) doit faire office de point de fonctionnement (Offset) pour le régulateur PD, afin de permettre la commutation sans
régime transitoire (nouvel équilibre). Conformément à la réflexion susmentionnée,
l'arrêt sans à-coups de la composante I s'effectue de telle sorte que le paramètre
OFF prenne la valeur de celle-ci.
Valeur de la grandeur de commande Y en fonction de en_i :
33002224
Lorsque…
Alors…
en_i = 1
Y = YP + YI + YD + FEED_FWD
en_i = 0
Y = YP + OFF + YD + FEED_FWD
87
COMP_PID : Régulateur PID complexe
Activation de la
composante I
L’activation de la composante I repose sur une réflexion analogue. La composante
I interne est mise à la valeur du paramètre OFF. Ceci permet d’activer la
composante I sans régime transitoire.
Note : Si le paramètre OFF est calculé par un bloc fonction antérieur (Sortie d'un
EFB ou d'un DFB, p. ex. MOVE), les corrections d'une commutation sans à-coups
deviennent inefficaces (au plus tard lorsque ce bloc fonction sera traité).
Exemple de
commutation
sans à-coups de
la composante D
Si vous voulez réaliser une commutation sans à-coups du régulateur P(D) et
modifier le paramètre OFF au moyen du programme utilisateur, vous pouvez vous
servir de l'exemple suivant comme point de repère.
.1.6(2)
OR_BOOL
mkpid.en_i
mvlim.man
change_off
FBI_1_4(3)
VLIM
new_off
mvlim
pvlim
off
X
MODE
PARA
YMAN
Y
STATUS
FBI_1_2(4)
off
sp
pv
sp_cas
mkpid
pkpid
yman
yreset
0.0
COMP_PID
Y
SP
PV
ERR
SP_CAS
STATUS
MODE
PARA
YMAN
SP_CAS_N
YRESET
YMAN_N
FEED_FWD
OFF_N
OFF
y
err
skpid
sp_cas
yman
off
Dans cet exemple, le paramètre OFF est amené en rampe à la valeur de la variable
new_off au moyen d'un limiteur de variation VLIM et avec la vitesse de variation
donnée en pvlim.rate.
88
33002224
COMP_PID : Régulateur PID complexe
Remarque
relative à
l'exemple
Dans cet exemple, l'usage de la variable off tant à l'entrée YMAN de VLIM qu'à la
sortie Y de VLIM ainsi que la liaison de la sortie de VLIM à l'entrée OFF de
COMP_PID ont leur importance. La liaison entre la sortie Y de VLIM et l'entrée OFF
de COMP_PID a pour effet de traiter le bloc fonction VLIM avant le bloc fonction
COMP_PID (condition indispensable à un mode de fonctionnement correct). Tant
que le mode manuel (mvlim.man = 1) en VLIM est activé, la valeur manuelle du bloc
fonction VLIM est transmise au paramètre OFF de COMP_PID. Le bloc fonction
COMP_PID peut maintenant modifier le contenu de la variable pour un traitement
sans à-coups. Dans le cycle suivant, cette valeur modifiée est également disponible
sur l'entrée YMAN du bloc fonction VLIM. Au moment opportun, vous pouvez
désactiver le mode de fonctionnement manuel du bloc fonction VLIM. Le bloc
fonction ajuste en rampe la valeur courante de la variable off à la valeur de new_off.
Le bloc fonction OR_BOOL de l'exemple cité ci-dessus gère l'activation de la valeur
manuelle. Tant que COMP_PID a activé la composante I (mkpid.en_i = 1), le bloc
fonction VLIM reste en mode manuel.
Note : Si mkpid.en_i = 1, le paramètre OFF de COMP_PID n'intervient pas du tout
dans le calcul de la sortie de COMP_PID.
Dans l'exemple cité ci-dessus, le bloc fonction OR_BOOL nécessite une deuxième
condition pour modifier off en new_off. La variable change_off doit être 1.
Modification
sans à-coups du
gain
La modification du coefficient de proportionnelle gain s'effectue sans à-coups. Tout
comme pour l'activation et la désactivation des modes de fonctionnement, une
correction interne est effectuée.
Si l'action I est activée (en_i = 1 et ti > 0), la composante I interne est corrigée dans
la limite du saut escompté dans l'action P, provoqué par la modification du gain.
Si l'action I est désactivée, la valeur du paramètre OFF est corrigée dans la limite
du saut escompté dans l'action P, si le paramètre bump = 0. Si bump = 1, OFF n'est
pas modifié, et une modification du gain du régulateur P(D) provoque des régimes
transitoires.
33002224
89
COMP_PID : Régulateur PID complexe
Sélection du mode de fonctionnement de COMP_PID
Modes de
fonctionnement
Modes de
fonctionnement
automatique et
cascade
Cinq modes de fonctionnement peuvent être sélectionnés à l'aide de r, man , halt et
cascade.
Mode de
fonctionnement
r
man
halt
cascade
Reset
1
1 ou 0
1 ou 0
1 ou 0
Manuel
0
1
1 ou 0
1 ou 0
Pause
0
0
1
1 ou 0
Cascade
0
0
0
1
Automatique
0
0
0
0
En mode automatique, la grandeur de commande Y est déterminée au moyen de
l'algorithme discret PID en fonction de la mesure X et de la consigne SP.
En mode cascade, la grandeur de commande Y est déterminée au moyen de
l'algorithme discret PID en fonction de la mesure X et de la consigne SP_CAS.
Seule l'utilisation distincte de la consigne SP permet de distinguer les deux modes
de fonctionnement automatique et cascade de l'extérieur. SP_CAS s'applique pour
le mode cascade, SP s'appliquant pour tous les autres modes de fonctionnement
(avec limitation de variation). La grandeur SP_CAS constitue une entrée en mode
cascade uniquement. Elle constitue une sortie dans tous les autres modes de
fonctionnement. En mode de fonctionnement Réinitialisation, Manuel, Pause ou
Automatique ainsi qu'au démarrage, SP_CAS réinjecte la grandeur X au régulateur
de consigne pour permettre la commutation sans à-coups p. ex. entre la régulation
à valeur fixe et la régulation à cascade.
Dans les deux modes de fonctionnement, la sortie est limitée par ymax et ymin. Pour
la fonction antisaturation, les limites de commande peuvent être élargies par le
paramètre delt_aw.
90
33002224
COMP_PID : Régulateur PID complexe
Mode manuel
En mode manuel, la valeur manuelle YMAN est YMAN est transmise à la sortie Y
au moyen d'un limiteur de variation. La grandeur de commande Y est amenée en
rampe à la valeur du paramètre YMAN avec la vitesse de variation fixée au
paramètre rate_sp (Unité 1/s).
La valeur du paramètre rate_man est lue. Si rate_man = 0, la fonction du limiteur de
variation de YMAN est désactivée. YMAN est transmise directement à la sortie. La
sortie est limitée par ymax et ymin.
Les grandeurs internes sont ajustées de telle manière que le régulateur (en cas
d'action I active) puisse commuter du mode manuel en automatique sans à-coups.
La fonction antisaturation est conçue de la même manière qu'en mode automatique.
Dans ce mode de fonctionnement, l'action D est mise automatiquement à 0.
Mode
Réinitialisation
En mode Réinitialisation, la valeur de réinitialisation YRESET est transmise à la
sortie Y. La sortie est limitée par ymax et ymin. Les grandeurs internes sont ajustées
de telle manière que le régulateur (en cas d'action I active) puisse commuter du
mode manuel en automatique sans à-coups. La fonction antisaturation est conçue
de la même manière qu'en mode automatique.
Mode de
fonctionnement
Pause
En mode pause, la grandeur de commande reste dans son état précédent, c'est-àdire que le bloc fonction ne modifie pas la grandeur de commande Y (le régulateur
s'arrête). Les grandeurs internes sont ajustées de telle manière que le régulateur
quitte sa position courante sans à-coups. La limitation des grandeurs de commande
et la fonction antisaturation sont conçues de la même manière qu'en mode
automatique. Le mode de fonctionnement Pause est également indiqué, notamment
pour fixer la grandeur de commande Y au moyen d'un appareil externe, ce qui
permet d'ajuster correctement les composantes internes du régulateur.
Dans ce mode de fonctionnement, l'action D est mise automatiquement à 0.
Fonctionnement
avec à-coups
(bump = 0)
Le fonctionnement avec à-coups est défini de telle manière que le régulateur
effectue un saut dans la grandeur de commande Y, provoqué par l'action P lors de
la commutation entre les modes de fonctionnement (par ex. manuel-automatique).
En fonction de l'emplacement de mise en uvre du régulateur, il peut être utile que le
régulateur corrige la grandeur de commande par à-coups lors de la commutation,
par ex. du mode manuel en automatique, quand l'écart de régulation est différent de
0.
L'amplitude du saut correspond à l'action P du régulateur et s'élève à :
YP = ERR x gain
33002224
91
COMP_PID : Régulateur PID complexe
Fonctionnement
sans à-coups
(bump = 1)
92
Le fonctionnement sans à-coups est défini de telle manière que le régulateur ne
présente aucun point de discontinuité du cycle de grandeurs de commande Y lors
de la commutation entre modes de fonctionnement. Ceci signifie qu'il doit continuer
sans saut depuis la position où il se trouvait auparavant. Dans ce mode de fonctionnement, l'action I est corrigée en action P. Si aucune action I n'est active, le
fonctionnement sans à-coups est obtenu en ajustant le point de fonctionnement
OFF de telle manière que le régulateur puisse poursuivre sans à à-coups la
commutation entre les modes, même si l'écart de régulation est différent de 0.
33002224
COMP_PID : Régulateur PID complexe
Formules détaillées
Explication des
grandeurs de
formules
Grandeur de
commande
Signification des grandeurs dans les formules suivantes :
Tailles
Signification
dt
Temps entre le cycle actuel et le cycle précédent
ERR
Écart de régularisation actuel interne généré
ERR ( new )
Valeur de l'écart de régularisation dans l'étape d'exécution courante
ERR ( old )
Valeur de l'écart de régularisation dans l'étape d'exécution précédente
FEED_FWD
Grandeur perturbatrice (uniquement sur le régulateur P, D ou PD)
OFF
Offset
PV ( new )
Valeur de la grandeur de régularisation dans l'étape d'exécution
courante
PV ( old )
Valeur de la grandeur de régularisation dans l'étape d'exécution
précédente
Y
Sortie courante (mode de fonctionnement Pause) ou YMAN (mode de
fonctionnement Manuel)
YD
Action D (uniquement quand en_d=1)
YI
Action I (uniquement quand en_i=1)
YP
Action P (uniquement quand en_p=1)
La grandeur de commande se compose de différentes grandeurs partielles
dépendant des modes de fonctionnement :
Y = YP + YI + YD + OFF + FEED_FWD
Après addition des actions, une limitation des grandeurs de commande se produit.
A cet effet, nous avons prévu un :
ymin ≤ Y ≤ ymax
33002224
93
COMP_PID : Régulateur PID complexe
Index pour le
calcul des
actions de
régulation
Vous trouverez ci-après un index présentant le calcul des actions de régulation en
fonction des éléments en_p, en_i et en_d :
l Action P YP pour le mode de fonctionnement Manuel, Pause, Automatique et
Cascade
l Action I YI en mode automatique
l Action I YI en mode Manuel et Pause
l Action D YD en mode Automatique et Cascade
l Action D YD en mode Manuel et Pause
Action P YP pour
tous les modes
de
fonctionnement
YP pour le mode de fonctionnement Manuel, Pause, Automatique et Cascade se
présente comme suit :
Pour en_p = 1 :
YP = gain × ERR
Pour en_p = 0 :
YP = 0
Action I YI en
mode
automatique
YI en mode automatique se présente comme suit :
Pour en_i = 1 :
dt ERR ( new ) + ERR ( old )
YI ( ne w ) = YI ( old ) + gain × ----- × -----------------------------------------------------ti
2
Pour en_i = 0 :
YI = 0
L'action I est construite selon la règle du trapèze.
Action I YI en
mode Manuel et
Pause
YI pour le mode de fonctionnement Manuel et Pause se présente comme suit :
Pour en_i = 1 :
YI = Y – ( YP – FEED_FWD )
Pour en_i = 0 :
YI = 0
94
33002224
COMP_PID : Régulateur PID complexe
Action D YD en
mode
Automatique et
Cascade
YD en mode automatique et cascade se présente comme suit :
Pour en_d = 1 et d_on_pv = 0 :
YD ( old ) × td_lag + td × gain × ( ERR ( ne w ) – ERR ( old ) )
YD ( new ) = ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------dt + dt_lag
Pour en_d = 1 et d_on_pv = 1 :
YD ( old ) × td_lag + td × gain × ( PV ( ol d) – PV ( ne w ) )
YD ( new ) = -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------dt + dt_lag
Pour en_d = 0 :
YD = 0
Action D YD en
mode Manuel et
Pause
YD pour le mode de fonctionnement Manuel et Pause se présente comme suit :
YD = 0
Erreur d'exécution
Message d'erreur
33002224
Un message d'erreur s'affiche
l en cas d'affectation d'un nombre à virgule flottante non valide à l'entrée PV.
l gain_red > 1 ou gain_red < est égal à 0
l db < est égal à 0
l ymax < ymin
95
COMP_PID : Régulateur PID complexe
96
33002224
DEADTIME : Terme de temps mort
7
Présentation
Introduction
Ce chapitre décrit le module DEADTIME.
Contenu de ce
chapitre
Ce chapitre contient les sujets suivants :
33002224
Sujet
Page
Description sommaire
98
Représentation
99
Modes de fonctionnement
100
Exemple de comportement du bloc fonction
101
Erreur d'exécution
101
97
DEADTIME : Terme de temps mort
Description sommaire
Description de la
fonction
Ce bloc fonction permet de retarder un signal d'entrée d'un certain temps, appelé le
temps mort.
Ce bloc fonction retarde le signal X d'un temps mort T_DELAY avant de le
transmettre de nouveau à Y.
Ce bloc fonction est pourvu d'une table de 128 valeurs X consécutives, ce qui
signifie que, pendant le temps T_DELAY, 128 valeurs X sont sauvegardées. Le
table est traitée en fonction des différents modes de fonctionnement.
Après un démarrage à froid ou à chaud du système, la valeur de Y reste inchangée.
Les valeurs internes sont chargées avec la valeur de IN.
Après un démarrage à froid ou à chaud du système ou une modification du temps
mort T_DELAY, la sortie READY est égale à "0". Ce qui signifie : table pas prête et
vide
Ce bloc fonction présente les modes de fonctionnement suivants :
l Manuel
l Pause
l Automatique.
Les paramètres supplémentaires EN et ENO peuvent être configurés.
Note : Le temps de retard continue de s'écouler, même si le bloc est verrouillé par
le paramètre EN, étant donné que le bloc calcule ses temps en fonction de l'heure
système.
Formule
La fonction de transfert est la suivante :
G(s) = e
98
– s × T_D ELAY
33002224
DEADTIME : Terme de temps mort
Représentation
Symbole
Représentation du module
DEADTIME
REAL
Mode_MH
TIME
REAL
Description des
paramètres
DEADTIME
Description des
paramètres
Mode_MH
33002224
X
MODE
T_DELAY
YMAN
REAL
BOOL
Y
READY
Description des paramètres du module
Paramètres
Type de données
Signification
X
REAL
Valeur d'entrée
MODE
Mode_MH
Mode de fonctionnement
T_DELAY
TIME
Temps mort
YMAN
REAL
Valeur manuelle
Y
REAL
Sortie
READY
BOOL
"1" = Table interne complétée
"0" = table interne non complétée (par ex. après un
démarrage à chaud/froid ou une modification du
temps mort)
Description de la structure de données
Elément
Type de données
Signification
man
BOOL
"1" = mode Manuel
halt
BOOL
"1" = mode Pause
99
DEADTIME : Terme de temps mort
Modes de fonctionnement
Sélection des
modes de
fonctionnement
Mode
automatique
Trois modes de fonctionnement peuvent être sélectionnés à l'aide des éléments
man et halt.
Mode de
fonctionnement
man
Automatique
0
0
Manuel
1
0 ou 1
Pause
0
1
En mode automatique, le bloc fonction fonctionne conformément aux règles
suivantes :
Lorsque…
Exemple de
mode
automatique
halt
Alors…
temps de cycle >
T_De lay
----------------------128
la valeur X courante est incorporée dans le tampon et la
valeur X la plus ancienne du tampon est transmise à la sortie
Y. Quand le temps cycle est supérieur à T_DELAY / 128, la
résolution est inférieure à 128, ce qui engendre une erreur
systématique, c'est-à-dire que certaines valeurs X sont
sauvegardées en double (voir exemple suivant.
temps de cycle <
T_De
lay---------------------128
impossible d'enregistrer toutes les valeurs X dans le tampon
Dans ce cas, la valeur X n'est pas enregistrée pendant
certains cycles. Après écoulement du temps T_DELAYD, la
sortie Y reste inchangée pendant deux cycles consécutifs (ou
plus).
Dans cet exemple, les valeurs suivantes sont acceptées :
Temps cycle = 100 ms
T_DELAY = 10 s
tin = T_DELAY / 128 = 78 ms
Étant donné que le temps de lecture tin est inférieur au temps cycle, chaque valeur
X est enregistrée dans le tampon. Toutefois, lors de la quatrième exécution du bloc
fonction (après 400 ms), la valeur X est sauvegardée deux fois au lieu d'une (car 3
x 78 = 312 et 4 x 78 = 390).
100
33002224
DEADTIME : Terme de temps mort
Mode manuel
En mode manuel, la valeur manuelle YMAN est transmise directement à la sortie Y.
Le tampon interne contient la valeur manuelle YMAN. Cet état est signalé
(READY =1).
Mode de
fonctionnement
Pause
En mode manuel, la sortie Y conserve la dernière valeur calculée. La sortie n'est
plus modifiée mais peut toutefois être écrasée par l'utilisateur. Néanmoins, le
tampon interne est toujours traité comme en mode automatique.
Exemple de comportement du bloc fonction
Exemple
Le diagramme suivant présente un exemple de comportement du bloc fonction.
L'entrée X passe d'une valeur à l'autre sous forme de pente et la sortie Y, retardée
du temps mort T_DELAY, suit l'entrée X.
Diagramme du Bloc Fonction DEADTIME
Y
X
T_DELAY
Erreur d'exécution
Message d'erreur
33002224
Un message d'erreur s'affiche à l'écran en cas d'affectation d'un nombre à virgule
flottante non valide à l'entrée YMAN ou X.
101
DEADTIME : Terme de temps mort
102
33002224
DELAY : Terme de temps mort
8
Présentation
Introduction
Ce chapitre décrit le module DELAY.
Contenu de ce
chapitre
Ce chapitre contient les sujets suivants :
33002224
Sujet
Page
Description sommaire
104
Représentation
105
Modes de fonctionnement
106
Exemple de comportement du bloc fonction
108
103
DELAY : Terme de temps mort
Description sommaire
Description de la
fonction
Ce bloc fonction permet de retarder un signal d'entrée d'un temps mort.
Ce bloc fonction retarde le signal X d'un temps mort T_DELAY avant de le
transmettre de nouveau à Y.
Ce bloc fonction est pourvu d'une table de retard de 128 éléments (valeurs X), ce
qui signifie que, pendant le temps T_DELAY, 128 valeurs X peuvent être
sauvegardées. Le table est traitée en fonction des différents modes de
fonctionnement.
Après un démarrage à froid ou à chaud du système, la valeur de Y reste inchangée.
Les valeurs internes sont chargées avec la valeur de IN.
Après un démarrage à froid ou à chaud du système ou une modification du temps
mort T_DELAY, la sortie READY est égale à "0". Ce qui signifie : table pas prête car
vide
Ce bloc fonction présente les modes de fonctionnement suivants : Manuel, pause et
automatique.
Les paramètres supplémentaires EN et ENO peuvent être configurés.
Note : Le temps de retard continue de s'écouler, même si le bloc est verrouillé par
le paramètre EN, étant donné que le bloc calcule ses temps en fonction de l'heure
système.
104
33002224
DELAY : Terme de temps mort
Représentation
Symbole
Représentation du module
DELAY
BOOL
BOOL
REAL
TIME
REAL
Description des
paramètres
33002224
MAN
HALT
X
T_DELAY
YMAN
Y
READY
REAL
BOOL
Description des paramètres du module
Paramètres
Type de données
Signification
MAN
BOOL
"1" = mode Manuel
HALT
BOOL
"1" = mode Pause
X
REAL
Valeur d'entrée
T_DELAY
TIME
Temps mort
YMAN
REAL
Valeur manuelle
Y
REAL
Sortie
READY
BOOL
"1" = Table interne complétée
"0" = table interne non complétée (par ex. après un
démarrage à chaud/froid ou une modification du
temps mort)
105
DELAY : Terme de temps mort
Modes de fonctionnement
Sélection des
modes de
fonctionnement
Mode
automatique
Trois modes de fonctionnement peuvent être sélectionnés à l'aide des entrées MAN
et HALT.
Mode de
fonctionnement
MAN
Automatique
0
0
Manuel
1
0 ou 1
Pause
0
1
En mode automatique, le bloc fonction fonctionne conformément aux règles
suivantes :
Lorsque
Exemple de
mode
automatique
HALT
Alors
Temps de cycle >
T_De lay
----------------------128
la valeur X courante est incorporée dans la table et la valeur
X la plus ancienne de la table est transmise à la sortie Y.
Quand le temps de cycle est supérieur à T_DELAY / 128, la
résolution est inférieure à 128, ce qui engendre une erreur
systématique, c'est-à-dire que certaines valeurs X sont
sauvegardées en double. (voir exemple suivant).
Temps de cycle <
T_De
lay---------------------128
impossible d'enregistrer toutes les valeurs X dans la table
Dans ce cas, la valeur X n'est pas enregistrée pendant
certains cycles et Y reste inchangé durant ces cycles.
Dans cet exemple, les valeurs suivantes sont acceptées :
Temps cycle = 100 ms
T_DELAY = 10 s
tin = T_DELAY / 128 = 78 ms
Étant donné que le temps de lecture tin est inférieur au temps de cycle, chaque
valeur X est enregistrée dans la table. Toutefois, lors de la quatrième exécution du
bloc fonction (après 400 ms), la valeur X est sauvegardée deux fois au lieu d'une
(car 3 x 78 = 312 et 4 x 78 = 390).
Mode manuel
106
En mode manuel, la valeur manuelle YMAN est transmise directement à la sortie Y.
La table interne contient la valeur manuelle YMAN. Cet état est signalé (READY =1).
33002224
DELAY : Terme de temps mort
Mode de
fonctionnement
Pause
33002224
En mode manuel, la sortie Y conserve la dernière valeur calculée. La sortie n'est
plus modifiée mais peut toutefois être écrasée par l'utilisateur. Néanmoins, la table
interne est toujours traitée comme en mode automatique.
107
DELAY : Terme de temps mort
Exemple de comportement du bloc fonction
Exemple
Le diagramme suivant présente un exemple de comportement du bloc fonction.
L'entrée X passe d'une valeur à l'autre sous forme de pente et la sortie Y, retardée
du temps mort T_DELAY, suit l'entrée X.
Diagramme du Bloc Fonction DELAY
Y
X
T_DELAY
108
33002224
DERIV : Dérivateur avec lissage
9
Présentation
Introduction
Ce chapitre décrit le module DERIV.
Contenu de ce
chapitre
Ce chapitre contient les sujets suivants :
33002224
Sujet
Page
Description sommaire
110
Représentation
111
Formules
112
Description détaillée
113
Exemple de bloc fonction
114
Erreur d'exécution
114
109
DERIV : Dérivateur avec lissage
Description sommaire
Description de la
fonction
Ce bloc fonction représente un terme de dérivation avec une sortie Y retardée avec
la constante de temps lag.
Ce bloc fonction possède les modes de fonctionnement suivants : Manuel, pause et
automatique.
Les paramètres supplémentaires EN et ENO peuvent être configurés.
110
33002224
DERIV : Dérivateur avec lissage
Représentation
Symbole
Représentation du module
DERIV
REAL
Mode_MH
Para_DERIV
REAL
Description des
paramètres
DERIV
Description des
paramètres
Mode_MH
Description des
paramètres
Para_DERIV
33002224
X
MODE
PARA
YMAN
Y
REAL
Description des paramètres du module
Paramètres
Type de données
Signification
X
REAL
Grandeurs d'entrée
MODE
Mode_MH
Modes de fonctionnement
PARA
Para_DERIV
Paramètres
YMAN
REAL
Valeur manuelle
Y
REAL
Sortie de dérivateur avec lissage
Description de la structure de données
Elément
Type de données
Signification
man
BOOL
"1" = mode Manuel
halt
BOOL
"1" = mode Pause
Description de la structure de données
Elément
Type de données
Signification
gain
REAL
Gain de dérivation
lag
TIME
Constante du temps de retard
111
DERIV : Dérivateur avec lissage
Formules
Fonction de
transfert
La fonction de transfert pour Y est la suivante :
Formule de
calcul pour Y
La fonction de calcul pour Y est la suivante :
Cas particulier :
lag =0
Il s'agit d'une dérivation pure sans terme de retard de premier ordre.
s × lag
G(s) = gain × -------------------------1 + s × lag
lag
Y = ------------------- × ( Y ( old ) + gain × ( X ( new ) – X ( ol d) ) )
dt + lag
Dans ce cas, la fonction de transfert est la suivante :
G(s) = gain × s
La formule de calcul est la suivante :
X ( new ) – X ( old )
Y = gain × ------------------------------------dt
Signification des
tailles
112
Vous trouverez ci-après la signification des grandeurs de formule :
Tailles
Signification
X ( new )
Valeur de l'entrée X du cycle actuel
X ( old )
Valeur de l'entrée X du cycle précédent
Y ( old )
Valeur de la sortie Y du cycle précédent
dt
Temps entre le cycle actuel et le cycle précédent
33002224
DERIV : Dérivateur avec lissage
Description détaillée
Paramétrage
Pour paramétrer le bloc fonction, vous devez fixer le gain de dérivation gain et la
constante de temps lag permettant de retarder la sortie Y.
Pour l'échelon d'entrée X (échelon du signal d'entrée X de 0 à 1) et en cas d'un
temps d'échantillonnage de très courte durée, la sortie Y prend d'abord la valeur
gain (Il s'agit là d'une valeur théorique. La valeur réelle est légèrement inférieure, la
durée du temps d'échantillonnage ne pouvant être indéfiniment courte) et reprend
sa position à 0 avec un retard de temps LAG.
Modes de
fonctionnement
33002224
Trois modes de fonctionnement peuvent être sélectionnés à l'aide des éléments
man et halt.
Mode de
fonctionnement
man
halt
Signification
Automatique
0
0
Le bloc fonction est traité de la manière décrite
dans Paramétrage.
Manuel
1
0 ou 1
L'entrée YMAN est transmise à la sortie Y.
Pause
0
1
La sortie Y conserve la dernière valeur calculée.
La sortie n'est plus modifiée mais peut toutefois
être écrasée par l'utilisateur.
113
DERIV : Dérivateur avec lissage
Exemple de bloc fonction
Exemple DERIV
L'exemple suivant illustre la réponse à l'échelon du bloc DERIV.
Réponse indicielle avec gain = 1 et lag = 10 s
X
YMAN
Y
0
halt
0
man
1
0
Erreur d'exécution
Message d'erreur
114
Un message d'erreur s'affiche à l'écran en cas d'affectation d'un nombre à virgule
flottante non valide à l'entrée YMAN ou X.
33002224
DTIME : Retard
10
Présentation
Introduction
Ce chapitre décrit le module DTIME.
Contenu de ce
chapitre
Ce chapitre contient les sujets suivants :
33002224
Sujet
Page
Description sommaire
116
Représentation
117
Paramétrage
118
Initialisations et modes de fonctionnement
120
Exemple de mesure du coefficient de débit
121
Erreur d'exécution
122
115
DTIME : Retard
Description sommaire
Description de la
fonction
Le bloc fonctionDTIME génère un retard lors de la transmission de la grandeur
d'entrée numérique IN. La grandeur de sortie numérique OUT génère le même
comportement que la grandeur d'entrée numérique, en tenant compte du retard
T_DELAY qui est susceptible de varier.
Comportement du bloc fonction DTIME
OUT
IN
t
T_DELAY
Les paramètres supplémentaires EN et ENO peuvent être configurés.
Formule
Ce bloc fonction déploie la fonction de transmission suivante :
G(p) = e
116
– p.T_DELAY
33002224
DTIME : Retard
Représentation
Symbole
Représentation du module
DTIME
REAL
TIME
REAL
BOOL
Description des
paramètres
IN
T_DELAY
TR_I
TR_S
OUT
BUFFER
STATUS
REAL
ANY
WORD
Description des paramètres du module
Paramètres
Type de données
Signification
IN
REAL
Valeur numérique à retarder
T_DELAY
TIME
Retard souhaité
TR_I
REAL
Entrée d'initialisation
TR_S
BOOL
Commande d'initialisation
OUT
REAL
Sortie retardée
BUFFER
ANY*)
Mémoire contenant les valeurs retardées
STATUS
WORD
Mot d'état
*) En principe, ce paramètre doit être associé à un variable (voir "Paramétrage,
p. 118").
33002224
117
DTIME : Retard
Paramétrage
Enregistrement
des valeurs
d'entrée (sortie
BUFFER)
La sortie BUFFER doit être associée à une variable (en général, de type
Buffer_DTIME). Les valeurs à retarder sont enregistrées sous ces variables. A
chaque exécution du bloc fonction, une nouvelle valeur est enregistrée à l'entrée IN.
La grandeur des variables associées à la sortie BUFFER détermine le nombre de
valeurs que vous pouvez enregistrer et, par la même occasion, la valeur maximale
acceptable du retard.
T_DELAY maximum = n × T_Period
Condition
Grandeur de
formule
Signification
n
Nombre de valeurs en virgule flottante que BUFFER peut contenir
T_PERIOD
Intervalle cyclique du bloc fonction
Note : Dès qu'une variable est liée à la sortie BUFFER, seule une variable du
même type peut la remplacer. Pour remplacer celle-ci par une variable plus grande
afin, par ex., de pouvoir atteindre des valeurs de retard plus élevées, vous devez
supprimer le bloc fonction et en appliquer un nouveau.
Type de données
de la sortie
Buffer
La sortie BUFFER est de type ANY. Vous pouvez donc lui affecter un type de
variable quelconque. En principe, il est recommandé d'employer d'abord une
variable de type Buffer_DTIME. Le tableau peut contenir jusqu'à 100 valeurs en
virgule flottante. Ce type de variable permet d'atteindre un retard équivalant à 100
fois l'intervalle cyclique du bloc fonction DTIME.
Procédure en cas
de temps de
retard
importants
Pour atteindre des valeurs de retard correspondant à plus de 100 fois l'intervalle
cyclique du bloc fonction, une variable plus élevée doit être affectée au paramètre
BUFFER.
118
Étape
Action
1
Définissez un nouveau type de données dérivé, par ex. un tableau de valeurs en
virgule flottante
2
Déclarez une variable de ce type et liez-la à un paramètre BUFFER du bloc
fonction DTIME
3
Dans ce cas, le retard maximal correspond à 200 fois l'intervalle cyclique du bloc
fonction
33002224
DTIME : Retard
Modification
dynamique du
retard T_DELAY
Vous pouvez augmenter ou réduire le temps de retard T_DELAY pendant
l'enchaînement du programme. Le nouveau retard est immédiatement
d'application, pour autant que ce nouveau temps de retard fixé soit compatible avec
la grandeur de la sortie BUFFER.
Représentation de la modification dynamique du retard T_DELAY
Augmentation de
T_DELAY
Diminution de
T_DELAY
OUT
IN
Nouvelle valeur de
T_DELAY
Nouvelle valeur de
T_DELAY
t
Valeur de début de
T_DELAY
Lorsque la valeur de T_DELAY est trop élevée par rapport à la grandeur BUFFER,
vous ne pouvez plus enregistrer les valeurs d'entrée qui permettent d'atteindre le
retard souhaité. Dans ce cas, le retard conserve la durée la plus élevée (le bit 8 du
mot d'état passe alors à 1).
Pour éviter ce problème, il est recommandé de dimensionner la variable affectée au
paramètre BUFFER afin de tenir compte d'une augmentation éventuelle du retard
T_DELAY.
Quand T_DELAY = 0, la sortie OUT correspond toujours à l'entrée IN.
33002224
119
DTIME : Retard
Initialisations et modes de fonctionnement
Initialisations et
modes de
fonctionnement
Lors de la première exécution du bloc fonction (chargement du programme ou appel
en ligne), toutes les valeurs contenues dans BUFFER sont initialisées à la valeur de
TR_I. La sortie OUT conserve cette valeur pendant la durée du retard T_DELAY.
Lorsque l'entrée TR_I n'est pas connectée, la sortie BUFFER est initialisée à la
valeur 0; la sortie OUT conservant cette valeur pendant le retard T_DELAY.
En mode Tracking (TR_S = 1), l'entrée TR_I est amenée à la sortie OUT et la sortie
BUFFER est également initialisée à la valeur de TR_I. Après le retour en mode
normal, la sortie conserve cette valeur pendant la durée de T_DELAY, comme lors
du premier cycle.
120
33002224
DTIME : Retard
Exemple de mesure du coefficient de débit
Mesure du
coefficient de
débit
Le bloc fonction DTIME permet, par exemple, de modéliser un retard de procédé,
qui peut être notamment configuré lors de la mesure des coefficients de débit ou des
vitesses des systèmes de translation.
Dans l'exemple suivant, deux produits, A et B, ont été versés successivement dans
un récipient. D'abord, le récipient est placé sous le dispositif de dosage du produit
A qui diffuse la quantité P1. Ensuite, le récipient est acheminé sur une bande
transporteuse vers le dispositif de dosage du produit B qui diffuse la quantité P2. Le
temps qui sépare les deux installations de dosage est de 20s.
Mesure des coefficients de débit
A
B
P1
P1 + P2
20 s
La quantité de produit P2 est régulée, mais la mesure de la masse du récipient
s'obtient par P1+P2. Il faut donc soustraire P1. La quantité P2 correspond à la
quantité mesurée moins la quantité P1 dosée 20 s auparavant.
La mesure de la boucle en P2 suit le schéma suivant :
FBI_9_1(1)
FBI_9_2(2)
DTIME
PV_A
T_DELAY
33002224
IN
T_DELAY
TR_I
TR_S
OUT
BUFFER
STATUS
SUM_W
PV_A_DELAY
BUFF
PV_AB
SUM_PARA
IN1
IN2
IN3
PARA
OUT
PV_B
121
DTIME : Retard
Valeurs des éléments de structure de données de la variable SUM_PARA :
Élément de SUM_PARA
Valeur
SUM_PARA.K1
1
SUM_PARA.K2
1
Erreur d'exécution
Mot d'état
Le mot d'état affiche les messages suivants :
Bit
Signification
Bit 0 = 1
Erreur lors d'un calcul avec des valeurs en virgule flottante
Bit 1 = 1
Saisie d'une valeur non valide à l'une des entrées en virgule flottante
Bit 2 = 1
Division par 0 lors d'un calcul en valeurs en virgule flottante
Bit 3 = 1
Débordement de capacité lors d'un calcul en valeurs en virgule flottante
Bit 8 = 1
T_DELAY dépasse la valeur maximale admise par la sortie BUFFER
Message d'erreur
Une erreur est signalée lorsqu'une valeur non réelle est saisie à une entrée ou
lorsqu'un incident se produit lors d'un calcul en valeurs en virgule flottante. Dans ce
cas, les sorties OUT et BUFFER restent inchangées.
Alarme
Une alarme vous avertit lorsque T_DELAY dépasse la valeur maximale admise.
Dans ce cas, le bloc fonction utilise la valeur maximale. Si vous souhaitez obtenir
une valeur dépassant la valeur de retard, il suffit de lier la sortie BUFFER à une
variable plus élevée.
122
33002224
FGEN : Générateur de fonctions
11
Présentation
Introduction
Ce chapitre décrit le module FGEN.
Contenu de ce
chapitre
Ce chapitre contient les sujets suivants :
33002224
Sujet
Page
Description sommaire
124
Représentation
125
Paramétrage
126
Sélection de fonction
127
Définition de la fonction
128
Diagramme des fonctions
131
Cas particuliers
135
Chronogramme
136
123
FGEN : Générateur de fonctions
Description sommaire
Description de la
fonction
Le bloc fonction FGEN est un générateur de fonctions. Il génère, à la sortie Y, une
forme de signal définie dans la structure de données Para_FGEN. Ce bloc fonction
peut être exécuté en cascade, c'est-à-dire qu'il permet de produire et de superposer
des formes de signaux différentes lors de l'application de ces EFB.
Le bloc génère les 8 formes suivantes de signaux :
l Fonction Saut
l Fonction Rampe
l Fonction Triangle
l Fonction Dent de scie
l Fonction Rectangle
l Fonction Trapèze
l Fonction Sinus
l Nombre aléatoire
Les paramètres supplémentaires EN et ENO peuvent être configurés.
124
33002224
FGEN : Générateur de fonctions
Représentation
Symbole
Représentation du module
FGEN
BOOL
BOOL
Para_FGEN
REAL
Description des
paramètres
FGEN
Description des
paramètres
Para_FGEN
33002224
R
START
PARA
YOFF
Y
ACTIVE
N
REAL
BOOL
INT
Description des paramètres du module
Paramètres
Type de données
Signification
R
BOOL
"1" : Réinitialiser
START
BOOL
1" : Démarrage du générateur de fonctions
PARA
Para_FGEN
Paramètres
YOFF
REAL
Décalage (offset) pour la sortie Y
Y
REAL
Sortie du générateur de fonctions
ACTIVE
BOOL
ACTIVE = 1 : Le générateur de fonctions est actif
N
INT
Nombre de périodes depuis le démarrage
Description de la structure de données
Elément
Type de données
Signification
func_no
INT
Choix de la fonction (1 à 8) du générateur
amplitude
REAL
Amplitude de la fonction
halfperiod
TIME
Demi-période
t_off
TIME
Constante de temps d'ouverture
t_rise
TIME
Constante de temps de montée
t_acc
TIME
Temps de lissage
unipolaire
BOOL
"1"= Signal unipolaire
"0"= Signal bipolaire
125
FGEN : Générateur de fonctions
Paramétrage
Reset
Le paramètre R signifie RESET. Si ce paramètre a été activé (R = 1), toute fonction
en cours est immédiatement interrompue et la sortie Y affiche la valeur du
paramètre YOFF (Offset). Simultanément, le compteur du nombre de périodes N est
remis à zéro et ACTIVE est mis à "0".
Démarrage du
générateur de
fonctions
Le paramètre START permet de démarrer la fonction définie au moyen de la
structure de données (START = 1). Au début d'une nouvelle période, la sortie N est
incrémentée. Si le paramètre START est remis à 0, la période de la fonction choisie
qui a été commencée est traitée jusqu'à la fin. Tant qu'une fonction se déroule, la
sortie ACTIVE est mise à 1. Lorsque la période est finie, la sortie ACTIVE est remise
à 0.
Offset
Les courbes des signaux générés par le générateur de fonctions ont une amplitude
de valeur "amplitude", c.-à-d. que la plage des valeurs va de -"amplitude" jusqu'à
"amplitude" pour un fonctionnement bipolaire (unipolaire = 0), ou de 0 à "amplitude"
pour un fonctionnement unipolaire (unipolaire = 1). Le paramètre YOFF permet de
décaler cette fonction par rapport au point zéro.
Note : Lorsque la sortie d'un autre générateur de fonctions est appliquée au
paramètre YOFF, les signaux générés par les deux générateurs de fonction se
superposent.
Temps de
montée t_rise
126
Le temps de montée t_rise n'est utilisé que pour les fonctions "Rampe" et "Trapèze".
Le temps de montée de la fonction "Dent de scie" est celui de halfperiod - t_off. Le
temps de montée de la fonction "Triangle" vaut 0.5 *(halfperiod - t_off).
33002224
FGEN : Générateur de fonctions
Sélection de fonction
Sélection
Il existe en tout 8 fonctions pouvant être générées avec le générateur de fonctions.
La sélection de la fonction se fait par func_no. En cas de changement de fonction,
la dernière fonction choisie est toujours traitée en entier.
Sont admissibles les numéros de fonction suivants :
33002224
func_no
Fonction
1
Saut
2
Rampe
3
Dent de scie
4
Triangle
5
Rectangle
6
Trapèze
7
Sinus
8
Nombre aléatoire
127
FGEN : Générateur de fonctions
Définition de la fonction
Définition
La fonction est entièrement définie par la structure des données Para_FGEN. On
commence d'abord par déterminer la forme de signal (voir Sélection de fonction,
p. 127)
On choisit le trapèze comme type de base pour la définition (triangle, dent de scie,
rectangle)unipolaire/bipolaire ).
t_acc
amplitude
amplitude
t_rise
t
t_off
t_acc
t_rise
halfperiod
amplitude
Y
L'amplitude de la fonction est déterminée par le paramètre amplitude. Notez que
cette donnée s'applique au mode unipolaire. En fonctionnement bipolaire,
l'amplitude se compose de amplitude et de -amplitude, sa valeur est donc le double.
Le paramètre halfperiod définit une demi-période.
Le paramètre t_off définit un temps inactif (temps de pause). Une demi-période de
la fonction est alors éditée en un temps halfperiod - t_off.
Pour définir la fonction trapèze, il existe aussi le temps de montée t_rise. Il s'agit du
temps pendant lequel le signal passe de 0 à amplitude. Ce temps est également
utilisé pour la chute de amplitude à 0.
128
33002224
FGEN : Générateur de fonctions
"Lissage" d'une
fonction
Lorsqu’une fonction doit monter ou descendre en rampe, les transitions comportent
d'abord toujours un pli, un angle vif. La montée ne se fait donc pas uniformément.
Afin de réaliser une montée ou une descente uniforme, vous devez utiliser le lissage
; la rampe se présente alors comme une courbe en forme de S.
"Lissage" d'une fonction
Y
amplitude
S3
I
II
III
v=0
v' = -a
S2
S1
v=0
v' = +a
v = v0
v' = 0
t_acc
t_acc
t
t_rise
Le lissage se déroule en trois phases. En phase I, la montée depuis 0 s'effectue de
manière "accélérée". En phase II, la pente atteinte à la fin de la phase I est
maintenue. En phase III, le freinage s'effectue avec l'accélération de la phase I, afin
d'arriver doucement au point final. La taille des sections peut être choisie librement.
La définition se fait en indiquant t_acc et t_rise.
L'accélération utilisée est calculée selon les formules suivantes :
amplitude = S1 + S2 + S3
avec
a
2
S3 = S1 = --- × t_acc
2
et
S2 = a × t_acc × ( t_rise – 2 × t_acc )
33002224
129
FGEN : Générateur de fonctions
Ce qui donne
amplitude
a = ---------------------------------------------------------2t_acc × t_rise – t_acc
Note : Le lissage n'est utilisé que pour les fonctions "Rampe", "Dent de scie",
"Triangle" et "Trapèze". "Saut", "Rectangle" et "Sinus" ne comptent pas parmi les
fonctions "lissables".
Utilisation des
paramètres
individuels
Utilisation des paramètres dans les différentes fonctions
Fonction
amplitude halfperiod t_off
Saut
X
Rampe
X
t_rise
t_acc
X
X
unipolaire
Dent de scie
X
X
X
halfperiod - t_acc
X
X
Triangle
X
X
X
(halfperiod - t_acc)/2
X
X
Rectangle
X
X
X
Trapèze
X
X
X
X
X
Sinus
X
X
X
Nombre
aléatoire
X
X
X
X
X
La représentation graphique des fonctions figure à la section Diagramme des
fonctions , p. 131 .
Fonctionnement
unipolaire
Le paramètre unipolar permet de définir si la fonction doit être éditée en fonction
unipolaire ou bipolaire. Notez qu'en mode unipolaire, une période se caractérise
quand même par 2 demi-ondes "unipolaires".
Modification des
paramètres de la
fonction
En cours de période, tous les paramètres de la fonction peuvent être modifiés. Les
modifications ne sont cependant efficaces qu'après la fin de la période. Si l'on
change p. ex. le temps de repos t_off en cours de période, ceci ne se remarquera
que dans la période suivante.
Modification de
la fonction
Si le paramètre func_no change en cours de période, la période en cours
correspondant à la fonction/au numéro de fonction choisi(e) auparavant, est d'abord
terminée. Ensuite, la nouvelle fonction est lancée. La sortie N, indiquant le nombre
de périodes, est alors remise à zéro.
130
33002224
FGEN : Générateur de fonctions
Diagramme des fonctions
Fonction Saut
Représentation de la fonction Saut
Y
t
START = 1
Fonction Rampe
START = 0
Représentation de la fonction Rampe
Y
t
t_acc
t_rise
START = 1
33002224
131
FGEN : Générateur de fonctions
Fonction Dent de
scie
Représentation de la fonction Dent de scie
Y
t
t_acc
t_off
halfperiod
Fonction
Triangle
Représentation de la fonction Triangle
Y
t
t_acc
t_off
halfperiod
132
33002224
FGEN : Générateur de fonctions
Fonction
Rectangle
Représentation de la fonction Rectangle
Y
t
t_off
halfperiod
Fonction
Trapèze
Représentation de la fonction Trapèze
Y
t_acc
t_rise
t
t_rise
t_off
halfperiod
33002224
133
FGEN : Générateur de fonctions
Fonction Sinus
Représentation de la fonction Sinus
Y
t
t_off
halfperiod
134
33002224
FGEN : Générateur de fonctions
Cas particuliers
Fonction Saut
Pour la fonction "échelon", la sortie est mise à
START = 0 sur la valeur Y = YOFF
et
START = 1 sur la valeur Y = YOFF + amplitude
activé
Dans cette fonction, les données de temps (t_off, t_rise, t_acc) ne jouent aucun rôle.
Pour chaque nouveau front 1 → 0 sur l'entrée START, la sortie N est incrémentée.
Pour cette fonction, il n'existe pas de fonctionnement bipolaire c'est-à-dire la valeur
du paramètre unipolar n'est pas prise en compte.
Fonction Rampe
Dans la fonction "Rampe", la sortie Y monte en rampe de YOFF à YOFF +
amplitude. Tant que START reste à 1, la sortie Y est maintenue à la valeur YOFF +
amplitude. Si START est remis à 0, la sortie Y saute à YOFF.
La montée est déterminée par les temps t_rise et t_acc. Le temps t_rise indique le
temps pendant lequel la valeur de Y = YOFF monte à la valeur Y = YOFF +
amplitude. t_acc permet de "lisser" ce temps.
Pour chaque nouveau front 1 → 0 sur l'entrée START, la sortie N est incrémentée.
Pour cette fonction, il n'existe pas de fonctionnement bipolaire c'est-à-dire la valeur
du paramètre unipolar n'est pas prise en compte.
Nombre aléatoire
Dans la fonction "nombre aléatoire", la sortie Y adopte un nombre "aléatoire" entre
YOFF ≤ Y ≤ YOFF + amplitude, en fonctionnement unipolaire
et
YOFF - amplitude ≤ Y ≤ YOFF + amplitude, en fonctionnement unipolaire.
Dans cette fonction, les données de temps (t_off, t_rise, t_acc) ne jouent aucun rôle.
Pour chaque nouveau front 1 → 0 sur l'entrée START, la sortie N est incrémentée.
33002224
135
FGEN : Générateur de fonctions
Chronogramme
Fonctionnement
bipolaire
Pour la représentation des différentes fonctions en mode bipolaire, les paramètres
suivants sont appliqués :
Paramètres
Temps alloué
amplitude
1
halfperiod
10
t_off
2
t_rise
2
t_acc
0
unipolaire
0
Fonctionnement bipolaire
amplitude
Dent de scie
Triangle
Rectangle Trapèze
Sinus
Nombre
aléatoire
Y
-amplitude
0
136
33002224
FGEN : Générateur de fonctions
Fonctionnement
unipolaire
Pour la représentation des différentes fonctions en mode unipolaire, les paramètres
suivants sont appliqués :
Paramètres
Temps alloué
amplitude
1
halfperiod
10
t_off
2
t_rise
2
t_acc
0
unipolaire
1
Fonctionnement unipolaire
YS
Y
0
Dent de scie
33002224
Triangle Rectangle Trapèze
Sinus
Nombre
aléatoire
137
FGEN : Générateur de fonctions
Fonction
Trapèze
Pour la représentation de la fonction trapèze avec temps de lissage, les paramètres
suivants sont appliqués :
Paramètres
Temps alloué
amplitude
1
halfperiod
10
t_off
1
t_rise
4
t_acc
1.5
Fonction Trapèze
N
amplitude
2
1
0
Y
-ampiltude
0
unipolar
1
0
1
0
138
START
33002224
INTEG : Intégrateur avec limitation
12
Présentation
Introduction
Ce chapitre décrit le module INTEG.
Contenu de ce
chapitre
Ce chapitre contient les sujets suivants :
33002224
Sujet
Page
Description sommaire
140
Représentation
141
Description détaillée
142
Erreur d'exécution
143
139
INTEG : Intégrateur avec limitation
Description sommaire
Description des
fonctions
Le bloc fonction réalise un intégrateur avec limitation.
Ce bloc fonction possède les propriétés suivantes:
l Modes d'exploitation de base Manuel, Pause et Automatique
l Limitation des limites de commande en mode automatique
Les paramètres supplémentaires EN et ENO peuvent être configurés.
Formule
La fonction de transfert est la suivante :
gain
G(s) = ----------s
La formule de calcul est la suivante :
X ( new) + X ( old )
Y = Y ( old ) + gain × dt × -------------------------------------2
Signification des tailles
140
Tailles
Signification
X ( old )
Valeur de l'entrée X du cycle précédent
Y ( old )
Valeur de la sortie Y du cycle précédent
dt
Temps entre le cycle actuel et le cycle précédent
33002224
INTEG : Intégrateur avec limitation
Représentation
Symbole
Représentation du module
INTEG
REAL
Mode_MH
Para_INTEG
REAL
Description des
paramètres
INTEG
Description des
paramètres
Mode_MH
Description des
paramètres
Para_INTEG
Description des
paramètres
Stat_MAXMIN
33002224
X
MODE
PARA
YMAN
Y
STATUS
REAL
Stat_MAXMIN
Description des paramètres du module
Paramètres
Type de données
Signification
X
REAL
Grandeurs d'entrée
MODE
Mode_MH
Modes de fonctionnement
PARA
Para_INTEG
Paramètres
YMAN
REAL
Valeur manuelle
Y
REAL
Sortie
STATUS
Stat_MAXMIN
État de la sortie
Description de la structure de données
Elément
Type de données
Signification
man
BOOL
"1" = mode Manuel
halt
BOOL
"1" = mode Pause
Description de la structure de données
Elément
Type de données
Signification
gain
REAL
Gain d'intégration (unités/seconde)
ymax
REAL
Limite supérieure de sortie
ymin
REAL
Limite inférieure
Description de la structure de données
Elément
Type de données
Signification
qmin
BOOL
"1" = Y a atteint la limite inférieure
qmax
BOOL
"1" = Y a atteint la limite supérieure
141
INTEG : Intégrateur avec limitation
Description détaillée
Paramétrage
Le paramétrage du bloc fonction s'effectue en définissant le gain d'intégration gain
et les valeurs limites ymax et ymin pour la sortie Y.
Les valeurs ymax et ymin limitent la sortie vers le haut et vers le bas. Il en résulte
ymin ≤ Y ≤ ymax.
Les paramètres qmax et qmin indiquent que les valeurs limites sont atteintes et que
le signal de sortie est limité.
l qmax = 1 lorsque Y ≥ ymax
l qmin = 1 lorsque Y ≤ ymin
Modes de
fonctionnement
142
Trois modes de fonctionnement peuvent être sélectionnés à l'aide des éléments
man et halt.
Mode de
fonctionnement
man
halt
Signification
Automatique
0
0
Le bloc fonction est traité de la manière décrite
dans Paramétrage.
Manuel
1
0 ou 1
La valeur manuelle YMAN est transmise
directement à la sortie Y. La sortie de réglage
est cependant limitée par ymax et ymin.
Pause
0
1
La sortie Y conserve la dernière valeur calculée.
La sortie n'est plus modifiée mais peut toutefois
être écrasée par l'utilisateur.
33002224
INTEG : Intégrateur avec limitation
Exemple
Le signal d'entrée est intégré au moyen du temps. En cas de rupture à l'entrée X, la
sortie monte (X : valeur positive) ou descend (X : valeur négative) selon une pente.
Y est toujours placé entre ymax et ymin; si Y = ymax ou ymin, cet état est signalé
dans qmax ou qmin.
Représentation de la réponse indicielle de l'intégrateur
ymax
Y
X
ymin = 0
1
0
1
0
1
0
halt
qmax
qmin
Erreur d'exécution
Message d'erreur
33002224
Un message d'erreur s'affiche
l en cas d'affectation d'un nombre à virgule flottante non valide à l'entrée YMAN
ou X.
l ymax < ymin
143
INTEG : Intégrateur avec limitation
144
33002224
INTEGRATOR : Intégrateur avec
limitation
13
Présentation
Introduction
Ce chapitre décrit le module INTEGRATOR.
Contenu de ce
chapitre
Ce chapitre contient les sujets suivants :
33002224
Sujet
Page
Description sommaire
146
Représentation
147
Description détaillée
148
Erreur d'exécution
149
145
INTEGRATOR : Intégrateur avec limitation
Description sommaire
Description de la
fonction
Le bloc fonction réalise un intégrateur avec limitation.
Ce bloc fonction possède les propriétés suivantes :
l Modes de fonctionnement Tracking et Automatique
l Limitation des limites de commande en mode automatique
Les paramètres supplémentaires EN et ENO peuvent être configurés.
Formule
La fonction de transfert est la suivante :
GAIN
G(s) = ---------------s
La formule pour la sortie OUT est la suivante :
IN ( new ) + IN ( old )
OUT = OUT ( old ) ) + GAIN × dt × -----------------------------------------2
Signification des tailles
146
Tailles
Signification
IN ( ne w )
Valeur d'entrée IN courante
IN ( ol d )
Valeur de l'entrée IN du cycle précédent
OUT ( old )
Valeur de la sortie OUT du cycle précédent
dt
Temps entre le cycle actuel et le cycle précédent
33002224
INTEGRATOR : Intégrateur avec limitation
Représentation
Symbole
Représentation du module
INTEGRATOR
REAL
REAL
REAL
REAL
REAL
BOOL
Description des
paramètres
33002224
IN
GAIN
OUT_MIN
OUT_MAX
TR_I
TR_S
OUT
REAL
QMIN
QMAX
BOOL
BOOL
Description des paramètres du module
Paramètres
Type de données
Signification
IN
REAL
Grandeurs d'entrée
GAIN
REAL
Gain d'intégration
OUT_MIN
REAL
Limite inférieure
OUT_MAX
REAL
Limite supérieure de sortie
TR_I
REAL
Entrée d'initialisation
TR_S
BOOL
Type d'initialisation
"1" = mode Tracking
"0" = mode Automatique
OUT
REAL
Sortie
QMIN
BOOL
"1" = la sortie OUT a atteint la limite inférieure
QMAX
BOOL
"1" = la sortie OUT a atteint la limite supérieure
147
INTEGRATOR : Intégrateur avec limitation
Description détaillée
Paramétrage
Le paramétrage du bloc fonction s'effectue en définissant le gain d'intégration GAIN
et les valeurs limites OUT_MAX et OUT_MIN pour la sortie OUT.
Les valeurs OUT_MAX et OUT_MIN constituent les limites supérieure et inférieure
de la sortie. Avec OUT_MIN ≤ OUT ≤ OUT_MAX.
Les paramètres QMAX et QMIN indiquent que les valeurs limites sont atteintes ou
que le signal de sortie est limité.
l QMAX = 1 si OUT ≥ OUT_MAX
l QMIN = 1 si OUT ≤ OUT_MIN
Modes de
fonctionnement
148
Deux modes de fonctionnement peuvent être sélectionnés par l'entrée TR_S.
Mode de
fonctionnement
TR_S
Signification
Automatique
0
Le bloc fonction est traité de la manière décrite dans
Paramétrage.
Tracking
1
La valeur de Tracking TR_I est transmise directement à la
sortie OUT. La sortie de réglage est cependant limitée par
OUT_MAX et OUT_MIN.
33002224
INTEGRATOR : Intégrateur avec limitation
Exemple
Le signal d'entrée est intégré au moyen du temps. En cas de rupture à l'entrée IN,
la sortie monte (IN : valeur positive) ou descend (IN : valeur négative) selon une
pente. OUT est toujours placé entre OUTMAX et OUT_MIN; si OUT = OUT_MAX
ou OUT_MIN, cet état est signalé dans QMAX ou QMIN .
La réponse indicielle de l'intégrateur est affichée :
OUT_MAX
OUT
IN
OUT_MIN =0
1
0
1
0
QMAX
QMIN
Erreur d'exécution
Message d'erreur
33002224
Si OUT_MAX < OUT_MIN, il s'ensuit un message d'erreur.
149
INTEGRATOR : Intégrateur avec limitation
150
33002224
INTEGRATOR1 : Intégrateur avec
limitation
14
Présentation
Introduction
Ce chapitre décrit le module INTEGRATOR1.
Contenu de ce
chapitre
Ce chapitre contient les sujets suivants :
33002224
Sujet
Page
Description sommaire
152
Représentation
153
Description détaillée
154
Erreur d'exécution
155
151
INTEGRATOR1 : Intégrateur avec limitation
Description sommaire
Description de la
fonction
Le bloc fonction réalise un intégrateur avec limitation.
Ce bloc fonction possède les propriétés suivantes :
l Modes de fonctionnement manuel, pause et automatique.
l Limitation des limites de commande en mode automatique
Les paramètres supplémentaires EN et ENO peuvent être configurés.
Formule
La fonction de transfert est la suivante :
GAIN
G(s) = ---------------s
La formule pour la sortie Y est la suivante :
X ( ne w ) + X ( ol d)
Y = Y ( old ) ) + GAIN × dt × -------------------------------------2
Signification des tailles
152
Tailles
Signification
X ( old )
Valeur de l'entrée X du cycle précédent
Y ( old )
Valeur de la sortie Y du cycle précédent
dt
Temps entre le cycle actuel et le cycle précédent
33002224
INTEGRATOR1 : Intégrateur avec limitation
Représentation
Symbole
Représentation du module
INTEGRATOR1
BOOL
BOOL
REAL
REAL
REAL
REAL
REAL
Description des
paramètres
33002224
MAN
HALT
X
GAIN
YMAN
YMIN
YMAX
Y
QMAX
QMIN
REAL
BOOL
BOOL
Description des paramètres du module
Paramètres
Type de données
Signification
MAN
BOOL
"1" = mode Manuel
HALT
BOOL
"1" = mode Pause
X
REAL
Grandeurs d'entrée
GAIN
REAL
Gain d'intégration
YMAX
REAL
Limite supérieure de sortie
YMIN
REAL
Limite inférieure
YMAN
REAL
Valeur manuelle
Y
REAL
Sortie
QMAX
BOOL
"1" = la sortie Y a atteint la limite supérieure
QMIN
BOOL
"1" = la sortie Y a atteint la limite inférieure
153
INTEGRATOR1 : Intégrateur avec limitation
Description détaillée
Paramétrage
Le paramétrage du bloc fonction s'effectue en définissant le gain d'intégration GAIN
et les valeurs limites YMAX et YMIN pour la sortie Y.
Les valeurs YMAX et YMIN constituent les limites supérieure et inférieure de la
sortie. Il en résulte : YMIN ≤ Y ≤ YMAX.
Les paramètres QMAX et QMIN indiquent que les valeurs limites sont atteintes ou
que le signal de sortie est limité.
l QMAX = 1 lorsque Y ≥ YMAX
l QMIN = 1 lorsque Y ≤ YMIN
Modes de
fonctionnement
154
Trois modes de fonctionnement peuvent être sélectionnés à l'aide des entrées MAN
et HALT :
Mode de
fonctionnement
MAN HALT
Signification
Automatique
0
0
Le bloc fonction est traité de la manière décrite dans
Paramétrage.
Manuel
1
0 ou 1
La valeur manuelle YMAN est transmise directement
à la sortie Y. La sortie de réglage est cependant
limitée par YMAX et YMIN.
Pause
0
1
La sortie Y conserve la dernière valeur calculée.
33002224
INTEGRATOR1 : Intégrateur avec limitation
Exemple
Le signal d'entrée est intégré au moyen du temps. En cas de rupture à l'entrée X, la
sortie monte (X : valeur positive) ou descend (X : valeur négative) selon une pente.
Y est toujours placé entre YMAX et YMIN; si Y = YMAX ou YMIN, cet état est signalé
dans QMAX ou QMIN.
La réponse indicielle de l'intégrateur est affichée :
YMAX
Y
X
YMIN = 0
1
0
1
0
1
0
HALT
QMAX
QMIN
Erreur d'exécution
Message d'erreur
33002224
Si YMAN < YMIN, un message d'erreur s'affiche.
155
INTEGRATOR1 : Intégrateur avec limitation
156
33002224
K_SQRT : Racine carrée
15
Présentation
Introduction
Ce chapitre décrit le module K_SQRT.
Contenu de ce
chapitre
Ce chapitre contient les sujets suivants :
33002224
Sujet
Page
Description sommaire
158
Représentation
158
Erreur d'exécution
159
157
K_SQRT : Racine carrée
Description sommaire
Description de la
fonction
Ce bloc fonction calcule la racine carrée pondérée d'une valeur numérique. Il est
possible de définir un séparateur à l'intérieur duquel le bloc fonction sort la valeur
zéro.
Le calcul de la racine carrée permet la linéarisation d'une mesure de débit à l'aide
d'un appareil de réactance.
Les paramètres supplémentaires EN et ENO peuvent être configurés.
Formule
Le bloc fonction exécute le calcul suivant :
Calcul
Condition
OUT = K IN
IN ≥ CUTOFF
OUT = 0
IN < 0 ou IN < CUTOFF
Représentation
Symbole
Représentation du module
K_SQRT
REAL
REAL
REAL
Description des
paramètres
158
IN
K
CUTOFF
OUT
REAL
Description des paramètres du module
Paramètres
Type de données
Signification
IN
REAL
Valeur numérique à traiter
K
REAL
Coefficient de pondération
CUTOFF
REAL
Séparateur
OUT
REAL
Résultat du calcul
33002224
K_SQRT : Racine carrée
Erreur d'exécution
Message d'erreur
Une erreur est signalée lorsqu'une valeur non réelle est saisie à l'une des entrées
ou lorsqu'un incident survient lors d'un calcul en valeurs en virgule flottante. Dans
ce cas, la sortie OUT reste inchangée.
Avertissement
Un avertissement est émis lorsque l'entrée CUTOFF prend une valeur négative. Le
bloc fonction emploie alors la valeur 0 pour le calcul.
33002224
159
K_SQRT : Racine carrée
160
33002224
LAG : Terme de retard de premier
ordre
16
Présentation
Introduction
Ce chapitre décrit le module LAG.
Contenu de ce
chapitre
Ce chapitre contient les sujets suivants :
33002224
Sujet
Page
Description sommaire
162
Représentation
163
Description détaillée
164
161
LAG : Terme de retard de premier ordre
Description sommaire
Description de la
fonction
Ce bloc fonction représente un terme de retard de premier ordre (passe bas).
Ce bloc fonction possède les modes de fonctionnement suivants :
l Manuel
l Pause
l Automatique
Les paramètres supplémentaires EN et ENO peuvent être configurés.
Formule
La fonction de transfert est la suivante :
gain
G(s) = gain × -------------------------1 + s × lag
La formule de calcul est la suivante :
X ( old ) + X ( new )
dt
Y = Y ( old ) + ------------------- × æ gain × -------------------------------------- – Y ( ol d )ö
è
ø
lag + dt
2
Signification des tailles
162
Tailles
Signification
X ( old )
Valeur de l'entrée X du cycle précédent
Y ( old )
Valeur de la sortie Y du cycle précédent
dt
Temps entre le cycle actuel et le cycle précédent
33002224
LAG : Terme de retard de premier ordre
Représentation
Symbole
Représentation du module
LAG
REAL
Mode_MH
Para_LAG
REAL
Description des
paramètres LAG
Description des
paramètres
Mode_MH
Description des
paramètres
Para_LAG
33002224
X
MODE
PARA
YMAN
REAL
Y
Description des paramètres du module
Paramètres
Type de données
Signification
X
REAL
Valeur d'entrée
MODE
Mode_MH
Modes de fonctionnement
PARA
Para_LAG
Paramètres
YMAN
REAL
Valeur manuelle
Y
REAL
Sortie
Description de la structure de données
Elément
Type de données
Signification
man
BOOL
"1" = mode Manuel
halt
BOOL
"1" = mode Pause
Description de la structure de données
Elément
Type de données
Signification
gain
REAL
Gain
lag
TIME
Constante du temps de retard
163
LAG : Terme de retard de premier ordre
Description détaillée
Paramétrage
On paramètre le module en déterminant le gain gain ainsi que la constante de temps
du retard lag.
La sortie Y suit avec retard l'échelon du signal d'entrée X (saut de 0 à 1.0 à l'entrée
X). Elle se rapproche de la valeur
exp ( –t ⁄ lag )
gain × X selon une fonction exponentielle.
Modes de
fonctionnement
164
Trois modes de fonctionnement peuvent être sélectionnés à l'aide des éléments
man et halt.
Mode de
fonctionnement
man
halt
Signification
Automatique
0
0
Le bloc fonction est traité de la manière décrite
dans Paramétrage.
Manuel
1
0 ou 1
La valeur manuelle YMAN est transmise
directement à la sortie Y.
Pause
0
1
La sortie Y conserve la dernière valeur calculée.
La sortie n'est plus modifiée mais peut toutefois
être écrasée par l'utilisateur.
33002224
LAG : Terme de retard de premier ordre
Exemple
Le diagramme donne l'exemple d'une réponse indicielle du bloc fonction : l'entrée X
saute à une nouvelle valeur et la sortie Y suit l'entrée X selon une fonction
exponentielle.
Réponse indicielle du bloc fonction LAG pour gain = 1
X
Y
0
1
0
33002224
halt
165
LAG : Terme de retard de premier ordre
166
33002224
LAG1 : Terme de retard de premier
ordre
17
Présentation
Introduction
Ce chapitre décrit le module LAG1.
Contenu de ce
chapitre
Ce chapitre contient les sujets suivants :
33002224
Sujet
Page
Description sommaire
168
Représentation
169
Description détaillée
170
167
LAG1 : Terme de retard de premier ordre
Description sommaire
Description de la
fonction
Ce bloc fonction représente un terme de retard de premier ordre.
Ce bloc fonction possède les modes de fonctionnement suivants :
l Manuel
l Pause
l Automatique
Les paramètres supplémentaires EN et ENO peuvent être configurés.
Formule
La fonction de transfert est la suivante :
1
G(s) = gain × -------------------------1 + s × lag
La formule de calcul est la suivante :
X ( old ) + X ( ne w )
dt
Y = Y ( old ) + ------------------------ × æ gain × -------------------------------------- – Y ( old )ö
è
ø
LAG + dt
2
Signification des tailles
168
Tailles
Signification
X ( old )
Valeur de l'entrée X du cycle précédent
Y ( old )
Valeur de la sortie Y du cycle précédent
dt
Temps entre le cycle actuel et le cycle précédent
33002224
LAG1 : Terme de retard de premier ordre
Représentation
Symbole
Représentation du module
LAG1
BOOL
BOOL
REAL
REAL
TIME
REAL
Description des
paramètres
33002224
MAN
HALT
X
GAIN
LAG
YMAN
Y
REAL
Description des paramètres du module
Paramètres
Type de données
Signification
MAN
BOOL
"1" = mode Manuel
HALT
BOOL
"1" = mode Pause
X
REAL
Valeur d'entrée
GAIN
REAL
Gain
LAG
TIME
Constante du temps de retard
YMAN
REAL
Valeur manuelle
Y
REAL
Sortie
169
LAG1 : Terme de retard de premier ordre
Description détaillée
Paramétrage
On paramètre le bloc fonction en déterminant le gain GAIN ainsi que la constante
de temps du retard LAG.
La sortie Y suit avec retard l'échelon du signal d'entrée X (saut de 0 à 1.0 à l'entrée
X). Elle se rapproche de la valeur
exp ( –t ⁄ ( LAG ) )
GAIN × X selon une fonction exponentielle.
Modes de
fonctionnement
170
Trois modes de fonctionnement peuvent être sélectionnés à l'aide des entrées MAN
et HALT :
Mode de
fonctionnement
MAN
HALT
Signification
Automatique
0
0
Le bloc fonction est traité de la manière décrite
dans Paramétrage.
Manuel
1
0 ou 1
La valeur manuelle YMAN est transmise
directement à la sortie Y.
Pause
0
1
La sortie Y conserve la dernière valeur calculée.
33002224
LAG1 : Terme de retard de premier ordre
Exemple
Le diagramme montre un exemple de réponse à l'échelon de l'élément LAG :
l'entrée X saute à une nouvelle valeur et la sortie Y suit l'entrée X selon une fonction
exponentielle.
Réponse à l'échelon du Bloc Fonction LAG1 lorsque GAIN = 1
X
Y
0
1
0
33002224
HALT
171
LAG1 : Terme de retard de premier ordre
172
33002224
LAG2 : Terme de retard de
deuxième ordre
18
Présentation
Introduction
Ce chapitre décrit le module LAG2.
Contenu de ce
chapitre
Ce chapitre contient les sujets suivants :
33002224
Sujet
Page
Description sommaire
174
Représentation
175
Description détaillée
176
Chronogramme
177
173
LAG2 : Terme de retard de deuxième ordre
Description sommaire
Description de la
fonction
Ce bloc fonction LAG2 représente un terme de retard de deuxième ordre.
Ce bloc fonction possède les modes de fonctionnement suivants :
l Manuel
l Pause
l Automatique
Les paramètres supplémentaires EN et ENO peuvent être configurés.
Formule
La fonction de transfert est la suivante :
1
G(s) = gain × ---------------------------------------------------------------2s
dmp
1 + s × 2 × ----------- + æ ----------ö
freq è freqø
La formule de calcul est la suivante :
Y ( new ) = A × B
où
2
gain × X × ( freq × dt ) + Y ( ol d )
A = ---------------------------------------------------------------------------------------------2
1 + 2 × dmp × freq × dt + ( freq × dt )
et
( 2 × dmp × freq × dt × 2 ) – Y ( old2 )
B = ---------------------------------------------------------------------------------------------21 + 2 × dmp × freq × dt + ( freq × dt )
Signification des tailles
174
Tailles
Signification
Y ( old )
Valeur de la sortie Y du cycle précédent
Y ( old2 )
Valeur de la sortie Y du cycle précédent
dt
Temps entre l'appel actuel et l'appel précédent
33002224
LAG2 : Terme de retard de deuxième ordre
Représentation
Symbole
Représentation du module
LAG2
REAL
Mode_MH
Para_LAG2
REAL
Description des
paramètres
LAG2
Description des
paramètres
Mode_MH
Description des
paramètres
Para_LAG2
33002224
X
MODE
PARA
YMAN
Y
REAL
Description des paramètres du module
Paramètres
Type de données
Signification
X
REAL
Valeur d'entrée
MODE
Mode_MH
Mode de fonctionnement
PARA
Para_LAG2
Paramètres
YMAN
REAL
Valeur manuelle de la sortie
Y
REAL
Sortie
Description de la structure de données
Elément
Type de données
Signification
man
BOOL
"1" = mode Manuel
halt
BOOL
"1" = mode Pause
Description de la structure de données
Elément
Type de données
Signification
gain
REAL
Gain
dmp
REAL
Amortissement
freq
REAL
Pulsation propre
175
LAG2 : Terme de retard de deuxième ordre
Description détaillée
Paramétrage
On paramètre le bloc fonction en déterminant le gain gain ainsi que l'amortissement
dmp et la pulsation propre freq.
L'amortissement dmp et la pulsation propre freq doivent être saisis avec un signe
positif.
L'échelon sur l'entrée X provoque une oscillation amortie sur la sortie Y. La durée
de période de l'oscillation non amortie est de T = 1/freq. Pour des valeurs
d'amortissement dmp < 1, on parle d'oscillation amortie. Pour des valeurs
d'amortissement ≥, on parle de comportement apériodique (c.-à-d. sans oscillation);
dans ce cas, la sortie suit l'entrée de la même manière que 2 blocs fonction LAG mis
en série.
Modes de
fonctionnement
176
Trois modes de fonctionnement peuvent être sélectionnés à l'aide des éléments
man et halt.
Mode de
fonctionnement
man
halt
Signification
Automatique
0
0
Le bloc fonction est traité de la manière décrite
dans Paramétrage.
Manuel
1
0 ou 1
La valeur manuelle YMAN est transmise
directement à la sortie Y.
Pause
0
1
La sortie Y conserve la dernière valeur calculée.
La sortie n'est plus modifiée mais peut toutefois
être écrasée par l'utilisateur.
33002224
LAG2 : Terme de retard de deuxième ordre
Chronogramme
Index
Les diagrammes suivants donnent des exemples de réponse indicielle du terme
LAG2 pour des paramétrages différents.
Amortissement
dmp = 1
Pour un amortissement dmp = 1, la sortie Y suit l'entrée X de manière apériodique.
X
Y
0
1
0
33002224
halt
177
LAG2 : Terme de retard de deuxième ordre
Amortissement
dmp = 0,5
Pour un amortissement dmp = 0,5, la sortie Y suit l'entrée X de manière périodique
amortie.
X
Y
0
1
halt
0
Amortissement
dmp = 0,2
Pour un amortissement de dmp = 0.2, on constate clairement que la réponse
indicielle est beaucoup moins amortie.
X
Y
0
1
halt
0
178
33002224
LAG_FILTER : Terme de retard de
premier ordre
19
Présentation
Introduction
Ce chapitre décrit le module LAG_FILTER.
Contenu de ce
chapitre
Ce chapitre contient les sujets suivants :
33002224
Sujet
Page
Description sommaire
180
Représentation
181
Description détaillée
182
179
LAG_FILTER : Terme de retard de premier ordre
Description sommaire
Description de la
fonction
Ce bloc fonction représente un terme de retard de premier ordre.
Ce bloc fonction possède les modes de fonctionnement suivants :
l Tracking
l Automatique
Les paramètres supplémentaires EN et ENO peuvent être configurés.
Formule
La fonction de transfert est la suivante :
1
G(s) = GAIN × ------------------------------1 + s × LAG
La formule de calcul est la suivante :
IN ( ol d ) + IN ( new )
dt
OUT = OUT ( old ) + ------------------------ × æè GAIN × ------------------------------------------ – OUT ( old )öø
LAG + dt
2
Signification des tailles
180
Tailles
Signification
IN ( ol d )
Valeur de l'entrée IN du cycle précédent
OUT ( old )
Valeur de la sortie OUT du cycle précédent
dt
Temps entre le cycle actuel et le cycle précédent
33002224
LAG_FILTER : Terme de retard de premier ordre
Représentation
Symbole
Représentation du module
LAG_FILTER
REAL
REAL
TIME
REAL
BOOL
Description des
paramètres
33002224
IN
GAIN
LAG
TR_I
TR_S
OUT
REAL
Description des paramètres du module
Paramètres
Types de données
Signification
IN
REAL
Valeur d'entrée
GAIN
REAL
Gain
LAG
TIME
Constante du temps de retard
TR_I
REAL
Entrée d'initialisation
TR_S
BOOL
Type d'initialisation
"1" = mode Tracking
"0" = mode Automatique
OUT
REAL
Sortie
181
LAG_FILTER : Terme de retard de premier ordre
Description détaillée
Paramétrage
On paramètre le bloc fonction en déterminant le gain GAIN ainsi que la constante
de temps du retard LAG.
La sortie OUT suit avec retard l'échelon du signal d'entrée IN (saut de 0 à 1.0 à
l'entrée IN). Elle se rapproche de la valeur
exp ( –t ⁄ LAG )
GAIN × X selon une fonction exponentielle.
Modes de
fonctionnement
Exemple
Deux modes de fonctionnement peuvent être sélectionnés par l'entrée TR_S.
Mode de
fonctionnement
TR_S
Signification
Automatique
0
Le bloc fonction est traité de la manière décrite dans
Paramétrage.
Tracking
1
La valeur de Tracking TR_I est transmise directement à la
sortie OUT.
Le diagramme donne l'exemple d'une réponse indicielle du bloc fonction
LAG_FILTER : l'entrée IN saute à une nouvelle valeur et la sortie OUT suit l'entrée
IN selon une fonction exponentielle.
Réponse indicielle du bloc fonction LAG_FILTER à GAIN = 1
IN
OUT
0
182
33002224
LDLG : Terme PD avec lissage
20
Présentation
Introduction
Ce chapitre décrit le module LDLG.
Contenu de ce
chapitre
Ce chapitre contient les sujets suivants :
33002224
Sujet
Page
Description sommaire
184
Représentation
185
Description détaillée
186
Exemples de bloc fonction LDLG
187
183
LDLG : Terme PD avec lissage
Description sommaire
Description de la
fonction
Ce bloc fonctionreprésente un terme PD avec lissage suivant.
Ce bloc fonction possède les propriétés suivantes :
l Temps de retard de la composante D définissable
l Modes de fonctionnement Tracking, Automatique
Les paramètres supplémentaires EN et ENO peuvent être configurés.
Formule
La fonction de transfert est la suivante :
1 + s × LEAD
G(s) = GAIN × ----------------------------------1 + s × LAG
La formule de calcul est la suivante :
LAG × OUT( ol d ) + GAIN × ( ( LEAD + dt ) × IN – LEAD × IN ( ol d ) )
OUT = ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------LAG + dt
Signification des tailles
184
Tailles
Signification
IN ( ol d )
Valeur de l'entrée IN du cycle précédent
OUT ( old )
Valeur de la sortie OUT du cycle précédent
dt
Temps entre le cycle actuel et le cycle précédent
33002224
LDLG : Terme PD avec lissage
Représentation
Symbole
Représentation du module
LDLG
REAL
REAL
TIME
TIME
REAL
BOOL
Description des
paramètres
33002224
IN
GAIN
LEAD
LAG
TR_I
TR_S
OUT
REAL
Description des paramètres du module
Paramètres
Type de données
Signification
IN
REAL
Entrée
GAIN
REAL
Gain
LEAD
TIME
Constante de temps de différenciation
LAG
TIME
Constante du temps de retard
TR_I
REAL
Initialisation-Entrée
TR_S
BOOL
Initialisation-Type
"1" = mode Tracking
"0" = mode Automatique
OUT
REAL
Sortie
185
LDLG : Terme PD avec lissage
Description détaillée
Paramétrage
On paramètre le bloc fonction en déterminant le gain GAIN ainsi que la constante
de temps de dérivation LEAD et la constante de temps de retard LAG.
Pour l'échelon d'entrée IN (échelon du signal d'entrée IN de 0 à 1.0) et en cas de
temps d'échantillonnage de très courte durée, la sortie OUT prend d'abord la valeur
GAIN × LEAD ⁄ LAG (Il s'agit là d'une valeur théorique. La valeur réelle est
légèrement inférieure, la durée du temps d'échantillonnage ne pouvant être
indéfiniment courte) et s'approche ensuite de la valeur GAIN × 1.0 avec un retard
de temps LAG.
Modes de
fonctionnement
186
Deux modes de fonctionnement peuvent être sélectionnés par l'entrée TR_S.
Mode de
fonctionnement
TR_S
Signification
Automatique
0
Le bloc fonction est traité de la manière décrite dans
Paramétrage.
Tracking
1
La valeur de Tracking TR_I est transmise directement à la
sortie OUT.
33002224
LDLG : Terme PD avec lissage
Exemples de bloc fonction LDLG
Index des
exemples
Les exemples suivants sont représentés dans les diagrammes ci-après :
l LEAD = LAG
l LEAD/LAG = 0.5, GAIN = 1
l LEAD/LAG = 2, GAIN = 1
LEAD = LAG
Ce bloc fonction adopte le même comportement qu'un module de multiplication
avec le multiplicateur GAIN
Bloc fonction LDLG avec LEAD = LAG
IN
1
0
OUT
GAIN
0
LEAD/LAG = 0.5,
GAIN = 1
Dans ce cas, la sortie OUT prend d'abord la moitié de la valeur finale et atteint
ensuite la valeur définitive (GAIN *IN) avec un retard de temps LAG.
Bloc fonction LDLG avec LEAD/LAG= 0.5 et GAIN = 1
IN
OUT
0
33002224
187
LDLG : Terme PD avec lissage
LEAD/LAG = 2,
GAIN = 1
Dans ce cas, la sortie OUT prend une valeur égale au double de la valeur finale et
atteint ensuite la valeur finale (GAIN *IN) avec un retard de temps LAG.
Bloc fonction LDLG avec LEAD/LAG= 2 et GAIN = 1
OUT
IN
0
188
33002224
LEAD : Dérivateur avec lissage
21
Présentation
Introduction
Ce chapitre décrit le module LEAD.
Contenu de ce
chapitre
Ce chapitre contient les sujets suivants :
33002224
Sujet
Page
Description sommaire
190
Représentation
191
Description détaillée
192
189
LEAD : Dérivateur avec lissage
Description sommaire
Description de la
fonction
Ce bloc fonction représente un terme de dérivation avec une sortie OUT retardée
avec la constante de temps LAG.
Ce bloc fonction possède les modes de fonctionnement suivants :
l Tracking
l Automatique
Les paramètres supplémentaires EN et ENO peuvent être configurés.
Formule
La fonction de transfert pour OUT est la suivante :
s
G(s) = GAIN × ------------------------------1 + s × LAG
La formule de calcul est la suivante :
LAG
OUT = ------------------------ × ( OUT ( old ) + GAIN × ( IN ( ne w ) – IN ( old ) ) )
dt + LAG
Signification des tailles
190
Tailles
Signification
IN ( ne w )
Valeur de l'entrée IN du cycle actuel
IN ( ol d )
Valeur de l'entrée IN du cycle précédent
OUT ( old )
Valeur de la sortie OUT du cycle précédent
dt
Temps entre le cycle actuel et le cycle précédent
33002224
LEAD : Dérivateur avec lissage
Représentation
Symbole
Représentation du module
LEAD
REAL
REAL
TIME
REAL
BOOL
Description des
paramètres
33002224
IN
GAIN
LAG
TR_I
TR_S
OUT
REAL
Description des paramètres du module
Paramètres
Type de données
Signification
IN
REAL
Valeur d'entrée
GAIN
REAL
Gain de dérivation
LAG
TIME
Constante du temps de retard
TR_I
REAL
Entrée d'initialisation
TR_S
BOOL
Type d'initialisation
"1" = mode Tracking
"0" = mode Automatique
OUT
REAL
Sortie de dérivateur avec lissage
191
LEAD : Dérivateur avec lissage
Description détaillée
Paramétrage
Pour paramétrer le bloc fonction, vous devez fixer le gain de dérivation GAIN et la
constante de temps LAG permettant de retarder la sortie OUT.
Pour l'échelon d'entrée IN (échelon du signal d'entrée IN de 0 à 1.0) et en cas de
temps d'échantillonnage de très courte durée, la sortie OUT prend d'abord la valeur
GAIN (Il s'agit là d'une valeur théorique. La valeur réelle est légèrement inférieure,
la durée du temps d'échantillonnage ne pouvant être indéfiniment courte) et reprend
sa position à 0 avec un retard de temps LAG.
Modes de
fonctionnement
Exemple
Deux modes de fonctionnement peuvent être sélectionnés par l'entrée TR_S.
Mode de
fonctionnement
TR_S
Signification
Automatique
0
Le bloc fonction est traité de la manière décrite dans
Paramétrage.
Tracking
1
La valeur de Tracking TR_I est transmise directement à la
sortie OUT.
Représentation de la réponse indicielle du bloc fonction LEAD avec GAIN = 1 et
LAG = 10s :
IN
TR_I
OUT
0
TR_S
1
0
192
33002224
LEAD_LAG : Terme PD avec
lissage
22
Présentation
Introduction
Ce chapitre décrit le module LEAD_LAG.
Contenu de ce
chapitre
Ce chapitre contient les sujets suivants :
33002224
Sujet
Page
Description sommaire
194
Représentation
195
Description détaillée
196
Exemple de bloc fonction
197
Erreur d'exécution
199
193
LEAD_LAG : Terme PD avec lissage
Description sommaire
Description de la
fonction
Ce bloc fonctionreprésente un terme PD avec la passe bas suivante.
Ce bloc fonction possède les propriétés suivantes :
l Temps de retard de la composante D définissable
l Modes d'exploitation de base Manuel, Pause et Automatique
Les paramètres supplémentaires EN et ENO peuvent être configurés.
Formule
La fonction de transfert est la suivante :
1 + s × lead
G(s) = gain × ----------------------------1 + s × lag
La formule de calcul est la suivante :
lag × Y ( old ) + gain × ( ( lead + dt ) × X – lead × X ( ol d) )
Y = -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------lag + dt
Signification des tailles
194
Tailles
Signification
X ( old )
Valeur de l'entrée X du cycle précédent
Y ( old )
Valeur de la sortie Y du cycle précédent
dt
Temps entre le cycle actuel et le cycle précédent
33002224
LEAD_LAG : Terme PD avec lissage
Représentation
Symbole
Représentation du module
LEAD_LAG
REAL
Mode_MH
Para_LEAD_LAG
REAL
Description des
paramètres
LEAD_LAG
Description des
paramètres
Mode_MH
Description des
paramètres
Para_LEAD_LAG
33002224
X
MODE
PARA
YMAN
Y
REAL
Description des paramètres du module
Paramètres
Type de données
Signification
X
REAL
Entrée
MODE
Mode_MH
Modes de fonctionnement
PARA
Para_LEAD_LAG
Paramètres
YMAN
REAL
Valeur manuelle
Y
REAL
Sortie
Description de la structure de données
Elément
Type de données
Signification
man
BOOL
"1" = mode Manuel
halt
BOOL
"1" = mode Pause
Description de la structure de données
Elément
Type de données
Signification
gain
REAL
Gain
lead
TIME
Constante de temps de différenciation
lag
TIME
Constante du temps de retard
195
LEAD_LAG : Terme PD avec lissage
Description détaillée
Paramétrage
On paramètre le bloc fonction en déterminant le gain gain ainsi que la constante de
temps de dérivation lead et la constante de temps de retard lag.
Pour l'échelon d'entrée X (échelon du signal d'entrée X de 0 à 1) et en cas d'un
temps d'échantillonnage de très courte durée, la sortie Y prend d'abord la valeur
gain × lead ⁄ lag (Il s'agit là d'une valeur théorique. La valeur réelle est légèrement
inférieure, la durée du temps d'échantillonnage ne pouvant être indéfiniment courte)
s'approche ensuite de la valeur gain × 1.0 avec un retard de temps lag.
Modes de
fonctionnement
196
Trois modes de fonctionnement peuvent être sélectionnés à l'aide des éléments
man et halt.
Mode de
fonctionnement
man
halt
Signification
Automatique
0
0
Le bloc fonction est traité de la manière décrite
dans Paramétrage.
Manuel
1
0 ou 1
La valeur manuelle YMAN est transmise
directement à la sortie Y.
Pause
0
1
La sortie Y conserve la dernière valeur calculée.
La sortie n'est plus modifiée mais peut toutefois
être écrasée par l'utilisateur.
33002224
LEAD_LAG : Terme PD avec lissage
Exemple de bloc fonction
Index des
exemples
Les exemples suivants sont représentés dans les diagrammes ci-après :
l lead = lag
l lead=lag * 0.5, gain = 1
l lead/lag = 2, gain = 1
lead = lag
Ce bloc fonction adopte le même comportement qu'un module de multiplication
avec le multiplicateur gain.
Bloc fonction LEAD_LAG avec lead = lag
X
1
0
Y
gain
0
1
0
33002224
halt
197
LEAD_LAG : Terme PD avec lissage
lead=lag * 0.5,
gain = 1
Dans ce cas, la sortie Y prend d'abord la moitié de la valeur finale et atteint ensuite
la valeur définitive (gain * X) avec un retard de temps lag.
Bloc fonction LEAD_LAG avec lead/lag = 0.5 et gain = 1
X
Y
0
halt
1
0
lead/lag = 2,
gain = 1
Dans ce cas, la sortie Y prend une valeur égale au double de la valeur finale et
atteint ensuite la valeur finale (gain * X) avec un retard de temps lag.
Bloc fonction LEAD_LAG avec lead/lag = 2 et gain = 1
Y
X
0
1
0
198
halt
33002224
LEAD_LAG : Terme PD avec lissage
Erreur d'exécution
Message d'erreur
33002224
Un message d'erreur s'affiche à l'écran en cas d'affectation d'un nombre à virgule
flottante non valide à l'entrée YMAN ou X.
199
LEAD_LAG : Terme PD avec lissage
200
33002224
LEAD_LAG1 : Terme PD avec
lissage
23
Présentation
Introduction
Ce chapitre décrit le module LEAD_LAG1.
Contenu de ce
chapitre
Ce chapitre contient les sujets suivants :
33002224
Sujet
Page
Description sommaire
202
Représentation
203
Description détaillée
204
Exemples de bloc fonction LEAD_LAG1
205
201
LEAD_LAG1 : Terme PD avec lissage
Description sommaire
Description de la
fonction
Ce bloc fonctionreprésente un terme PD avec lissage suivant.
Ce bloc fonction possède les propriétés suivantes :
l Temps de retard de la composante D définissable
l Modes d'exploitation de base Manuel, Pause et Automatique
Les paramètres supplémentaires EN et ENO peuvent être configurés.
Formule
La fonction de transfert est la suivante :
1 + s × LEAD
G(s) = GAIN × ----------------------------------1 + s × LAG
La formule de calcul est la suivante :
LAG × Y ( old ) + GAIN × ( ( LEAD + dt ) × X – LEAD × X ( ol d ) )
Y = -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------LAG + dt
Signification des tailles
202
Tailles
Signification
X ( old )
Valeur de l'entrée X du cycle précédent
Y ( old )
Valeur de la sortie Y du cycle précédent
dt
Temps entre le cycle actuel et le cycle précédent
33002224
LEAD_LAG1 : Terme PD avec lissage
Représentation
Symbole
Représentation du module
LEAD_LAG1
BOOL
BOOL
REAL
REAL
TIME
TIME
REAL
Description des
paramètres
33002224
MAN
HALT
X
GAIN
LEAD
LAG
YMAN
Y
REAL
Description des paramètres du module
Paramètres
Type de données
Signification
MAN
BOOL
"1" = mode Manuel
HALT
BOOL
"1" = mode Pause
X
REAL
Entrée
GAIN
REAL
Gain
LEAD
TIME
Constante de temps de différenciation
LAG
TIME
Constante du temps de retard
YMAN
REAL
Valeur manuelle
Y
REAL
Sortie
203
LEAD_LAG1 : Terme PD avec lissage
Description détaillée
Paramétrage
On paramètre le bloc fonction en déterminant le gain GAIN ainsi que la constante
de temps de dérivation LEAD et la constante de temps de retard LAG.
Pour l'échelon d'entrée X (échelon du signal d'entrée X de 0 à 1.0) et en cas de
temps d'échantillonnage de très courte durée, la sortie Y prend d'abord la valeur
GAIN × LEAD ⁄ LAG (Il s'agit là d'une valeur théorique. La valeur réelle est
légèrement inférieure, la durée du temps d'échantillonnage ne pouvant être
indéfiniment courte) et s'approche ensuite de la valeur GAIN × 1.0 avec un retard
de temps LAG.
Modes de
fonctionnement
204
Trois modes de fonctionnement peuvent être sélectionnés à l'aide des entrées MAN
et HALT :
Mode de
fonctionnement
MAN
HALT
Signification
Automatique
0
0
Le bloc fonction est traité de la manière décrite
dans Paramétrage.
Manuel
1
0 ou 1
La valeur manuelle YMAN est transmise
directement à la sortie Y.
Pause
0
1
La sortie Y conserve la dernière valeur calculée.
33002224
LEAD_LAG1 : Terme PD avec lissage
Exemples de bloc fonction LEAD_LAG1
Index des
exemples
Les exemples suivants sont représentés dans les diagrammes ci-après :
l LEAD = LAG
l LEAD=LAG * 0.5, GAIN = 1
l LEAD/LAG = 2, GAIN = 1
LEAD = LAG
Ce bloc fonction adopte le même comportement qu'un module de multiplication
avec le multiplicateur GAIN
Bloc fonction LEAD_LAG1 avec LEAD = LAG
X
1
0
Y
GAIN
0
1
0
33002224
HALT
205
LEAD_LAG1 : Terme PD avec lissage
LEAD=LAG * 0.5,
GAIN = 1
Dans ce cas, la sortie Y prend d'abord la moitié de la valeur finale et atteint ensuite
la valeur définitive (GAIN * X) avec un retard de temps lag.
Bloc fonction LEAD_LAG1 avec LEAD/LAG= 0.5 et GAIN = 1
X
Y
0
HALT
1
0
LEAD/LAG = 2,
GAIN = 1
Dans ce cas, la sortie Y prend une valeur égale au double de la valeur finale et
atteint ensuite la valeur finale (GAIN * X) avec un retard de temps LAG.
Bloc fonction LEAD_LAG1 avec LEAD/LAG= 2 et GAIN = 1
Y
X
0
1
0
206
HALT
33002224
LIMV : Limiteur de variation de
premier ordre
24
Présentation
Introduction
Ce chapitre décrit le module LIMV.
Contenu de ce
chapitre
Ce chapitre contient les sujets suivants :
33002224
Sujet
Page
Description sommaire
208
Représentation
209
Description détaillée
210
Erreur d'exécution
211
207
LIMV : Limiteur de variation de premier ordre
Description sommaire
Description de la
fonction
Le bloc fonction réalise un limiteur de variation de premier ordre avec limitation de
la grandeur de commande.
Le gradient de la grandeur d'entrée X est limité à une valeur prédéterminée RATE.
De plus, la sortie Y est limitée par YMAX et YMIN. Ainsi, le bloc fonction peut
adapter les signaux à la vitesse limitée par la technologie et aux butées des termes
de commande.
Les paramètres supplémentaires EN et ENO peuvent être configurés.
Propriétés
208
Ce bloc fonction possède les propriétés suivantes :
l Modes d'exploitation de base Manuel, Pause et Automatique
l Limitation des limites de commande en mode automatique
33002224
LIMV : Limiteur de variation de premier ordre
Représentation
Symbole
Représentation du module
LIMV
BOOL
BOOL
REAL
REAL
REAL
REAL
REAL
Description des
paramètres
33002224
MAN
HALT
X
RATE
YMAX
YMIN
YMAN
Y
QMAX
QMIN
REAL
BOOL
BOOL
Description des paramètres du module
Paramètres
Type de données
Signification
MAN
BOOL
"1" = mode Manuel
HALT
BOOL
"1" = mode Pause
X
REAL
Entrée
RATE
REAL
Limitation maximale de variation (x' maximal)
YMAX
REAL
Limite supérieure de sortie
YMIN
REAL
Limite inférieure
YMAN
REAL
Valeur manuelle
Y
REAL
Sortie
QMAX
BOOL
"1" = la sortie Y a atteint la limite supérieure
QMIN
BOOL
"1" = la sortie Y a atteint la limite inférieure
209
LIMV : Limiteur de variation de premier ordre
Description détaillée
Paramétrage
Pour paramétrer le bloc fonction, vous devez fixer la vitesse de variation maximale
RATE ainsi que les limites YMAX et YMIN de la sortie Y. La vitesse de variation
maximale indique à quelle valeur la sortie peut se modifier dans l'intervalle d'une
seconde.
La valeur du paramètre RATE est lue. Si RATE = 0, alors Y = X.
Les valeurs YMAX et YMIN constituent les limites supérieure et inférieure de la
sortie. Il en résulte : YMIN ≤ Y ≤ YMAX.
Les deux sorties QMAX et QMIN indiquent que les valeurs limites sont atteintes ou
que le signal de sortie est limité.
l QMAX = 1 lorsque Y ≥ YMAX
l QMIN = 1 lorsque Y ≤ YMIN
Modes de
fonctionnement
210
Trois modes de fonctionnement peuvent être sélectionnés à l'aide des entrées MAN
et HALT :
Mode de
fonctionnement
MAN
HALT
Signification
Automatique
0
0
La valeur courante de Y est constamment
recalculée et éditée.
Manuel
1
0 ou 1
La valeur manuelle YMAN est transmise
directement à la sortie Y. La sortie de réglage
est cependant limitée par YMAX et YMIN.
Pause
0
1
La sortie Y conserve la dernière valeur calculée.
33002224
LIMV : Limiteur de variation de premier ordre
Exemple
Le bloc fonction suit l'échelon de l'entrée X avec sa vitesse de variation maximale.
En mode pause, la sortie Y ne change pas de position et rejoint ensuite le rang
qu'elle occupait. La limitation de la sortie Y par YMAX et YMIN est clairement
signalée par les paramètres correspondants QMAX et QMIN.
Comportement dynamique de LIMV
YMAX
X
Y
YMIN
1
HALT
0
1
QMAX
0
1
QMIN
0
Erreur d'exécution
Message d'erreur
33002224
Si YMAN< YMIN, un message d'erreur s'affiche.
211
LIMV : Limiteur de variation de premier ordre
212
33002224
MFLOW : Module pour débit
masse
25
Présentation
Introduction
Ce chapitre décrit le module MFLOW.
Contenu de ce
chapitre
Ce chapitre contient les sujets suivants :
33002224
Sujet
Page
Description sommaire
214
Représentation
215
Description détaillée
216
Erreur d'exécution
217
213
MFLOW : Module pour débit masse
Description sommaire
Description de la
fonction
Le bloc fonction MFLOW calcule le débit masse d'un gaz dans un dispositif de
réactance, en fonction de la pression différentielle et des conditions de température
et de pression du gaz.
La mesure de la pression différentielle peut être remplacée par la vitesse du milieu
ou par une autre mesure avec compensation de pression et de température.
Les paramètres supplémentaires EN et ENO peuvent être configurés.
Formule
La formule complète (c'est-à-dire avec en_sqrt = 1, en_pres = 1 et en_temp =1) se
présente comme suit :
× PAOUT = k × IN
-------------------TA
Signification des tailles
214
Tailles
Signification
PA
Pression du gaz en unités absolues
TA
Température absolue du gaz en Kelvin
33002224
MFLOW : Module pour débit masse
Représentation
Symbole
Représentation du module
MFLOW
REAL
REAL
REAL
Para_MFLOW
Description des
paramètres
MFLOW
Description des
paramètres
Para_MFLOW
33002224
IN
PRES
TEMP
PARA
OUT
STATUS
REAL
WORD
Description des paramètres du module
Paramètres
Type de données
Signification
IN
REAL
Entrée
PRES
REAL
Pression absolue ou relative du gaz
TEMP
REAL
Température du gaz exprimée en °C ou en °F
PARA
Para_MFLOW
Paramètres
OUT
REAL
Valeur du débit masse avec correction de
température et de pression
STATUS
WORD
Mot d'état
Description de la structure de données
Elément
Type de données
Signification
k
REAL
Constante de calcul (voir Calcul de la constante k,
p. 216)
en_pres
BOOL
"1": Activation de la correction de pression
pr_pa
BOOL
"1": PRES est une pression absolue
"0": PRES est une pression relative
pu
REAL
Valeur représentant 1 atmosphère dans l'unité de
pression utilisée
en_temp
BOOL
"1": Activation de la correction de température
tc_tf
BOOL
"1": TEMP est exprimé en degrés Fahrenheit
"0": TEMP est exprimé en degrés Celsius
en_sqrt
BOOL
"1": Calcul de la racine carrée
215
MFLOW : Module pour débit masse
Description détaillée
Calcul de la
constante k
La constante k peut se calculer en fonction d'un point de fonctionnement de
référence auquel les valeurs du débit masse (MF_REF), de la pression différentielle(IN_REF), de la pression absolue (P_REF) et de la température absolue
(T_REF) sont connues.
Lorsque l'entrée IN est une pression différentielle, la formule se présente comme
suit :
T_REF
k = MF_REF × ---------------------------------------------P_REF × IN_REF
Lorsque l'entrée IN n'est pas une pression différentielle, la formule se présente
comme suit :
k = MF_REF
Spécification du
calcul
Le calcul se présente comme une multiplication simple : OUT = k × IN . Pour
obtenir une compensation de pression ou de température, les paramètres n_pres
ou en_temp doivent être à 1. D'ailleurs, la racine carrée n'est active que si
en_sqrt = 1
Si l'un des paramètres n_sqrt, en_pres, en_temp est à 0, le calcul de la constante k
doit être adapté en conséquence (suppression de la racine carrée, remplacement
de P_REF ou T_REF par 1).
Unité de
température
La température TEMP peut être exprimée en degrés Celsius ou Fahrenheit, suivant
la valeur du paramètre tc_tf :
tc_tf
Unité de température de TEMP
0
Degré Celsius
Calcul de la température absolue TA : TA(°K) = TEMP + 273
1
Degré Fahrenheit
Calcul de la température absolue TA :
Unité de
pression
216
5
TA(°K) = --- × ( TEMP – 32 ) + 273
9
Vous pouvez exprimer la pression PRES dans l'unité de votre choix, absolue ou
relative, suivant la valeur du paramètre pr_pa.
pr_pa
Unité de pression de PRES
0
Pression relative
L'unité employée pour le paramètre pu doit correspondre à une atmosphère.
Calcul de la pression absolue PA = PRES + pu
1
Pression absolue : PA = PRES
33002224
MFLOW : Module pour débit masse
Erreur d'exécution
Mot d'état
Message d'erreur
Les bits du mot d'état ont la signification suivante :
Bit
Signification
Bit 0 = 1
Erreur lors d'un calcul en valeurs en virgule flottante
Bit 1 = 1
Saisie d'une valeur non valide à une entrée en virgule flottante
Bit 2 = 1
Division par 0 lors d'un calcul en valeurs en virgule flottante
Bit 3 = 1
Débordement de capacité lors d'un calcul en valeurs en virgule flottante
Bit 4 = 1
Une des grandeurs suivantes est négative : IN, pu, PA, TA. Le bloc fonction
emploie la valeur 0 pour le calcul.
Dans les cas suivants, une erreur est signalée :
l Saisie d'une valeur non valide à l'une des entrées en virgule flottante
l Division par 0 lors d'un calcul en valeurs en virgule flottante
l Débordement de capacité lors d'un calcul en valeurs en virgule flottante
La sortie OUT n'est pas modifiée.
Avertissement
33002224
Un avertissement est émis lorsque le paramètre pu a une valeur négative. Dans ce
cas, le bloc fonction peut exécuter le calcul en utilisant la valeur 0 au lieu de la valeur
incorrecte.
217
MFLOW : Module pour débit masse
218
33002224
MS : Commande manuelle d'une
sortie
26
Présentation
Introduction
Ce chapitre décrit le module MS.
Contenu de ce
chapitre
Ce chapitre contient les sujets suivants :
33002224
Sujet
Page
Description sommaire
220
Représentation
221
Description détaillée
223
Exemple
226
Erreur d'exécution
227
219
MS : Commande manuelle d'une sortie
Description sommaire
Description de la
fonction
Ce bloc fonction permet de commander une sortie numérique qui peut être activée
à la sortie analogique, au servomoteur ou au composant de réglage, commandé par
le bloc fonction PWM1 (voir PWM1 : Modulation à largeur d'impulsion, p. 423). Cette
commande s'exécute par le biais d'un dialogue avec l'opérateur ou directement via
le logiciel AP.
En général, le bloc fonction du régulateur permet de commander une sortie
numérique. Vous devez utiliser le module MS si la sortie du régulateur de la
commande de la sortie analogique doit être débranchée.
Les paramètres supplémentaires EN et ENO peuvent être configurés.
Applications
220
Généralement, le bloc fonction est mis en uvre lors des applications suivantes :
l Commande d'une sortie analogique qui ne fonctionne pas en boucle (boucle
ouverte);
l Boucles dans desquelles un dispositif de traitement a été intercalé entre la sortie
du régulateur et la sortie commandée par l'opérateur;
l Échantillonnage du régulateur commandant la sortie, lorsque la période
d'échantillonnage dépasse 1 à 2 secondes;
l Commande d'un servomoteur : dans ce cas, le bloc fonction MS est intercalé
entre le module du régulateur et le servomoteur.
33002224
MS : Commande manuelle d'une sortie
Représentation
Symbole
Représentation du module
MS
REAL
BOOL
BOOL
BOOL
Para_MS
REAL
BOOL
Description des
paramètres MS
33002224
OUT
IN
FORC
OUTD
MA_FORC
MA_O
MAN_AUTO STATUS
PARA
TR_I
TR_S
REAL
REAL
BOOL
WORD
Description des paramètres du module
Paramètres
Type de données
Signification
IN
REAL
Grandeurs de commande utilisées en mode
automatique
FORC
BOOL
"1": le mode de fonctionnement Manuel/
Automatique est proposé par MA_FORC
"0": le mode de fonctionnement Manuel/
Automatique est proposé par MAN_AUTO
MA_FORC
BOOL
Mode Manuel/Automatique (lorsque FORC = 1)
"1": Mode automatique
"0": Mode manuel
MAN_AUTO
BOOL
Mode Manuel/Automatique (lorsque FORC = 0)
"1": Mode automatique
"0": Mode manuel
PARA
Para_MS
Paramètres
TR_I
REAL
Entrée d'initialisation
TR_S
BOOL
Commande d'initialisation
OUT
REAL
Sortie absolue
OUTD
REAL
Sortie incrémentale : différence entre la sortie
courante et la sortie de l'exécution précédente
MA_O
BOOL
Mode de fonctionnement courant du bloc fonction (0
: Manuel, 1 : Automatique)
STATUS
WORD
Mot d'état
221
MS : Commande manuelle d'une sortie
Description des
paramètres
Para_MS
222
Description de la structure de données
Elément
Type de données
Signification
out_min
REAL
Valeur limite inférieure de la sortie
out_max
REAL
Valeur limite supérieure de la sortie
inc_rate
REAL
Rampe montante lors de la commutation Manuel/
Automatique (unités par seconde)
dec_rate
REAL
Rampe descendante lors de la commutation
Manuel/Automatique (unités par seconde)
outbias
REAL
Valeur de bias
use_bias
BOOL
"1": Validation de bias
bumpless
BOOL
"1": Réglage de bias lors de la commutation
Manuel/Automatique (sans à-coups)
33002224
MS : Commande manuelle d'une sortie
Description détaillée
Schéma
fonctionnel
Le diagramme suivant illustre la structure du bloc fonction :
bumpless
Calcul du
gradient
outbias
use_bias
IN
Réglage de la
sélection du
mode de
fonctionnement
Auto
OUTD
use_bias
Commutation
sans à-coups
Manuel Manuel/Automatique
inc_rate
dec_rate
out_max
OUT
out_min
Le mode de fonctionnement peut être sélectionné via le programme AP ou par un
dialogue avec l'opérateur (dispositif de surveillance) en fonction de l'entrée FORC.
Entrée FORC
Réglage du mode de fonctionnement
0
Réglage par l'entrée MAN_AUTO (via l'appareil de contrôle) :
MAN_AUTO= 1 : Mode automatique
MAN_AUTO= 0 : Mode manuel
Dans ce cas, l'entrée MA_FORC est inefficace.
1
Réglage par l'entrée MAC_FORC (via le programme AP) :
MA_FORC = 1 : Mode automatique
MA_FORC = 0 : Mode manuel
Dans ce cas, l'entrée MAN_AUTO est inefficace.
La sortie MA_O indique en permanence le mode de fonctionnement courant du bloc
fonction.
Caractéristiques
de la sortie OUT
33002224
La sortie OUT présente les caractéristiques suivantes :
l Mode automatique : la sortie OUT est une copie de l'entrée IN.
En mode automatique, la valeur OUTBIAS est activée à la sortie OUT (mettre
use_bias à 1). Dès lors, OUT se calcule comme suit : OUT = IN + outbias.
l Mode manuel : le bloc fonction n'affecte pas de valeur à la sortie. L'opérateur peut
ainsi modifier directement la valeur de la variable associée à la sortie OUT.
l En principe, la sortie OUT est limitée entre out_min et out_max. Lorsque la valeur
calculée par le bloc fonction (ou saisie en mode manuel par l'opérateur) dépasse
une des valeurs limites, la valeur de OUT est écrêtée (auf out_min ou out_max).
Par contre, la sortie incrémentale OUTD ne tient jamais compte de cet écrêtage.
223
MS : Commande manuelle d'une sortie
Commutation
Manuel/
Automatique
La commutation Manuel/Automatique à la sortie s'effectue sans à-coups, car la
valeur de IN n'est pas immédiatement amenée à la sortie.
La sortie OUT s'approche en rampe de la sortie IN avec une montée positive
(inc_rate) ou négative (dec_rate) :
l inc_rate est d'application, si IN est supérieur à OUT au moment de la
commutation
l dec_rate est d'application, si IN est inférieur à OUT au moment de la
commutation
Commutation sans à-coups
IN
OUT
Mode manuel
OUT - IN
Mode automatique
Pente = inc_rate
Commutation Manuel/Automatique
La commutation sans à-coups peut être annulée en rampe montante en mettant
inc_rate à 0. Si dec_rate = 0, la commutation en rampe descendante s'effectue avec
à-coups. Dans les deux cas, l'entrée IN est amenée immédiatement à la sortie OUT
lors de la commutation en mode automatique.
Lorsque le paramètre outbias (use_bias = 1) est utilisé, la commutation du mode
manuel au mode automatique peut s'effectuer sans à-coups, et ce sans
changement de sortie, en mettant le paramètre bumpless à 1. Dans ce cas, le bloc
fonction recalcule le paramètre outbias et tient compte du décalage entre l'entrée IN
et la sortie OUT.
224
33002224
MS : Commande manuelle d'une sortie
Commutation sans à-coups avec le paramètre Outbias
IN
OUT
Mode manuel
Mode automatique
Outbias est calculé de nouveau : outbias = OUT - IN
outbias
Commutation Manuel/Automatique
La commutation Manuel/Automatique sans à-coups se justifie lorsque l'entrée du
bloc fonction n'est connectée à aucun régulateur ou est reliée à une sortie de
régulateur dépourvue de composante intégrale.
33002224
225
MS : Commande manuelle d'une sortie
Exemple
Exemple
Dans cet exemple, un procédé de traitement est inséré entre la sortie du module de
régulation et la sortie commandée par l'opérateur (au moyen de DFB FCT).
Pour garantir une commutation sans à-coups entre les modes de fonctionnement
manuel et automatique, le procédé de traitement inverse (R_FCT) est activé à la
sortie du bloc fonction MS et le résultat est acheminé à l'entrée du régulateur RCPY
qui reste en mode automatique (MAN_AUTO = 1).
Représentation du schéma fonctionnel :
FBI_10_3 (2)
SAMPLETM
TC18_ST
INTERVAL
DELSCANS
Q
TC_18 (3)
PIDFF
TC18_PV
TC18_SP
1
TC18_PARA
ENO
EN
PV
OUT
SP
OUTD
FF
RCPY
MAN_AUTO
MA_O
PARA
INFO
TR_I
STATUS
TR_S
FBI_10_2 (1)
FBI_10_1 (4)
R_FCT
TC18_OUT
IN
FCT
OUT
IN
OUT
MS_TC18 (5)
MS
TC18_FORC_MS
TC18_MA_FORC
TC18_MAN_AUTO
TC18_PARA_MS
226
IN
OUT
FORC
OUTD
MA_FORC
MA_O
MAN_AUTO STATUS
PARA
TR_I
TR_S
TC18_OUT
TC18_MA_O
33002224
MS : Commande manuelle d'une sortie
Erreur d'exécution
Mot d'état
Les bits du mot d'état ont la signification suivante :
Bit
Signification
Bit 0 = 1
Erreur lors d'un calcul en valeurs en virgule flottante
Bit 1 = 1
Saisie d'une valeur non valide à l'une des entrées de valeurs en virgule
flottante
Bit 2 = 1
Division par 0 lors d'un calcul en valeurs en virgule flottante
Bit 3 = 1
Débordement de capacité lors d'un calcul en valeurs en virgule flottante
Bit 4 = 1
Les erreurs suivantes sont signalées :
l Une des grandeurs suivantes est négative : inc_rate, dec_rate.
Le bloc fonction emploie la valeur 0 pour le calcul.
l Le paramètre Outbias déborde de la zone
[ ( out_min – out_max ), ( out_max – out_min ) ]
Dans ce cas, le bloc fonction utilise une valeur écrêtée
: ( out_min – out_max ) ou ( out_max – out_min )
Bit 5 = 1
La sortie OUT a atteint la limite inférieure out_min (voir Nota
Bit 6 = 1
La sortie OUT a atteint la limite supérieure out_max (voir Nota
Nota
Note : En mode manuel, ces bits restent à un pendant un seul cycle de
programme. Lorsque l'utilisateur saisit en OUT une valeur qui dépasse l'une des
valeurs limites, le bloc fonction attribue la valeur 1 au bit 5 ou 6, et écrête la valeur
saisie par l'opérateur. Lors de l'exécution suivante du bloc fonction, la valeur de
OUT ne dépasse plus de la zone et les bits 5 et 6 sont remis à 0.
Message d'erreur
Une erreur est signalée lorsqu'une valeur non réelle est saisie à une entrée ou
lorsqu'un incident se produit lors d'un calcul en valeurs en virgule flottante. Dans ce
cas, les sorties OUT, OUTD et MA_O restent inchangées.
Avertissement
Un avertissement est émis dans les cas suivants :
l Le paramètre inc_rate est négatif : dans ce cas, le bloc fonction utilise la valeur
0 au lieu de la valeur incorrecte de inc_rate.
l Le paramètre dec_rate est négatif : dans ce cas, le bloc fonction utilise la valeur
0 au lieu de la valeur incorrecte de dec_rate.
l Le paramètre Outbias sort de la zone [(out_min - out_max), (out_max - out_min)].
Dans ce cas, le bloc fonction utilise la valeur (out_min - out_max) ou (out_max out_min) lors du calcul.
33002224
227
MS : Commande manuelle d'une sortie
228
33002224
MULDIV_W : Multiplication/
Division
27
Présentation
Introduction
Ce chapitre décrit le module MULDIV_W.
Contenu de ce
chapitre
Ce chapitre contient les sujets suivants :
33002224
Sujet
Page
Description sommaire
230
Représentation
230
Erreur d'exécution
231
229
MULDIV_W : Multiplication/Division
Description sommaire
Description de la
fonction
Le bloc fonction MULDIV_W exécute une multiplication/division pondérée de 3
grandeurs d'entrée numériques.
Les paramètres supplémentaires EN et ENO peuvent être configurés.
Formule
La formule est la suivante :
k × ( IN1 + c1 ) × ( IN2 + c2 )
OUT = ---------------------------------------------------------------------- + c4
IN3 + c3
Représentation
Symbole
Représentation du module
MULDIV_W
REAL
REAL
REAL
Para_MULDIV_W
Description des
paramètres
MULDIV_W
Description des
paramètres
PARA_
MULDIV_W
230
IN1
IN2
IN3
PARA
OUT
REAL
Description des paramètres du module
Paramètres
Type de données
Signification
IN1 à IN3
REAL
Grandeurs numériques à traiter
PARA
Para_MULDIV_W
Paramètres
OUT
REAL
Résultat du calcul
Description de la structure de données
Elément
Type de données
Signification
k, c1 à c4
REAL
Coefficients de calcul
33002224
MULDIV_W : Multiplication/Division
Erreur d'exécution
Message d'erreur
33002224
Une erreur est signalée lorsqu'une valeur non réelle est saisie à une entrée ou
lorsqu'un incident se produit lors du calcul en valeurs en virgule flottante. En
général, la sortie OUT conserve sa valeur précédente, sauf lors d'une division par
0. Dans ce cas, la valeur INF correspond au signe qui s'affiche au compteur.
231
MULDIV_W : Multiplication/Division
232
33002224
PCON2 : Régulateur à deux
positions
28
Présentation
Introduction
Ce chapitre décrit le module PCON2.
Contenu de ce
chapitre
Ce chapitre contient les sujets suivants :
33002224
Sujet
Page
Description sommaire
234
Représentation
235
Description détaillée
236
Erreur d'exécution
238
233
PCON2 : Régulateur à deux positions
Description sommaire
Description de la
fonction
Ce bloc fonctiongénère un régulateur à deux positions qui, en raison de deux
réactions dynamiques, présente un comportement analogue à celui d'un régulateur
PID.
Les paramètres supplémentaires EN et ENO peuvent être configurés.
Propriétés
234
Ce bloc fonction possède les propriétés suivantes :
l Modes d'exploitation de base Manuel, Pause et Automatique
l Deux réactions internes (retardateur de 1er ordre)
33002224
PCON2 : Régulateur à deux positions
Représentation
Symbole
Représentation du module :
PCON2
Description des
paramètres
PCON2
Description des
paramètres
Mode_MH
Description des
paramètres
Para_PCON2
33002224
REAL
REAL
Mode_MH
Para_PCON2
SP
PV
MODE
PARA
BOOL
YMAN
Y
BOOL
ERR_EFF
REAL
Description des paramètres du module
Paramètres
Type de données
Signification
SP
REAL
Entrée consigne
PV
REAL
Entrée mesure
MODE
Mode_MH
Modes de fonctionnement
PARA
Para_PCON2
Paramètres
YMAN
BOOL
"1" = valeur manuelle de ERR_EFF
Y
BOOL
"1" = sortie grandeur de commande
ERR_EFF
REAL
Valeur cyclique efficace
Description de la structure de données
Élément
Type de données
Signification
man
BOOL
"1" = mode manuel
halt
BOOL
"1" = mode de fonctionnement Pause
Description de la structure de données
Elément
Type de données
Signification
gain
REAL
Gain de réaction
lag_neg
TIME
Constante de temps de la réaction rapide
lag_pos
TIME
Constante de temps de la réaction lente
hys
REAL
Hystérésis du régulateur à deux positions
xf_man
REAL
Valeur manuelle de la réaction en % (0 100)
235
PCON2 : Régulateur à deux positions
Description détaillée
Structure du
régulateur
Structure du régulateur à deux positions :
Y
ERR_EFF
+
SP
+
Y
-
-
PV
xf
+
xf1
gain
G ( s ) = -------------------------------------1 + lag_neg × s
xf2
gain
G ( s ) = ------------------------------------1 + lag_pos × s
-
Principe du
régulateur à deux
positions :
Deux réactions dynamiques (liens PT1) s'ajoutent au régulateur à deux positions
proprement dit. Le choix de constantes de temps appropriées confère au régulateur
un comportement dynamique analogue à celui d'un régulateur PID.
Y
ERR_EFF
SP
+
+
-
Y
1
-
PV
0
Xf
236
hys
ERR_EFF
33002224
PCON2 : Régulateur à deux positions
Réaction
L'ensemble des paramètres de retour, composé du gain de retour gain et des
constantes de temps de retour lag_neg et lag_pos permet une utilisation universelle
du régulateur à deux positions.
Tableau explicatif :
Réaction
lag_neg
lag_pos
Comportement à deux positions (sans réaction)
=0
=0
réaction négative
>0
=0
réaction négative + positive
>0
> lag_neg
Alerte, réaction positive (feedback nég. avec lag_pos)
=0
>0
Alerte, réaction positive déconnectée
> lag_pos
>0
Le paramètre K doit être supérieur à zéro!
Pour xf_man (objet 0% à 100%), les valeurs doivent être comprises entre 0 et 100!
Hystérésis
Le paramètre hys indique l'hystérésis, c.-à-d. la valeur à déduire de la valeur
d'enclenchement effective ERR_EFF à partir du point d’enclenchement hys/2 avant
que la sortie Y soit remise à "0". Le comportement de la sortie Y en fonction de la
valeur d’enclenchement effective ERR_EFF et du paramètre hys, est expliqué à la
figure Principe du régulateur à deux positions :, p. 236. La valeur du paramètre hys
est typiquement placée à 1% de l'étendue maximale de contrôle [max. (SP-PV)].
Modes de
fonctionnement
Trois modes de fonctionnement peuvent être sélectionnés à l'aide des éléments
man et halt.
33002224
Mode de
fonctionnement
man
halt
Signification
Automatique
0
0
Le bloc fonction est traité de la manière décrite
ci-dessus.
Manuel
1
0 ou 1
La sortie Y est mise à la valeur YMAN. xf1 et xf2
se calculent selon la formule suivante :
xf1 = xf_man * gain /100
xf1 = xf_man * gain /100
Pause
0
1
La sortie Y conserve la dernière valeur.
xf1 et xf2 sont mises à la valeur gain * Y.
237
PCON2 : Régulateur à deux positions
Erreur d'exécution
Avertissement
238
Un avertissement est émis dans les cas suivants :
Causes
Comportement du régulateur
lag_neg = 0 et lag_pos > 0
Le régulateur se comporte comme s'il avait une seule
action négative avec les constantes de temps lag_pos.
lag_pos < lag_neg > 0
Le régulateur se comporte comme s'il avait une seule
action négative avec les constantes de temps lag_neg.
xf_man < 0 ou xf_man > 100
Le régulateur fonctionne sans réactions internes.
33002224
PCON3 : Régulateur à trois
positions
29
Présentation
Introduction
Ce chapitre décrit le module PCON3.
Contenu de ce
chapitre
Ce chapitre contient les sujets suivants :
33002224
Sujet
Page
Description sommaire
240
Représentation
241
Description détaillée
243
Erreur d'exécution
245
239
PCON3 : Régulateur à trois positions
Description sommaire
Description de la
fonction
Ce bloc fonctiongénère un régulateur à trois positions qui, en raison de deux
réactions dynamiques, présente un comportement analogue à celui d'un régulateur
PID.
Les paramètres supplémentaires EN et ENO peuvent être configurés.
Propriétés
240
Le bloc fonction PCON3 possède les caractéristiques suivantes :
l Modes d'exploitation de base Manuel, Pause et Automatique
l Deux réactions internes (retardateur de 1er ordre)
33002224
PCON3 : Régulateur à trois positions
Représentation
Symbole
Représentation du module :
PCON3
REAL
REAL
Mode_MH
Para_PCON3
BOOL
BOOL
Description des
paramètres
PCON3
Description des
paramètres
Mode_MH
33002224
SP
PV
MODE
PARA
Y_POS
Y_NEG
ERR_EFF
BOOL
BOOL
REAL
YMAN_POS
YMAN_NEG
Description des paramètres du module
Paramètres
Type de données
Signification
SP
REAL
Entrée consigne
PV
REAL
Entrée mesure
MODE
Mode_MH
Modes de fonctionnement
PARA
Para_PCON3
Paramètres
YMAN_POS
BOOL
Valeur manuelle de Y_POS
YMAN_NEG
BOOL
Valeur manuelle de Y_NEG
Y_POS
BOOL
"1" = grandeur de commande positive de la sortie
ERR_EFF
Y_NEG
BOOL
"1" = grandeur de commande négative de la sortie
ERR_EFF
ERR_EFF
REAL
Valeur cyclique efficace
Description de la structure de données
Elément
Type de données
Signification
man
BOOL
"1" = mode manuel
halt
BOOL
"1" = mode de fonctionnement Pause
241
PCON3 : Régulateur à trois positions
Description des
paramètres
Para_PCON3
242
Description de la structure de données
Elément
Type de données
Signification
gain
REAL
Gain de réaction (ensemble des paramètres de
réaction)
lag_neg
TIME
Constante de temps de la réaction rapide (ensemble
des paramètres de réaction)
lag_pos
TIME
Constante de temps de la réaction lente (ensemble
des paramètres de réaction)
hys
REAL
Hystérésis du régulateur à trois positions
db
REAL
Bande morte
xf_man
REAL
Valeur manuelle de la réaction en % (0 100)
33002224
PCON3 : Régulateur à trois positions
Description détaillée
Structure du
régulateur
Structure du régulateur à trois positions :
Y
Y_POS
ERR_EFF
SP
+
+
-
PV
Y
-
Y_NEG
xf
+
xf1
gain
G ( s ) = -------------------------------------1 + lag_neg × s
xf2
gain
G ( s ) = ------------------------------------1 + lag_pos × s
-
Condition :
33002224
Lorsque…
Alors…
Y=1
Y_POS = 1
Y_NEG = 0
Y=0
Y_POS = 0
Y_NEG = 0
Y = -1
Y_POS = 0
Y_NEG = 1
243
PCON3 : Régulateur à trois positions
Principe du
régulateur à trois
positions
Deux réactions dynamiques (liens PT1) s'ajoutent au régulateur à trois positions
proprement dit. Le choix de constantes de temps appropriées confère au régulateur
un comportement dynamique analogue à celui d'un régulateur PID.
Y_POS
HYS
DB
ERR_EFF
SP
+
+
-
Y_POS
1
0
-
-1
PV
DB
ERR_EFF
Y_NEG
HYS
xf1
xf2
Réaction
Y_NEG
Le bloc fonction possède un ensemble de paramètres pour les réactions internes,
composé du gain de retour gain et des constantes de temps de retour lag_neg et
lag_pos.
Tableau explicatif :
Réaction
lag_neg
lag_pos
Comportement à trois positions (sans réaction)
=0
=0
réaction négative
>0
=0
réaction négative + positive
>0
> lag_neg
Alerte, réaction positive (feedback nég. avec lag_pos)
=0
>0
Alerte, réaction positive déconnectée
> lag_pos
>0
Le paramètre gain doit être > à 0.
La valeur de l'hystérésis hys et de la bande morte db est lue.
Pour xf_man (objet -100 à 100%), les valeurs doivent être comprises entre -100 et
100.
Bande morte
244
Le paramètre db détermine le point d'enclenchement des sorties Y_POS et Y_NEG.
Si la valeur d'enclenchement effective ERR_EFF est positive et supérieure à db, la
sortie Y_POS passe de "0" à "1". Si la valeur d'enclenchement effective ERR_EFF
est négative et inférieure à -db, la sortie Y_NEG passe de "0" à "1". La valeur du
paramètre db correspond typiquement à 1% de l'étendue maximale de contrôle
[max. SP - PV].
33002224
PCON3 : Régulateur à trois positions
Hystérésis
Le paramètre hys indique l'hystérésis, c.-à-d. la valeur à déduire de la valeur
d’enclenchement effective ERR_EFF à partir du point d’enclenchement db avant
que la sortie Y_POS (Y_NEG) soit remise à "0". La figure Principe du régulateur à
trois positions, p. 244 illustre le rapport entre Y_POS et Y_NEG en fonction de la
valeur d’enclenchement effective ERR_EFF et des paramètres db et hys. La valeur
du paramètre hys correspond typiquement à 0,5% de l'étendue maximale de
contrôle [max. SP - PV].
Modes de
fonctionnement
Trois modes de fonctionnement peuvent être sélectionnés à l'aide des éléments
man et halt.
Mode de
fonctionnement
man
halt
Signification
Automatique
0
0
Le bloc fonction est traité de la manière décrite
ci-dessus.
Manuel
1
0 ou 1
Les sorties Y_POS et Y_NEG prennent la
valeur YMAN_POS et YMAN_NEG. La logique
prioritaire (Y_NEG a la préséance sur YPOS)
permet d'éviter que les valeurs soient affectées
simultanément aux deux sorties.
La calcul de xf1 et xf1 s'effectue selon la
formule suivante :
xf1 = xf_man * gain /100
xf1 = xf_man * gain /100
Pause
0
1
En mode Pause, les deux sorties Y_POS et
Y_NEG conservent chacune la dernière valeur.
xf1 et xf2 sont mises à la valeur gain * Y.
Erreur d'exécution
Message d'erreur
Si hys > 2 * db, un message d'erreur s'affiche.
Avertissement
Un avertissement est émis dans les cas suivants :
33002224
Causes
Comportement du régulateur
lag_neg = 0 et lag_pos > 0
Le régulateur se comporte comme s'il avait une seule
action négative avec les constantes de temps lag_pos.
lag_pos < lag_neg > 0
Le régulateur se comporte comme s'il avait une seule
action négative avec les constantes de temps lag_neg.
xf_man < 0 ou xf_man > 100
Le régulateur fonctionne sans réactions internes.
245
PCON3 : Régulateur à trois positions
246
33002224
PD_or_PI : Commutation de
structure régulateur PD / PI
30
Présentation
Introduction
Ce chapitre décrit le module PD_or_PI.
Contenu de ce
chapitre
Ce chapitre contient les sujets suivants :
33002224
Sujet
Page
Description sommaire
248
Représentation
249
Schéma fonctionnel du bloc fonction PD_or_PI
251
Description détaillée
252
Formules détaillées
255
Erreur d'exécution
257
247
PD_or_PI : Commutation de structure régulateur PD / PI
Description sommaire
Description de la
fonction
Le bloc fonction PD_or_PI peut fonctionner aussi bien en régulateur PD que PI. En
fonction de l'écart de régulation (SP - PV) et d'une erreur d'activation trig_err définie
à l'avance, la commutation de structure de régulateur PD / PI et inversement
s'exécute automatiquement.
Ce EFB se prête particulièrement aux commutations de démarrage. Lors du
lancement d'un procédé, le régulateur agit en régulateur P(D), la grandeur de
régulation devant atteindre la valeur ajustée de la grandeur de consigne aussi vite
que possible. Lorsque la consigne prédéterminée a quasiment été atteinte, la
commutation est effectuée et une composante I fait disparaître l'écart de régulation
résiduel.
Les paramètres supplémentaires EN et ENO peuvent être configurés.
Propriétés
Ce bloc fonction possède les propriétés suivantes :
l Régulateur PI avec gain indépendant, réglage ti
l Régulateur PD avec gain indépendant, réglage td
l Limitation des limites de commande en mode automatique
l Limitation de l'intégrale en fonctionnement PI
l Retard de la composante D définissable
l Modes Manuel, Pause et Automatique
l Commutation Manuel/Automatique sans à-coups
l Commutation sans à-coups automatique entre le fonctionnement PD et PI et
inversement
Fonction de
transfert du
régulateur PI :
La fonction de transfert du régulateur PI se présente comme suit :
Fonction de
transfert du
régulateur PD :
La fonction de transfert du régulateur PD se présente comme suit :
248
1
G(s) = gain_i × æ 1 + ------------ö
è
ti × sø
td × s
G(s) = gain_d × æ 1 + ----------------------------------ö
è
1 + td_lag × sø
33002224
PD_or_PI : Commutation de structure régulateur PD / PI
Représentation
Symbole
Représentation du module :
PD_or_PI
REAL
REAL
Mode_MH
Para_PD_or_PI
REAL
REAL
Description des
paramètres
PD_or_PI
Description des
paramètres
Mode_MH
33002224
SP
PV
MODE
PARA
YMAN
FEED_FWD
Y
ERR
STATUS
REAL
REAL
Stat_MAXMIN
Description des paramètres du module
Paramètres
Type de données
Signification
SP
REAL
Entrée consigne / grandeur de référence
PV
REAL
Entrée mesure / grandeur de régulation
MODE
Mode_MH
Mode de fonctionnement
PARA
Para_PD_or_PI
Paramètres
YMAN
REAL
Grandeur de commande de la valeur manuelle
FEED_FWD
REAL
Perturbation anticipative
Y
REAL
Grandeur de commande
ERR
REAL
Écart de régulation
STATUS
Stat_MAXMIN
État de sortie
Description de la structure de données
Elément
Type de données
Signification
man
BOOL
"1" : Mode manuel
halt
BOOL
"1" : Mode de fonctionnement Pause
249
PD_or_PI : Commutation de structure régulateur PD / PI
Description des
paramètres
Para_PD_or_PI
Description des
paramètres
Stat_MAXMIN
250
Description de la structure de données
Elément
Type de données
Signification
trig_err
REAL
Erreur d'activation pour la commutation du
régulateur PD / PI
gain_d
REAL
Coefficient de proportionnelle (gain) du régulateur
PD
td
TIME
Temps d'action dérivée du régulateur PD
td_lag
TIME
Retard du temps d'action dérivée du régulateur PD
gain_i
REAL
Coefficient de proportionnelle (gain) du régulateur PI
ti
TIME
Temps d'action intégrale du régulateur PI
ymax
REAL
Limite supérieure de sortie
ymin
REAL
Limite inférieure de sortie
Description de la structure de données
Elément
Type de données
Signification
qmax
BOOL
"1" = Y a atteint la limite supérieure
qmin
BOOL
"1" = Y a atteint la limite inférieure
33002224
PD_or_PI : Commutation de structure régulateur PD / PI
Schéma fonctionnel du bloc fonction PD_or_PI
Schéma
fonctionnel
Vous trouverez le schéma fonctionnel du module PD_or_PI ci-après :
a)
b)
ti
Régulateur PI
SP
gain_i
+
+
+
c)
-
gain_d
d)
PV
+
td, td_lag
+
Régulateur PD
ERR
a)
Antisaturation globale
b)
1
0
-trig_err trig_err
c)
1
0
qmax
ymax
+
+
ymin
Commande
Y
des modes
de
qmin fonctionnement
d)
FEED_FWD
YMAN
33002224
251
PD_or_PI : Commutation de structure régulateur PD / PI
Description détaillée
Détermination de
la valeur
d'enclenchement
Le paramétrage commence par la détermination du seuil d'erreur d'activation
trig_err. Ce paramètre détermine quand le bloc fonction commute automatiquement
du mode PD en mode PI.
Lorsque l'erreur de régulation ERR = SP - PV dépasse par valeur inférieure le seuil
d'erreur d'activation trig_err, le régulateur commute automatiquement du mode PD
en mode PI.
Si l'erreur de régulation ERR dépasse en valeur absolue l'erreur d'activation trig_err,
le régulateur commute automatiquement du mode PI en mode PD.
Ce qui donne :
l Régulateur PD : ERR > trig_err
l Régulateur PI : ERR ≤ trig_err
Chaque type de régulateur possède un jeu de paramètres, à configurer également.
La commutation de la structure du régulateur entraîne en pratique la commutation
d'un jeu de paramètres à un autre. Cette commutation s'effectue sans à-coups.
Régulateur PD
Le paramétrage du régulateur PD s'effectue par la configuration du coefficient de
proportionnelle gain_d et du temps d'action dérivée td.
Lorsque le régulateur fonctionne en mode PD, la composante D est retardée de la
constante de temps td_lag. Le rapport TD/TD_LAG est appelé gain de dérivation VD
et est généralement situé entre 3 et 10. La composante D est déterminée sur la base
de l'écart de régulation ERR, de sorte qu'une modification de la grandeur de
consigne (Modification sur l'entrée SP) provoque un saut conditionné par la
composante D.
La composante D peut être inhibée par td = 0.
Régulateur PI
Le paramétrage du régulateur PI s'effectue par la configuration du coefficient de
proportionnelle gain_i et du temps d'action intégrale ti.
Lors du démarrage à caractéristique PD, le coefficient de proportionnelle est
généralement ajusté plus haut que pour le fonctionnement consécutif à peu près
stationnaire, à caractéristique PI. Ce fait est pris en compte par l'attribution de deux
coefficients de proportionnalité indépendants.
La composante I peut être inhibée par ti = 0.
252
33002224
PD_or_PI : Commutation de structure régulateur PD / PI
Limitation de la
grandeur de
commande
Les bornes ymin Y ymax limitent la grandeur de commande vers le haut mais aussi
vers le bas.
Il en résulte : ymin ≤ Y ≤ ymax
Les paramètres qmax et qmin indiquent que les valeurs limites sont atteintes et que
la sortie est limitée.
l qmax = 1, wenn Y ≥ ymax
l qmin = 1, wenn Y ≤ ymin
La borne supérieure ymax de limitation de la grandeur de commande doit être
supérieure à la borne inférieure ymin.
Antisaturation
globale
Si la sortie est limitée et que la structure actuelle du régulateur est PI, l'antisaturation
globale assure que la composante intégrale ne puisse pas croître démesurément.
Le dispositif antisaturation n'est activé que lorsque la composante I du régulateur
n'est pas "0". Les limites de l'antisaturation sont celles des sorties du régulateur.
La fonction d'antisaturation globale corrige le format de l'action I, ce qui donne :
l YI ≥ ymin - gain_i * (SP - PV) - FEED_FWD
l YI ≤ ymax - gain_i * (SP - PV) - FEED_FWD
33002224
253
PD_or_PI : Commutation de structure régulateur PD / PI
Modes de
fonctionnement
254
Trois modes de fonctionnement peuvent être sélectionnés à l'aide des éléments
man et halt.
Mode de
fonctionnement
man
halt
Signification
Automatique
0
0
La grandeur de commande Y est déterminée
par l'algorithme discret PI ou PD, en fonction de
la mesure PV et de la consigne SP. La sortie est
limitée par ymax et ymin. Les limites de
commande coïncident avec les limites de
l'antisaturation globale.
Manuel
1
0 ou 1
La valeur manuelle YMAN est transmise
directement à grandeur de commande Y. La
sortie est limitée par ymax et ymin. Les
grandeurs internes sont ajustées de telle
manière que le régulateur puisse commuter du
mode manuel en automatique sans à-coups.
Pause
0
1
La sortie du régulateur reste dans son état
précédent, c'est-à-dire que le bloc fonction ne
modifie pas la grandeur de commande Y (le
régulateur s'arrête). Les grandeurs internes
sont ajustées de telle manière que le régulateur
quitte sa position courante sans à-coups. La
limitation des grandeurs de commande et la
fonction antisaturation sont conçues de la
même manière qu'en mode automatique. Le
mode de fonctionnement Pause est également
indiqué, notamment pour fixer la grandeur de
commande Y au moyen d'un appareil externe,
ce qui permet d'ajuster correctement les
composantes internes du régulateur.
33002224
PD_or_PI : Commutation de structure régulateur PD / PI
Formules détaillées
Explication des
grandeurs de
formules
Signification des grandeurs dans les formules suivantes :
Tailles
Signification
dt
Durée actuelle d'échantillonnage
ERR
Écart de régulation
ERR ( ol d)
Valeur de l'écart de régularisation dans l'étape d'exécution précédente
FEED_FWD
Perturbation anticipative
Y
Sortie courante (mode de fonctionnement Pause) ou YMAN (mode de
fonctionnement Manuel)
YD
Action D
YD ( ol d)
Valeur de la composante D dans l'étape d'exécution précédente
YI
Régulateur I
YI ( old )
Valeur de la composante I dans l'étape d'exécution précédente
YP
Régulateur P
Écart de
régulation
L'écart de régulation se présente comme suit :
Grandeur de
commande
La grandeur de commande se compose de différentes grandeurs partielles
dépendant des modes de fonctionnement :
ERR = SP – PV
Y = YP + YI + YD + FEED_FWD
Après addition des actions, une limitation des grandeurs de commande se produit.
Il en résulte :
ymin ≤ Y ≤ ymax
33002224
255
PD_or_PI : Commutation de structure régulateur PD / PI
Index pour le
calcul des
actions de
régulation
Vous trouverez ci-après un index présentant le calcul des actions de régulation en
fonction de l'élément trig_err :
Type de régulateur
Actions de régulation
Régulateur PI (ERR ≤ trig_err)
YP et YD en mode de fonctionnement Manuel, Pause et
Automatique
YI en mode automatique
YI en mode Manuel et Pause
Régulateur PD (ERR > trig_err) YP et YI en mode de fonctionnement Manuel, Pause et
Automatique
YD en mode automatique
YD en mode Manuel et Pause
Régulateur PI :
YP et YD pour
tous les modes
de
fonctionnement
Régulateur PI :
Action I en mode
automatique
YP et YD pour le mode de fonctionnement Manuel, Pause, Automatique et Cascade
se présentent comme suit :
YP = gain_i × ERR
YD = 0
YI en mode automatique se présente comme suit (ti > 0) :
dt ERR + ERR ( ol d )
YI = YI ( old ) + gain_i × ----- × ----------------------------------------ti
2
L'action I est construite selon la règle du trapèze.
Régulateur PI :
Action I YI en
mode Manuel et
Pause
YI en mode de fonctionnement Manuel et Pause se présente comme suit
Régulateur PD :
YP et YI pour
tous les modes
de
fonctionnement
YP et YI en mode de fonctionnement Manuel, Pause et Automatique se présentent
comme suit
Régulateur PD :
Action D en
mode
automatique
YD en mode automatique se présente comme suit :
256
YI = Y – ( YP – FEED_FWD )
YP = gain_d × ERR
YI = 0
YD ( old ) × td_lag + td × gain_d × ( ERR – ERR ( old ) )
YD = ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------dt + dt_lag
33002224
PD_or_PI : Commutation de structure régulateur PD / PI
Régulateur PD :
Action D en
mode Manuel et
Pause
YD en mode de fonctionnement Manuel et Pause se présente comme suit :
YD = 0
Erreur d'exécution
Message d'erreur
33002224
Un message d'erreur s'affiche
l en cas d'affectation d'un nombre à virgule flottante non valide à l'entrée PV.
l ymax < ymin
257
PD_or_PI : Commutation de structure régulateur PD / PI
258
33002224
PDM : Modulation par impulsion
de durée
31
Présentation
Introduction
Ce chapitre décrit le module PDM.
Contenu de ce
chapitre
Ce chapitre contient les sujets suivants :
33002224
Sujet
Page
Description sommaire
260
Représentation
261
Description détaillée
263
Erreur d'exécution
267
259
PDM : Modulation par impulsion de durée
Description sommaire
Usage du module
La sélection des composants de réglage ne s'effectue pas uniquement au moyen
des grandeurs analogiques mais aussi par les signaux de réglage binaires. La
conversion de valeurs analogiques en signaux de sortie binaires s'effectue p. ex. par
modulation à largeur d'impulsion (PWM) ou modulation par impulsion de durée
(PDM).
L'énergie moyenne ajustée de l'actionneur (énergie de commande) doit
correspondre à la valeur d'entrée analogique (X) du bloc modulateur.
Description de la
fonction
Le bloc fonction PDM effectue la conversion de valeurs analogiques en signaux de
sortie numériques.
Le bloc fonction PDM délivre un signal 1 à durée constante au cours d'une période
fonction de la valeur analogique X. L'énergie moyenne réglée correspond au
quotient entre la durée de l'impulsion t_on et la période.
Pour assurer que l'énergie moyenne ajustée puisse correspondre à la grandeur
d'entrée analogique X, la relation suivante doit être vérifiée :
1
T period ∼ ---X
Les paramètres supplémentaires EN et ENO peuvent être configurés.
Généralités
relatives à la
sélection de
l'actionneur
En général, la commande binaire de l'actionneur s'effectue sur la base de deux
signaux booléens Y_POS et Y_NEG. Sur un moteur, la sortie Y_POS correspond p.
ex. au signal "sens direct" et la sortie Y_NEG au signal "sens inverse". Sur un four,
les sorties Y_POS et Y_NEG peuvent être interprétées comme "chauffage" et
"refroidissement".
Si l'organe de commande est un moteur, une impulsion de freinage doit éventuellement être générée après le signal de démarrage pour les entraînements à arrêt
non automatique, afin d'éviter la rotation inertielle.
Afin de préserver l'électronique de puissance, un temps de pause t_pause doit être
intercalé entre l'impulsion de démarrage t_on et l'impulsion de freinage t_brake afin
d'éviter les courts-circuits.
260
33002224
PDM : Modulation par impulsion de durée
Formule
Pour assurer un fonctionnement correct, observez les règles suivantes lors du
paramétrage :
pos_
t_on + 2 × t_pause + t_brake ≥ ------------ × t_min
neg_
et
pos_
pos_
------------ × t_min < ------------ × t_max
neg_
neg_
Représentation
Symbole
Représentation du module
PDM
REAL
BOOL
Para_PDM
Description des
paramètres PDM
33002224
X
R
PARA
Y_POS
Y_NEG
BOOL
BOOL
Description des paramètres du module
Paramètres
Type de données Signification
X
REAL
Grandeurs d'entrée
R
BOOL
Mode Réinitialisation
PARA
Para_PDM
Paramètres
Y_POS
BOOL
Sortie pour valeurs X positives
Y_NEG
BOOL
Sortie pour valeurs X négatives
261
PDM : Modulation par impulsion de durée
Description des
paramètres
Para_PDM
262
Description de la structure de données
Elément
Type de données Signification
t_on
TIME
Durée de l'impulsion (en s)
t_pause
TIME
Temps de pause (en s)
t_brake
TIME
Temps de freinage (en s)
pos_up_x
REAL
Valeur supérieure pour X positif
pos_t_min
TIME
Période minimale pour Y_POS (avec x = pos_up_x)
(en s)
pos_lo_x
REAL
Valeur inférieure pour X positif
pos_t_max
TIME
Période maximale pour Y_POS (avec x = pos_lo_x)
(en s)
neg_up_x
REAL
Valeur supérieure pour X négatif
neg_t_min
TIME
Période minimale pour Y_NEG (avec x = -neg_up_x)
(en s)
neg_lo_x
REAL
Valeur inférieure pour X négatif
neg_t_max
TIME
Période maximale pour Y_NEG (avec x = -neg_lo_x)
(en s)
33002224
PDM : Modulation par impulsion de durée
Description détaillée
Fonctionnement
du module
La durée de l'impulsion t_on fixe le temps pendant lequel la sortie Y_POS ou
Y_NEG 1 peut émettre un signal à 1. Lorsque le signal d'entrée X est positif, la sortie
adopte la valeur Y_POS ; si le signal d'entrée X est négatif, la sortie adopte la valeur
Y_NEG. Seule une sortie peut adopter la valeur 1. Afin de préserver l'électronique
de puissance (éviter l'allumage simultané de soupapes du convertisseur en mode
antiparallèle), un temps de pause de t_pause = 10 ou 20 ms, au choix, doit être
éventuellement intercalé entre l'impulsion de commande et l'impulsion de freinage.
Une impulsion de freinage de durée t_brake peut éventuellement suivre l'impulsion
de durée après le temps de pause t_pause. Pendant la pause, les deux sorties
adoptent le signal 0. Pendant le temps de freinage, la sortie opposée à l'impulsion
précédente adopte le signal 1. Un temps de pause de t_pause = 20 ms (t_pause =
0,02) correspond à une interruption de la commande de l'angle d'amorçage pendant
deux demi-ondes. La distance de sécurité est alors suffisamment grande pour éviter
les courts-circuits ou pour amorcer le circuit de protection à la suite de l'allumage
des thyristors antiparallèles.
Suit un temps pendant lequel les deux sorties adoptent le signal 0 (délai d'attente).
33002224
263
PDM : Modulation par impulsion de durée
Période t period
Ce délai d'attente, associé au temps d'impulsion, de pause et de freinage, donne
une durée de période t period , calculée en fonction des paramètres lo_x et t_min
selon les équations suivantes :
Conditions Équation
Explication des grandeurs de formules
lo_x <> 0
up_x × lo_x
K = ( t_ max – t_m in ) × ------------------------------u p_x – lo_x
t
p eriod
K
= t + ---0 X
K
t0 = t_m ax – -----------lo_x
lo_x = 0
t_min > 0
t_m ax × lo _x – t_min × up_x
X0 = ---------------------------------------------------------------------------t_ max – t_m in
K
tp eriod = -----------------X – X0
K = t_ min × ( up_x – X0 )
lo_x = 0
t_min = 0
X
tp eriod = t_ max × æè1 – -------------öø
up_x
Dans les trois cas :
Conditions
lo_x
up_x
t_min
t_max
X ≥ pos_lo_x
pos_lo_x
pos_up_x
pos_t_min
pos_t_max
X ≥ – neg_lo_x
neg_lo_x
neg_up_x
neg_t_min
neg_t_max
Note : On considère la valeur absolue des paramètres up_x (-pos/-neg) et lo_x (pos/-neg).
264
33002224
PDM : Modulation par impulsion de durée
Période
Le paramètre t_min (une valeur distincte pour chaque sortie) indique la durée
minimale de la période, c.-à-d. le temps passé entre le début d'une impulsion de
commande jusqu'au début de l'impulsion suivante. Cette durée s'applique lorsque
l'entrée X dépasse la valeur up_x. Notez qu'on y trouve également une valeur
séparée pour chaque sortie.
Le paramètre t_max limite le temps maximal de la période vers le haut. Si l'entrée
dépasse pos_lo_x ou neg_lo_x par une valeur inférieure, aucune impulsion de
commande n'est délivrée jusqu'à ce que l'entrée dépasse à nouveau pos_lo_x ou
neg_lo_x par une valeur supérieure. En principe, les valeurs pos_lo_x et neg_lo_x
déterminent une bande morte, dans laquelle le bloc fonction ne fixe plus ses sorties.
Les paramètres (pos_t_min, pos_up_x) et (pos_t_max, pos_lo_x) s'appliquent aux
signaux d'entrée positifs X. La sortie Y_POS est donc ici concernée. Les paramètres
(neg_t_min, neg_up_x) et (neg_t_max, neg_lo_x) s'appliquent aux signaux d'entrée
X négatifs. La sortie concernée est alors Y_NEG.
Représentation
du
chronogramme
La figure suivante illustre le rapport entre les différents temps :
Y_POS
t_max
t-pause
1
t_on
0
t
-1
t_brake
t_min
t_period
Période variable
Y_NEG
Fonction de la
durée
33002224
La fonction de la durée pendant laquelle la sortie Y_POS (Y_NEG) est à la valeur 1,
par rapport à la grandeur d'entrée X est représentée à la figure "Sorties fonction de
X, p. 266" et à la figure"Sorties fonction de X (cas particulier), p. 266".
265
PDM : Modulation par impulsion de durée
Sorties fonction
de X
La figure suivante illustre les sorties fonction de X :
t_period (Y_POS) = f(x)
pos_t _max
neg_up_x
Y_POS
pos_t_min
neg_lo_x
pos_up_x X
pos_lo_x
neg_t_min
t_period (Y_NEG) = f(x)
Y_NEG
Sorties fonction
de X (cas
particulier)
neg_t_max
La figure suivante illustre le cas particulier t_min = 0, lo_x = 0 :
t_period (Y_POS) = f(x)
pos_t_max
Y_POS
neg_up_x
pos_up_x
X
t_period (Y_NEG) = f(x)
Y_NEG
266
neg_t_max
33002224
PDM : Modulation par impulsion de durée
Modes de
fonctionnement
En mode Réinitialisation R = 1, les sorties Y_POS et Y_NEG sont mises à zéro. Les
horodateurs internes sont également initialisés. Ainsi, le bloc fonction commence
par émettre un nouveau signal à 1 à la sortie correspondante lors du passage à
R = 0.
Conditions
annexes
Si le bloc fonction PDM fonctionne en association avec un régulateur PID, la durée
maximale de la période t_max doit être choisie de telle manière qu'elle corresponde
au temps de scrutation du régulateur PID. Ce procédé permet de garantir que
chaque nouveau signal de commande du régulateur PID sera traité intégralement
pendant la durée de la période.
Le temps de scrutation du PDM devrait ensuite être choisi en fonction de la finesse
du temps d'impulsion par rapport à la durée de la période. Ce temps permet de
déterminer une séquence d'impulsions minimale.
Le ratio minimal suivant est recommandé :
t_max/temps de scrutation (PDM) ≥ 10
Erreur d'exécution
Message d'erreur
33002224
Un message d'erreur s'affiche
l |up_x| ≤ |lo_x|
l t_max ≤ t_min
267
PDM : Modulation par impulsion de durée
268
33002224
Description des EFB (de PI à Z)
III
Vue d'ensemble
Introduction
Les différents EFB sont décrits par ordre alphabétique.
Note : Pour certains EFB, le nombre d'entrées peut être porté à 32 au maximum
en modifiant verticalement les grandeurs des symboles FFB. Pour savoir de quels
EFB il s'agit, veuillez consulter la liste générale.
33002224
269
Description des EFB (de PI à Z)
Contenu de cette
partie
270
Cette partie contient les chapitres suivants :
Chapitre
Titre du chapitre
Page
32
PI : Régulateur PI
271
33
PI1 : Régulateur PI
281
34
PI_B : Régulateur PI simple
291
35
PID : Régulateur PID
303
36
PID1 : Régulateur PID
317
37
PID_P : Régulateur PID à structure parallèle
331
38
PID_PF : Régulateur PID à structure parallèle
341
39
PIDFF : Régulateur PID complet
351
40
PIDP1 : Régulateur PID à structure parallèle
379
41
PIP : Régulateur cascade PIP
389
42
PPI : Régulateur cascade PPI
401
43
PWM : Modulation à largeur d'impulsion
413
44
PWM1 : Modulation à largeur d'impulsion
423
45
QDTIME : Terme de temps mort
431
46
QPWM : Modulation à largeur d'impulsion (simple)
437
47
RAMP : Générateur de rampe
445
48
RATIO : Régulateur de rapport
451
49
SCALING : Mise à l'échelle
457
50
SCON3 : Régulateur PI chaud/froid
461
51
SERVO : Commande pour servomoteurs électriques
467
52
SMOOTH_RATE : Dérivateur avec lissage
483
53
SP_SEL : Ajusteur de la valeur de consigne
489
54
SPLRG : Commande de deux actionneurs
497
55
STEP2 : Régulateur à deux positions
503
56
STEP3 : Régulateur à trois positions
509
57
SUM_W : Additionneur
515
58
THREEPOINT_CON1 : Régulateur à trois positions
517
59
THREE_STEP_CON1 : Régulateur PI chaud/froid
525
60
TOTALIZER : Intégrateur
531
61
TWOPOINT_CON1 : Régulateur à deux positions
541
62
VEL_LIM : Limiteur de variation
547
63
VLIM : Limiteur de variation de premier ordre
553
33002224
PI : Régulateur PI
32
Présentation
Introduction
Ce chapitre décrit le module PI.
Contenu de ce
chapitre
Ce chapitre contient les sujets suivants :
33002224
Sujet
Page
Description sommaire
272
Représentation
273
Formules
275
Paramétrage
276
Modes de fonctionnement
278
Exemple de régulateur PI
279
Erreur d'exécution
280
271
PI : Régulateur PI
Description sommaire
Description de la
fonction
Ce bloc fonction est un régulateur PI simple.
L'écart de régulation ERR est calculé entre la grandeur de consigne SP et la mesure
PV. Cet écart ERR provoque une modification de la sortie Y.
Les paramètres supplémentaires EN et ENO peuvent être configurés.
Propriétés
272
Ce bloc fonction possède les propriétés suivantes :
l Modes Manuel, Pause et Automatique
l Commutation Manuel/Automatique sans à-coups
l Limitation de la grandeur de commande
l Antisaturation globale (pour l'action I active)
33002224
PI : Régulateur PI
Représentation
Symbole
Représentation du module :
PI
Description des
paramètres PI
Description des
paramètres
Mode_MH
33002224
REAL
REAL
Mode_MH
SP
PV
MODE
Para_PI
REAL
PARA
YMAN
REAL
REAL
Stat-MAXMIN
Y
ERR
STATUS
Description des paramètres du module
Paramètres
Type de données
Signification
SP
REAL
Entrée consigne / grandeur de référence
PV
REAL
Entrée mesure / grandeur de régulation
MODE
Mode_MH
Mode de fonctionnement
PARA
Para_PI
Paramètres
YMAN
REAL
Valeur manuelle
Y
REAL
Grandeur de commande
ERR
REAL
Écart de régulation
STATUS
Stat_MAXMIN
État de la sortie Y
Description de la structure de données
Elément
Type de données
Signification
man
BOOL
"1" : Mode manuel
halt
BOOL
"1" : Mode de fonctionnement Pause
273
PI : Régulateur PI
Description des
paramètres
Para_PI
Description des
paramètres
Stat_MAXMIN
274
Description de la structure de données
Elément
Type de données
Signification
gain
REAL
Coefficient de proportionnelle (gain)
ti
TIME
Temps d'action intégrale
ymax
REAL
Limite supérieure de sortie
ymin
REAL
Limite inférieure
Description de la structure de données
Élément
Type de données
Signification
qmax
BOOL
"1" = Y a atteint la limite supérieure
qmin
BOOL
"1" = Y a atteint la limite inférieure
33002224
PI : Régulateur PI
Formules
Fonction de
transfert
La fonction de transfert est la suivante :
Formules de
calcul :
Les formules de calcul sont les suivantes :
1
G(s) = gain × æ 1 + ------------ö
è
ti × sø
YP = gain × ERR
dt ERR( new ) + ERR ( old )
YI ( ne w ) = YI ( old ) + gain × ----- × -----------------------------------------------------ti
2
Signal de sortie Y
Le signal de sortie Y vaut donc :
Y = YP + YI
L'action I est construite selon la règle du trapèze.
Explication des
grandeurs de
formules
33002224
Vous trouverez ci-après la signification des grandeurs de formule :
Tailles
Signification
dt
Durée actuelle d'échantillonnage
ERR
Écart de régulation (SP – PV)
ERR ( old )
Valeur de l'écart de régularisation dans l'étape d'exécution précédente
YI
Régulateur I
YP
Régulateur P
275
PI : Régulateur PI
Paramétrage
Schéma
fonctionnel
Vous trouverez le schéma fonctionnel du régulateur PID ci-après :
ERR
SP
P
gain
+
ERR
a)
PV
b)
a)
Antisaturation globale
ti
I
YP
YI +
b)
+
qmax
ymax
ymin
Commande
des modes
de
qmin fonctionnement
Y
YMAN
Paramétrage
La structure du régulateur PI est représentée dans le Schéma fonctionnel , p. 276
ci-dessus. Le paramétrage du bloc fonction s'effectue en premier lieu par la
détermination des seuls paramètres PI : le coefficient de proportionnelle gain et le
temps d'action intégrale ti.
L'action I peut également être désactivée en mettant ti à 0.
Les valeurs ymax et ymin limitent la sortie vers le haut et vers le bas. Il en résulte
ymin ≤ Y ≤ ymax.
Les deux paramètres qmax et qmin indiquent que les valeurs limites sont atteintes
et que le signal de sortie est limité.
l qmax = 1 lorsque Y ≥ ymax
l qmin = 1 lorsque Y ≤ ymin
Limitation de la
grandeur de
commande
276
Après addition des actions, une limitation des grandeurs de commande se produit.
Il en résulte : ymin ≤ Y ≤ ymax
33002224
PI : Régulateur PI
Antisaturation
globale
33002224
Lorsque la sortie est limitée, l'antisaturation globale permet d'éviter que la
composante intégrale du régulateur maître ne grimpe démesurément. Le recours à
la limitation de l'intégrale n'a lieu que lorsque l'action I du régulateur est active. Les
limites de l'antisaturation sont celles des sorties du régulateur. La fonction
d'antisaturation globale corrige le format de l'action I, ce qui donne :
ymin - YP ≤ YI ≤ ymax - YP
277
PI : Régulateur PI
Modes de fonctionnement
Sélection des
modes de
fonctionnement
Mode
automatique
Trois modes de fonctionnement peuvent être sélectionnés à l'aide des éléments
man et halt.
Mode de
fonctionnement
man
halt
Automatique
0
0
Manuel
1
1 ou 0
Pause
0
1
En mode automatique, la sortie Y est déterminée par la régulation, en fonction de la
mesure PV et de la consigne SP. La sortie est limitée par ymax et ymin. Les limites
de commande coïncident avec les limites de l'antisaturation globale.
La commutation du mode automatique au mode manuel se produit normalement
sans à-coups, car la sortie Y peut prendre toute valeur entre ymax et ymin et Y prend
directement la valeur YMAN lors de la commutation.
Cependant, si la commutation automatique-manuel doit absolument se produire
sans à-coups, il existe deux possibilités qui sont données à titre d'exemple pour un
régulateur PID (voir Commutation du mode automatique en mode manuel, p. 311).
Mode manuel
En mode manuel, la valeur manuelle YMAN est transmise directement à la sortie Y.
Cependant, la sortie est limitée par ymax et ymin. Les grandeurs internes sont
ajustées de telle manière que le régulateur (en cas d'action I active) puisse
commuter du mode manuel en automatique sans à-coups. Les limites de
commande coïncident avec les limites de l'antisaturation globale.
Mode de
fonctionnement
Pause
En mode pause, la sortie du régulateur reste dans son état précédent et le bloc
fonction ne modifie pas la sortie Y du régulateur (le régulateur s'arrête), c'est-à-dire
Y = Y(old). Les grandeurs internes sont adaptées de telle manière que la somme de
leurs composantes corresponde à la sortie. Ainsi le régulateur peut continuer depuis
sa position actuelle sans à-coups. Les limites de commande coïncident avec les
limites de l'antisaturation globale. Le mode de fonctionnement Pause est également
indiqué, notamment pour fixer la grandeur de commande Y au moyen d'un appareil
externe, ce qui permet d'ajuster correctement les composantes internes du
régulateur.
278
33002224
PI : Régulateur PI
Exemple de régulateur PI
Exemple
La figure (voir Réponse indicielle du régulateur PI, p. 279) suivante illustre la
réponse indicielle du régulateur PI.
La première partie de la figure représente la réaction du bloc fonction en mode de
fonctionnement MAN : la sortie Y prend la valeur YMAN.
La deuxième partie représente la réaction du bloc en mode automatique (MAN = 0
et HALT= 0), l'erreur de régulation ERR étant représentée aussi bien en valeur
négative que positive. Si l'écart de régulation est constant et positif, Y monte en
rampe jusqu'à ce que la limite de supérieure de la sortie soit atteinte.
Y est ensuite limitée à la valeur ymax. La limitation est signalée par qmax. L'erreur
prend ensuite une valeur négative dont la valeur absolue est supérieure à la valeur
précédente.
La composante p permet à la sortie de prendre la valeur
gain × ( ERR ( new ) – ERR ( ol d ) ) ; ensuite, Y tombe en rampe. La montée en valeur
absolue est plus élevée que précédemment en cas d'écart de régulation positif. Cela
s'explique par le fait que la valeur absolue de l'écart de régulation est, dans ce cas,
également plus élevée.
Réponse
indicielle du
régulateur PI
Représentation de la réponse indicielle du régulateur PI
ymax
Y
yman
0
1
0
1
0
1
0
33002224
ERR
man
halt
qmax
279
PI : Régulateur PI
Erreur d'exécution
Message d'erreur
280
Un message d'erreur s'affiche
l en cas d'affectation d'un nombre à virgule flottante non valide à l'entrée YMAN
ou X.
l ymax < ymin
33002224
PI1 : Régulateur PI
33
Présentation
Introduction
Ce chapitre décrit le module PI1.
Contenu de ce
chapitre
Ce chapitre contient les sujets suivants :
33002224
Sujet
Page
Description sommaire
282
Représentation
283
Formules
284
Paramétrage
285
Modes de fonctionnement
287
Exemple de régulateur PI1
288
Erreur d'exécution
289
281
PI1 : Régulateur PI
Description sommaire
Description de la
fonction
Ce bloc fonction est un régulateur PI simple.
L'écart de régulation ERR est calculé entre la consigne SP et la mesure PV. Cet
écart ERR provoque une modification de la sortie Y.
Les paramètres supplémentaires EN et ENO peuvent être configurés.
Propriétés
282
Ce bloc fonction possède les propriétés suivantes :
l Modes Manuel, Pause et Automatique
l Commutation Manuel/Automatique sans à-coups
l Limitation de la grandeur de commande
l Antisaturation globale
l Fonctions Antisaturation uniquement pour l'action I active
33002224
PI1 : Régulateur PI
Représentation
Symbole
Représentation du module :
PI1
BOOL
BOOL
REAL
REAL
REAL
TIME
REAL
REAL
REAL
Description des
paramètres
33002224
MAN
HALT
SP
PV
GAIN
TI
YMAX
YMIN
YMAN
Y
ERR
QMAX
QMIN
REAL
REAL
BOOL
BOOL
Description des paramètres du module
Paramètres
Type de données
Signification
MAN
BOOL
"1" : Mode manuel
HALT
BOOL
"1" : Mode de fonctionnement Pause
SP
REAL
Entrée consigne
PV
REAL
Grandeurs d'entrée
GAIN
REAL
Coefficient de proportionnelle (gain)
TI
TIME
Temps d'action intégrale
YMAX
REAL
Limite supérieure de sortie
YMIN
REAL
Limite inférieure
YMAN
REAL
Valeur manuelle
Y
REAL
Grandeur de commande
ERR
REAL
Sortie écart de régulation
QMAX
BOOL
"1" = la sortie Y a atteint la limite supérieure
QMIN
BOOL
"1" = la sortie Y a atteint la limite inférieure
283
PI1 : Régulateur PI
Formules
Fonction de
transfert
La fonction de transfert est la suivante :
1
G(s) = GAIN × æè 1 + --------------öø
TI × s
L'action I peut également être désactivée en mettant TI à 0.
Formules de
calcul :
Les formules de calcul sont les suivantes :
YP = GAIN × ERR
dt ERR ( new ) + ERR ( old )
YI ( ne w ) = YI ( old ) + GAIN × ------ × -----------------------------------------------------TI
2
Signal de sortie Y
Le signal de sortie Y vaut donc :
Y = YP + YI
L'action I est construite selon la règle du trapèze.
Explication des
grandeurs de
formules
284
Vous trouverez ci-après la signification des grandeurs de formule :
Tailles
Signification
dt
Durée actuelle d'échantillonnage
ERR
Écart de régulation (SP – PV)
ERR ( ol d )
Valeur de l'écart de régularisation dans l'étape d'exécution précédente
YI
Régulateur I
YP
Régulateur P
33002224
PI1 : Régulateur PI
Paramétrage
Schéma
fonctionnel
Vous trouverez le schéma fonctionnel du régulateur PI1 ci-après :
ERR
SP
P
gain
+
ERR
a)
PV
b)
a)
Antisaturation globale
ti
I
YP
YI +
b)
+
qmax
ymax
ymin
Commande
des modes
de
qmin fonctionnement
Y
YMAN
Paramétrage
La structure du régulateur PI1 est représentée dans le Schéma fonctionnel, p. 285
ci-dessus. Le paramétrage du bloc fonction s'effectue en premier lieu par la
détermination des seuls paramètres PI : le coefficient de proportionnelle GAIN et le
temps d'action intégrale TI.
Les valeurs YMAX et YMIN constituent les limites supérieure et inférieure de la
sortie. Il en résulte : YMIN ≤ Y ≤ YMAX.
Les paramètres QMAX et QMIN indiquent que les valeurs limites sont atteintes ou
que le signal de sortie est limité.
l QMAX = 1 lorsque Y ≥ YMAX
l QMIN = 1 lorsque Y ≤ YMIN
Limitation de la
grandeur de
commande
33002224
Après addition des actions, une limitation des grandeurs de commande se produit.
Il en résulte : YMIN ≤ Y ≤ YMAX
285
PI1 : Régulateur PI
Antisaturation
globale
286
Lorsque la sortie est limitée, l'antisaturation globale permet d'éviter que la
composante intégrale du régulateur maître ne "grimpe démesurément". Le recours
à la limitation de l'intégrale n'a lieu que lorsque l'action I du régulateur est active. Les
limites de l'antisaturation sont celles des sorties du régulateur. La fonction
d'antisaturation globale corrige le format de l'action I, ce qui donne :
YMIN - YP ≤ YI ≤ YMAX - YP
33002224
PI1 : Régulateur PI
Modes de fonctionnement
Sélection des
modes de
fonctionnement
Mode
automatique
Trois modes de fonctionnement peuvent être sélectionnés à l'aide des entrées MAN
et HALT.
Mode de
fonctionnement
MAN
HALT
Automatique
0
0
Manuel
1
1 ou 0
Pause
0
1
En mode automatique, la sortie Y est déterminée par la régulation, en fonction de la
mesure PV et de la consigne SP. La sortie est limitée par YMAX et YMIN. Les limites
de commande coïncident avec les limites de l'antisaturation globale.
La commutation du mode automatique au mode manuel se produit normalement
sans à-coups, car la sortie Y peut prendre toute valeur entre YMAX et YMIN et Y
prend directement la valeur YMAN lors de la commutation.
Cependant, si la commutation automatique-manuel doit tout de même se produire
sans à-coups, il existe deux possibilités qui sont données à titre d'exemple pour un
régulateur PID1 (voir Commutation du mode automatique en mode manuel, p. 324).
Mode manuel
En mode manuel, la valeur manuelle YMAN est transmise directement à la sortie Y.
La sortie est toutefois limitée par YMAX et YMIN. Les grandeurs internes sont
ajustées de telle manière que le régulateur (en cas d'action I active) puisse
commuter du mode manuel en automatique sans à-coups. Les limites de
commande coïncident avec les limites de l'antisaturation globale.
Mode de
fonctionnement
Pause
En mode pause, la sortie du régulateur reste dans son état précédent et le bloc
fonction ne modifie pas la sortie Y du régulateur (le régulateur s'arrête), c'est-à-dire
Y = Y(old). Les grandeurs internes sont adaptées de telle manière que la somme de
leurs composantes corresponde à la sortie. Ainsi le régulateur peut continuer depuis
sa position actuelle sans à-coups. Les limites de commande coïncident avec les
limites de l'antisaturation globale.
33002224
287
PI1 : Régulateur PI
Exemple de régulateur PI1
Exemple
La figure (voir Réponse indicielle du régulateur PI1, p. 288) suivante illustre la
réponse indicielle du régulateur PI1.
La première partie de la figure représente la réaction du bloc fonction en mode de
fonctionnement MAN : la sortie Y prend la valeur YMAN.
La deuxième partie représente la réaction du bloc en mode automatique (MAN = 0
et HALT= 0), l'erreur de régulation ERR étant représentée aussi bien en valeur
négative que positive. Si l'écart de régulation est constant et positif, Y monte en
rampe jusqu'à ce que la limite de supérieure de la sortie soit atteinte.
Y est ensuite limitée à la valeur YMAX. La limitation est signalée par le paramètre
QMAX. L'erreur prend ensuite une valeur négative dont la valeur absolue est
supérieure à la valeur précédente.
La composante p permet à la sortie de prendre la valeur
GAIN × ( ERR ( new ) – ERR ( ol d ) ) ); ensuite, Y tombe en rampe. La montée en valeur
absolue est plus élevée que précédemment en cas d'écart de régulation positif. Cela
s'explique par le fait que la valeur absolue de l'écart de régulation est, dans ce cas,
également plus élevée.
Réponse
indicielle du
régulateur PI1
Représentation de la réponse indicielle du régulateur PI1
YMAX
Y
YMAN
0
1
0
1
0
1
0
288
ERR
MAN
HALT
QMAX
33002224
PI1 : Régulateur PI
Erreur d'exécution
Message d'erreur
33002224
Si YMAX < YMIN, un message d'erreur s'affiche.
289
PI1 : Régulateur PI
290
33002224
PI_B : Régulateur PI simple
34
Présentation
Introduction
Ce chapitre décrit le module PI_B.
Contenu de ce
chapitre
Ce chapitre contient les sujets suivants :
33002224
Sujet
Page
Description sommaire
292
Représentation
293
Formules
295
Paramétrage
296
Équations détaillées
300
Erreur d'exécution
302
291
PI_B : Régulateur PI simple
Description sommaire
Description de la
fonction
Ce bloc fonction PI_B représente un algorithme PI à structure mixte (série/parallèle).
Ses fonctionnalités résultent de celles du bloc fonction PIDFF (voir PIDFF :
Régulateur PID complet, p. 351 ). Ces fonctionnalités permettent au bloc fonction
d'exécuter la plupart des applications de régulation classiques sans perte de
convivialité et sans tenir compte de ressources système trop nombreuses. Pour les
tâches de régulation difficiles qui requièrent des fonctionnalités avancées, il est
préférable d'utiliser le bloc fonction PIDFF.
Les paramètres supplémentaires EN et ENO peuvent être configurés.
Fonctionnalités
Les principales fonctionnalités du bloc fonction PI_B sont les suivantes :
l Calcul des composantes proportionnelles et intégrales sous forme incrémentale
l Mesure, consigne et valeur de sortie en unités physiques
l action directe ou inverse
l Possibilité d'ajustement d'une composante I externe au module (entrée RCPY)
l Bande morte sur l'écart
l Sortie en valeur incrémentale et en valeur absolue
l Valeur limite inférieure et supérieure du signal de sortie
l Décalage (offset)
l Sélection du mode Manuel/Automatique
l Mode Tracking
l Valeur limite inférieure et supérieure de la consigne
Fonctionnalités
avancées
Comme en PIDFF, ces fonctionnalités peuvent être élargies par la saisie
complémentaire d'autres blocs fonction.
l Réglage automatique du régulateur au moyen du bloc AUTOTUNE
l Sélection de la consigne interne ou externe au moyen du bloc SP_SEL
l Fonctionnement du mode manuel de la boucle échantillonnée (voir Cycles, p. 36)
avec le bloc fonction MS
292
33002224
PI_B : Régulateur PI simple
Représentation
Symbole
Représentation du module :
PI_B
REAL
REAL
REAL
BOOL
Para_PI_B
REAL
BOOL
Description des
paramètres PI_B
33002224
REAL
REAL
DATA
REAL
WORD
OUT
PV
SP
OUTD
RCPY
MA_O
MAN_AUTO
DEV
STATUS
PARA
TR_I
TR_S
Description des paramètres du module
Paramètres
Type de données
Signification
PV
REAL
Mesure (Process Value)
SP
REAL
Consigne (Set Point)
RCPY
REAL
Copie de la grandeur réelle
MAN_AUTO
BOOL
Mode fonctionnement du régulateur
"1" : Mode automatique
"0" : Mode manuel
PARA
Para_PI_B
Paramètres
TR_I
REAL
Entrée d'initialisation
TR_S
BOOL
Commande d'initialisation
OUT
REAL
Sortie de l'actionneur
OUTD
REAL
Sortie différentielle : différence entre la sortie du
cycle actuel et celle du cycle précédent
MA_O
BOOL
Mode de fonctionnement courant du bloc fonction
:
"1" : Mode automatique
"0" : autre mode (c'est-à-dire manuel ou Tracking)
DEV
REAL
Valeur du décalage (PV – SP)
STATUS
WORD
Mot d'état
293
PI_B : Régulateur PI simple
Description des
paramètres
Para_PI_B
294
Description de la structure de données
Elément
Type de données
Signification
id
UINT
Réservé pour réglage automatique du régulateur
pv_inf
REAL
Valeur inférieure de la plage de mesure
pv_sup
REAL
Valeur supérieure de la plage de mesure
out_inf
REAL
Valeur inférieure de la plage de valeur de sortie
out_sup
REAL
Valeur supérieure de la plage de valeur de sortie
rev_dir
BOOL
"1" : action directe du régulateur PID
"0" : action inverse du régulateur PID
en_rcpy
BOOL
"1" : l'entrée RCPY est en cours d'utilisation
kp
REAL
Coefficient de proportionnelle (gain)
ti
TIME
Temps d'action intégrale
dband
REAL
Bande morte sur l'écart
outbias
REAL
Compensation manuelle du décalage statique
33002224
PI_B : Régulateur PI simple
Formules
Fonction de
transfert
La fonction de transfert est la suivante :
Formules de
calcul :
Les formules réellement utilisées varient en fonction de l'algorithme incrémental ou
absolu employé par le bloc fonction.
1
OUT = kp × æè 1 + ------------öø × IN
ti × p
En simplifiant à l'extrême, le bloc fonction peut appliquer les formules suivantes :
Algorithme
ti
Absolu
0
Formes
OUT = TermP + outbias
OUTD = OUT ( new ) – OUT ( old )
Incrémental
>0
OUTD = TermP + TermI
OUT = OUT ( old ) + OUTD ( new )
Explication des
grandeurs de
formules
33002224
Vous trouverez ci-après la signification des grandeurs de formule :
Tailles
Signification
(new)
Valeur calculée lors du cycle actuel du bloc fonction
(old)
Valeur calculée lors du cycle précédent du bloc fonction
OUT
Sortie en valeur absolue
OUTD
Sortie en valeur incrémentale
TermI
Valeur de la composante intégrale (fonction de l'algorithme)
TermP
Valeur de la composante proportionnelle (fonction de l'algorithme)
295
PI_B : Régulateur PI simple
Paramétrage
Schéma
fonctionnel du
régulateur PI_B
Schéma fonctionnel du régulateur PI_B
Proportional
action
kp
pv_sup
DEV
-
SP
pv_inf
Integral
action
+
+
a)
+
ti, K
dband
PV
+
Reverse
Direct
a)
+
rev_dir
outbias
Man
Auto
MAN_AUTO
out_sup
Limiter
TR_I
Tracking
Algorithmes
absolus
296
OUT
TR_S
out_inf
L'algorithme absolu est employé si aucune composante I n'est présente (lorsque ti
= 0) Dans ce cas, la sortie OUT est calculée en premier lieu et la modification de
sortie en est déduite.
33002224
PI_B : Régulateur PI simple
Algorithmes
incrémentaux
Les algorithmes incrémentaux sont employés si une composante I 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 :
OUT ( new ) = OUT ( old ) + OUTD
Cet algorithme permet d'intercaler un bloc fonction SERVO en aval du régulateur
afin d'obtenir une régulation astatique.
En outre, l'algorithme incrémental permet de configurer une composante intégrale
externe au module dans les applications de régulation où le comportement
réellement activé diverge du comportement calculé par le régulateur (en cas de
boucle ouverte). Dans ce cas, il est recommandé d'employer une valeur réelle pour
le calcul. Si une telle valeur est disponible, elle doit être affectée à l'entrée RCPY et
le paramètre en_rcpy doit être mis à 1. Lors du calcul, l'équation
OUT ( new ) = OUT ( old ) + OUTD
devient
OUT ( new ) = RCPY + OUTD
Ce dispositif est avantageux pour la régulation en cascade ou analogue.
Note : Lorsqu'une composante intégrale externe (en_rcpy=1) est activée, la sortie
OUT n'est pas limitée.
33002224
297
PI_B : Régulateur PI simple
Bande morte sur
l'écart (dband)
La bande morte permet de limiter les petits à-coups de compensation concernant la
valeur de l'actionneur, et ce lorsque le point de fonctionnement est atteint. tant que
le décalage reste sous dband (en valeurs absolues), le bloc fonction prend pour
base la valeur zéro.
Représentation de la bande morte sur l'écart (dband)
Écart
modifié
dband
Autres
propriétés
298
DEV
Ce bloc fonction possède les propriétés suivantes :
l L'utilisation du paramètre outbias permet de régler précisément le point de
fonctionnement lorsque aucune composante intégrale n'est présente (ti = 0)
l Dans tous les modes de fonctionnement, la sortie OUT est limitée dans une plage
entre out_inf et out_sup. 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. Par contre, la sortie incrémentale OUTD ne tient jamais
compte de cet écrêtage. Ceci permet au PI_B de commander un bloc fonction
SERVO sans avoir à retourner la position de l'actionneur (régulation continue).
l La sélection de l'action directe/inverse (paramètre rev_dir) permet d'adapter la
direction du régulateur à la liaison actionneur/procédé de mesure.
l Limitation de la consigne entre pv_inf et pv_sup.
l Le bloc fonction peut fonctionner en mode intégral pur (avec kp = 0).
33002224
PI_B : Régulateur PI simple
Modes de
fonctionnement
Le bloc fonction PI_B présente les trois modes de fonctionnement suivants :
Automatique, Manuel et Tracking Le mode Tracking est prioritaire sur les autres
modes de fonctionnement.
Les modes de fonctionnement peuvent être sélectionnés au moyen des entrées
MAN_AUTO et TR_S.
Commutation
des modes de
fonctionnement
33002224
Mode de
fonctionnement
TR_S
MAN_AUTO
Signification
Automatique
0
1
Les sorties OUT et OUTD
correspondent au résultat des calculs
effectués par le bloc fonction.
Manuel
0
0
Le bloc fonction n'affecte aucune valeur
à la sortie OUT pour permettre à
l'utilisateur de modifier cette valeur
directement.
Tracking
1
0 ou 1
L'entrée TR_I est transmise à la sortie
OUT.
La commutation Manuel →Automatique ou Tracking → Automatique s'effectue
comme suit :
l En cas d'algorithme incrémental (ti > 0), la commutation s'effectue sans à-coups.
l En cas d'algorithme absolu (ti = 0), la commutation s'effectue avec à-coups.
299
PI_B : Régulateur PI simple
Équations détaillées
Convention
Les équations suivantes utilisent des variables et des fonctions différentes. Nous
avons déjà décrit les variables correspondant aux paramètres du bloc.
Néanmoins, vous trouverez dans le tableau ci-dessous une description des
principales variables intermédiaires ainsi que des fonctions appliquées.
Algorithme
absolu
Variable intermédiaire /
Fonction
Signification
dt
Temps depuis le dernier cycle du bloc fonction
(new)
Valeur calculée lors du cycle actuel du bloc fonction
(old)
Valeur calculée lors du cycle précédent du bloc fonction
TermI
Valeur de la composante intégrale (fonction de l'algorithme)
TermP
Valeur de la composante proportionnelle (fonction de
l'algorithme)
sense
Sens de régulation avec les directions de circulation
suivantes :
l +1
Il s'agit d'une action directe (rev_dir = 1), c'est-à-dire
qu'un décalage positif (PV – SP) génère une valeur de
sortie plus élevée.
l -1
Il s'agit d'une action inverse (rev_dir = 0), c'est-à-dire
qu'un décalage positif (PV – SP) génère une valeur de
sortie plus basse.
Fonction ∆
∆(x(t)) = x(t) – x(t – 1)
Fonction "Limiter"
Fonction de limitation de la sortie du bloc
Les équations suivantes s'appliquent aux régulateurs proportionnels (ti = 0)
OUT = TermP + outbias
OUTD = OUT ( new ) – OUT ( old )
OUT = limiter ( OUT )
TermP = sense × kp × DEV
300
33002224
PI_B : Régulateur PI simple
Algorithme
incrémental
Les équations suivantes s'appliquent aux régulateurs de type PI (ti > 0);
OUTD = TermP + TermI
OUT = limiter ( OUT )
Lorsque en_rcpy = 0, alors :
OUT = OUT ( old ) + OUTD ( new )
Lorsque en_rcpy = 1, alors :
OUT = RCPY + OUTD ( new )
Valeur de la composante proportionnelle TermP
TermP = sense × kp × [ ∆(DEV) ]
Valeur de la composante intégrale TermI, lorsque kp > 0 :
dt
TermI = sense × kp × ----- × DEV
ti
Valeur de la composante intégrale TermI, lorsque kp = 0 (mode intégral pur) :
out_sup – out_inf dt
TermI = sense × ---------------------------------------------- × ----- × DEV
pv_sup – pv_inf
ti
33002224
301
PI_B : Régulateur PI simple
Erreur d'exécution
Mot d'état
Nota pour la
sortie OUT
Le mot d'état affiche les messages suivants :
Bit
Signification
Bit 0 = 1
Erreur lors d'un calcul avec des valeurs en virgule flottante
Bit 1 = 1
Saisie d'une valeur non valide à l'une des entrées de valeurs réelles
Bit 2 = 1
Division par 0 lors d'un calcul avec des valeurs réelles
Bit 3 = 1
Débordement de capacité lors d'un calcul avec des valeurs réelles
Bit 4 = 1
Les comportements suivants sont signalés :
l L'entrée SP sort de la zone [pv_inf, pv_sup] : le bloc fonction emploie la
valeur pv_inf ou pv_sup. pour le calcul.
l Le paramètre kp ou dband est négatif : le bloc fonction utilise la valeur 0
au lieu de la valeur incorrecte du paramètre.
l Le paramètre outbias sort de la zone [(out_inf - out_sup), (out_sup out_inf)]. Le bloc fonction utilise la valeur (out_inf - out_sup) ou (out_sup
- out_inf) pour le calcul.
Bit 5 = 1
La sortie OUT a atteint la limite inférieure out_min (voir Nota)
Bit 6 = 1
La sortie OUT a atteint la limite supérieure out_max (voir Nota)
Bit 7 = 1
Les valeurs limites pv_inf et pv_sup sont identiques
Note : En mode manuel, ces bits conservent la valeur un pendant un seul cycle de
programme. Lorsque l'utilisateur saisit en OUT une valeur qui dépasse l'une des
valeurs limites, le bloc fonction attribue la valeur 1 au 5 ou 6 et écrête la valeur
saisie par l'opérateur. Lors de l'exécution suivante du bloc fonction, la valeur de
OUT ne dépasse plus de la zone et les bits 5 et 6 sont remis à 0.
Message d'erreur
Une erreur est signalée en cas de saisie d'une valeur non flottante à une entrée, en
cas d'incident lors d'un calcul avec des valeurs réelles ou en cas d'égalité des
valeurs limites pv_inf et pv_sup. Les sorties OUT, OUTD, MA_O et DEV restent
inchangées.
Avertissement
Un avertissement est émis dans les cas suivants :
l Un des paramètres kp ou dband est négatif : le bloc fonction utilise la valeur 0 au
lieu de la valeur du paramètre incorrect.
l Le paramètre outbias se situe hors bornes [(out_inf - out_sup), (out_sup out_inf)]. Le bloc fonction utilise la valeur (out_inf - out_sup) ou (out_sup out_inf) pour le calcul.
302
33002224
PID : Régulateur PID
35
Présentation
Introduction
Ce chapitre décrit le module PID.
Contenu de ce
chapitre
Ce chapitre contient les sujets suivants :
33002224
Sujet
Page
Présentation
304
Représentation
305
Schéma fonctionnel du bloc fonction PID
307
Paramétrage du régulateur PID
308
Modes de fonctionnement
310
Formules détaillées
313
Erreur d'exécution
315
303
PID : Régulateur PID
Présentation
Description de la
fonction
Ce bloc fonction réalise un régulateur PID.
L'écart de régulation ERR est calculé en fonction de la grandeur de consigne SP et
de la grandeur réglée PV. Cet écart ERR provoque une modification de la grandeur
de régulation Y.
EN et ENO peuvent être gérés comme paramètres supplémentaires.
Propriétés
Ce bloc fonction possède les propriétés suivantes :
l Régulateur PID réel avec gain indépendant, ti, paramétrage td
l Modes Manuel, Pause et Automatique
l Commutation Manuel/Automatique sans à-coups
l Limitation des limites de commande en mode automatique
l Composantes P, I et D activables individuellement
l Réinitialisation de l’antisaturation intégrale
l Fonctions Antisaturation uniquement pour la composante I active
l Retard de la composante D définissable
l Composante D commutable sur la grandeur réglée PV ou sur l'écart de grandeur
ERR
Fonction de
transfert
La fonction de transfert est la suivante :
1
td × s
G (s ) = gain × æ 1 + ------------ + ----------------------------------ö
è
ti × s 1 + td_lag × sø
YD
YI
YP
Explication des tailles :
304
Taille
Signification
YD
Composante D (uniquement si en_d = 1)
YI
Composante I (uniquement si en_i = 1)
YP
Composante P (uniquement si en_p = 1)
33002224
PID : Régulateur PID
Représentation
Symbole
Représentation du module :
PID
REAL
REAL
Mode_PID
Para_PID
REAL
REAL
Description des
paramètres PID
Description des
paramètres
Mode_PID
33002224
SP
PV
MODE
PARA
FEED_FWD
YMAN
REAL
REAL
Stat_MAXMIN
Y
ERR
STATUS
Description des paramètres du module
Paramètres
Type de données
Signification
SP
REAL
Consigne
PV
REAL
Mesure
MODE
Mode_PID
Modes de fonctionnement
PARA
Para_PID
Paramètres
FEED_FWD
REAL
Perturbation anticipative
YMAN
REAL
Valeur manuelle
ERR
REAL
Écart de régulation
Y
REAL
Grandeur de commande
STATUS
Stat_MAXMIN
État de la sortie Y
Description de la structure de données
Elément
Type de données
Signification
man
BOOL
"1" : Mode manuel
halt
BOOL
"1" : Mode de fonctionnement Pause
en_p
BOOL
"1" : Action P active
en_i
BOOL
"1" : Action I active
en_d
BOOL
"1" : Action D active
d_on_pv
BOOL
"1" : Composante D sur la mesure;
"0" : Composante D sur l'écart de régulation
305
PID : Régulateur PID
Description des
paramètres
Para_PID
Description des
paramètres
Stat_MAXMIN
306
Description de la structure de données
Elément
Type de données
Signification
gain
REAL
Coefficient de proportionnelle (gain)
ti
TIME
Temps d'action intégrale
td
TIME
Temps d'action dérivée
td_lag
TIME
Retard de la composante D
ymax
REAL
Limite supérieure de sortie
ymin
REAL
Limite inférieure de sortie
Description de la structure de données
Elément
Type de données
Signification
qmax
BOOL
"1" = Y a atteint la limite supérieure
qmin
BOOL
"1" = Y a atteint la limite inférieure
33002224
PID : Régulateur PID
Schéma fonctionnel du bloc fonction PID
Schéma
fonctionnel
Vous trouverez le schéma fonctionnel du module PID ci-après :
ERR
a)
SP
P
gain
b)
+
1
ERR
0
-
Kgain
c)
1
PV
0
en_p
Antisaturation globale
a)
1
0
ti
I
YP
0
b)
YI
+
1
en_i
+
qmax
ymax
+
+
ymin
YD
td, td_lag
0
+
Commande
Y
des modes
de
qmin fonctionnement
D
1
FEED_FWD
1
0
c)
d_on_pv
en_d
YMAN
33002224
307
PID : Régulateur PID
Paramétrage du régulateur PID
Paramétrage
La structure du régulateur PID est représentée au Schéma fonctionnel , p. 307.
Le paramétrage du bloc fonction est réalisé au moyen des seuls paramètres PID, à
savoir le coefficient de proportionnelle gain, le temps d'action intégrale ti et le temps
d'action dérivée td.
L'action D est retardée avec un temps de retard td_lag. Le rapport TD/TD_LAG est
appelé gain de dérivation VD, et est généralement situé entre 3 et 10. La
composante D peut soit se baser sur l'écart de régulation ERR (d_on_pv = 0), soit
sur la mesure PV (d_on_pv = 1). Si l'action D est déterminée sur la base de la
mesure PV, elle n'engendrera aucun saut lors des modifications de grandeurs de
consigne (modifications à l'entrée SP). En principe, l'action D ne s'applique qu'aux
perturbations et aux modifications de procédé.
Inversion du
sens de
régulation
Le comportement inverse du régulateur s'obtient en inversant le signe du gain. Une
valeur positive du gain provoque l’accroissement de la valeur de sortie en cas de
perturbation positive. Une valeur négative du gain provoque la diminution de la
valeur de sortie en cas de perturbation positive.
Limitation de la
grandeur de
commande
Les bornes ymax et ymin limitent la sortie vers le haut et vers le bas. Il en résulte
ymin ≤ Y ≤ ymax.
Les sorties qmax et qmin indiquent que les valeurs limites sont atteintes ou que le
signal de sortie est limité.
l qmax = 1 lorsque Y ≥ ymax
l qmin = 1 lorsque Y ≤ ymin
La borne supérieure ymax de limitation de la grandeur de commande doit être
supérieure à la borne inférieure ymin. Dans le cas contraire, le bloc fonction indique
une erreur et ne s'exécute pas.
Antisaturation
globale
Lorsque la sortie est limitée, l'antisaturation globale permet d'éviter que la
composante intégrale du régulateur maître ne grimpe démesurément. Le recours à
la limitation de l'intégrale n'a lieu que lorsque l'action I du régulateur est active. Les
limites de l'antisaturation sont celles des sorties du régulateur. Lors de la fonction
antisaturation, la composante D n'est pas prise en compte afin d'éviter l'écrêtage
des pointes, provoqués par l'action D.
La fonction d'antisaturation corrige le format de l'action I, ce qui donne :
ymin – YP – FEED_FWD ≤ YI ≤ ymax – YP – FEED_FWD
308
33002224
PID : Régulateur PID
Sélection des
types de
régulateurs
Vous pouvez sélectionner les différents types de régulateur via les éléments en_p,
en_i et en_d :
Type de régulateur
en_p
en_i
en_d
Régulateur P
1
0
0
Régulateur PI
1
1
0
Régulateur PD
1
0
1
Régulateur PID
1
1
1
Régulateur I
0
1
0
La composante I peut être inhibée par ti = 0.
33002224
309
PID : Régulateur PID
Modes de fonctionnement
Sélection des
modes de
fonctionnement
Trois modes de fonctionnement peuvent être sélectionnés à l'aide des paramètres
man et halt.
Mode de
fonctionnement
man
halt
Automatique
0
0
Manuel
1
0 ou 1
Pause
0
1
Mode
automatique
En mode automatique, la grandeur de commande Y est déterminée au moyen de
l'algorithme discret PID en fonction de la mesure X et de la consigne SP. La sortie
est limitée par ymax et ymin. Les limites de commande coïncident avec les limites
de l'antisaturation globale.
Mode manuel
En mode manuel, la valeur manuelle YMAN est transmise directement à la sortie Y.
Cependant, la sortie est limitée par ymax et ymin. Les grandeurs internes sont
ajustées de telle manière que le régulateur (en cas d'action I active) puisse
commuter du mode manuel en automatique sans à-coups. Les limites de
commande coïncident avec les limites de l'antisaturation globale.
Dans ce mode de fonctionnement, l'action D est mise automatiquement à 0.
Mode de
fonctionnement
Pause
En mode pause, la sortie du régulateur reste dans son état précédent et le bloc
fonction ne modifie pas la sortie Y (le régulateur s'arrête), c'est-à-dire Y = Y(old). Les
grandeurs internes sont ajustées de telle manière que le régulateur (avec
composante I inactive) quitte sa position courante sans à-coups. Les limites de
commande coïncident avec les limites de l'antisaturation globale. Le mode de
fonctionnement Pause est également indiqué, notamment pour fixer la sortie Y du
régulateur au moyen d'un appareil externe, ce qui permet d'ajuster correctement les
composantes internes du régulateur.
Dans ce mode de fonctionnement, l'action D est mise automatiquement à 0.
310
33002224
PID : Régulateur PID
Commutation du
mode
automatique en
mode manuel
La commutation du mode automatique au mode manuel se produit normalement
sans à-coups, car la sortie Y peut prendre toute valeur entre ymax et ymin et Y prend
directement la valeur YMAN lors de la commutation.
Commutation
avec MOVE
Pour mettre la valeur de YMAN à la valeur de Y, vous devez employer la
fonctionMOVE :
Si la commutation automatique-manuel doit absolument se produire sans à-coups,
il existe deux possibilités :
l Commutation à l'aide de la fonction MOVE
l Commutation à l'aide d'un limiteur de variation bloc fonction VLIM
PID
Mode
MODE
Valeur manuelle
YMAN
MOVE
Mode.man
EN
Y
Note : Nous avons sélectionné ce type de représentation afin de rendre la
représentation plus compréhensible. Les liaisons figurées par des tirets ne
peuvent pas être programmées en tant que Links (Objets Link), étant donné
qu'elles provoquent des boucles non valides (en Concept). Pour réaliser ces
liaisons, vous devez employer des variables dans la programmation.
La fonction MOVE n'est utilisée qu'en mode de fonctionnement automatique
(Mode.man = 0) du régulateur PID. Une commutation mode automatique/mode
manuel se produit alors sans à-coups, car dans ce cycle, la valeur de YMAN est
égale à la valeur de Y. En mode manuel, vous pouvez désormais modifier lentement
la valeur de YMAN.
33002224
311
PID : Régulateur PID
Commutation
avec VLIM
Si vous ne désirez pas modifier la valeur de YMAN (s'il s'agit, par exemple, d'une
valeur fixe), vous devrez exécuter l'action précédente à l'aide d'un limiteur de
variation (bloc fonctionVLIM) :
MOVE
MPID.man
MVLIM.man
VLIM
MVLIM
Valeur manuelle
Para
MODE
X
PARA
PID
MPID
MODE
Y
Y
YMAN
YMAN
Note : Nous avons sélectionné ce type de représentation afin de rendre la
représentation plus compréhensible. Les liaisons figurées par des tirets ne
peuvent pas être programmées en tant que Links (Objets Link), étant donné
qu'elles provoquent des boucles non valides (en Concept). Pour réaliser ces
liaisons, vous devez employer des variables dans la programmation.
En mode automatique (MPID.man = 0), le limiteur de variation est en mode manuel
(Fonction MOVE). Ainsi, la valeur manuelle du régulateur PID (YMAN du PID) est
transmise à la valeur Y du régulateur PID au moyen de la valeur manuelle du limiteur
de variation (YMAN du VLIM). Une commutation mode automatique/mode manuel
se produit alors sans à-coups, car dans ce cycle, la valeur de YMAN (du PID) est
égale à la valeur de Y (du PID). A partir du cycle suivant, la valeur YMAN (du PID)
est adaptée à la valeur manuelle réelle (du VLIM) au taux d'adaptation que vous
avez fixé (Para.rate).
312
33002224
PID : Régulateur PID
Formules détaillées
Explication des
grandeurs de
formules
Grandeur de
commande
Signification des grandeurs dans les formules suivantes :
Tailles
Signification
dt
Temps entre le cycle actuel et le cycle précédent
ERR
Écart de régulation (SP – PV)
ERR ( new)
Valeur de l'écart de régularisation dans l'étape d'exécution courante
ERR ( ol d)
Valeur de l'écart de régularisation dans l'étape d'exécution précédente
FEED_FWD
Perturbation anticipative
PV ( new )
Valeur de la grandeur de régularisation dans l'étape d'exécution
courante
PV ( old )
Valeur de la grandeur de régularisation dans l'étape d'exécution
précédente
Y
Sortie courante (mode de fonctionnement Pause) ou YMAN (mode de
fonctionnement Manuel)
YD
Action D
YI
Régulateur I
YP
Régulateur P
La grandeur de commande se compose de différentes grandeurs partielles
dépendant des modes de fonctionnement :
Y = YP + YI + YD + FEED_FWD
Après addition des actions, une limitation des grandeurs de commande se produit.
Il en résulte :
ymin ≤ Y ≤ ymax
Index pour le
calcul des
actions de
régulation
33002224
Vous trouverez ci-après un index présentant le calcul des actions de régulation en
fonction des éléments en_p, en_i et en_d :
l Action P YP pour le mode de fonctionnement Manuel, Pause et Automatique
l Action I YI en mode automatique
l Action I YI en mode Manuel et Pause
l Action D YD en mode automatique
l Action D YD en mode Manuel et Pause
313
PID : Régulateur PID
Action P YP pour
tous les modes
de
fonctionnement
YP pour le mode de fonctionnement Manuel, Pause et Automatique se présente
comme suit :
Pour en_p = 1 :
YP = gain × ERR
Pour en_p = 0 :
YP = 0
Action I YI en
mode
automatique
YI en mode automatique se présente comme suit :
Pour en_i = 1 :
dt ERR ( new ) + ERR ( old )
YI ( new ) = YI ( old ) + gain × ----- × -----------------------------------------------------ti
2
Pour en_i = 0 :
YI = 0
L'action I est construite selon la règle du trapèze.
Action I YI en
mode Manuel et
Pause
YI en mode de fonctionnement Manuel et Pause se présente comme suit :
Pour en_i = 1 :
YI = Y – ( YP – FEED_FWD )
Pour en_i = 0 :
YI = 0
Action D YD en
mode
automatique
YD en mode automatique et cascade se présente comme suit :
Pour en_d = 1 et d_on_pv = 0 :
YD ( old ) × td_lag + td × gain × ( ERR ( ne w ) – ERR ( old ) )
YD ( new ) = ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------dt + dt_lag
Pour en_d = 1 et d_on_pv = 1 :
YD ( old ) × td_lag + td × gain × ( PV ( ol d) – PV ( ne w ) )
YD ( new ) = -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------dt + dt_lag
Pour en_d = 0 :
YD = 0
Action D YD en
mode Manuel et
Pause
314
YD en mode de fonctionnement Manuel et Pause se présente comme suit :
YD = 0
33002224
PID : Régulateur PID
Erreur d'exécution
Message d'erreur
33002224
Un message d'erreur s'affiche
l en cas d'affectation d'un nombre à virgule flottante non valide à l'entrée YMAN
ou PV.
l ymax < ymin
315
PID : Régulateur PID
316
33002224
PID1 : Régulateur PID
36
Présentation
Introduction
Ce chapitre décrit le module PID1.
Contenu de ce
chapitre
Ce chapitre contient les sujets suivants :
33002224
Sujet
Page
Description sommaire
318
Représentation
319
Schéma fonctionnel du bloc fonction PIP
321
Paramétrage du régulateur PID1
322
Modes de fonctionnement
324
Formules détaillées
327
Erreur d'exécution
329
317
PID1 : Régulateur PID
Description sommaire
Description de la
fonction
Ce bloc fonction réalise un régulateur PID.
L'écart de régulation ERR est calculé en fonction de la grandeur de consigne SP et
de la mesure PV. Cet écart ERR provoque une modification de la sortie Y.
Les paramètres supplémentaires EN et ENO peuvent être configurés.
Propriétés
Ce bloc fonction possède les propriétés suivantes :
l Régulateur PID réel avec GAIN indépendant, TI, réglage TD
l Modes Manuel, Pause et Automatique
l Commutation Manuel/Automatique sans à-coups
l Limitation des limites de commande en mode automatique
l Actions P, I et D activables individuellement
l Antisaturation globale
l Fonctions Antisaturation uniquement pour l'action I active
l Retard de la composante D définissable
l Action D commutable sur la mesure de régulation PV ou sur l'écart de régulation
ERR
Fonction de
transfert
La fonction de transfert est la suivante :
1
TD × s
G(s) = GAIN × æ 1 + -------------- + ------------------------------------------ö
è
TI × s 1 + TD_LAG × sø
YD
YI
YP
Explication des tailles
Tailles
318
Signification
YD
Action D (uniquement quand EN_D = 1
YI
Action I (uniquement quand EN_I = 1
YP
Action P (uniquement quand EN_P = 1
33002224
PID1 : Régulateur PID
Représentation
Symbole
Représentation du module :
PID1
BOOL
BOOL
REAL
REAL
REAL
BOOL
BOOL
BOOL
BOOL
REAL
TIME
TIME
TIME
REAL
REAL
REAL
33002224
MAN
HALT
SP
PV
BIAS
EN_P
EN_I
EN_D
D_ON_X
GAIN
TI
TD
TD_LAG
YMAX
YMIN
YMAN
Y
ERR
DATA
QMAX
QMIN
REAL
REAL
DATA
BOOL
BOOL
319
PID1 : Régulateur PID
Description des
paramètres
320
Description des paramètres du module
Paramètres
Type de données
Signification
MAN
BOOL
"1" : Mode manuel
HALT
BOOL
"1" : Mode de fonctionnement Pause
SP
REAL
Entrée consigne
PV
REAL
Grandeurs d'entrée
BIAS
REAL
Entrée de grandeur perturbatrice
EN_P
BOOL
"1" : Action P active
EN_I
BOOL
"1" : Action I active
EN_D
BOOL
"1" : Action D active
D_ON_X
BOOL
"1" : Composante D sur la mesure;
"0" : Composante D sur l'écart de régulation
GAIN
REAL
Coefficient de proportionnelle (gain)
TI
TIME
Temps d'action intégrale
TD
TIME
Temps d'action dérivée
TD_LAG
TIME
Temps de retard, action D
YMAX
REAL
Limite supérieure de sortie
YMIN
REAL
Limite inférieure de sortie
YMAN
REAL
Valeur manuelle
ERR
REAL
Sortie écart de régulation
Y
REAL
Grandeur de commande
QMAX
BOOL
"1" = la sortie Y a atteint la limite supérieure
QMIN
BOOL
"1" = la sortie Y a atteint la limite inférieure
33002224
PID1 : Régulateur PID
Schéma fonctionnel du bloc fonction PIP
Schéma
fonctionnel
Vous trouverez le schéma fonctionnel du module PID1 ci-après :
ERR
a)
SP
P
GAIN
b)
+
1
ERR
0
-
-GAIN
c)
1
PV
0
EN_P
Antisaturation globale
a)
1
0
TI
I
YP
0
b)
YI
+
1
EN_I
+
QMAX
YMAX
+
+
YMIN
YD
TD, TD_LAG
0
+
Commande
Y
des modes
de
QMIN fonctionnement
D
1
BIAS
1
0
c)
D_ON_X
EN_D
YMAN
33002224
321
PID1 : Régulateur PID
Paramétrage du régulateur PID1
Paramétrage
La structure du régulateur PID1 est représentée au Schéma fonctionnel, p. 321.
Le paramétrage du bloc fonction s'effectue tout d'abord par la définition des seuls
paramètres PID, c'est-à-dire le coefficient de proportionnelle GAIN, le temps
d'action intégrale TI et le temps d'action dérivée TD.
L'action D est retardée avec un temps de retard TD_LAG. Le rapport TD/TD_LAG
est appelé gain de dérivation VD. La composante D peut se baser soit sur l'écart de
régulation ERR (D_ON_X = 0), soit sur la mesure PV (D_ON_X = 1). Si l'action D
est définie par la mesure PV, l'action D ne provoque pas d'échelon en cas de
modification de la consigne (modifications d'entrée SP). En principe, l'action D ne
s'applique qu'aux perturbations et aux modifications de procédé.
Inversion du
sens de
régulation
Le comportement inverse du régulateur s'obtient en inversant le signe du GAIN. Une
valeur positive du GAIN a pour effet qu'une perturbation positive fait croître la valeur
de sortie. Une valeur négative du GAIN a pour effet qu'une perturbation positive
diminue la valeur de sortie.
Limitation de la
grandeur de
commande
Les valeurs YMAX et YMIN constituent les limites supérieure et inférieure de la
sortie. Il en résulte : YMIN ≤ Y ≤ YMAX.
Les paramètres QMAX et QMIN indiquent que les valeurs limites sont atteintes ou
que le signal de sortie est limité.
l QMAX = 1 lorsque Y ≥ YMAX
l QMIN = 1 lorsque Y ≤ YMIN
La borne supérieure YMAX de limitation de la grandeur de commande doit être
supérieure à la borne inférieure YMIN.
Antisaturation
globale
Lorsque la sortie est limitée, l'antisaturation globale permet d'éviter que la
composante intégrale du régulateur maître ne grimpe démesurément. Le recours à
la limitation de l'intégrale n'a lieu que lorsque l'action I du régulateur est active. Les
limites de l'antisaturation sont celles des sorties du régulateur. Lors de la fonction
antisaturation, la composante D n'est pas prise en compte afin d'éviter l'écrêtage
des pointes, provoqués par l'action D.
La fonction d'antisaturation corrige le format de l'action I, ce qui donne :
YMIN – YP – BIAS ≤ YI ≤ YMAX – YP – BIAS
322
33002224
PID1 : Régulateur PID
Sélection des
types de
régulateurs
Vous pouvez sélectionner les différents types de régulateur via les paramètres
EN_P, EN_I et EN_D :
Type de régulateur
EN_P
EN_I
EN_D
Régulateur P
1
0
0
Régulateur PI
1
1
0
Régulateur PD
1
0
1
Régulateur PID
1
1
1
Régulateur I
0
1
0
La composante I peut être inhibée par TI = 0.
33002224
323
PID1 : Régulateur PID
Modes de fonctionnement
Sélection des
modes de
fonctionnement
Il est possible de sélectionner trois modes de fonctionnement à l'aide des
paramètres MAN et HALT :
Mode de
fonctionnement
MAN
HALT
Automatique
0
0
Manuel
1
0 ou 1
Pause
0
1
Mode
automatique
En mode automatique, la grandeur de commande Y est déterminée au moyen de
l'algorithme discret PID en fonction de la mesure X et de la consigne SP. La sortie
est limitée par ymax et ymin. Les limites de commande coïncident avec les limites
de l'antisaturation globale.
Mode manuel
En mode manuel, la valeur manuelle YMAN est transmise directement à la sortie Y.
La sortie de réglage est cependant limitée par YMAX et YMIN. Les grandeurs
internes sont ajustées de telle manière que le régulateur (en cas d'action I active)
puisse commuter du mode manuel en automatique sans à-coups. Les limites de
commande coïncident avec les limites de l'antisaturation globale.
Dans ce mode de fonctionnement, l'action D est mise automatiquement à 0.
Mode de
fonctionnement
Pause
En mode pause, la sortie du régulateur reste dans son état précédent et le bloc
fonction ne modifie pas la sortie Y du régulateur (le régulateur s'arrête), c'est-à-dire
Y = Y(old). Les grandeurs internes sont progressivement adaptées de manière à ce
que la somme de leurs actions corresponde à la sortie de commande. Le régulateur
peut ainsi repartir de sa position actuelle sans à-coups (avec constante I inactive).
Les limites de commande coïncident avec les limites de l'antisaturation globale.
Dans ce mode de fonctionnement, l'action D est mise automatiquement à 0.
Commutation du
mode
automatique en
mode manuel
324
La commutation du mode automatique au mode manuel se produit normalement
avec des à-coups, car la sortie Y peut prendre toute valeur entre ymax et ymin et Y
prend directement la valeur YMAN lors de la commutation.
Si la commutation automatique-manuel doit absolument se produire sans à-coups,
il existe deux possibilités :
l Commutation à l'aide de la fonction MOVE
l Commutation à l'aide d'un limiteur de variation bloc fonction LIMV
33002224
PID1 : Régulateur PID
Commutation
avec MOVE
Pour mettre la valeur de YMAN à la valeur de Y, vous devez employer la fonction
MOVE :
PID1
Mode manuel
MOVE
MAN
EN
Y
Valeur manuelle
YMAN
Note : Nous avons sélectionné ce type de représentation afin de faciliter la
compréhension. Les liaisons figurées par des tirets ne peuvent pas être
programmées en tant que Links (Objets Link), étant donné qu'elles provoquent des
boucles non valides (en Concept). Pour réaliser ces liaisons, vous devez employer
des variables dans la programmation.
La fonction MOVE n'est utilisée qu'en mode de fonctionnement automatique
(MAN = 0) du régulateur PID. Une commutation mode automatique/mode manuel
se produit alors sans à-coups, car dans ce cycle, la valeur de YMAN est égale à la
valeur de Y. En mode manuel, vous pouvez désormais modifier lentement la valeur
de YMAN.
33002224
325
PID1 : Régulateur PID
Commutation
avec LIMV
Si vous ne désirez pas modifier la valeur de YMAN (s'il s'agit, par exemple, d'une
valeur fixe), vous devrez compléter l'action précédente à l'aide d'un limiteur de
variation (bloc fonction LIMV (voir LIMV : Limiteur de variation de premier ordre,
p. 207)) :
LIMV
Mode manuel
Valeur manuelle
Adaptation
HALT
X
RATE
PID1
MOVE
MAN
Y
EN
Y
YMAN
Note : Nous avons sélectionné ce type de représentation afin de faciliter la
compréhension. Les liaisons figurées par des tirets ne peuvent pas être
programmées en tant que Links (Objets Link), étant donné qu'elles provoquent des
boucles non valides (en Concept). Pour réaliser ces liaisons, vous devez employer
des variables dans la programmation.
La fonction MOVE n'est utilisée qu'en mode de fonctionnement automatique (MAN
= 0) du régulateur PID. Une commutation mode automatique/mode manuel se
produit alors sans à-coups, car dans ce cycle, la valeur de YMAN (du PID1) est
égale à la valeur de Y (du PID1). A partir du cycle suivant, la valeur de YMAN (du
PID1) sera adaptée à la valeur manuelle effective (LIMV) à l'aide de la valeur
d'adaptation (RATE) que vous aurez définie.
326
33002224
PID1 : Régulateur PID
Formules détaillées
Explication des
grandeurs de
formules
Signification des grandeurs dans les formules suivantes :
Tailles
Signification
dt
Temps entre le cycle actuel et le cycle précédent
ERR
Écart de régulation (SP – PV)
ERR ( new)
Valeur de l'écart de régularisation dans l'étape d'exécution courante
ERR ( ol d)
Valeur de l'écart de régularisation dans l'étape d'exécution précédente
BIAS
Perturbation anticipative
PV ( new )
Valeur de la grandeur de régularisation dans l'étape d'exécution
courante
PV ( old )
Valeur de la grandeur de régularisation dans l'étape d'exécution
précédente
Y
Sortie courante (mode de fonctionnement Pause) ou YMAN (mode de
fonctionnement Manuel)
YD
Action D
YI
Régulateur I
YP
Régulateur P
Grandeur de
commande
La grandeur de commande se compose de différentes grandeurs partielles
dépendant des modes de fonctionnement :
Y = YP + YI + YD + BIAS
Après addition des actions, une limitation des grandeurs de commande se produit.
Il en résulte :
YMIN ≤ Y ≤ YMAX
Index pour le
calcul des
actions de
régulation
Vous trouverez ci-après un index présentant le calcul des actions de régulation en
fonction des entrées EN_P, EN_I et EN_D :
l Action P YP pour le mode de fonctionnement Manuel, Pause et Automatique
l Action I YI en mode automatique
l Action I YI en mode Manuel et Pause
l Action D YD en mode automatique
l Action D YD en mode Manuel et Pause
33002224
327
PID1 : Régulateur PID
Action P YP pour
tous les modes
de
fonctionnement
YP pour le mode de fonctionnement Manuel, Pause et Automatique se présente
comme suit :
Pour EN_P = 1 :
YP = GAIN × ERR
Pour EN_P = 0 :
YP = 0
Action I YI en
mode
automatique
YI en mode automatique se présente comme suit :
Pour EN_I = 1 :
dt ERR ( new ) + ERR ( old )
YI ( ne w ) = YI ( old ) + GAIN × ------ × -----------------------------------------------------TI
2
Pour EN_I = 0 :
YI = 0
L'action I est construite selon la règle du trapèze.
Action I YI en
mode Manuel et
Pause
YI en mode de fonctionnement Manuel et Pause se présente comme suit :
Action D YD en
mode
automatique
YD en mode automatique et cascade se présente comme suit :
Pour EN_I = 1 :
YI = Y – ( YP – BIAS )
Pour EN_I = 0 :
YI = 0
Pour EN_D = 1 et D_ON_X = 0 :
YD ( old ) × TD_LAG + TD × GAIN × ( ERR ( new ) – ERR ( ol d ) )
YD ( new ) = -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------dt + TD_LAG
Pour EN_D = 1 et D_ON_X = 1 :
YD ( old ) × TD_LAG + TD × GAIN × ( PV ( ol d ) – PV ( new ) )
YD ( new ) = ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------dt + TD_LAG
Pour EN_D = 0 :
YD = 0
Action D YD en
mode Manuel et
Pause
328
YD en mode de fonctionnement Manuel et Pause se présente comme suit :
YD = 0
33002224
PID1 : Régulateur PID
Erreur d'exécution
Message d'erreur
33002224
Si YMAX < YMIN, un message d'erreur s'affiche.
329
PID1 : Régulateur PID
330
33002224
PID_P : Régulateur PID à structure
parallèle
37
Présentation
Introduction
Ce chapitre décrit le module PID_P.
Contenu de ce
chapitre
Ce chapitre contient les sujets suivants :
33002224
Sujet
Page
Description sommaire
332
Représentation
333
Paramétrage du régulateur COMP_PID
335
Modes de fonctionnement
337
Formules détaillées
338
Erreur d'exécution
340
331
PID_P : Régulateur PID à structure parallèle
Description sommaire
Description de la
fonction
Ce bloc fonction réalise un régulateur PID à structure strictement parallèle.
L'écart de régulation ERR est calculé entre la grandeur de consigne SP et la mesure
PV. L'écart ERR provoque une modification de la sortie Y.
Les paramètres supplémentaires EN et ENO peuvent être configurés.
Propriétés
Ce bloc fonction possède les propriétés suivantes :
l Régulateur PID à structure strictement parallèle
l Gains indépendants pour les actions P, I et D
l Désactivation indépendante de chacune des actions P, I et D
l Limitation des limites de commande en mode automatique
l Mesures Antisaturation uniquement pour l'action D active
l Antisaturation globale
l Modes Manuel, Pause et Automatique
l Commutation Manuel/Automatique sans à-coups
l Action D commutable sur la mesure d'entrée PV ou sur l'écart de régulation ERR
l Action D avec un retard variable
Fonction de
transfert
La fonction de transfert est la suivante :
ki
kd × s
G(s) = kp + ----- + ------------------------s
1
s + ---------------td_lag
YD
YI
YP
Explication des tailles :
Tailles
332
Signification
YD
Action D
YI
Régulateur I
YP
Régulateur P
33002224
PID_P : Régulateur PID à structure parallèle
Représentation
Symbole
Représentation du module :
PID_P
REAL
REAL
Mode_PID_P
Para_PID_P
REAL
REAL
Description des
paramètres
PID_P
Description des
paramètres
Mode_PID_P
33002224
SP
PV
MODE
PARA
YMAN
FEED_FWD
Y
ERR
STATUS
REAL
REAL
Stat_MAXMIN
Description des paramètres du module
Paramètres
Type de données
Signification
SP
REAL
Consigne
PV
REAL
Mesure
MODE
Mode_PID_P
Modes de fonctionnement
PARA
Para_PID_P
Paramètres
YMAN
REAL
Valeur manuelle
FEED_FWD
REAL
Entrée de grandeur perturbatrice
Y
REAL
Grandeur de commande
ERR
REAL
Écart de régulation
STATUS
Stat_MAXMIN
État de la sortie Y
Description de la structure de données
Elément
Type de données
Signification
man
BOOL
"1" : Mode manuel
halt
BOOL
"1" : Mode de fonctionnement Pause
d_on_pv
BOOL
"1" : Composante D sur la mesure;
"0" : Composante D sur l'écart de régulation
reverse
BOOL
"1" : Action inverse
333
PID_P : Régulateur PID à structure parallèle
Description des
paramètres
Para_PID_P
Description des
paramètres
Stat_MAXMIN
334
Description de la structure de données
Elément
Type de données
Signification
kp
REAL
Coefficient de proportionnelle (gain = composante
P)
ki
REAL
Coefficient d'intégration (gain composante I) [1/s]
kd
REAL
Coefficient de dérivée (gain composante D) [s]
td_lag
TIME
Temps de retard (Unité = s), action D
ymax
REAL
Limite supérieure de sortie
ymin
REAL
Limite inférieure
Description de la structure de données
Elément
Type de données
Signification
qmax
BOOL
"1" = Y a atteint la limite supérieure
qmin
BOOL
"1" = Y a atteint la limite inférieure
33002224
PID_P : Régulateur PID à structure parallèle
Paramétrage du régulateur COMP_PID
Schéma
fonctionnel
Vous trouverez le schéma fonctionnel du module PID_P ci-après :
ERR
kp
P
SP
Antisaturation globale
ki
I
YP
+
ERR
YI
+
-
+
+
+
ymin
YD
kd, td_lag
0
qmax
ymax
+
qmin
Commande
des modes
de
fonctionnement
Y
D
FEED_FWD
1
PV
d_on_pv
YMAN
Paramétrage
La structure du régulateur PID_P est représentée au Schéma fonctionnel, p. 335.
Le paramétrage du régulateur PID_P s'effectue tout d'abord par la définition des
simples paramètres PID, c'est-à-dire le gain proportionnel kp, le gain d'intégrale ki
et le gain de dérivation kd.
Les actions P, I et D peuvent être désactivées individuellement en mettant l'entrée
correspondante (kp, ki ou kd) à 0.
L'action D est retardée avec une constante de temps td_lag. La composante D peut
soit se baser sur l'écart de régulation ERR (d_on_pv = 0), soit sur la mesure PV
(d_on_pv = 1). Si l'action D est déterminée sur la base de la mesure PV, elle
n'engendrera aucun saut lors des modifications de grandeurs de consigne
(modifications à l'entrée SP). En principe, l'action D ne s'applique qu'aux
interférences ou aux modifications de procédé.
33002224
335
PID_P : Régulateur PID à structure parallèle
Inversion du
sens de
régulation
Pour inverser le comportement du régulateur, l'entrée reverse doit être mise à 1.
reverse = 0 a pour effet qu'en cas de perturbation positive, la valeur de la sortie
augmente. reverse = 1 a pour effet qu'en cas de perturbation positive, la valeur de
la sortie baisse.
Limitation de la
grandeur de
commande
Les bornes ymax et ymin limitent la sortie vers le haut et vers le bas. Il en résulte
ymin ≤ Y ≤ ymax.
Les sorties qmax et qmin indiquent que les valeurs limites sont atteintes ou que le
signal de sortie est limité.
l qmax = 1 lorsque Y ≥ ymax
l qmin = 1 lorsque Y ≤ ymin
La borne supérieure ymax de limitation de la grandeur de commande doit être
supérieure à la borne inférieure ymin. Dans le cas contraire, le bloc fonction indique
une erreur et ne s'exécute pas.
Antisaturation
globale
Lorsque la sortie est limitée, l'antisaturation globale permet d'éviter que la
composante intégrale du régulateur maître ne grimpe démesurément. Le recours à
la limitation de l'intégrale n'a lieu que lorsque l'action I du régulateur est active. Les
limites de l'antisaturation sont celles des sorties du régulateur. Lors de la fonction
antisaturation, la composante D n'est pas prise en compte afin d'éviter l'écrêtage
des pointes, provoqués par l'action D.
La fonction d'antisaturation corrige le format de l'action I, ce qui donne :
ymin – YP – FEED_FWD ≤ YI ≤ ymax – YP – FEED_FWD
Sélection des
types de
régulateurs
336
Vous pouvez sélectionner les différents types de régulateur via les paramètres kp,
ki et kd :
Type de régulateur
kp
ki
kd
Régulateur P
>0
=0
=0
Régulateur PI
>0
>0
=0
Régulateur PD
>0
=0
>0
Régulateur PID
>0
>0
>0
Régulateur I
=0
>0
=0
33002224
PID_P : Régulateur PID à structure parallèle
Modes de fonctionnement
Sélection des
modes de
fonctionnement
Mode
automatique
Trois modes de fonctionnement peuvent être sélectionnés à l'aide des paramètres
man et halt.
Mode de
fonctionnement
man
halt
Automatique
0
0
Manuel
1
0 ou 1
Pause
0
1
En mode automatique, la grandeur de commande Y est déterminée au moyen de
l'algorithme discret PID en fonction de la mesure X et de la consigne SP. La sortie
est limitée par ymax et ymin. Les limites de commande coïncident avec les limites
de l'antisaturation globale.
La commutation du mode automatique au mode manuel se produit normalement
sans à-coups, car la sortie Y peut prendre toute valeur entre ymax et ymin et Y prend
directement la valeur YMAN lors de la commutation.
Cependant, si la commutation automatique-manuel doit absolument se produire
sans à-coups, il existe deux possibilités qui sont données à titre d'exemple pour un
régulateur PID (voir Commutation du mode automatique en mode manuel, p. 311).
Mode manuel
En mode manuel, la valeur manuelle YMAN est transmise directement à la sortie Y.
Cependant, la sortie est limitée par ymax et ymin. Les grandeurs internes sont
ajustées de telle manière que le régulateur (en cas d'action I active) puisse
commuter du mode manuel en automatique sans à-coups. Les limites de
commande coïncident avec les limites de l'antisaturation globale.
Dans ce mode de fonctionnement, l'action D est mise automatiquement à 0.
Mode de
fonctionnement
Pause
En mode pause, la sortie du régulateur reste dans son état précédent et le bloc
fonction ne modifie pas la sortie Y (le régulateur s'arrête), c'est-à-dire Y = Y(old). Les
grandeurs internes sont ajustées de telle manière que le régulateur (avec
composante I inactive) quitte sa position courante sans à-coups. Les limites de
commande coïncident avec les limites de l'antisaturation globale. Le mode de
fonctionnement Pause est également indiqué, notamment pour fixer la sortie Y du
régulateur au moyen d'un appareil externe, ce qui permet d'ajuster correctement les
composantes internes du régulateur.
Dans ce mode de fonctionnement, l'action D est mise automatiquement à 0.
33002224
337
PID_P : Régulateur PID à structure parallèle
Formules détaillées
Explication des
grandeurs de
formules
Grandeur de
commande
Signification des grandeurs dans les formules :
Tailles
Signification
dt
Temps entre le cycle actuel et le cycle précédent
ERR
Écart de régulation (SP – PV)
ERR ( new )
Valeur de l'écart de régularisation dans l'étape d'exécution courante
ERR ( ol d )
Valeur de l'écart de régularisation dans l'étape d'exécution précédente
FEED_FWD
Perturbation anticipative
PV ( new )
Valeur de la grandeur de régularisation dans l'étape d'exécution
courante
PV ( old )
Valeur de la grandeur de régularisation dans l'étape d'exécution
précédente
Y
Sortie courante (mode de fonctionnement Pause) ou YMAN (mode de
fonctionnement Manuel)
YD
Action D
YI
Régulateur I
YP
Régulateur P
La grandeur de commande est constituée de différentes grandeurs partielles :
Y = YP + YI + YD + FEED_FWD
Après addition des actions, une limitation des grandeurs de commande se produit.
Il en résulte :
ymin ≤ Y ≤ ymax
Écart de
régulation
L'écart de régulation se présente comme suit :
ERR = SP - PV, lorsque reverse = 0
ERR = PV - SP, lorsque reverse = 1
338
33002224
PID_P : Régulateur PID à structure parallèle
Index pour le
calcul des
actions de
régulation
Vous trouverez ci-après un index présentant le calcul des actions de régulation en
fonction des gains kp, ki et kd :
l Action P YP pour le mode de fonctionnement Manuel, Pause et Automatique
l Action I YI en mode automatique
l Action I YI en mode Manuel et Pause
l Action D YD en mode automatique
l Action D YD en mode Manuel et Pause
Action P YP pour
tous les modes
de
fonctionnement
YP pour le mode de fonctionnement Manuel, Pause et Automatique se présente
comme suit :
Action I YI en
mode
automatique
YI en mode automatique se présente comme suit :
YP = kp × ERR
Pour ki > 0 :
ERR ( ne w ) + ERR ( old )
YI ( ne w ) = YI ( old ) + ki × dt × -----------------------------------------------------2
Pour ki = 0 :
YI = 0
L'action I est construite selon la règle du trapèze.
Action I YI en
mode Manuel et
Pause
YI en mode de fonctionnement Manuel et Pause se présente comme suit :
Pour ki > 0 :
YI = Y – ( YP – FEED_FWD )
Pour ki = 0 :
YI = 0
Action D YD en
mode
automatique
YD en mode automatique et cascade se présente comme suit :
Pour kd > 0 et d_on_pv = 0 :
td_lag
YD ( new ) = ---------------------------- × ( YD ( old ) + kd × ( ERR ( new ) – ERR ( old ) ) )
dt + td_lag
Pour kd > 1 et d_on_pv = 0 :
td_lag
YD ( new ) = ---------------------------- × ( YD ( old ) + kd × ( PV ( old ) – PV ( new ) ) )
dt + td_lag
Pour kd = 0 :
YD = 0
Action D YD en
mode Manuel et
Pause
33002224
YD en mode de fonctionnement Manuel et Pause se présente comme suit :
YD = 0
339
PID_P : Régulateur PID à structure parallèle
Erreur d'exécution
Message d'erreur
340
Un message d'erreur s'affiche :
l en cas d'affectation d'un nombre à virgule flottante non valide à l'entrée YMAN
l ymax < ymin
33002224
PID_PF : Régulateur PID à
structure parallèle
38
Présentation
Introduction
Ce chapitre décrit le module PID_PF.
Contenu de ce
chapitre
Ce chapitre contient les sujets suivants :
33002224
Sujet
Page
Description sommaire
342
Représentation
343
Paramétrage du régulateur PID_PF
345
Modes de fonctionnement
347
Formules détaillées
348
Erreur d'exécution
340
341
PID_PF : Régulateur PID à structure parallèle
Description sommaire
Description de la
fonction
Ce bloc fonction réalise un régulateur PID à structure strictement parallèle.
L'écart de régulation ERR est calculé entre la grandeur de consigne SP et la mesure
PV. L'écart ERR provoque une modification de la sortie Y.
Les paramètres supplémentaires EN et ENO peuvent être configurés.
Propriétés
Ce bloc fonction possède les propriétés suivantes :
l Régulateur PID à structure strictement parallèle
l Gains indépendants pour les actions P, I et D
l Désactivation indépendante de chacune des actions P, I et D
l Limitation des limites de commande en mode automatique
l Mesures Antisaturation uniquement pour l'action D active
l Antisaturation globale
l Modes Manuel, Pause et Automatique
l Commutation Manuel/Automatique sans à-coups
l Action D commutable sur la mesure d'entrée PV ou sur l'écart de régulation ERR
l Action D avec un retard variable
Fonction de
transfert
La fonction de transfert est la suivante :
kd × s
ki
G(s) = kp + ----- + ------------------------1
s
s + ---------------td_lag
YD
YI
YP
Explication des tailles :
Tailles
342
Signification
YD
Action D
YI
Régulateur I
YP
Régulateur P
33002224
PID_PF : Régulateur PID à structure parallèle
Représentation
Symbole
Représentation du module :
PID_PF
REAL
REAL
Mode_PID_P
Para_PID_P
REAL
REAL
Description des
paramètres
PID_PF
Description des
paramètres
Mode_PID_P
33002224
SP
PV
MODE
PARA
YMAN
FEED_FWD
Y
ERR
STATUS
REAL
REAL
Stat_MAXMIN
Description des paramètres du module
Paramètres
Type de données
Signification
SP
REAL
Consigne
PV
REAL
Mesure
MODE
Mode_PID_P
Modes de fonctionnement
PARA
Para_PID_P
Paramètres
YMAN
REAL
Valeur manuelle
FEED_FWD
REAL
Entrée de grandeur perturbatrice
Y
REAL
Grandeur de commande
ERR
REAL
Écart de régulation
STATUS
Stat_MAXMIN
État de la sortie Y
Description de la structure de données
Elément
Type de données
Signification
man
BOOL
"1" : Mode manuel
halt
BOOL
"1" : Mode de fonctionnement Pause
d_on_pv
BOOL
"1" : Composante D sur la mesure;
"0" : Composante D sur l'écart de régulation
reverse
BOOL
"1" : Action inverse
343
PID_PF : Régulateur PID à structure parallèle
Description des
paramètres
Para_PID_P
Description des
paramètres
Stat_MAXMIN
344
Description de la structure de données
Elément
Type de données
Signification
kp
REAL
Coefficient de proportionnelle (gain = composante
P)
ki
REAL
Coefficient d'intégration (gain composante I) [1/s]
kd
REAL
Coefficient de dérivée (gain composante D) [s]
td_lag
TIME
Temps de retard, action D
ymax
REAL
Limite supérieure de sortie
ymin
REAL
Limite inférieure
Description de la structure de données
Elément
Type de données
Signification
qmax
BOOL
"1" = Y a atteint la limite supérieure
qmin
BOOL
"1" = Y a atteint la limite inférieure
33002224
PID_PF : Régulateur PID à structure parallèle
Paramétrage du régulateur PID_PF
Schéma
fonctionnel
Vous trouverez le schéma fonctionnel du module PID_PF ci-après :
ERR
kp
P
SP
Antisaturation globale
ki
I
YP
+
ERR
YI
+
-
+
+
+
ymin
YD
kd, td_lag
0
qmax
ymax
+
qmin
Commande
des modes
de
fonctionnement
Y
D
FEED_FWD
1
PV
d_on_pv
YMAN
Paramétrage
La structure du régulateur PID_PF est représentée au Schéma fonctionnel, p. 345.
Le paramétrage du régulateur PID_PF s'effectue tout d'abord par la définition des
simples paramètres PID, c'est-à-dire le gain proportionnel kp, le gain d'intégrale ki
et le gain de dérivation kd.
Les actions P, I et D peuvent être désactivées individuellement en mettant l'entrée
correspondante (kp, ki ou kd) à 0.
L'action D est retardée avec une constante de temps td_lag. La composante D peut
soit se baser sur l'écart de régulation ERR (d_on_pv = 0), soit sur la mesure PV
(d_on_pv = 1). Si l'action D est déterminée sur la base de la mesure PV, elle
n'engendrera aucun saut lors des modifications de grandeurs de consigne
(modifications à l'entrée SP). En principe, l'action D ne s'applique qu'aux
interférences ou aux modifications de procédé.
33002224
345
PID_PF : Régulateur PID à structure parallèle
Inversion du
sens de
régulation
Pour inverser le comportement du régulateur, l'entrée reverse doit être mise à 1.
reverse = 0 a pour effet qu'en cas de perturbation positive, la valeur de la sortie
augmente. reverse = 1 a pour effet qu'en cas de perturbation positive, la valeur de
la sortie baisse.
Limitation de la
grandeur de
commande
Les bornes ymax et ymin limitent la sortie vers le haut et vers le bas. Il en résulte
ymin ≤ Y ≤ ymax.
Les sorties qmax et qmin indiquent que les valeurs limites sont atteintes ou que le
signal de sortie est limité.
l qmax = 1 lorsque Y ≥ ymax
l qmin = 1 lorsque Y ≤ ymin
La borne supérieure ymax de limitation de la grandeur de commande doit être
supérieure à la borne inférieure ymin. Dans le cas contraire, le bloc fonction indique
une erreur et ne s'exécute pas.
Antisaturation
globale
Lorsque la sortie est limitée, l'antisaturation globale permet d'éviter que la
composante intégrale du régulateur maître ne grimpe démesurément. Le recours à
la limitation de l'intégrale n'a lieu que lorsque l'action I du régulateur est active. Les
limites de l'antisaturation sont celles des sorties du régulateur. Lors de la fonction
antisaturation, la composante D n'est pas prise en compte afin d'éviter l'écrêtage
des pointes, provoqués par l'action D.
La fonction d'antisaturation corrige le format de l'action I, ce qui donne :
ymin – YP – FEED_FWD ≤ YI ≤ ymax – YP – FEED_FWD
Sélection des
types de
régulateurs
346
Vous pouvez sélectionner les différents types de régulateur via les paramètres kp,
ki et kd :
Type de régulateur
kp
ki
kd
Régulateur P
>0
=0
=0
Régulateur PI
>0
>0
=0
Régulateur PD
>0
=0
>0
Régulateur PID
>0
>0
>0
Régulateur I
=0
>0
=0
33002224
PID_PF : Régulateur PID à structure parallèle
Modes de fonctionnement
Sélection des
modes de
fonctionnement
Mode
automatique
Trois modes de fonctionnement peuvent être sélectionnés à l'aide des paramètres
man et halt.
Mode de
fonctionnement
man
halt
Automatique
0
0
Manuel
1
0 ou 1
Pause
0
1
En mode automatique, la grandeur de commande Y est déterminée au moyen de
l'algorithme discret PID en fonction de la mesure X et de la consigne SP. La sortie
est limitée par ymax et ymin. Les limites de commande coïncident avec les limites
de l'antisaturation globale.
La commutation du mode automatique au mode manuel se produit normalement
sans à-coups, car la sortie Y peut prendre toute valeur entre ymax et ymin et Y prend
directement la valeur YMAN lors de la commutation.
Cependant, si la commutation automatique-manuel doit absolument se produire
sans à-coups, il existe deux possibilités qui sont données à titre d'exemple pour un
régulateur PID (voir Commutation du mode automatique en mode manuel, p. 311).
Mode manuel
En mode manuel, la valeur manuelle YMAN est transmise directement à la sortie Y.
Cependant, la sortie est limitée par ymax et ymin. Les grandeurs internes sont
ajustées de telle manière que le régulateur (en cas d'action I active) puisse
commuter du mode manuel en automatique sans à-coups. Les limites de
commande coïncident avec les limites de l'antisaturation globale.
Dans ce mode de fonctionnement, l'action D est mise automatiquement à 0.
Mode de
fonctionnement
Pause
En mode pause, la sortie du régulateur reste dans son état précédent et le bloc
fonction ne modifie pas la sortie Y (le régulateur s'arrête), c'est-à-dire Y = Y(old). Les
grandeurs internes sont ajustées de telle manière que le régulateur (avec
composante I inactive) quitte sa position courante sans à-coups. Les limites de
commande coïncident avec les limites de l'antisaturation globale. Le mode de
fonctionnement Pause est également indiqué, notamment pour fixer la sortie Y du
régulateur au moyen d'un appareil externe, ce qui permet d'ajuster correctement les
composantes internes du régulateur.
Dans ce mode de fonctionnement, l'action D est mise automatiquement à 0.
33002224
347
PID_PF : Régulateur PID à structure parallèle
Formules détaillées
Explication des
grandeurs de
formules
Grandeur de
commande
Signification des grandeurs dans les formules :
Tailles
Signification
dt
Temps entre le cycle actuel et le cycle précédent
ERR
Écart de régulation (SP – PV)
ERR ( new )
Valeur de l'écart de régularisation dans l'étape d'exécution courante
ERR ( ol d )
Valeur de l'écart de régularisation dans l'étape d'exécution précédente
FEED_FWD
Perturbation anticipative
PV ( new )
Valeur de la grandeur de régularisation dans l'étape d'exécution
courante
PV ( old )
Valeur de la grandeur de régularisation dans l'étape d'exécution
précédente
Y
Sortie courante (mode de fonctionnement Pause) ou YMAN (mode de
fonctionnement Manuel)
YD
Action D
YI
Régulateur I
YP
Régulateur P
La grandeur de commande est constituée de différentes grandeurs partielles :
Y = YP + YI + YD + FEED_FWD
Après addition des actions, une limitation des grandeurs de commande se produit.
Il en résulte :
ymin ≤ Y ≤ ymax
Écart de
régulation
L'écart de régulation se présente comme suit :
ERR = SP - PV, lorsque reverse = 0
ERR = PV - SP, lorsque reverse = 1
348
33002224
PID_PF : Régulateur PID à structure parallèle
Index pour le
calcul des
actions de
régulation
Vous trouverez ci-après un index présentant le calcul des actions de régulation en
fonction des gains kp, ki et kd :
l Action P YP pour le mode de fonctionnement Manuel, Pause et Automatique
l Action I YI en mode automatique
l Action I YI en mode Manuel et Pause
l Action D YD en mode automatique
l Action D YD en mode Manuel et Pause
Action P YP pour
tous les modes
de
fonctionnement
YP pour le mode de fonctionnement Manuel, Pause et Automatique se présente
comme suit :
Action I YI en
mode
automatique
YI en mode automatique se présente comme suit :
YP = kp × ERR
Pour ki > 0 :
ERR ( ne w ) + ERR ( old )
YI ( ne w ) = YI ( old ) + ki × dt × -----------------------------------------------------2
Pour ki = 0 :
YI = 0
L'action I est construite selon la règle du trapèze.
Action I YI en
mode Manuel et
Pause
YI en mode de fonctionnement Manuel et Pause se présente comme suit :
Action D YD en
mode
automatique
YD en mode automatique et cascade se présente comme suit :
Pour ki > 0 :
YI = Y – ( YP – FEED_FWD )
Pour ki = 0 :
YI = 0
Pour kd > 0 et d_on_pv = 0 :
td_lag
YD ( new ) = ---------------------------- × ( YD ( old ) + kd × ( ERR ( new ) – ERR ( old ) ) )
dt + td_lag
Pour kd > 1 et d_on_pv = 0 :
td_lag
YD ( new ) = ---------------------------- × ( YD ( old ) + kd × ( PV ( old ) – PV ( new ) ) )
dt + td_lag
Pour kd = 0 :
YD = 0
Action D YD en
mode Manuel et
Pause
33002224
YD en mode de fonctionnement Manuel et Pause se présente comme suit :
YD = 0
349
PID_PF : Régulateur PID à structure parallèle
Erreur d'exécution
Message d'erreur
350
Un message d'erreur s'affiche :
l en cas d'affectation d'un nombre à virgule flottante non valide à l'entrée YMAN
l ymax < ymin
33002224
PIDFF : Régulateur PID complet
39
Présentation
Introduction
Ce chapitre décrit le module PIDFF.
Contenu de ce
chapitre
Ce chapitre contient les sujets suivants :
33002224
Sujet
Page
Description sommaire
352
Représentation
353
Formules
356
Schéma fonctionnel du régulateur PIDFF
358
Paramétrage
359
Modes de fonctionnement
364
Équations détaillées
365
Équations détaillées : Algorithme incrémental régulateur PID
368
Équations détaillées : Algorithme incrémental Mode intégral
370
Exemples de bloc fonction PIDFF
372
Erreur d'exécution
377
351
PIDFF : Régulateur PID complet
Description sommaire
Description de la
fonction
Le bloc fonction PIDFF repose sur un algorithme PID à structure parallèle ou mixte
(série/parallèle).
Les paramètres supplémentaires EN et ENO peuvent être configurés.
Fonctionnalités
Il présente de nombreuses fonctionnalités :
l Calcul des composantes proportionnelles, intégrales et différentielles sous forme
incrémentale
l 2 fonctions antisaturation
l Mesure, consigne et sortie en unités physiques
l action directe ou inverse
l Composante différentielle à la mesure ou décalage
l Paramétrage du gain de transition de la composante différentielle
l Pondération de la consigne de la composante proportionnelle (amortissement du
débordement)
l Possibilité d'activer la composante intégrale externe au module (entrée RCPY)
l Composante Feed-Forward de compensation des perturbations (entrée FF)
l Bande morte sur l'écart
l Sortie en valeur incrémentale et en valeur absolue
l Limitation supérieure et inférieure du signal de sortie (selon le mode de
fonctionnement)
l Limitation des gradients du signal de sortie
l Décalage (offset) de la sortie
l Sélection du mode Manuel/Automatique
l Mode Tracking
l Limitation inférieure et supérieure de la consigne
Fonctionnalités
complémentaires
D'autres blocs fonction, utilisés en combinaison avec le module PIDFF, complètent
ces fonctionnalités :
l Réglage automatique du régulateur par le bloc fonction AUTOTUNE.
l Sélection de la consigne interne ou externe au moyen du bloc SP_SEL.
l Fonctionnement du mode manuel de la boucle échantillonnée (voir Cycles, p. 36)
avec le bloc fonction MS.
352
33002224
PIDFF : Régulateur PID complet
Représentation
Symbole
Représentation du module :
PIDFF
REAL
REAL
REAL
REAL
BOOL
Para_PIDFF
REAL
BOOL
Description des
paramètres
PIDFF
33002224
REAL
REAL
OUT
PV
SP
OUTD
FF
RCPY
MAN_AUTO
MA_O
PARA
INFO
TR_I
STATUS
TR_S
BOOL
Info_PIDFF
WORD
Description des paramètres du module
Paramètres
Type de données
Signification
PV
REAL
Mesure (Process Value)
SP
REAL
Consigne (Set Point)
FF
REAL
Entrée de grandeur perturbatrice
RCPY
REAL
Copie de la grandeur actuelle
MAN_AUTO
BOOL
Mode fonctionnement du régulateur
"1": Mode automatique
"0": Mode manuel
PARA
Para_PIDFF
Paramètres
TR_I
REAL
Entrée d'initialisation
TR_S
BOOL
Commande d'initialisation
OUT
REAL
Sortie en valeur absolue
OUTD
REAL
Sortie en valeur incrémentale : décalage entre la
sortie du cycle actuel et du cycle précédent
MA_O
BOOL
Mode de fonctionnement courant du bloc fonction
:
"1": Mode automatique
"0": autre mode (c'est-à-dire manuel ou Tracking)
INFO
Info_PIDFF
Informations
STATUS
WORD
Mot d'état
353
PIDFF : Régulateur PID complet
Description des
paramètres
Para_PIDFF
354
Description de la structure de données
Elément
Type de données
Signification
id
UINT
Réservé pour réglage automatique du régulateur
pv_inf
REAL
Valeur inférieure de la plage de mesure
pv_sup
REAL
Valeur supérieure de la plage de mesure
out_inf
REAL
Valeur inférieure de la plage de valeur de sortie
out_sup
REAL
Valeur supérieure de la plage de valeur de sortie
rev_dir
BOOL
"0": action directe du régulateur PID
"1": action inverse du régulateur PID
mix_par
BOOL
"1": Régulateur PID à structure parallèle
"0": Régulateur PID à structure mixte
aw_type
BOOL
"1": Filtrage de l'antisaturation de l'intégrale
en_rcpy
BOOL
"1": l'entrée RCPY est en cours d'utilisation
kp
REAL
Coefficient de proportionnelle (gain)
ti
TIME
Temps d'action intégrale
td
TIME
Temps d'action dérivée
kd
REAL
Gain de dérivation
pv_dev
BOOL
Type de composante différentielle :
"1": Composante différentielle sur l'écart de
régulation
"0": Composante différentielle sur la grandeur de
régulation (mesure)
bump
BOOL
"1": Commutation en mode automatique avec àcoups
"0": Commutation en mode automatique sans àcoups
dband
REAL
Bande morte sur l'écart
gain_kp
REAL
Amortissement de la composante proportionnelle
dans la bande morte dband
ovs_att
REAL
Amortissement du débordement
outbias
REAL
Compensation manuelle du décalage statique
out_min
REAL
Valeur limite inférieure de la sortie
out_max
REAL
Valeur limite supérieure de la sortie
outrate
REAL
Valeur limite de modification de la sortie en unités
par seconde (≥ 0)
ff_inf
REAL
Valeur limite inférieure de la zone FF
ff_sup
REAL
Valeur limite supérieure de la zone FF
otff_inf
REAL
Valeur limite inférieure de la zone out_ff
33002224
PIDFF : Régulateur PID complet
Description des
paramètres
Info_PIDFF
33002224
Elément
Type de données
Signification
otff_sup
REAL
Valeur limite supérieure de la zone out_ff
Description de la structure de données
Elément
Type de données
Signification
dev
REAL
Valeur du décalage (PV – SP)
out_ff
REAL
Valeur de la composante Feed-Forward
355
PIDFF : Régulateur PID complet
Formules
Fonction de
transfert
Selon que la structure utilisée est mixte ou parallèle, la fonction de transmission est
la suivante :
Structure
Formules
Mixte
1
td × p
OUT = kp × 1 + ------------ + ------------------------------ × IN
ti × p
td
1 + æ ------ö × p
è kdø
Parallèle
td × p
1
OUT = kp + α × ------------ + α × ------------------------------ × IN
ti × p
td
1 + æ ------ö × p
è kdø
avec α = facteur
out_sup – out_inf
OUT = --------------------------------------------de mise à l'échelle
pv_sup – pv_inf
Formules de
calcul :
Les formules réellement utilisées varient en fonction de la forme incrémentale ou
absolue de l'algorithme employé par le bloc fonction.
En simplifiant à l'extrême, le bloc fonction peut appliquer les formules suivantes :
Algorithme
ti
Formules
Absolu
0
OUT = TermP + TermD + TermFF + outbias
OUTD = OUT ( new ) – OUT ( old )
Incrémental
>0
OUTD = TermP + TermI + TermD + TermFF
OUT = OUT ( old ) + OUTD ( new )
356
33002224
PIDFF : Régulateur PID complet
Explication des
grandeurs de
formules
33002224
Vous trouverez ci-après la signification des grandeurs de formule :
Tailles
Signification
(new)
Valeur calculée lors du cycle actuel du bloc fonction
(old)
Valeur calculée lors du cycle précédent du bloc fonction
OUT
Sortie en valeur absolue
OUTD
Sortie en valeur incrémentale
TermD
Valeur de la composante différentielle
TermFF
Valeur de la composante Feed-Forward (compensation de la perturbation)
TermI
Valeur de la composante intégrale
TermP
Valeur de la composante proportionnelle
357
PIDFF : Régulateur PID complet
Schéma fonctionnel du régulateur PIDFF
Schéma
fonctionnel
Schéma fonctionnel du régulateur PIDFF
ff_sup
otff_sup
Feed Forward
action
FF
ff_inf
a)
otff_inf
Overshoot
attenuation
DEV_WGH
-
Proportional
action
+
kp
ovs_att
pv_sup
dev
-
SP
pv_inf
Integral
action
+
+
+
b)
+
ti, K
dband
gain_kp
pv_dev
PV
Derivative
action
td, kd, K
a)
out_ff
+
Reverse
Direct
b)
out_max
+
+
Variation
limiter
Limiter
outrate
out_min
+
rev_dir
outbias
Manu
Auto
MAN_AUTO
out_sup
Limiter
TR_I
Tracking
358
OUT
TR_S
out_inf
33002224
PIDFF : Régulateur PID complet
Paramétrage
Structure mixte/
parallèle
(mix_par)
Algorithmes
absolus (ti = 0)
33002224
Le paramètre mix_par permet de sélectionner la structure :
Lorsque…
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, p. 358)
correspond à kp.
mix_par = 1
si 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 skp s'applique à
la composante intégrale et à la composante différentielle. Dans ce cas, le
gain K correspond au ratio entre la sortie et la gamme.
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.
359
PIDFF : Régulateur PID complet
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 :
OUT ( new ) = OUT ( old ) + OUTD
Cette forme d'algorithme permet d'intercaler un bloc fonction SERVOen aval du
régulateur afin d'obtenir une régulation astatique.
En outre, cette forme incrémentale offre les fonctionnalités suivantes :
360
Fonctionnalité
Commentaires
Composante intégrale
externe au module
(mit 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.
Nota : 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. Lorsque aw_type = 0, ce type est pris pour base.
Dans ce cas, il est possible que la sortie soit saturée et
s'éloigne subitement 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
uvre 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.
33002224
PIDFF : Régulateur PID complet
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 ( PV – ( 1 – ovs_att ) × SP ).
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 :
33002224
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).
361
PIDFF : Régulateur PID complet
Bande morte sur
l'écart (dband)
La bande morte permet de limiter les petits à-coups de compensation à la valeur de
l'actionneur, et ce lorsque le point de fonctionnement est atteint. tant que le
décalage reste sous dband en valeur absolue, le bloc fonction prend pour base la
valeur zéro lors du calcul.
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
Écart
modifié
Écart
modifié
Pente = gain_kp
Pente = gain_kp
dband
0 <= gain_kp < 1
Gain de
transition de la
composante
différentielle
362
DEV
dband
DEV
gain_kp > 1
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".
33002224
PIDFF : Régulateur PID complet
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 FeedForward 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 le formule suivante :
( FF – ff_inf ) × ( otff_sup – otff_inf )
out_ff = -------------------------------------------------------------------------------------------- + otff_inf
( ff_sup – ff_inf )
Un exemple d'application concret de cette fonction est présenté dans la section
Exemple d'application de la fonction Feed Forward, p. 372.
Note : Lorsque ff_sup = ff_inf, le calcul de la composante Feed_Forward est
ignoré.
Autres
propriétés
33002224
Ce bloc fonction possède les propriétés suivantes :
l Le paramètre outbias permet de préciser que le procédé ne contient pas de
composante intégrale (ti = 0).
l 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. Par contre, la sortie
incrémentale OUT_D ne tient jamais 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).
l La pente de variation de la sortie est limitée par le paramètre outrate.
l La sélection de l'action directe/inverse (paramètre rev_dir) permet d'adapter le
sens de régulation à la liaison actionneur/procédé.
l La composante différentielle peut avoir un impact sur la mesure (pv_dev = 0)
mais aussi sur le décalage (pv_dev = 1).
l pv_inf et pv_sup correspondent à la valeur inférieure et à la valeur supérieure de
la consigne.
l Le bloc fonction peut fonctionner en mode intégral pur (avec kp = 0).
363
PIDFF : Régulateur PID complet
Modes de fonctionnement
Sélection des
modes de
fonctionnement
Le bloc fonction PIDFF dispose de 3 modes de fonctionnement : Automatique,
Manuel et Tracking Le mode Tracking est prioritaire sur les autres modes de
fonctionnement, comme le montre le tableau ci-dessous.
Les modes de fonctionnement sont sélectionnés au moyen des entrées
MAN_AUTO et TR_S.
Commutation
Manuel->
Automatique ou
Tracking ->
Automatique
364
Mode de
fonctionnement
TR_S
MAN_AUTO
Signification
Automatique
0
1
Les sorties OUT et OUTD correspondent
au résultat des calculs effectués par le bloc
fonction. Les valeurs limites de la sortie
OUT sont out_min et out_max
Manuel
0
0
Le bloc fonction n'affecte pas de valeur à la
sortie OUT. L'utilisateur peut modifier
directement cette valeur. Dans ce mode de
fonctionnement, OUT restant limité, les
valeurs limites out_inf et out_sup
s'appliquent (statt out_min et out_max en
mode automatique).
Tracking
1
0 ou 1
L'entrée TR_I est transmise à la sortie
OUT. Comme en mode manuel, OUT se
situe entre les valeurs limites out_inf et
out_sup
Le mode de commutation dépend de bump:
Lorsque
…
Alors…
bump = 0
la commutation s'effectue sans à-coups.
Nota: Lorsque ti= 0, le paramètre outbias est calculé à nouveau. Ainsi, les
valeurs OUT peuvent redémarrer sans à-coups en commençant par la dernière
valeur du mode de fonctionnement précédent.
bump = 1
la commutation peut s'effectue avec à-coups
33002224
PIDFF : Régulateur PID complet
Équations détaillées
Vue d'ensemble
Ce chapitre est consacré aux équations détaillées pour les cas suivants :
l Convention relative aux variables intermédiaires et aux fonctions principales
utilisées dans les équations.
l Algorithme absolu, p. 367
l Algorithme incrémental régulateur PID, p. 368
l Algorithmes incrémentaux normaux (aw_type = 0)
l Avec fonction antisaturation sans à-coups (aw_type = 1)
l Algorithme incrémental Mode intégral, p. 370
l Algorithmes incrémentaux normaux (aw_type = 0)
l Avec fonction antisaturation sans à-coups (aw_type = 1)
Convention
Les équations suivantes emploient des variables et des fonctions différentes. Les
variables correspondant aux paramètres du bloc fonction ont déjà été décrites.
Néanmoins, vous trouverez dans le tableau ci-dessous une description des
principales variables intermédiaires ainsi que des fonctions appliquées.
33002224
365
PIDFF : Régulateur PID complet
Explication des
variables
intermédiaires
Nous expliquons ci-après les principales variables intermédiaires :
Variables
intermédiaires
Signification
DEV_WGH
DEV_WGH = PV - (1 - ovs_att) * SP
dt
Temps écoulé depuis la dernière exécution du bloc fonction
K
Gain de la composante intégrale et de la composante différentielle
Le gain varie selon la structure du bloc fonction (mixte ou parallèle)
et dépend du fait que la composante proportionnelle soit ajustée ou
non :
l Lorsque mix_par = 0 (structure mixte) et kp <> 0, alors K = kp
l Lorsque mix_par = 1 (structure parallèle) ou kp = 0, alors :)
K = Facteur d'échelle =
366
ou t_s up – out_inf
α = ------------------------------------------------pv_s up – pv_inf
(new)
Valeur calculée lors du cycle actuel du bloc fonction
(old)
Valeur calculée lors du cycle précédent du bloc fonction
OUTc
Avant limitation de la valeur de sortie calculée
sense
Sens de régulation
TermAW
Valeur de la fonction antisaturation sans à-coups
TermD
Valeur de la composante différentielle
TermFF
Valeur de la composante Feed-Forward (compensation de la
perturbation)
TermI
Valeur de la composante intégrale
TermP
Valeur de la composante proportionnelle
VAR
Variable utilisée pour le calcul de la composante différentielle
Sa valeur dépend du paramètre pv_dev :
l Lorsque pv_dev = 0, VAR = PV
l Lorsque pv_dev = 1, VAR = dev
33002224
PIDFF : Régulateur PID complet
Explication des
fonctions
Algorithme
absolu
Nous expliquons ci-après les principales fonctions :
Fonction
Signification
Sens de régulation
Le sens de régulation présente les directions de circulation
suivantes :
l +1
Il s'agit d'une action directe (rev_dir = 0), c'est-à-dire qu'un
décalage positif (PV – SP) génère une hausse de la valeur de
sortie.
l -1
Il s'agit d'une action inverse (rev_dir = 1), c'est-à-dire qu'un
décalage positif (PV – SP) génère une baisse de la valeur de
sortie.
Fonction ∆
∆(x(t)) = x(t) – x(t – 1)
"Limiter"
Fonction de limitation de la sortie du bloc fonction
Les équations suivantes s'appliquent aux régulateurs PD (ti = 0) ;
OUT = TermP + TermD + TermFF + outbias
OUTD = OUTP ( new ) – OUTP ( old )
OUT = limiter ( OUT )
Valeur de la composante proportionnelle TermP
TermP = sense × kp × dev
Valeur de la composante différentielle TermD
td × TermD ( old ) + K × td × kd × ( VAR( new ) – VAR ( old ) )
TermD = sense × ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------kd × dt + td
Valeur de la composante Feed-Forward TermFF
( FF – ff_inf ) × ( otff_sup – otff_inf )
TermFF = -------------------------------------------------------------------------------------------- + otff_inf
ff_sup – ff_inf
33002224
367
PIDFF : Régulateur PID complet
Équations détaillées : Algorithme incrémental régulateur PID
Algorithme
incrémental
régulateur PID
Régulateur PID :
aw_type = 0
Pour le régulateur PID (ti > 0), les équations sont distinctes en fonction de l'élément
aw_type selon les cas suivants :
Elément
Signification
aw_type = 0
Algorithmes incrémentaux classiques
aw_type = 1
Fonction d'antisaturation sans à-coups
Les équations suivantes s'appliquent aux algorithmes incrémentaux classiques des
régulateurs PID :
OUTD = TermP + TermI + TermD + TermFF
OUT = limiter ( OUT )
Lorsque en_rcpy = 0, alors :
OUT = OUT ( old ) + OUTD ( new )
Lorsque en_rcpy = 1, alors :
OUT = RCPY + OUTD ( new )
Valeur de la composante proportionnelle TermP :
TermP = sense × kp × [ ∆(DEV_WGH ) ]
Valeur de la composante intégrale TermI :
dt
TermI = sense × kp × ----- × dev
ti
Valeur de la composante différentielle TermD
td × TermD ( old ) + K × td × kd × ( VAR ( new) – VAR ( old ) )
TermD = ∆ sense × ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------kd × dt + td
Valeur de la composante Feed-Forward TermFF
( FF – ff_inf ) × ( otff_sup – otff_inf )
TermFF = ∆ -------------------------------------------------------------------------------------------- + otff_inf
( ff_sup – ff_inf )
368
33002224
PIDFF : Régulateur PID complet
Régulateur PID :
aw_type = 1
Les équations suivantes s'appliquent aux algorithmes incrémentaux des régulateurs
PID avec fonction d'antisaturation sans à-coups :
OUTD = TermP + TermI + TermD + TermFF + TermAW
OUTc = OUTc ( old ) + OUTD ( new )
OUT = limiter ( OUTc )
Valeur de la composante proportionnelle TermP :
TermP = sense × kp × [ ∆(DEV_WGH) ]
Valeur de la composante intégrale TermI :
dt
TermI = sense × kp × ----- × dev
ti
Valeur de la composante différentielle TermD
td × TermD ( old ) + K × td × kd × ( VAR ( new ) – VAR ( old ) )
TermD = ∆ sense × ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------kd × dt + td
Valeur de la composante Feed-Forward TermFF
( FF – ff_inf ) × ( otff_sup – otff_inf )
TermFF = ∆ -------------------------------------------------------------------------------------------- + otff_inf
( ff_sup – ff_inf )
Valeur de la fonction antisaturation sans à-coups TermAW
Lorsque en_rcpy = 0, alors :
dt
TermAW = ----- [ OUT(old) – OUTc(old) ]
ti
Lorsque en_rcpy = 1, alors :
dt
TermAW = ----- [ RCPY – OUTc(old) ]
ti
33002224
369
PIDFF : Régulateur PID complet
Équations détaillées : Algorithme incrémental Mode intégral
Algorithme
incrémental
Mode intégral
Mode intégral :
aw_type = 0
Le régulateur peut être mis en œuvre en mode intégral pur (kp = 0).
Les équations sont également différenciées en fonction de l'élément aw_type selon
les cas suivants :
Elément
Signification
aw_type = 0
Algorithmes incrémentaux classiques
aw_type = 1
Fonction d'antisaturation sans à-coups
Les équations suivantes s'appliquent aux algorithmes incrémentaux classiques des
régulateurs en mode intégral :
OUTD = TermI + TermFF
OUT = limiter ( OUT )
Lorsque en_rcpy = 0, alors :
OUT = OUT ( old ) + OUTD ( new )
Lorsque en_rcpy = 1, alors :
OUT = RCPY + OUTD ( new )
Valeur de la composante intégrale TermI :
dt
TermI = sense × α × ----- × dev
ti
Valeur de la composante Feed-Forward TermFF
( FF – ff_inf ) × ( otff_sup – otff_inf )
TermFF = ∆ -------------------------------------------------------------------------------------------- + otff_inf
( ff_sup – ff_inf )
370
33002224
PIDFF : Régulateur PID complet
Mode intégral :
aw_type = 1
Les équations suivantes s'appliquent aux algorithmes incrémentaux des régulateurs
intégraux avec fonction d'antisaturation sans à-coups ;
OUTD = TermI + TermFF + TermAW
OUTc = OUTc ( old ) + OUTD ( new )
OUT = limiter ( OUTc )
Valeur de la composante intégrale TermI :
dt
TermI = sense × α × ----- × dev
ti
Valeur de la composante Feed-Forward TermFF
( FF – ff_inf ) × ( otff_sup – otff_inf )
TermFF = ∆ -------------------------------------------------------------------------------------------- + otff_inf
( ff_sup – ff_inf )
Valeur de la fonction antisaturation sans à-coups TermAW
Lorsque en_rcpy = 0, alors :
dt
TermAW = ----- [ OUT(old) – OUTc(old) ]
ti
Lorsque en_rcpy = 1, alors :
dt
TermAW = ----- [ RCPY – OUTc(old) ]
ti
33002224
371
PIDFF : Régulateur PID complet
Exemples de bloc fonction PIDFF
Index des
exemples
Ce chapitre est consacré aux exemples suivants :
l Exemple d'application de la fonction Feed Forward, p. 372
l Exemples classiques de régulations, programmées à l'aide du bloc fonction
PIDFF
l Exemple de mise en cascade de deux régulateurs, p. 374
l Exemple de régulation analogue au mode cascade, p. 376
Exemple
d'application de
la fonction Feed
Forward
Sur un échangeur de chaleur, la température PV2 doit être réglée à la sortie du
circuit secondaire. Un régulateur PID commande la soupape d'entrée d'air chaud en
fonction de PV2 et de la consigne SP. Dans ce procédé de régulation, la
température de l'eau froide est considérée comme une grandeur perturbatrice
mesurable.
La fonction Feed Forward permet de générer une réaction à la moindre modification
de la température de l'eau froide sans attendre la baisse de PV2.
Représentation de la boucle :
SP
+ PV
TT2
PV2
PID
+
Fonction
de transfert
+
FF
Qc
Vapeur
TT1
Perturbation anticipative
372
Condensateur
33002224
PIDFF : Régulateur PID complet
Les hypothèses suivantes sont acceptées :
l La température de sortie du condensateur (eau froide – température) varie entre
5 °C et 25 °C avec une valeur moyenne de 15 °C.
l Une modification de température DT a un impact direct sur la température de
sortie de l'échangeur de chaleur.
l Pour compenser une hausse (ou une baisse) de température de 5 °C à la sortie
de l'échangeur de chaleur, la soupape à vapeur doit être fermée (ou ouverte) à
10%.
La paramètre d'entrée Feed Forward doit être réglé de telle manière que la
température de l'eau froide influence la soupape à vapeur comme suit :
Plage de
température
Effets
15 °C
inchangé
10% par 5 °C entre 5
et 25 °C
Sortie %
+ 20
+ 10
0
5
- 10
10
15
20
Température
25
5 de l'eau froide
(oC)
- 20
Réglages à réaliser
33002224
Elément
Valeur
ff_sup
25 °C
ff_inf
5 °C
otff_sup
10 %
otff_inf
- 10 %
373
PIDFF : Régulateur PID complet
Exemple de mise
en cascade de
deux régulateurs
Vous trouverez ci-après une représentation du schéma fonctionnel, partie 1 :
FBI_12_5 (1)
SAMPLETM
MASTER_ST
INTERVAL
DELSCANS
Q
MASTER (2)
PIDFF
MASTER_PV
MASTER_SP
SLAVE_SP
1
MASTER_PARA
SLAVE_PV
SLAVE_MAO
ENO
EN
PV
OUT
OUTD
SP
FF
RCPY
MAN_AUTO
MA_O
PARA
INFO
TR_I
STATUS
TR_S
FBI_12_3 (3)
SP_SEL
MASTER_MA
RSP
SP_RSP
PARA
PV
MA_I
SLAVE_SP
SP
LSP_MEM
STATUS
1
374
33002224
PIDFF : Régulateur PID complet
Vous trouverez ci-après une représentation du schéma fonctionnel, partie 2 :
FBI_12_4 (4)
SAMPLETM
SLAVE_ST
INTERVAL
DELSCANS
Q
SLAVE (5)
PIDFF
SLAVE_PV
1
OUT
1
SLAVE_PARA
ENO
EN
PV
OUT
OUTD
SP
FF
RCPY
MAN_AUTO
MA_O
PARA
INFO
TR_I
STATUS
TR_S
SLAVE_OUT
FBI_12_2 (6)
MS
SLAVE_MAN_AUTO
SLAVE_PARA_MS
33002224
IN
FORC
MA_FORC
MAN_AUTO
PARA
TR_I
TR_S
OUT
OUTD
MA_O
STATUS
OUT
SLAVE_MAO
375
PIDFF : Régulateur PID complet
Exemple de
régulation
analogue au
mode cascade
Vous trouverez ci-après une représentation du schéma fonctionnel :
FBI_13_1 (1)
PIDFF
TC2_PV
TC2_SP
TC2_OUT
1
TC2_PARA
PV
OUT
SP
OUTD
FF
RCPY
MA_O
MAN_AUTO
INFO
PARA
STATUS
TR_I
TR_S
TC2_OV
1
FBI_13_2 (2)
PIDFF
TC3_PV
TC3_SP
TC2_OUT
1
TC3_PARA
2
OUT
PV
SP
OUTD
FF
RCPY
MA_O
MAN_AUTO
INFO
PARA
STATUS
TR_I
TR_S
TC3_OUT
FBI_13_3 (4)
MS
TC2_FORC_MS
TC2_MA_FORC
TC2_MA_C
TC2_PARA_MS
IN
FORC
MA_FORC
MAN_AUTO
PARA
TR_I
TR_S
OUT
TC2_OUT
OUTD
MA_O
STATUS
TC2_MA_O
FBI_13_5 (3)
SELECTOR
1
2
376
IN1
IN2
OUT
SELECT
OUT
SELECT
33002224
PIDFF : Régulateur PID complet
Erreur d'exécution
Mot d'état
Le mot d'état affiche les messages suivants :
Bit
Bit 0 = 1
Erreur lors d'un calcul en valeurs en virgule flottante
Bit 1 = 1
Saisie d'une valeur non valide à une entrée en virgule flottante
Bit 2 = 1
Division par 0 lors d'un calcul en valeurs en virgule flottante
Bit 3 = 1
Débordement de capacité lors d'un calcul en valeurs en virgule flottante
Bit 4 = 1
Nota pour la
sortie OUT
33002224
Signification
Les comportements suivants sont signalés :
L'entrée SP déborde de la zone [pv_inf, pv_sup] : le bloc fonction emploie
la valeur pv_inf ou pv_sup. pour le calcul.
l Un des paramètres kp, dband, gain_kp, outrate est négatif : le bloc
fonction utiliser la valeur 0 au lieu de la valeur incorrecte du paramètre.
l kd < 1 (avec td <> 0) : le bloc fonction utilise la valeur 1 au lieu de la valeur
incorrecte de kd.
l Le paramètre ovs_att déborde de la zone [0, 1] : le bloc fonction emploie
la valeur 0 ou 1 pour le calcul.
l Un des paramètres out_min ou out_max dépasse de la zone [out_inf,
out_sup]. Le bloc fonction utilise la valeur out_inf ou out_sup pour le
calcul.
l Un des paramètres outbias, otff_inf ou otff_sup sort de la zone [(out_min
- out_max), (out_max - out_min)]. Le bloc fonction utilise la valeur
(out_min - out_max) ou (out_max - out_min) pour le calcul.
l
Bit 5 = 1
La sortie OUT a atteint la limite inférieure out_min (voir Nota
Bit 6 = 1
La sortie OUT a atteint la limite supérieure out_max (voir Nota
Bit 7 = 1
Les valeurs limites pv_inf et pv_sup sont identiques
Note : En mode manuel, ces bits restent à un pendant un seul cycle de
programme. Lorsque l'utilisateur saisit en OUT une valeur qui dépasse l'une des
valeurs limites, le bloc fonction attribue la valeur 1 au bit 5 ou 6, et écrête la valeur
saisie par l'opérateur. Lors de l'exécution suivante du bloc fonction, la valeur de
OUT ne dépasse plus de la zone et les bits 5 ou 6 sont remis à 0.
377
PIDFF : Régulateur PID complet
Message d'erreur
Une erreur est signalée en cas de détection d'une valeur non flottante à une entrée,
en cas d'incident lors d'un calcul avec des valeurs en virgule flottante ou en cas
d'égalité des valeurs limites pv_inf et pv_sup du régulateur. Dans ce cas, les sorties
OUT, OUTD, MA_O et INFO restent inchangées.
Avertissement
Un avertissement est émis dans les cas suivants :
l Un des paramètres kp, dband, gain_kp, outrate est négatif : le bloc fonction utilise
la valeur au lieu de la valeur incorrecte du paramètre.
l kd < 1 (avec td <> 0) : le bloc fonction utilise la valeur 1 au lieu de la valeur
incorrecte de kd.
l Le paramètre ovs_att déborde de la zone [0, 1] : le bloc fonction emploie la valeur
0 ou 1 pour le calcul.
l Un des paramètres out_min ou out_max dépasse de la zone [out_inf, out_sup].
Le bloc fonction utilise la valeur out_inf ou out_sup pour les calculs.
l Un des paramètres outbias, otff_inf ou otff_sup sort de la zone [(out_min out_max), (out_max - out_min)]. Le bloc fonction utilise la valeur (out_min out_max) ou (out_max - out_min) pour le calcul.
378
33002224
PIDP1 : Régulateur PID à structure
parallèle
40
Présentation
Introduction
Ce chapitre décrit le module PIDP1.
Contenu de ce
chapitre
Ce chapitre contient les sujets suivants :
33002224
Sujet
Page
Description sommaire
380
Représentation
381
Paramétrage du régulateur PIDP1
383
Modes de fonctionnement
385
Formules détaillées
386
Erreur d'exécution
388
379
PIDP1 : Régulateur PID à structure parallèle
Description sommaire
Description de la
fonction
Ce bloc fonction réalise un régulateur PID à structure strictement parallèle.
L'écart de régulation ERR est calculé entre la consigne SP et la mesure PV. L'écart
ERR provoque une modification de la sortie Y.
Les paramètres supplémentaires EN et ENO peuvent être configurés.
Propriétés
Ce bloc fonction possède les propriétés suivantes :
l Régulateur PID à structure strictement parallèle
l Désactivation indépendante de chacune des actions P, I et D
l Limitation des limites de commande en mode automatique
l Mesures Antisaturation uniquement pour l'action D active
l Antisaturation globale
l Modes Manuel, Pause et Automatique
l Commutation Manuel/Automatique sans à-coups
l Action D commutable sur la mesure d'entrée PV ou sur l'écart de régulation ERR
l Action D avec un retard variable
Fonction de
transfert
La fonction de transfert est la suivante :
KI
KD × s
G(s) = KP + ------ + ---------------------------------s
1
s + ------------------------TD_LAG
YD
YI
YP
Explication des tailles :
380
Tailles
Signification
YD
Action D
YI
Régulateur I
YP
Régulateur P
33002224
PIDP1 : Régulateur PID à structure parallèle
Représentation
Symbole
Représentation du module :
PIDP1
BOOL
BOOL
REAL
REAL
REAL
BOOL
BOOL
REAL
REAL
REAL
TIME
REAL
REAL
REAL
33002224
MAN
HALT
SP
PV
BIAS
D_ON_X
REVERS
KP
KI
KD
TD_LAG
YMAX
YMIN
YMAN
Y
ERR
REAL
REAL
QMAX
QMIN
BOOL
BOOL
381
PIDP1 : Régulateur PID à structure parallèle
Description des
paramètres
382
Description des paramètres du module
Paramètres
Type de données
Signification
MAN
BOOL
"1" : Mode manuel
HALT
BOOL
"1" : Mode de fonctionnement Pause
SP
REAL
Entrée consigne
PV
REAL
Grandeurs d'entrée
BIAS
REAL
Entrée de grandeur perturbatrice
D_ON_X
BOOL
"1" : Composante D sur la mesure;
"0" : Composante D sur l'écart de régulation
REVERS
BOOL
"1" : Action inverse
KP
REAL
Coefficient de proportionnelle (gain)
KI
REAL
Gain d'intégrale]
KD
REAL
Gain de dérivation]
TD_LAG
TIME
Temps de retard, action D
YMAX
REAL
Limite supérieure de sortie
YMIN
REAL
Limite inférieure de sortie
YMAN
REAL
Valeur manuelle
Y
REAL
Grandeur de commande
ERR
REAL
Écart de régulation
QMAX
BOOL
"1" = Y a atteint la limite supérieure
QMIN
BOOL
"1" = Y a atteint la limite inférieure
33002224
PIDP1 : Régulateur PID à structure parallèle
Paramétrage du régulateur PIDP1
Schéma
fonctionnel
Vous trouverez le schéma fonctionnel du module PIDP1 ci-après :
ERR
KP
P
SP
Antisaturation globale
KI
I
YP
+
ERR
YI
+
-
+
+
+
YMIN
YD
KD, TD_LAG
0
QMAX
YMAX
+
QMIN
Commande
Y
des modes
de
fonctionnement
D
BIAS
1
PV
D_ON_X
YMAN
Paramétrage
La structure du régulateur PIDP1 est représentée au Schéma fonctionnel, p. 383.
Le paramétrage du régulateur PIDP1 s'effectue tout d'abord par la définition des
simples paramètres PID, c'est-à-dire le gain proportionnel KP, le gain d'intégrale KI
et le gain de dérivation KD.
Les actions P, I et D peuvent être désactivées individuellement en mettant l'entrée
correspondante (KP, KI ou KD) à 0.
L'action D est retardée avec une constante de temps TD_LAG. La composante D
peut se baser soit sur l'écart de régulation ERR (D_ON_X = 0), soit sur la mesure
PV (D_ON_X = 1). Si l'action D est définie par la mesure PV, l'action D ne provoque
pas d'échelon en cas de modification de la consigne (modifications d'entrée SP). En
principe, l'action D ne s'applique qu'aux interférences ou aux modifications de
procédé.
33002224
383
PIDP1 : Régulateur PID à structure parallèle
Inversion du
sens de
régulation
Le comportement inverse du régulateur s'obtient en mettant l'entrée REVERS à 1.
REVERS = 0 provoque l’accroissement de la valeur de sortie en cas de perturbation
positive. REVERS = 1 provoque la diminution de la valeur de sortie en cas de
perturbation positive.
Limitation de la
grandeur de
commande
Les valeurs YMAX et YMIN constituent les limites supérieure et inférieure de la
sortie. Il en résulte : YMIN ≤ Y ≤ YMAX.
Les paramètres QMAX et QMIN indiquent que les valeurs limites sont atteintes ou
que le signal de sortie est limité.
l QMAX = 1 lorsque Y ≥ YMAX
l QMIN = 1 lorsque Y ≤ YMIN
La borne supérieure YMAX de limitation de la grandeur de commande doit être
supérieure à la borne inférieure YMIN.
Antisaturation
globale
Lorsque la sortie est limitée, l'antisaturation globale permet d'éviter que la
composante intégrale du régulateur maître ne grimpe démesurément. Le recours à
la limitation de l'intégrale n'a lieu que lorsque l'action I du régulateur est active. Les
limites de l'antisaturation sont celles des sorties du régulateur. Lors de la fonction
antisaturation, la composante D n'est pas prise en compte afin d'éviter l'écrêtage
des pointes, provoqués par l'action D.
La fonction d'antisaturation corrige le format de l'action I, ce qui donne :
YMIN – YP – BIAS ≤ YI ≤ YMAX – YP – BIAS
Sélection des
types de
régulateurs
384
Vous pouvez sélectionner les différents types de régulateur via les paramètres KP,
KI et KD :
Type de régulateur
KP
KI
KD
Régulateur P
>0
=0
=0
Régulateur PI
>0
>0
=0
Régulateur PD
>0
=0
>0
Régulateur PID
>0
>0
>0
Régulateur I
=0
>0
=0
33002224
PIDP1 : Régulateur PID à structure parallèle
Modes de fonctionnement
Sélection des
modes de
fonctionnement
Mode
automatique
Trois modes de fonctionnement peuvent être sélectionnés à l'aide des paramètres
MAN et HALT :
Mode de
fonctionnement
MAN
HALT
Automatique
0
0
Manuel
1
0 ou 1
Pause
0
1
En mode automatique, la sortie Y est déterminée au moyen de l'algorithme discret
PID en fonction de la mesure X et de la consigne SP. La sortie est limitée par YMAX
et YMIN. Les limites de commande coïncident avec les limites de l'antisaturation
globale.
La commutation du mode automatique au mode manuel se produit normalement
sans à-coups, car la sortie Y peut prendre toute valeur entre YMAX et YMIN et Y
prend directement la valeur YMAN lors de la commutation.
Cependant, si la commutation automatique-manuel doit tout de même se produire
sans à-coups, il existe deux possibilités qui sont données à titre d'exemple pour un
régulateur PID1 (voir Commutation du mode automatique en mode manuel, p. 324).
Mode manuel
En mode manuel, la valeur manuelle YMAN est transmise directement à la sortie Y.
La sortie de réglage est cependant limitée par YMAX et YMIN. Les grandeurs
internes sont ajustées de telle manière que le régulateur (en cas d'action I active)
puisse commuter du mode manuel en automatique sans à-coups. Les limites de
commande coïncident avec les limites de l'antisaturation globale.
Dans ce mode de fonctionnement, l'action D est mise automatiquement à 0.
Mode de
fonctionnement
Pause
En mode pause, la sortie du régulateur reste dans son état précédent et le bloc
fonction ne modifie pas la sortie Y du régulateur (le régulateur s'arrête), c'est-à-dire
Y = Y(old). Les grandeurs internes sont progressivement adaptées de manière à ce
que la somme de leurs actions corresponde à la sortie de commande. Le régulateur
peut ainsi quitter sa position actuelle sans à-coups (avec constante I inactive). Les
limites de commande coïncident avec les limites de l'antisaturation globale.
Dans ce mode de fonctionnement, l'action D est mise automatiquement à 0.
33002224
385
PIDP1 : Régulateur PID à structure parallèle
Formules détaillées
Explication des
grandeurs de
formules
Grandeur de
commande
Signification des grandeurs dans les formules :
Tailles
Signification
dt
Temps entre le cycle actuel et le cycle précédent
ERR
Écart de régulation (SP – PV)
ERR ( new )
Valeur de l'écart de régularisation dans l'étape d'exécution courante
ERR ( ol d )
Valeur de l'écart de régularisation dans l'étape d'exécution précédente
BIAS
Perturbation anticipative
PV ( new )
Valeur de la grandeur de régularisation dans l'étape d'exécution
courante
PV ( old )
Valeur de la grandeur de régularisation dans l'étape d'exécution
précédente
Y
Sortie courante (mode de fonctionnement Pause) ou YMAN (mode de
fonctionnement Manuel)
YD
Action D
YI
Régulateur I
YP
Régulateur P
La grandeur de commande est constituée de différentes grandeurs partielles :
Y = YP + YI + YD + BIAS
Après addition des actions, une limitation des grandeurs de commande se produit.
Il en résulte :
YMIN ≤ Y ≤ YMAX
Écart de
régulation
386
L'écart de régulation se présente comme suit :
Lorsque
Alors
REVERS = 0
ERR = SP - PV
REVERS = 1
ERR = PV - SP
33002224
PIDP1 : Régulateur PID à structure parallèle
Index pour le
calcul des
actions de
régulation
Vous trouverez ci-après un index présentant le calcul des actions de régulation en
fonction des gains KP, KI et KD :
l Action P YP pour le mode de fonctionnement Manuel, Pause et Automatique
l Action I YI en mode automatique
l Action I YI en mode Manuel et Pause
l Action D YD en mode automatique
l Action D YD en mode Manuel et Pause
Action P YP pour
tous les modes
de
fonctionnement
YP pour le mode de fonctionnement Manuel, Pause et Automatique se présente
comme suit :
Action I YI en
mode
automatique
YI en mode automatique se présente comme suit :
YP = KP × ERR
Pour KI > 0 :
ERR ( new ) + ERR ( old )
YI ( new ) = YI ( old ) + KI × dt × -----------------------------------------------------2
Pour KI = 0 :
YI = 0
L'action I est construite selon la règle du trapèze.
Action I YI en
mode Manuel et
Pause
YI en mode de fonctionnement Manuel et Pause se présente comme suit :
Pour KI > 0 :
YI = Y – ( YP – BIAS )
Pour KI = 0 :
YI = 0
Action D YD en
mode
automatique
YD en mode automatique et cascade se présente comme suit :
Pour KD > 0 et D_ON_X = 0 :
TD_LAG
YD ( new ) = ----------------------------------- × ( YD ( ol d ) + KD × ( ERR ( new ) – ERR ( old ) ) )
dt + TD_LAG
Pour KD > 1 et D_ON_X = 0 :
TD_LAG
YD ( new ) = ----------------------------------- × ( YD ( ol d ) + KD × ( PV ( old ) – PV ( new ) ) )
dt + TD_LAG
Pour KD = 0 :
YD = 0
Action D YD en
mode Manuel et
Pause
33002224
YD en mode de fonctionnement Manuel et Pause se présente comme suit :
YD = 0
387
PIDP1 : Régulateur PID à structure parallèle
Erreur d'exécution
Message d'erreur
388
Si YMAX < YMIN, un message d'erreur s'affiche.
33002224
PIP : Régulateur cascade PIP
41
Présentation
Introduction
Ce chapitre décrit le module PIP.
Contenu de ce
chapitre
Ce chapitre contient les sujets suivants :
33002224
Sujet
Page
Description sommaire
390
Représentation
391
Schéma fonctionnel du bloc fonction PIP
393
Paramétrage du régulateur cascade PIP
394
Modes de fonctionnement
396
Formules détaillées
398
Erreur d'exécution
399
389
PIP : Régulateur cascade PIP
Description sommaire
Description de la
fonction
Le bloc fonction représente un régulateur en cascade qui se compose d'un
régulateur maître PI et d'un régulateur suiveur P.
L'écart de régulation ERR est calculé entre la grandeur de consigne SP et la mesure
PV.
L'écart de régulation permet au régulateur maître de générer une consigne SP2
pour le régulateur suiveur. Sur la base de la différence entre SP2 et PV2, le
régulateur suiveur génère la sortie Y.
Les paramètres supplémentaires EN et ENO peuvent être configurés.
Propriétés
Ce bloc fonction possède les propriétés suivantes :
l PI est le régulateur maître ; P est le régulateur suiveur
l Limitation de la grandeur de commande
l Antisaturation globale du régulateur PI
l Modes Manuel, Régulation à valeur fixe, Pause et Automatique
Fonction de
transfert
La fonction de transfert des régulateurs est la suivante :
Coefficient de
proportionnelle
390
Régulateur
Fonction de transfert
Régulateur maître (régulateur
PI)
1
G(s) = ga in1 × æ 1 + ------------ö
è
ti × sø
Régulateur suiveur (régulateur
P)
G( s) = gain2
Le coefficient de proportionnelle du régulateur maître est indiqué comme suit :
YP = gain1 × ERR
33002224
PIP : Régulateur cascade PIP
Représentation
Symbole
Représentation du module
PIP
REAL
REAL
REAL
Mode_PIP
Para_PIP
REAL
REAL
REAL
Description des
paramètres PIP
33002224
SP
PV
PV2
MODE
PARA
YMAN
SP_FIX
OFF
REAL
REAL
REAL
Y
ERR
SP2
Stat_MAXMIN
STATUS
Description des paramètres du module
Paramètres
Type de données
Signification
SP
REAL
Consigne
PV
REAL
Mesure du régulateur maître
PV2
REAL
Mesure du régulateur suiveur (mesure auxiliaire)
MODE
Mode_PIP
Modes de fonctionnement
PARA
Para_PIP
Paramètres
YMAN
REAL
Valeur manuelle (de la sortie Y)
SP_FIX
REAL
Valeur fixe (valeur manuelle de la consigne du
régulateur suiveur)
OFF
REAL
Décalage (offset) sur la sortie du régulateur P
Y
REAL
Grandeur de commande
ERR
REAL
Écart de régulation
SP2
REAL
Consigne du régulateur suiveur
STATUS
Stat_MAXMIN
État de la sortie Y
391
PIP : Régulateur cascade PIP
Description des
paramètres
Mode_PIP
Description des
paramètres
Para_PIP
Description des
paramètres
Stat_MAXMIN
392
Description de la structure de données
Elément
Type de données
Signification
man
BOOL
"1" : Mode manuel
halt
BOOL
"1" : Mode de fonctionnement Pause
fix
BOOL
"1" : Mode régulation à valeur fixe
Description de la structure de données
Elément
Type de données
gain1
REAL
Signification
Coefficient de proportionnelle (gain) du régulateur PI
ti
TIME
Temps d'action intégrale du régulateur PI
gain2
REAL
Coefficient de proportionnelle (gain) du régulateur P
ymax
REAL
Limite supérieure de sortie
ymin
REAL
Limite inférieure
Description de la structure de données
Elément
Type de données
Signification
qmax
BOOL
"1" = Y a atteint la limite supérieure
qmin
BOOL
"1" = Y a atteint la limite inférieure
33002224
PIP : Régulateur cascade PIP
Schéma fonctionnel du bloc fonction PIP
Schéma
fonctionnel
Vous trouverez le schéma fonctionnel du module PIP ci-après :
OFF
SP_FIX
ERR
SP2
1
Régulateur PI
SP
Régulateur P
0
+
+
+
gain1, ti
-
PV
fix
+
a)
gain2
+
PV2
Procédé
b)
Y_MAN
1
q_max
ymax
0
Y
ymin
q_min
a)
man
b)
33002224
393
PIP : Régulateur cascade PIP
Paramétrage du régulateur cascade PIP
Schéma de
principe
Schéma fonctionnel régulateur cascade PIP
Procédé
SP
Y1
SP2
PI
PV
P
Y
S1
PV2
S2
Paramétrage
La structure du régulateur PIP est représentée au Schéma de principe , p. 394.
Le paramétrage du bloc fonction est réalisé au moyen des seuls paramètres PI, à
savoir le coefficient de proportionnelle gain1 et le temps d'action intégrale ti.
L'action I peut également être désactivée en mettant ti à 0.
Suit le paramétrage du régulateur P basé sur le coefficient de proportionnelle gain2.
Limitation de la
grandeur de
commande
394
Une limitation de la sortie s'effectue à la sortie du régulateur suiveur, il en résulte :
ymin ≤ Y ≤ ymax
33002224
PIP : Régulateur cascade PIP
Antisaturation
globale
(régulateur PI)
Lorsque la sortie est limitée, l'antisaturation globale permet d'éviter que la
composante intégrale du régulateur maître ne grimpe démesurément. Le dispositif
antisaturation n'est exécuté que si la composante I du régulateur n'est pas
désactivée (ti = 0).
Les limites de l'antisaturation du régulateur maître PI sont adaptées de manière
dynamique à l'écart de régulation actuel du régulateur suiveur et aux limites ymax
et ymin.
Si la sortie est limitée, la composante intégrale est limitée de la manière suivante :
l si la valeur supérieure est atteinte :
ymax – OFF
YI = æ -------------------------------- + PVö – YP
è
ø
gain2
l si la valeur inférieure est atteinte :
ymin – OFF
YI = æ ------------------------------- + PVö – YP
è
ø
gain2
33002224
395
PIP : Régulateur cascade PIP
Modes de fonctionnement
Sélection des
modes de
fonctionnement
Mode
automatique
Quatre modes de fonctionnement peuvent être sélectionnés à l'aide des éléments
man, halt et fix.
Mode de
fonctionnement
man
halt
fix
Automatique
0
0
0
Manuel
1
0 ou 1
0
Pause
0
1
0
Régulation à valeur fixe
0
0
1
En mode automatique, la sortie Y est déterminée par la régulation, en fonction des
mesures PV, PV2 et des consignes SP, SP2. La sortie est limitée par ymax et ymin.
La commutation du mode automatique au mode manuel se produit normalement
sans à-coups, car la sortie Y peut prendre toute valeur entre ymax et ymin et Y prend
directement la valeur YMAN lors de la commutation.
Cependant, si la commutation automatique-manuel doit absolument se produire
sans à-coups, il existe deux possibilités qui sont données à titre d'exemple pour un
régulateur PID (voir Commutation du mode automatique en mode manuel, p. 311 ).
Mode manuel
En mode manuel, le régulateur P fonctionne en mode manuel. La composante I du
régulateur PI est adaptée pour assurer une commutation sans à-coups.
La valeur manuelle YMAN est transmise directement à la sortie Y. La sortie de
réglage est cependant limitée par ymax et ymin. La composante intégrale du
régulateur maître est adaptée de telle manière que le régulateur puisse commuter
sans à-coups de manuel à automatique (la composante I étant active).
Mode de
fonctionnement
Pause
396
En mode pause, la sortie du régulateur reste dans son état précédent et le bloc
fonction ne modifie pas la sortie Y du régulateur (le régulateur s'arrête), c'est-à-dire
Y = Y(old). Le mode Pause est indiqué, entre autres, pour affecter une valeur à la
sortie Y du régulateur à l'aide d'un appareil externe. Les grandeurs internes sont
adaptées de telle manière que le régulateur continue sans à-coups depuis sa
position actuelle. La sortie de réglage est cependant limitée par ymax et ymin.
33002224
PIP : Régulateur cascade PIP
Mode régulation
à valeur fixe
En mode régulation à valeur fixe, le régulateur P fonctionne en mode automatique
et le régulateur PI en mode pause.
La valeur fixe SP_FIX est transmise directement à la sortie de commande Y1 du
régulateur PI (= SP2). La sortie Y du régulateur PIP est limitée par ymax et ymin. La
composante intégrale du régulateur maître est adaptée de telle manière que le
régulateur puisse commuter sans à-coups de la régulation à valeur fixe en mode
automatique (la composante I étant active).
33002224
397
PIP : Régulateur cascade PIP
Formules détaillées
Explication des
grandeurs de
formules
Signification des grandeurs dans les formules suivantes :
Tailles
Signification
dt
Temps entre le cycle actuel et le cycle précédent
ERR
Écart de régulation (SP – PV)
ERR ( new )
Valeur de l'écart de régularisation dans l'étape d'exécution courante
ERR ( ol d )
Valeur de l'écart de régularisation dans l'étape d'exécution précédente
OFF
Décalage (offset) sur la sortie du régulateur P
Y
Grandeur de commande
Y1
Y du régulateur principal
YI
Régulateur I
YP
Régulateur P
Index pour le
calcul des
actions de
régulation
Vous trouverez ci-après un index présentant le calcul des actions de régulation et
des sorties pour les différents modes de fonctionnement :
l YI, Y, SP2 en mode automatique
l YI, Y und SP2 en mode manuel
l YI, Y et SP2 en mode pause
l YI, Y et SP2 en mode régulation à valeur fixe
Mode
automatique
Le signal de sortie Y du régulateur en cascade vaut donc :
Y = ( SP2 – PV2 ) × gain2 + OFF
Le signal d'entrée SP2 du régulateur suiveur vaut donc :
SP2 = YP + YI
La composante intégrale YI du régulateur maître en mode automatique est indiquée
comme suit :
dt ERR ( new ) + ERR ( old )
YI ( ne w ) = YI ( old ) + gain1 × ----- × -----------------------------------------------------ti
2
L'action I est construite selon la règle du trapèze.
398
33002224
PIP : Régulateur cascade PIP
Mode manuel
Le signal de sortie Y du régulateur en cascade vaut donc :
Y = YMAN
Le signal d'entrée SP2 du régulateur suiveur vaut donc :
Y – OFF
SP2 = ---------------------- + PV2
gain2
La composante intégrale YI du régulateur maître en mode manuel est indiquée
comme suit :
YI = SP2 – ( SP – PV ) × gain1
Mode de
fonctionnement
Pause
Le signal de sortie Y du régulateur en cascade vaut donc :
Y = Y ( ol d )
Le signal d'entrée SP2 du régulateur suiveur vaut donc :
Y – OFF
SP2 = ---------------------- + PV2
gain2
La composante intégrale YI du régulateur maître en mode pause est indiquée
comme suit :
YI = SP2 – ( SP – PV ) × gain1
Mode régulation
à valeur fixe
Le signal de sortie Y du régulateur en cascade vaut donc :
Y = ( SP2 – PV2 ) × gain2 + OFF
Le signal d'entrée SP2 du régulateur suiveur vaut donc :
SP2 = SP_FIX
La composante intégrale YI du régulateur maître en mode régulation à valeur fixe
est indiquée comme suit :
YI = SP2 – ( SP – PV ) × gain1
Erreur d'exécution
Message d'erreur
33002224
Un message d'erreur s'affiche
l en cas d'affectation d'un nombre à virgule flottante non valide à l'entrée PV, PV2,
YMAN ou SP_FIX
l ymax < ymin
399
PIP : Régulateur cascade PIP
400
33002224
PPI : Régulateur cascade PPI
42
Présentation
Introduction
Ce chapitre décrit le module PPI.
Contenu de ce
chapitre
Ce chapitre contient les sujets suivants :
33002224
Sujet
Page
Description sommaire
402
Représentation
403
Schéma fonctionnel du bloc fonction PPI
405
Paramétrage du régulateur cascade PPI
406
Modes de fonctionnement
408
Formules détaillées
409
Erreur d'exécution
411
401
PPI : Régulateur cascade PPI
Description sommaire
Description de la
fonction
Le bloc fonction représente un régulateur en cascade qui se compose d'un
régulateur maître P et d'un régulateur suiveur PI.
L'écart de régulation ERR est calculé entre la grandeur de consigne SP et la mesure
PV.
L'écart de régulation permet au régulateur maître de générer une consigne SP2
pour le régulateur suiveur. Sur la base de la différence entre SP2 et PV2, le
régulateur suiveur génère la sortie Y.
Les paramètres supplémentaires EN et ENO peuvent être configurés.
Propriétés
Ce bloc fonction possède les propriétés suivantes :
l P est le régulateur maître ; PI est le régulateur suiveur
l Limitation de la grandeur de commande
l Antisaturation globale du régulateur PI
l Modes Manuel, Régulation à valeur fixe, Pause et Automatique
Fonction de
transfert
La fonction de transfert des régulateurs est la suivante :
Régulateur
Régulateur maître (régulateur
P)
Régulateur suiveur (régulateur
PI)
Coefficient de
proportionnelle
402
Fonction de transfert
G(s) = ga in 1
1
G(s) = ga in2 × æ 1 + ------------ö
è
ti × sø
Le coefficient de proportionnelle du régulateur suiveur est indiqué comme suit :
YP = gain2 × ( SP2 – PV2 )
33002224
PPI : Régulateur cascade PPI
Représentation
Symbole
Représentation du module
PPI
REAL
REAL
REAL
Mode_PIP
Para_PIP
REAL
REAL
REAL
Description des
paramètres PPI
33002224
SP
PV
PV2
MODE
PARA
YMAN
SP_FIX
OFF
REAL
REAL
REAL
Y
ERR
SP2
Stat_MAXMIN
STATUS
Description des paramètres du module
Paramètres
Type de données
Signification
SP
REAL
Consigne du régulateur maître
PV
REAL
Mesure du régulateur maître
PV2
REAL
Mesure du régulateur suiveur (mesure auxiliaire)
MODE
Mode_PPI
Modes de fonctionnement
PARA
Para_PPI
Paramètres
YMAN
REAL
Valeur manuelle (de la sortie Y)
SP_FIX
REAL
Valeur fixe (valeur manuelle de la consigne du
régulateur suiveur)
OFF
REAL
Décalage (offset) sur la sortie du régulateur P
Y
REAL
Grandeur de commande
ERR
REAL
Écart de régulation
SP2
REAL
Consigne du régulateur suiveur
STATUS
Stat_MAXMIN
État de la sortie Y
403
PPI : Régulateur cascade PPI
Description des
paramètres
Mode_PPI
Description des
paramètres
Para_PPI
Description des
paramètres
Stat_MAXMIN
404
Description de la structure de données
Elément
Type de données
Signification
man
BOOL
"1" : Mode manuel
halt
BOOL
"1" : Mode de fonctionnement Pause
fix
BOOL
"1" : Mode régulation à valeur fixe
Description de la structure de données
Elément
Type de données
Signification
gain1
REAL
Coefficient de proportionnelle (gain) du régulateur P
ti
TIME
Temps d'action intégrale du régulateur PI
gain2
REAL
Coefficient de proportionnelle (gain) du régulateur PI
ymax
REAL
Limite supérieure de sortie
ymin
REAL
Limite inférieure
Description de la structure de données
Elément
Type de données
Signification
qmax
BOOL
"1" = Y a atteint la limite supérieure
qmin
BOOL
"1" = Y a atteint la limite inférieure
33002224
PPI : Régulateur cascade PPI
Schéma fonctionnel du bloc fonction PPI
Schéma
fonctionnel
Vous trouverez le schéma fonctionnel du module PPI ci-après :
OFF
SP_FIX
ERR
SP2
1
Régulateur P
SP
+
-
+
+
gain1
PV
Régulateur PI
0
+
gain2, ti
fix
a)
PV2
Procédé
b)
Y_MAN
1
qmax
ymax
0
Y
ymin
qmin
a)
man
b)
33002224
405
PPI : Régulateur cascade PPI
Paramétrage du régulateur cascade PPI
Schéma de
principe
Schéma fonctionnel régulateur cascade PPI
Procédé
SP
Y1
SP2
P
PV
PI
Y
S1
PV2
S2
Paramétrage
La structure du régulateur PPI est représentée au Schéma de principe , p. 406.
Le paramétrage du bloc fonction s'effectue en définissant le coefficient de
proportionnelle gain1 et le décalage de la sortie du régulateur P (OFF).
Suit le paramétrage du régulateur P basé sur le coefficient de proportionnelle gain2
et le temps d'action intégrale ti.
L'action I peut également être désactivée en mettant ti à 0.
Les bornes ymax et ymin limitent la sortie vers le haut et vers le bas.
Les paramètres qmax et qmin indiquent que les valeurs limites sont atteintes et que
le signal de sortie est limité.
l qmax = 1, wenn Y ≥ ymax
l qmin = 1, wenn Y ≤ ymin
Limitation de la
grandeur de
commande
406
Après addition des actions, une limitation des grandeurs de commande se produit.
Il en résulte : ymin ≤ Y ≤ ymax
33002224
PPI : Régulateur cascade PPI
Antisaturation
globale
(régulateur PI)
Lorsque la sortie est limitée, l'antisaturation globale permet d'éviter que la
composante intégrale du régulateur maître ne grimpe démesurément. Le dispositif
antisaturation n'est exécuté que si la composante I du régulateur suiveur n'est pas
désactivée.
L'antisaturation globale a lieu lorsque
Y ≥ ymax ou Y ≤ ymin
Il en résulte :
YI = Y - YP
33002224
407
PPI : Régulateur cascade PPI
Modes de fonctionnement
Sélection des
modes de
fonctionnement
Mode
automatique
Quatre modes de fonctionnement peuvent être sélectionnés à l'aide des éléments
man, halt et fix.
Mode de
fonctionnement
man
halt
fix
Automatique
0
0
0
Manuel
1
0 ou 1
0
Pause
0
1
0
Régulation à valeur fixe
0
0
1
En mode automatique, la sortie Y est déterminée par la régulation, en fonction des
mesures PV, PV2 et des consignes SP, SP2. La sortie est limitée par ymax et ymin.
La commutation du mode automatique au mode manuel se produit normalement
sans à-coups, car la sortie Y peut prendre toute valeur entre ymax et ymin et Y prend
directement la valeur YMAN lors de la commutation.
Cependant, si la commutation automatique-manuel doit absolument se produire
sans à-coups, il existe deux possibilités qui sont données à titre d'exemple pour un
régulateur PID (voir Commutation du mode automatique en mode manuel, p. 311 ).
Mode manuel
La valeur manuelle YMAN est transmise directement à la sortie Y. La sortie de
réglage est cependant limitée par ymax et ymin. Les grandeurs internes sont
ajustées de telle manière que le régulateur (en cas d'action I active) puisse
commuter du mode manuel en automatique sans à-coups.
Mode de
fonctionnement
Pause
En mode pause, la sortie du régulateur reste dans son état précédent et le bloc
fonction ne modifie pas la sortie Y du régulateur (le régulateur s'arrête), c'est-à-dire
Y = Y(old). Le mode Pause est indiqué, entre autres, pour affecter une valeur à la
sortie Y du régulateur à l'aide d'un appareil externe. Les grandeurs internes sont
adaptées de telle manière que le régulateur continue sans à-coups depuis sa
position actuelle. La sortie de réglage est cependant limitée par ymax et ymin.
Mode régulation
à valeur fixe
Dans ce mode de fonctionnement, la valeur fixe SP_FIX est transmise directement
sur l'entrée consigne du régulateur PI (SP2). Le régulateur PI fonctionne en mode
automatique.
408
33002224
PPI : Régulateur cascade PPI
Formules détaillées
Explication des
grandeurs de
formules
Signification des grandeurs dans les formules suivantes :
Tailles
Signification
dt
Durée actuelle d'échantillonnage
ERR
Écart de régulation (SP – PV)
err2 ( new )
Écart de régulation (SP2-PV2)
err2 ( old )
Valeur de l'écart de régularisation dans l'étape d'exécution précédente
OFF
Décalage (offset) sur la sortie du régulateur P
Y
Grandeur de commande
YI
Régulateur I
YP
Régulateur P
Sortie du
régulateur maître
La sortie du régulateur maître est indiquée comme suit :
Index pour le
calcul des
actions de
régulation
Vous trouverez ci-après un index présentant le calcul des actions de régulation et
des sorties en fonction des différents modes de fonctionnement :
l YI et Y en mode automatique
l YI, Y und SP2 en mode manuel
l YI, Y et SP2 en mode pause
l YI, YP et SP2 en mode régulation à valeur fixe
Mode
automatique
Le signal de sortie Y du régulateur en cascade vaut donc :
Y1 = SP2 = gain1 × ERR + OFF
Y = YP + YI
La composante intégrale YI du régulateur suiveur en mode automatique est
indiquée comme suit :
dt err2( new ) + err2 ( old )
YI ( ne w ) = YI ( old ) + gain2 × ----- × --------------------------------------------------ti
2
L'action I est construite selon la règle du trapèze.
33002224
409
PPI : Régulateur cascade PPI
Mode manuel
Le signal de sortie Y du régulateur en cascade vaut donc :
Y = YMAN
Le signal d'entrée SP2 du régulateur suiveur vaut donc :
SP2 = gain1 × ( SP – PV ) + OFF
La composante intégrale YI du régulateur suiveur en mode manuel est indiquée
comme suit :
YI = Y – ( SP2 – PV2 ) × gain2
Mode de
fonctionnement
Pause
Le signal de sortie Y du régulateur en cascade vaut donc :
Y = Y ( ol d )
Le signal d'entrée SP2 du régulateur suiveur vaut donc :
SP2 = gain1 × ( SP – PV ) + OFF
La composante intégrale YI du régulateur suiveur en mode pause est indiquée
comme suit :
YI = Y – ( SP2 – PV2 ) × gain2
Mode régulation
à valeur fixe
Le signal de sortie Y du régulateur en cascade vaut donc :
Y = YP + YI
Le signal d'entrée SP2 du régulateur suiveur vaut donc :
SP2 = SP_FIX
La composante intégrale YI du régulateur suiveur en mode régulation à valeur fixe
est indiquée comme suit :
dt err2( new ) + err2 ( old )
YI ( ne w ) = YI ( old ) + gain2 × ----- × --------------------------------------------------ti
2
La composante proportionnelle YP est indiquée comme suit :
YP = gain2 × ( SP2 – PV2 )
410
33002224
PPI : Régulateur cascade PPI
Erreur d'exécution
Message d'erreur
33002224
Un message d'erreur s'affiche
l en cas d'affectation d'un nombre à virgule flottante non valide à l'entrée PV, PV2,
YMAN ou SP_FIX
l ymax < ymin
411
PPI : Régulateur cascade PPI
412
33002224
PWM : Modulation à largeur
d'impulsion
43
Présentation
Introduction
Ce chapitre décrit le module PWM.
Contenu de ce
chapitre
Ce chapitre contient les sujets suivants :
33002224
Sujet
Page
Description sommaire
414
Représentation
415
Formules
416
Description détaillée
417
Exemples de bloc fonction PWM
420
413
PWM : Modulation à largeur d'impulsion
Description sommaire
Usage du module
La sélection des composants de réglage ne s'effectue pas uniquement au moyen
des grandeurs analogiques mais aussi par les signaux de réglage binaires. La
conversion de valeurs analogiques en signaux de sortie binaires s'effectue p. ex. par
modulation à largeur d'impulsion (PWM) ou modulation par impulsion de durée
(PDM).
L'énergie moyenne ajustée de l'actionneur (énergie de commande) doit
correspondre à la valeur d'entrée analogique (X) du bloc modulateur.
Description de la
fonction
Le bloc fonction PWM effectue la conversion de valeurs analogiques en signaux de
sortie numériques destinés à Concept.
Pour la modulation à largeur d'impulsion (PWM), à période de cycle constante, un
signal 1 est délivré dont la durée dépend de la valeur analogique. L'énergie
moyenne réglée correspond au quotient entre la durée de l'impulsion T_on et la
période t_period..
Pour assurer que l'énergie moyenne ajustée puisse correspondre à la grandeur
d'entrée analogique X, la relation suivante doit être vérifiée :
T_on ∼ X
Les paramètres supplémentaires EN et ENO peuvent être configurés.
Généralités
relatives à la
sélection de
l'actionneur
En général, la commande binaire de l'actionneur s'effectue sur la base de deux
signaux binaires Y_POS et Y_NEG.
Sur un moteur, la sortie Y_POS correspond p. ex. au signal "sens direct" et la sortie
Y_NEG au signal "sens inverse". Sur un four, les sorties Y_POS et Y_NEG peuvent
être interprétées comme "chauffage" et "refroidissement".
Si l'organe de commande est un moteur, une impulsion de freinage doit éventuellement être générée après le signal de démarrage pour les entraînements à arrêt
non automatique, afin d'éviter la rotation inertielle. Afin de préserver l'électronique
de puissance, un temps de pause t_pause doit être intercalé entre l'impulsion de
démarrage T_on et l'impulsion de freinage t_brake afin d'éviter les courts-circuits.
414
33002224
PWM : Modulation à largeur d'impulsion
Représentation
Symbole
Représentation du module
PWM
REAL
BOOL
Para_PWM
Description des
paramètres PWM
Description des
paramètres
Para_PWM
33002224
X
R
PARA
BOOL
BOOL
Y_POS
Y_NEG
Description des paramètres du module
Paramètres
Type de données
Signification
X
REAL
Grandeurs d'entrée
R
BOOL
Mode Réinitialisation ("1" = Reset)
PARA
Para_PWM
Paramètres
Y_POS
BOOL
Sortie pour valeurs X positives
Y_NEG
BOOL
Sortie pour valeurs X négatives
Description de la structure de données
Elément
Type de données
Signification
t_period
TIME
Période
t_pause
TIME
Temps de pause
t_brake
TIME
Temps de freinage
t_min
TIME
Temps minimal de l'impulsion de commande
t_max
TIME
Temps maximal de l'impulsion de commande
up_pos
REAL
Sortie supérieure pour valeurs X positives
up_neg
REAL
Sortie supérieure pour valeurs X négatives
415
PWM : Modulation à largeur d'impulsion
Formules
Durée de
l'impulsion de
Y_POS et Y_NEG
La durée de l'impulsion T_on des sorties Y_POS et Y_NEG est déterminée selon la
formule suivante :
Sortie
Y_POS
Y_NEG
Règles de
paramétrage
416
Formule
X
T_on = t_period × ------------------u p_po s
X
T_on = t_period × -----------------u p_neg
Condition
0 ≤ X ≤ up_pos
up_neg ≤ – X ≤ 0
Pour assurer un fonctionnement correct, observez les règles suivantes lors du
paramétrage :
l ( 2 × t_pause + t_brake + t_max ) ≤ t_period
l On considère la valeur absolue des paramètres up_pos et up_neg.
33002224
PWM : Modulation à largeur d'impulsion
Description détaillée
Fonctionnement
du module
La durée de la période fixe le temps pendant lequel les impulsions de commande
sont délivrées régulièrement (signal 1 sur la sortie Y_POS ou Y_NEG), c.-à-d. de
manière constante.
Le paramètre t_min indique la longueur d'impulsion minimale, c.-à-d. le temps
pendant lequel la sortie Y_POS ou la sortie Y_NEG doit adopter le signal 1 au
minimum. Si la durée de l'impulsion calculée selon l'équation décrite dans la section
"Formules, p. 416" est inférieure à t_min, aucune impulsion n'est émise durant toute
la période.
Le paramètre t_max indique la longueur maximale de l'impulsion, c.-à-d. le temps
maximal pendant lequel la sortie Y_POS ou la sortie Y_NEG peut avoir la valeur 1.
Si la durée de l'impulsion calculée selon la formule précédente est supérieure à
t_max, la durée de l'impulsion est limitée à t_max. Afin de préserver l'électronique
de puissance (éviter l'allumage simultané de soupapes du convertisseur en mode
antiparallèle), un temps de pause de t_pause = 10 ou 20 ms, au choix, doit être
éventuellement intercalé entre l'impulsion de commande et l'impulsion de freinage.
Le paramètre t_pause indique le temps qu'il convient d'attendre après le signal 1 sur
la sortie Y_POS (Y_NEG), avant que la sortie inverse Y_NEG (Y_POS) ne soit mise
sur 1 pour la durée t_brake. Il s'agit ici d'une impulsion de freinage qui doit être
délivrée après le temps de pause. Un temps de pause de t_pause = 20 ms (t_pause
= 0,02) correspond à une interruption de la commande de l'angle d'amorçage
pendant deux demi-ondes.
La distance de sécurité est alors suffisamment grande pour éviter les courts-circuits
ou pour amorcer le circuit de protection à la suite de l'allumage des thyristors
antiparallèles.
33002224
417
PWM : Modulation à largeur d'impulsion
Représentation
du
chronogramme
La figure suivante illustre le rapport entre les différents temps :
Y_POS
t_pause
T_on
1)
1
0
t
-1
t_min
t_brake
t_max
t_period
Y_NEG
1
Variable temps d'enclenchement
Le paramètre up_pos caractérise le point de la grandeur d'entrée X, auquel la sortie
Y_POS avec une grandeur d'entrée X positive délivrerait toujours un signal 1 si
t_pause = t_brake = 0
et
t_max = t_period.
Le paramètre up_neg caractérise le point de la grandeur d'entrée X, pour lequel la
sortie Y_NEG avec une grandeur d'entrée X négative, délivrerait toujours un signal
1 si
t_pause = t_brake = 0
et
t_max = t_period.
418
33002224
PWM : Modulation à largeur d'impulsion
Fonction de la
durée
La fonction de la durée pendant laquelle la sortie Y_POS (Y_NEG) est à la valeur 1,
par rapport à la grandeur d'entrée X est représentée à la figure suivante (t_pause =
t_brake = 0 est à nouveau mis en œuvre).
T_on (Y_POS) = f(x)
Y_POS
t_max
t_min
up_neg
up_pos
X
t_min
t_max
Y_NEG
T_on (Y_NEG) = f(x)
Modes de
fonctionnement
En mode Réinitialisation R = 1, les sorties Y_POS et Y_NEG sont mises à zéro. Les
horodateurs internes sont également initialisés. Ainsi, le bloc fonction commence
par émettre un nouveau signal à 1 à la sortie correspondante lors du passage à
R = 0.
Conditions
annexes
Si le bloc fonction PWM fonctionne en association avec un régulateur PID, la durée
de la période t_period doit être choisie de telle manière qu'elle corresponde au
temps de scrutation du régulateur PID. Ce procédé permet de garantir que chaque
nouveau signal de commande du régulateur PID sera traité intégralement pendant
la durée de la période.
Le temps de scrutation du PWM devrait ensuite être choisi en fonction de la finesse
du temps d'impulsion par rapport à la durée de la période. Ce temps permet de
déterminer une séquence d'impulsions minimale
Le ratio minimal suivant est recommandé :
t_period/Temps de scrutation (PWM) ≥ 10
33002224
419
PWM : Modulation à largeur d'impulsion
Exemples de bloc fonction PWM
Index
Les exemples représentent l'évolution du signal sur les sorties Y_POS et Y_NEG
pour différentes valeurs du signal d'entrée X. Les exemples se distinguent en
fonction de leur paramétrage :
Dans cette section, vous trouverez les exemples de bloc fonction PWM suivants :
l Réponse indicielle 1
l Réponse indicielle 2
Réponse
indicielle 1
Les temps suivants sont alloués pour représenter la réponse indicielle 1 :
Paramètres
Temps alloué
t_period
4s
t_min
0,2 s
t_max
3,8 s
t_pause
0,1 s
t_brake
0,2 s
up_pos
10
up_neg
10
Chronogramme Réponse indicielle 1
10
5
X
1
-5
-10
1
0
1
0
Y_POS
Séquence
d'impulsions
Y_NEG
420
33002224
PWM : Modulation à largeur d'impulsion
X
signal analogique
On note que le temps pendant lequel la sortie Y_POS adopte le signal 1 augmente
à mesure que le signal d'entrée X augmente. En outre on constate que chaque
signal Y_POS est suivi par un bref signal Y_NEG (sortie Y_NEG à 1). Ceci est dû
au paramétrage de t_brake, différent de zéro. Si le signal d'entrée X est négatif, la
durée du signal Y_NEG augmente à mesure que X adopte une valeur de plus en
plus négative. Ici aussi, le signal Y_NEG est suivi d'un bref signal Y_POS de
freinage.
33002224
421
PWM : Modulation à largeur d'impulsion
Réponse
indicielle 2
Les temps suivants sont alloués pour représenter la réponse indicielle 2 :
Paramètres
Temps alloué
t_period
4s
t_min
0,5 s
t_max
4s
t_pause
0s
t_brake
0s
up_pos
10
up_neg
10
Chronogramme Réponse indicielle 2
10
5
X
1
-5
Y_POS
-10
1
0
1
0
Séquence
d'impulsions
Y_NEG
X
signal analogique
La différence par rapport à l'exemple "réponse indicielle 1" réside dans le fait qu'il
n'y a plus d'impulsion de pause ni de freinage puisque les paramètres
correspondants ont été configurés à "0". De plus, aucune impulsion n'est délivrée
lorsque le signal d'entrée X est très petit. Cela s'explique par l'effet du temps t_min
. De plus, lorsque le signal d'entrée X est élevé (X = up_pos/up_neg), une impulsion
continue est délivrée. Ceci est dû au choix t_max = t_period.
422
33002224
PWM1 : Modulation à largeur
d'impulsion
44
Présentation
Introduction
Ce chapitre décrit le module PWM1.
Contenu de ce
chapitre
Ce chapitre contient les sujets suivants :
33002224
Sujet
Page
Description sommaire
424
Représentation
425
Formules
426
Description détaillée
427
Exemples de bloc fonction PIDFF
429
423
PWM1 : Modulation à largeur d'impulsion
Description sommaire
Usage du module
La sélection des composants de réglage ne s'effectue pas uniquement au moyen
des grandeurs analogiques mais aussi par les signaux de réglage binaires.
L'énergie moyenne ajustée de l'actionneur (énergie de commande) doit
correspondre à la valeur d'entrée analogique (IN) du bloc modulateur.
Description de la
fonction
Le bloc fonction PWM1 effectue la conversion de valeurs analogiques en signaux
de sortie numériques destinés à Concept.
Pour la modulation à largeur d'impulsion (PWM1), à période de cycle constante, un
signal 1 est délivré dont la durée dépend de la valeur analogique. L'énergie
moyenne réglée correspond au quotient entre la durée de l'impulsion T_on et la
période t_period..
Pour assurer que l'énergie moyenne ajustée puisse correspondre à la grandeur
d'entrée analogique IN, la relation suivante doit être vérifiée :
T_on ∼ IN
Les paramètres supplémentaires EN et ENO peuvent être configurés.
Généralités
relatives à la
sélection de
l'actionneur
424
En général, la commande binaire de l'actionneur s'effectue sur la base de deux
signaux binaires OUT_POS et OUT_NEG. Sur un moteur, la sortie OUT_POS
correspond p. ex. au signal "sens direct" et la sortie OUT_NEG au signal "sens
inverse". Sur un four, les sorties OUT_POS et OUT_NEG peuvent être interprétées
comme "chauffage" et "refroidissement".
33002224
PWM1 : Modulation à largeur d'impulsion
Représentation
Symbole
Représentation du module
PWM1
REAL
BOOL
Para_PWM1
Description des
paramètres
PWM1
Description des
paramètres
Para_PWM1
33002224
IN
RST
PARA
OUT_NEG
OUT_POS
BOOL
BOOL
Description des paramètres du module
Paramètres
Type de données
Signification
IN
REAL
Grandeurs d'entrée
RST
BOOL
Mode Réinitialisation ("1" = Reset)
PARA
Para_PWM1
Paramètres
OUT_NEG
BOOL
Sortie pour valeurs IN négatives
OUT_POS
BOOL
Sortie pour valeurs IN positives
Description de la structure de données
Elément
Type de données
Signification
t_period
TIME
Période
t_min
TIME
Temps minimal de l'impulsion de commande
in_max
REAL
Limite supérieure des valeurs IN positives/
négatives
425
PWM1 : Modulation à largeur d'impulsion
Formules
Durée de
l'impulsion de
OUT_POS et
OUT_NEG
Règles de
paramétrage
La durée de l'impulsion T_on des sorties OUT_POS et OUT_NEG est déterminée
par les équations suivantes :
Sortie
Formule
Condition
OUT_POS
IN
T_on = t_period × -----------------in_max
0 ≤ IN ≤ in_max
OUT_NEG
IN
T_on = t_period × -----------------in_max
0 ≤ – IN ≤ in_max
Pour assurer un fonctionnement correct, observez les règles suivantes lors du
paramétrage :
t_min ≤ t_period
426
33002224
PWM1 : Modulation à largeur d'impulsion
Description détaillée
Fonctionnement
du module
La durée de la période fixe le temps pendant lequel les impulsions de commande
sont délivrées régulièrement (signal 1 sur la sortie OUT_POS ou OUT_NEG), c.-àd. de manière constante.
Le paramètre t_min indique la longueur d'impulsion minimale, c.-à-d. le temps
pendant lequel la sortie Y_POS ou la sortie Y_NEG doit adopter le signal 1 au
minimum. Si la durée de l'impulsion calculée selon l'équation décrite dans la section
"Formules, p. 426" est inférieure à t_min, aucune impulsion n'est émise durant toute
la période.
Représentation
du
chronogramme
La figure suivante illustre le rapport entre les différents temps :
OUT_POS
T_on
1)
1
0
t
-1
t_min
t_period
OUT_NEG
1
Variable temps d'enclenchement
Le paramètre in_max caractérise le point de la grandeur d'entrée IN, auquel la sortie
OUT_POS avec une grandeur d'entrée IN positive délivrerait toujours un signal 1.
33002224
427
PWM1 : Modulation à largeur d'impulsion
Fonction de la
durée
La fonction de la durée pendant laquelle la sortie OUT_POS (OUT_NEG) est à la
valeur 1, par rapport à la grandeur d'entrée IN est représentée à la figure suivante :
T_on (OUT_POS)=f(in)
t_period
OUT_POS
t_min
-in_max
in_max
IN
t_min
t_period
OUT_NEG
T_on (OUT_NEG)=f(in)
Modes de
fonctionnement
En mode Réinitialisation RST = 1, les sorties OUT_POS et OUT_NEG sont mises à
zéro. Les horodateurs internes sont également initialisés. Ainsi, le bloc fonction
commence par émettre un nouveau signal à 1 à la sortie correspondante lors du
passage à RST = 0.
Conditions
annexes
Si le bloc fonction PWM1 fonctionne en association avec un régulateur PID, la durée
de la période t_period doit être choisie de telle manière qu'elle corresponde au
temps de scrutation du régulateur PID. Ce procédé permet de garantir que chaque
nouveau signal de commande du régulateur PID sera traité intégralement pendant
la durée de la période.
Le temps de scrutation du PWM1 devrait ensuite être choisi en fonction de la finesse
du temps d'impulsion par rapport à la durée de la période. Ce temps permet de
déterminer une séquence d'impulsions minimale.
Le ratio minimal suivant est recommandé :
t_period/Temps de scrutation (PWM1) ≥ 10
428
33002224
PWM1 : Modulation à largeur d'impulsion
Exemples de bloc fonction PIDFF
Réponse
indicielle
Cet exemple représente l'évolution du signal sur les sorties OUT_POS et
OUT_NEG pour différentes valeurs du signal d'entrée IN.
Les temps suivants sont alloués pour représenter la réponse indicielle :
Paramètres
Temps alloué
t_period
4s
t_min
0,5 s
in_max
10
Chronogramme Réponse indicielle
10
5
IN
1
-5
OUT_POS
-10
1
0
1
0
Séquence
d'impulsions
OUT_NEG
IN Signal analogique
Aucune impulsion n'est délivrée lorsque le signal d'entrée IN est très petit. Cela
s'explique par l'effet du temps t_min . Lorsque le signal d'entrée IN est élevé (IN =
in_max), une impulsion continue est délivrée.
33002224
429
PWM1 : Modulation à largeur d'impulsion
430
33002224
QDTIME : Terme de temps mort
45
Présentation
Introduction
Ce chapitre décrit le module QDTIME.
Contenu de ce
chapitre
Ce chapitre contient les sujets suivants :
33002224
Sujet
Page
Description sommaire
432
Représentation
433
Description détaillée
434
431
QDTIME : Terme de temps mort
Description sommaire
Description de la
fonction
Ce bloc fonction permet de retarder un signal d'entrée d'un temps mort.
Ce bloc fonction retarde le signal IN d'un temps mort T_DELAY avant de le
transmettre de nouveau à OUT.
Ce bloc fonction est pourvu d'une table de retard de 128 éléments (valeurs IN), ce
qui signifie que, pendant le temps T_DELAY, 128 valeurs IN peuvent être
sauvegardées. Le table est traitée en fonction des différents modes de
fonctionnement.
Après un démarrage à froid ou à chaud du système, la valeur de OUT reste
inchangée. Les valeurs internes sont chargées avec la valeur de X.
Après un démarrage à froid ou à chaud du système ou une modification du temps
mort T_DELAY, READY est égal à "0". Ce qui signifie : table pas prête et vide
Le bloc fonction est en mode Tracking et automatique.
Les paramètres supplémentaires EN et ENO peuvent être configurés.
432
33002224
QDTIME : Terme de temps mort
Représentation
Symbole
Représentation du module
QDTIME
REAL
TIME
REAL
BOOL
Description des
paramètres
33002224
IN
T_DEALY
TR_I
TR_S
OUT
REAL
READY
BOOL
Description des paramètres du module
Paramètres
Type de données
Signification
IN
REAL
Valeur d'entrée
T_DELAY
TIME
Temps mort
TR_I
REAL
Entrée d'initialisation
TR_S
BOOL
Type d'initialisation :
"1" = mode Tracking
"0" = mode Automatique
OUT
REAL
Sortie
READY
BOOL
"1" = Table interne complétée
"0" = table interne non complétée (par ex. après un
démarrage à chaud/froid ou une modification du
temps mort)
433
QDTIME : Terme de temps mort
Description détaillée
Sélection des
modes de
fonctionnement
Mode
automatique
Exemple Temps
cycle > 128
Deux modes de fonctionnement peuvent être sélectionnés par l'entrée TR_S.
Mode de
fonctionnement
TR_S
Automatique
0
Tracking
1
En mode automatique, le bloc fonction fonctionne conformément aux règles
suivantes :
Lorsque…
Alors…
Temps cycle > T_DELAY/128
la valeur IN courante est incorporée dans la table et la
valeur IN la plus ancienne de la table est transmise à la
sortie OUT. Dans ce cas, la résolution est inférieure à 128,
ce qui engendre une erreur systématique, c'est-à-dire que
certaines valeurs IN sont sauvegardées en double (voir
aussi exemple.
Temps cycle < T_DELAY/128
impossible d'enregistrer toutes les valeurs IN dans la table
Dans ce cas, la valeur IN n'est pas enregistrée pendant
certains cycles et OUT reste inchangé durant ce cycle.
Les valeurs suivantes sont acceptées :
Temps cycle = 100 ms
T_DELAY = 10 s
tin = T_DELAY / 128 = 78 ms
Étant donné que tin (temps de lecture) est inférieur au temps cycle, chaque valeur
IN est enregistrée dans la table. Toutefois, lors de la quatrième exécution du bloc
fonction (après 400 ms), la valeur IN est enregistrée deux fois au lieu d'une (car 3 x
78 = 312 et 4 x 78 = 390).
Mode Tracking
434
En mode Tracking, la valeur de tracking TR_I est transmise directement à la sortie
OUT. La table interne est renseignée avec la valeur de tracking TR_I. Cet état est
signalé (READY =1).
33002224
QDTIME : Terme de temps mort
Exemple de
comportement
de QDTIME
Le diagramme présente un exemple de comportement du bloc fonction. L'entrée IN
passe d'une valeur à l'autre sous forme de pente et la sortie OUT, retardée du temps
mort T_DELAY, suit l'entrée IN.
Diagramme du Bloc Fonction QDTIME
OUT
IN
T_DELAY
33002224
435
QDTIME : Terme de temps mort
436
33002224
QPWM : Modulation à largeur
d'impulsion (simple)
46
Présentation
Introduction
Ce chapitre décrit le module QPWM.
Contenu de ce
chapitre
Ce chapitre contient les sujets suivants :
33002224
Sujet
Page
Description sommaire
438
Représentation
439
Formules
440
Description détaillée
441
Exemples de bloc fonction QPWM
443
437
QPWM : Modulation à largeur d'impulsion (simple)
Description sommaire
Usage du module
La sélection des composants de réglage ne s'effectue pas uniquement au moyen
des grandeurs analogiques mais aussi par les signaux de réglage binaires. La
conversion de valeurs analogiques en signaux de sortie binaires s'effectue p. ex. par
modulation à largeur d'impulsion (QPWM) ou modulation par impulsion de durée
(PDM).
L'énergie moyenne ajustée de l'actionneur (énergie de commande) doit
correspondre à la valeur d'entrée analogique (X) du bloc modulateur.
Description de la
fonction
Le bloc fonction QPWM effectue la conversion de valeurs analogiques en signaux
de sortie numériques.
Pour la modulation à largeur d'impulsion (QPWM), à période de cycle constante, un
signal 1 est délivré dont la durée dépend de la valeur analogique. L'énergie
moyenne réglée correspond au quotient entre la durée de l'impulsion T_on et la
période t_period..
Pour assurer que l'énergie moyenne ajustée puisse correspondre à la grandeur
d'entrée analogique X, la relation suivante doit être vérifiée :
T_on ∼ X
Les paramètres supplémentaires EN et ENO peuvent être configurés.
Généralités
relatives à la
sélection de
l'actionneur
438
En général, la commande binaire de l'actionneur s'effectue sur la base de deux
signaux binaires Y_POS et Y_NEG.
Sur un moteur, la sortie Y_POS correspond p. ex. au signal "sens direct" et la sortie
Y_NEG au signal "sens inverse". Sur un four, les sorties Y_POS et Y_NEG peuvent
être interprétées comme "chauffage" et "refroidissement".
33002224
QPWM : Modulation à largeur d'impulsion (simple)
Représentation
Symbole
Représentation du module
QPWM
REAL
BOOL
Para_QPWM
Description des
paramètres
QPWM
Description des
paramètres
Para_QPWM
33002224
X
R
PARA
Y_POS
Y_NEG
BOOL
BOOL
Description des paramètres du module
Paramètres
Type de données
Signification
X
REAL
Grandeurs d'entrée
R
BOOL
Mode Réinitialisation ("1" = Reset)
PARA
Para_QPWM
Paramètres
Y_POS
BOOL
Sortie pour valeurs X positives
Y_NEG
BOOL
Sortie pour valeurs X négatives
Description de la structure de données
Elément
Type de données
Signification
t_period
TIME
Période
t_min
TIME
Temps minimal de l'impulsion de commande
x_max
REAL
Limite supérieure des valeurs X positives/négatives
439
QPWM : Modulation à largeur d'impulsion (simple)
Formules
Durée de
l'impulsion de
Y_POS et Y_NEG
Règles de
paramétrage
La durée de l'impulsion T_on des sorties Y_POS et Y_NEG est déterminée selon la
formule suivante :
Sortie
Formule
Condition
Y_POS
X
T_on = t_period × ---------------x_max
0 ≤ X ≤ x_max
Y_NEG
X
T_on = t_period × ---------------x_max
0 ≤ – X ≤ x_max
Pour assurer un fonctionnement correct, observez les règles suivantes lors du
paramétrage :
t_min ≤ t_period
440
33002224
QPWM : Modulation à largeur d'impulsion (simple)
Description détaillée
Fonctionnement
du module
La durée de la période fixe le temps pendant lequel les impulsions de commande
sont délivrées régulièrement (signal 1 sur la sortie Y_POS ou Y_NEG), c.-à-d. de
manière constante.
Le paramètre t_min indique la longueur d'impulsion minimale, c.-à-d. le temps
pendant lequel la sortie Y_POS ou la sortie Y_NEG doit adopter le signal 1 au
minimum. Si la durée de l'impulsion calculée selon l'équation décrite dans la section
"Formules, p. 440" est inférieure à t_min, aucune impulsion n'est émise durant toute
la période.
Représentation
du
chronogramme
La figure suivante illustre le rapport entre les différents temps :
Y_POS
T_on
1)
1
0
t
-1
t_min
t_period
Y_NEG
1
Variable temps d'enclenchement
Le paramètre x_max caractérise le point de la grandeur d'entrée X, auquel la sortie
Y_POS avec une grandeur d'entrée X positive délivrerait toujours un signal 1.
33002224
441
QPWM : Modulation à largeur d'impulsion (simple)
Fonction de la
durée
La fonction de la durée pendant laquelle la sortie Y_POS (Y_NEG) est à la valeur 1,
par rapport à la grandeur d'entrée X est représentée à la figure suivante :
T_on (Y_POS) = f(x)
t_period
Y_POS
t_min
-x_max
x_max
X
t_min
t_period
Y_NEG
T_on (Y_NEG) = f(x)
Modes de
fonctionnement
En mode Réinitialisation R = 1, les sorties Y_POS et Y_NEG sont mises à zéro. Les
horodateurs internes sont également initialisés. Ainsi, le bloc fonction commence
par émettre un nouveau signal à 1 à la sortie correspondante lors du passage à R
= 0.
Conditions
annexes
Si le bloc fonction QPWM fonctionne en association avec un régulateur PID, la
durée de la période t_period doit être choisie de telle manière qu'elle corresponde
au temps de scrutation du régulateur PID. Ce procédé permet de garantir que
chaque nouveau signal de commande du régulateur PID sera traité intégralement
pendant la durée de la période.
Le temps de scrutation du QPWM devrait ensuite être choisi en fonction de la
finesse du temps d'impulsion par rapport à la durée de la période. Ce temps permet
de déterminer une séquence d'impulsions minimale.
Le ratio minimal suivant est recommandé :
t_period/Temps de scrutation (QPWM) ≥ 10
442
33002224
QPWM : Modulation à largeur d'impulsion (simple)
Exemples de bloc fonction QPWM
Réponse
indicielle
L'exemple représente l'évolution du signal sur les sorties Y_POS et Y_NEG pour
différentes valeurs du signal d'entrée X.
Les temps suivants sont alloués pour représenter la réponse indicielle :
Paramètres
Temps alloué
t_period
4s
t_min
0,5 s
x_max
10
Chronogramme Réponse indicielle
10
5
X
1
-5
Y_POS
-10
1
0
1
0
Séquence
d'impulsions
Y_NEG
X
Signal analogique
Aucune impulsion n'est délivrée lorsque le signal d'entrée X est très petit. Cela
s'explique par l'effet du temps t_min . Lorsque le signal d'entrée X est élevé (X =
x_max), une impulsion continue est délivrée.
33002224
443
QPWM : Modulation à largeur d'impulsion (simple)
444
33002224
RAMP : Générateur de rampe
47
Présentation
Introduction
Ce chapitre décrit le module RAMP.
Contenu de ce
chapitre
Ce chapitre contient les sujets suivants :
33002224
Sujet
Page
Description sommaire
446
Représentation
446
Description détaillée
447
Erreur d'exécution
449
445
RAMP : Générateur de rampe
Description sommaire
Description de la
fonction
Le bloc fonctionRAMP permet de passer en rampe d'une consigne de départ à une
valeur cible. Les pentes des rampes positives et négatives peuvent différer.
Un message (sortie DONE) informe l'utilisateur que la valeur cible est atteinte ou
que la rampe est réalisée.
Les paramètres supplémentaires EN et ENO peuvent être configurés.
Représentation
Symbole
Représentation du module
RAMP
REAL
Para_RAMP
REAL
BOOL
Description des
paramètres
RAMP
Description des
paramètres
Para_RAMP
446
RSP
PARA
TR_I
TR_S
SP
DONE
STATUS
REAL
BOOL
WORD
Description des paramètres du module
Paramètres
Type de données
Signification
RSP
REAL
Valeur cible de la rampe
PARA
Para_RAMP
Paramètres
TR_I
REAL
Valeur initiale de la rampe
TR_S
BOOL
Commande d'initialisation de la rampe
SP
REAL
Sortie
DONE
BOOL
"1" : Valeur cible atteinte
"0" : Fonction Rampe en cours d'exécution
STATUS
WORD
Mot d'état
Description de la structure de données
Elément
Type de données
Signification
inc_rate
REAL
Pente positive en unités par seconde (≥0)
dec_rate
REAL
Pente négative en unités par seconde (≥0)
33002224
RAMP : Générateur de rampe
Description détaillée
Paramétrage
Lorsque la valeur prédéterminée à l'entrée (RSP) dépasse la valeur actuelle de la
sortie SP, le bloc fonction augmente la valeur de cette sortie d'une pente inc_rate
jusqu'à ce que la valeur SP atteigne la valeur RSP. Lorsque inc_rate est à zéro, la
fonction rampe n'étant pas exécutée, SP est la copie conforme de RSP.
Lorsque la valeur prédéterminée à l'entrée dépasse la valeur actuelle de SP par
valeur inférieure, le bloc fonction réduit la valeur de SP avec une pente dec_rate.
Lorsque dec_rate est à zéro, la fonction rampe n'étant pas exécutée, SP est la copie
conforme de RSP.
Lorsque la valeur de RSP se modifie pendant la montée en rampe, le bloc fonction
tente immédiatement d'atteindre cette nouvelle valeur cible. La fonction rampe en
cours d'exécution se poursuit et change de sens.
Modes de
fonctionnement
Le mode Tracking (TR_S = 1) permet d'affecter une valeur initiale à la sortie SP.
Vous devez procéder comme suit :
Étape
Message DONE
33002224
Action
1
Mettre TR_I à la valeur initiale souhaitée.
2
Mettre TR_S à 1; dans ce cas, l'entrée TR_I est transmise à SP en continu.
Nota : en mode Tracking (TR_S = 1), la sortie DONE reste en permanence à
zéro.
3
Lorsque TR_S est mis à 0, le bloc fonction reprend son fonctionnement normal
: la valeur SP s'approche sans cesse de RSP en décrivant une rampe.
La sortie DONE prend la valeur 1 lorsque l'exécution de la fonction rampe est
terminée. Elle est remise à zéro lorsque une nouvelle rampe commence ou quand
le bloc fonction commute en mode Tracking.
447
RAMP : Générateur de rampe
Chronogramme
Chronogramme du module RAMP
1
2
3
RSP
SP
0
DONE
0
TR_S
0
1
2
3
448
Initialisation : SP = TR_I
Rampe montante = inc_rate
Rampe descendante = dec_rate
33002224
RAMP : Générateur de rampe
Erreur d'exécution
Mot d'état
Le mot d'état affiche les messages suivants :
Bit
Signification
Bit 0 = 1
Erreur lors d'un calcul avec des valeurs en virgule flottante
Bit 1 = 1
Saisie d'une valeur non valide à l'une des entrées de valeurs en virgule
flottante
Bit 2= 1
Division par 0 lors d'un calcul avec des valeurs en virgule flottante
Bit 3 = 1
Débordement de capacité lors d'un calcul avec des valeurs en virgule
flottante
Bit 4 = 1
Une des grandeurs suivantes est négative : inc_rate, dec_rate.
Le bloc fonction emploie la valeur 0 pour le calcul.
Message d'erreur
Une erreur est signalée lorsqu'une valeur non réelle est saisie à une entrée ou
lorsqu'un incident se produit lors d'un calcul avec des valeurs en virgule flottante.
Dans ce cas, les sorties SP et DONE restent inchangées.
Avertissement
Un avertissement est émis dans les cas suivants :
l Le paramètre inc_rate est négatif : le bloc fonction utilise la valeur 0 au lieu de la
valeur du paramètre incorrect inc_rate.
l Le paramètre dec_rate est négatif : le bloc fonction utilise la valeur 0 au lieu de
la valeur du paramètre incorrect dec_rate.
33002224
449
RAMP : Générateur de rampe
450
33002224
RATIO : Régulateur de rapport
48
Présentation
Introduction
Ce chapitre décrit le module RATIO.
Contenu de ce
chapitre
Ce chapitre contient les sujets suivants :
33002224
Sujet
Page
Description sommaire
452
Représentation
453
Description détaillée
454
Erreur d'exécution
456
451
RATIO : Régulateur du rapport
Description sommaire
Description de la
fonction
Le bloc fonctionRATIO exécute une régulation du rapport s'il est connecté à un
régulateur.
Une régulation du rapport permet de mettre en relation une mesure PV (grandeur
de régulation) et une autre mesure PV_TRACK. Le rôle du bloc fonction RATIO
consiste à calculer la consigne de régulation correspondant à la grandeur de
commande.
Les paramètres supplémentaires EN et ENO peuvent être configurés.
Propriétés
Ce bloc fonction possède les propriétés suivantes :
l Le ratio peut être commandé de manière interne (K) ou externe (RK).
l Valeur limite supérieure et inférieure de K ou RK
l Valeur limite supérieure et inférieure de la consigne SP calculée
l Calcul du ratio réel : KACT = (PV - bias) / PV_TRACK
Formule
Calcul de la consigne de régulation
SP = K × PV_TRACK + bias
452
33002224
RATIO : Régulateur du rapport
Représentation
Symbole
Représentation du module
RATIO
REAL
REAL
REAL
BOOL
REAL
Para_RATIO
Description des
paramètres
RATIO
Description des
paramètres
Para_RATIO
33002224
PV
PV_TRACK
RK
K_RK
K
PARA
KACT
SP
STATUS
REAL
REAL
WORD
Description des paramètres du module
Paramètres
Type de données
Signification
PV
REAL
Mesure régulée par la boucle (uniquement utilisée
pour calculer KACT)
PV_TRACK
REAL
Consigne de la boucle
RK
REAL
Coefficient de ratio externe
K_RK
BOOL
Type de coefficient du ratio utilisé
"1" : ratio externe RK
"0" : ratio interne K
K
REAL
Coefficient de ratio interne
PARA
Para_RATIO
Paramètres
KACT
REAL
Coefficient de ratio réel
SP
REAL
Sortie calculée
STATUS
WORD
Mot d'état
Description de la structure de données
Elément
Type de données
Signification
k_min
REAL
Valeur limite inférieure du ratio K ou RK
k_max
REAL
Valeur limite supérieure du ratio K ou RK
sp_min
REAL
Valeur limite inférieure de la sortie calculée SP
sp_max
REAL
Valeur limite supérieure de la sortie calculée SP
bias
REAL
Coefficient de décalage
453
RATIO : Régulateur du rapport
Description détaillée
Schéma
fonctionnel
Schéma fonctionnel du module RATIO
K
K_
RK
RK
k_max
bias
k_min
+
sp_max
SP
X
PV_TRACK
454
+
sp_min
33002224
RATIO : Régulateur du rapport
Application
Le bloc fonction RATIO est un module placé en amont du régulateur de rapport. Le
rôle de ce bloc fonction consiste à calculer la consigne externe SP d'un régulateur
mise en uvre après lui. Le régulateur de rapport doit comporter les blocs fonction
RATIO, SP_SEL ainsi qu'un régulateur.
Habituellement, ce type de régulateur est mis en uvre pour réguler un débit donné
par rapport à un autre débit mesuré, conformément à un ratio déterminé K entre ces
deux débits.
Représentation du régulateur de rapport
PV
OUTP
SP_FC14 (1)
RATIO
PV_FC14
PV_FC15
REMOTE_K
REMOTE_LOCAL
LOCAL_K
PARA_SP_FC14
PV
PV_TRACK
RK
K_RK
K
PARA
KACT
SP
STATUS
FC14 (2)
PIDFF
PV_FC14
MAN_AUTO_FC14
PARA_FC14
PV
SP
FF
RCPY
MAN_AUTO
PARA
TR_I
TR_S
33002224
OUT
OUTD
OUT_FC14
MA_O
INFO
STATUS
455
RATIO : Régulateur du rapport
Erreur d'exécution
Mot d'état
Message d'erreur
456
Le mot d'état affiche les messages suivants :
Bit
Signification
Bit 0 = 1
Erreur lors d'un calcul avec des valeurs en virgule flottante
Bit 1 = 1
Saisie d'une valeur non valide à l'une des entrées de valeurs en virgule
flottante
Bit 2= 1
Division par 0 lors d'un calcul avec des valeurs en virgule flottante
Bit 3 = 1
Débordement de capacité lors d'un calcul avec des valeurs en virgule
flottante
Bit 4 = 1
L'entrée K (ou RK) déborde de la zone [k_min, k_max] : le bloc fonction
emploie la valeur k_min ou k_max pour le calcul.
Bit 5 = 1
La sortie SP a atteint la valeur limite inférieure sp_min : SP est limité par
sp_min
Bit 6 = 1
La sortie SP a atteint la valeur limite supérieure sp_max : SP est limité par
sp_max
Une erreur est détectée lorsqu'une valeur non réelle est saisie à une entrée ou
lorsqu'un incident se produit lors d'un calcul avec des valeurs en virgule flottante.
Les sorties KACT et SP restent inchangées.
33002224
SCALING : Mise à l'échelle
49
Présentation
Introduction
Ce chapitre décrit le module SCALING.
Contenu de ce
chapitre
Ce chapitre contient les sujets suivants :
33002224
Sujet
Page
Description sommaire
458
Représentation
458
Paramétrage
459
Erreur d'exécution
460
457
SCALING : Mise à l'échelle
Description sommaire
Description de la
fonction
Ce bloc fonction permet de modifier la taille d'une grandeur numérique.
Formule
Le bloc fonction exécute le calcul suivant :
Les paramètres supplémentaires EN et ENO peuvent être configurés.
( out_max – out_min )
OUT = ( IN – in_min ) × -------------------------------------------------------- + out_min
( in_max – in_min )
Représentation
Symbole
Représentation du module
SCALING
REAL
Para-SCALING
Description des
paramètres
SCALING
Description des
paramètres
Para_SCALING
458
IN
PARA
OUT
STATUS
REAL
WORD
Description des paramètres du module
Paramètres
Type de données
Signification
IN
REAL
Grandeurs numériques à mettre à l'échelle
PARA
Para_SCALING
Paramètres
OUT
REAL
Valeur de sortie mise à l'échelle
STATUS
WORD
Mot d'état
Description de la structure de données
Elément
Type de données
Signification
in_min
REAL
Valeur limite inférieure de l'échelle d'entrée
in_max
REAL
Valeur limite supérieure de l'échelle d'entrée
out_min
REAL
Valeur limite inférieure de l'échelle de sortie
out_max
REAL
Valeur limite supérieure de l'échelle de sortie
clip
BOOL
"1" : la valeur de la sortie OUT est limitée entre
out_min et out_max.
33002224
SCALING : Mise à l'échelle
Paramétrage
Sans limitation
de sortie
(clip = 0)
Lorsque le paramètre Clip est mis à 0, la mise à l'échelle ne dépend pas de la valeur
de l'entrée IN.
out_max
OUT
out_min
0
in_min
Avec limitation
de sortie
(clip = 1)
IN
in_max
IN
Lorsque le paramètre Clip est mis à 1, la mise à l'échelle est exécutée à l'intérieur
de la plage [in_min , in_max]. Hors de cette plage, la sortie est limitée par les valeurs
out_min et out_max.
out_max
OUT
out_min
0
in_min
Modification du
sens de variation
IN
in_max
IN
Il est aussi possible de modifier le sens de variation de la grandeur d'entrée
numérique en affectant à out_max une valeur inférieure à celle de out_min.
out_min
OUT
out_max
0
in_min
33002224
IN
in_max
IN
459
SCALING : Mise à l'échelle
Erreur d'exécution
Mot d'état
Message d'erreur
Le mot d'état affiche les messages suivants :
Bit
Signification
Bit 0 = 1
Erreur lors d'un calcul avec des valeurs en virgule flottante
Bit 1 = 1
Saisie d'une valeur non valide à l'une des entrées de valeurs en virgule
flottante
Bit 2= 1
Division par 0 lors d'un calcul avec des valeurs en virgule flottante
Bit 3 = 1
Débordement de capacité lors d'un calcul avec des valeurs en virgule
flottante
Bit 4 = 1
Le paramètre Clip est mis à 1 et l'entrée IN se situe dans la place [in_min,
in_max] : le bloc fonction doit employer la valeur in_min ou in_max pour le
calcul.
Bit 7 = 1
Le paramètre in_min est égal à in_max.
Dans les cas suivants, une erreur est signalée :
l Saisie d'une valeur non mobile à une entrée.
l Incident lors d'un calcul avec des valeurs en virgule flottante.
l Losque in_min = in_max
Dans ce cas, la sortie OUT reste inchangée.
460
33002224
SCON3 : Régulateur PI chaud/
froid
50
Présentation
Introduction
Ce chapitre décrit le module SCON3.
Contenu de ce
chapitre
Ce chapitre contient les sujets suivants :
33002224
Sujet
Page
Description sommaire
462
Représentation
463
Description détaillée
464
Erreur d'exécution
466
461
SCON3 : Régulateur PI chaud/froid
Description sommaire
Description de la
fonction
Ce bloc fonctiongénère un régulateur PI chaud/froid qui, en raison d'une réaction
dynamique, adopte un comportement analogue à celui d'un régulateur PID.
Les paramètres supplémentaires EN et ENO peuvent être configurés.
Propriétés
462
Le bloc fonction SCON3 possède les caractéristiques suivantes :
l Modes de fonctionnement Réinitialisation, Automatique
l une réaction interne (retardateur de 1er ordre)
33002224
SCON3 : Régulateur PI chaud/froid
Représentation
Symbole
Représentation du module
SCON3
REAL
REAL
Para_SCON3
BOOL
Description des
paramètres
SCON3
Description des
paramètres
Para_SCON3
33002224
SP
PV
PARA
R
Y_POS
Y_NEG
ERR_EFF
BOOL
BOOL
REAL
Description des paramètres du module
Paramètres
Type de données
Signification
SP
REAL
Entrée consigne
PV
REAL
Entrée mesure
PARA
Para_SCON3
Paramètres
R
BOOL
"1" = mode Réinitialisation
ERR_EFF
REAL
Valeur cyclique efficace
Y_POS
BOOL
"1" = grandeur de commande positive de la sortie
ERR_EFF
Y_NEG
BOOL
"1" = grandeur de commande négative de la sortie
ERR_EFF
Description de la structure de données
Elément
Type de données
Signification
gain
REAL
Coefficient de proportionnelle (gain)
ti
TIME
Temps d'action intégrale
t_proc
TIME
Temps de réaction nominal de la vanne pilotée.
hys
REAL
Hystérésis du régulateur à trois positions
db
REAL
Bande morte
463
SCON3 : Régulateur PI chaud/froid
Description détaillée
Structure du
régulateur
Structure du régulateur à trois positions :
Y
Y_POS
ERR_EFF
SP
+
+
-
PV
-
Y_NEG
Xr
K
G ( s ) = --------------------1 + ti × s
Sorties fonction de Y_POS et Y_NEG des grandeurs Y :
Lorsque…
Alors…
Y=1
Y_POS = 1
Y_NEG = 0
Y=0
Y_POS = 0
Y_NEG = 0
Y = -1
Y_POS = 0
Y_NEG = 1
Signification de la grandeur K :
ti
K = ---------------------------------t_proc × gain
464
33002224
SCON3 : Régulateur PI chaud/froid
Principe du
régulateur à trois
positions :
Une réaction dynamique (lien PT1) s'ajoute au régulateur à trois positions
proprement dit. Le choix de constantes de temps appropriées ti et t_proc de ce
terme de retour confère au régulateur un comportement dynamique analogue à
celui d'un régulateur PD.
Y_POS
hys
ERR_EFF
SP
+
db
+
-
Y_POS
1
0
-
-1
PV
db
ERR_EFF
Y_NEG
hys
Xr
Y_NEG
Le gain gain doit être supérieur à zéro!
Bande morte
Le paramètre db détermine le point d'enclenchement des sorties Y_POS et Y_NEG.
Si la valeur d'enclenchement effective ERR_EFF = SP - PV- XR est positive et
supérieure à db, la sortie Y_POS passe de "0" à "1". Si la valeur d'enclenchement
effective ERR_EFF est négative et inférieure à -db, la sortie Y_NEG passe de "0" à
"1". La valeur du paramètre db est typiquement placée à 1% de l'étendue maximale
de contrôle [max. (SP – PV)].
Note : La valeur absolue de la bande morte db est lue!
Hystérésis
Le paramètre hys indique l'hystérésis, c.-à-d. la valeur à déduire de la valeur
d’enclenchement effective ERR_EFF à partir du point d’enclenchement db avant
que la sortie Y_POS (Y_NEG) soit remise à "0". Le rapport entre Y_POS et Y_NEG
en fonction de la valeur d'enclenchement effective ERR_EFF et des paramètres db
et hys, est expliqué à la figure Principe du régulateur à trois positions :, p. 465. La
valeur du paramètre hys est typiquement placée à 0,5 % de l'étendue maximale de
contrôle [max.( SP – PV)].
Note : La valeur absolue de l'hystérésis hys est lue!
33002224
465
SCON3 : Régulateur PI chaud/froid
Comportement
en cas de
constante de
temps incorrecte
Si la constante de temps ti = 0 ou le gain gain ≤ 0 (erreur de configuration), le module
est quand même traité. Toutefois, la fonction de réaction est désactivée afin que le
module se comporte comme un régulateur à trois positions traditionnel.
Modes de
fonctionnement
Deux modes de fonctionnement peuvent être sélectionnés par l'entrée R.
Si la constante de temps t_proc = 0 (erreur de configuration), le module est quand
même traité. Dans ce cas, une valeur par défaut de t_proc = 60 s (60 000 ms) est
affectée à t_proc.
Mode de
fonctionnement
R
Signification
Automatique
0
Le bloc fonction est traité de la manière décrite ci-dessus.
Reset
1
La valeur interne du terme de réaction est mise à SP – PV.
Les sorties Y_POS et Y_NEG sont mises à "0".
Erreur d'exécution
Message d'erreur
Si hys > 2 * db, un message d'erreur s'affiche.
Avertissement
Un avertissement est émis dans les cas suivants :
l gain ≤ 0 : le régulateur fonctionne sans réaction.
l ti = 0 : le régulateur fonctionne sans réaction.
l t_proc = 0 : le régulateur fonctionne avec une valeur par défaut de t_proc = 60 s.
466
33002224
SERVO : Commande pour
servomoteurs électriques
51
Présentation
Introduction
Ce chapitre décrit le module SERVO.
Contenu de ce
chapitre
Ce chapitre contient les sujets suivants :
33002224
Sujet
Page
Description sommaire
468
Représentation
468
Paramétrage
470
Algorithmes du bloc fonction SERVO
472
Modes de fonctionnement
473
Exemples de bloc fonction SERVO
474
Erreur d'exécution
482
467
SERVO : Commande pour servomoteurs électriques
Description sommaire
Description de la
fonction
Ce bloc fonction permet de procéder à une régulation PID sur des servomoteurs
électriques avec ou sans réaction de position. Ce bloc est placé en aval du
régulateur (PIDFF, PI_B) dont il commute la sortie numérique en deux sorties
logiques RAISE et LOWER.
Lorsque le bloc fonction utilise la réaction de position, il exécute un contrôle du
positionnement de l'actionneur. Lorsque le bloc n'a pas recours à la réaction de
position, le régulateur et le bloc fonction SERVO procèdent ensemble à une
régulation continue (astatique).
Les paramètres supplémentaires EN et ENO peuvent être configurés.
Représentation
Symbole
Représentation du module
SERVO
BOOL
REAL
REAL
BOOL
REAL
BOOL
BOOL
BOOL
Para_SERVO
468
SEN
IN
INPD
MA_I
RCPY
RST
R_STOP
L_STOP
PARA
RAISE
LOWER
STATUS
BOOL
BOOL
WORD
33002224
SERVO : Commande pour servomoteurs électriques
Description des
paramètres
SERVO
Description des
paramètres
Para_SERVO
33002224
Description des paramètres du module
Paramètres
Type de données
Signification
SEN
BOOL
"1" : prise en compte d'une nouvelle valeur aux
entrées INPD et IN
"0" : pas de prise en compte de nouvelles valeurs
sur INPD et IN
IN
REAL
Sortie du régulateur OUT (0 à 100%)
INPD
REAL
Modification de la sortie OUTD du régulateur (100% à 100%)
MA_I
BOOL
Mode de fonctionnement du régulateur (sortie
MA_O)
"1" : Mode automatique
"0" : Mode manuel ou Tracking
RCPY
REAL
Réaction de position (0 à 100%)
RST
BOOL
"1" : Réinitialisation du bloc fonction (mise à zéro
des sorties et de l'état interne du module)
R_STOP
BOOL
La position finale RAISE est atteinte
L_STOP
BOOL
La position finale LOWER est atteinte
PARA
Para_SERVO
Paramètres
RAISE
BOOL
Sortie logique dans le sens de fonctionnement
RAISE
LOWER
BOOL
Sortie logique dans le sens de fonctionnement
LOWER
STATUS
WORD
Mot d'état
Description de la structure de données
Elément
Type de données
Signification
en_rcpy
BOOL
"1" : Fonction avec réaction de position (prise en
compte de RCPY)
rcpy_rev
BOOL
"1" : inversion de RCPY
"0" : pas d'inversion de RCPY
t_motor
TIME
Délai d'ouverture de l'actionneur
t_mini
TIME
Durée minimale de l'impulsion
469
SERVO : Commande pour servomoteurs électriques
Paramétrage
Index de
paramétrage
Les modes de fonctionnement du bloc fonction sont expliqués ci-après :
l Avec réaction de position (en_rcpy = 1), p. 470
l Sans réaction de position (en_rcpy = 0), p. 470
l Délai d'ouverture de l'actionneur (t_motor), p. 470
l Durée minimale d'impulsion (t_mini), p. 470
l Cycle / Paramètre SEN, p. 471
l Saisie de la position finale, p. 471
Avec réaction de
position
(en_rcpy = 1)
Lorsque la réaction de position RCPY (en_rcpy = 1) est appliquée, l'entrée IN doit
être connectée à la sortie en valeur absolue OUT d'un régulateur (plage 0 à 100%).
Pour chaque nouvelle valeur affectée par le régulateur à la sortie OUT, le bloc
fonction SERVO génère une sortie discrète RAISE ou LOWER dont la durée est
proportionnelle au décalage IN – RCPY. Pour que le bloc fonction s'exécute
correctement, l'entrée MA_I doit être raccordée à la sortie MA_O du régulateur.
La valeur de l'entrée RCPY peut correspondre à un pourcentage d'ouverture (avec
rcpy_rev = 0) ou de fermeture (mettre rcpy_rev à 1).
Sans réaction de
position
(en_rcpy = 0)
Lorsque aucune réaction de position n'est appliquée (en_rcpy = 0), l'entrée INPD
doit être connectée à la modification de sortie OUTD d'un régulateur (plage -100 à
100%). Pour chaque nouvelle valeur OUTD affectée par le régulateur, le bloc
fonction SERVO génère une sortie discrète RAISE ou LOWER dont la durée est
proportionnelle à la modification de sortie INPD du régulateur. Dans ce cas, la sortie
MA_I doit être absolument raccordée à la sortie MA_O du même régulateur, étant
donné que l'algorithme dévie légèrement selon le mode de fonctionnement (voir
section Algorithmes du bloc fonction SERVO, p. 472").
Délai d'ouverture
de l'actionneur
(t_motor)
Le paramètre t_motor permet au bloc fonction de se régler sur les différents
servomoteurs.
Durée minimale
d'impulsion
(t_mini)
Le paramètre t_mini permet d'éviter de générer des impulsions trop courtes
susceptibles d'endommager les actionneurs. Lorsque la durée d'impulsion calculée
RAISE ou LOWER est inférieure à t_mini, le bloc fonction ne génère aucune
impulsion. Chaque impulsion déjà entamée a une durée minimale de t_mini.
470
La durée d'impulsion RAISE ou LOWER à activer doit être proportionnelle au délai
d'ouverture de l'actionneur dans toute la zone de régulation.
33002224
SERVO : Commande pour servomoteurs électriques
Cycle /
Paramètre SEN
En mode automatique, la résolution de la régulation exécutée par le bloc fonction
SERVO s'exprime par le ratio (période cyclique de la boucle / période d'exécution
du bloc fonction SERVO).
Le régulateur doit donc être analysé avant le bloc fonction SERVO (par un bloc
fonction SAMPLETM). Toutefois, le bloc fonction SERVO doit être exécuté à
chaque cycle. Dans le cas contraire (si le bloc régulateur est exécuté au cours du
même cycle que le bloc SERVO), la régulation à deux positions exécutée est
incorrecte, ce qui a de fortes implications sur l'actionneur.
L'entrée SEN du bloc fonction SERVO signale à celui-ci si le bloc du régulateur PID
a été exécuté ou non lors du cycle en cours.
L'entrée SEN indique donc si le régulateur a généré ou non une nouvelle sortie, afin
d'éviter de prendre en compte la même sortie à plusieurs reprises :
SEN=
Signification
1
prise en compte d'une nouvelle valeur
0
pas de prise en compte d'une nouvelle valeur
Lorsque le régulateur a été analysé par le bloc fonction SAMPLETM, comme c'est
souvent le cas, il suffit de raccorder la sortie SEN du bloc fonction SERVO à la sortie
SAMPLETM (voir section"Exemples de bloc fonction SERVO, p. 474 ").
Saisie de la
position finale
33002224
Lorsque la position finale est saisie (R_STOP = 1 ou L_STOP = 1), la sortie
correspondante (RAISE ou LOWER) est forcée à 0.
471
SERVO : Commande pour servomoteurs électriques
Algorithmes du bloc fonction SERVO
Algorithme sans
réaction de
position
Dans ce cas, le bloc fonction SERVO activé sur le régulateur permet d'obtenir une
régulation astatique. L'algorithme n'utilise pas la sortie en valeur absolue OUT du
régulateur mais emploie la modification de sortie OUTD. La sortie RAISE (ou
LOWER, selon le signe de la modification) est mise à 1 pendant une période
déterminée. Ce temps est proportionnel au délai d'ouverture de la vanne (t_motor)
et à la valeur de modification OUTD.
La formule attribue une première valeur théorique à la durée des impulsions
admises à la sortie (T_IMP) :
T_IMP = OUTD (% ).t_motor
Ensuite, T_IMP (la durée des impulsions admises à la sortie) se présente comme
suit :
Lorsque…
Alors…
T_IMP < t_mini
le bloc ne génère aucune impulsion mais sauvegarde la valeur pour
le calcul suivant. Ceci permet de traiter correctement les applications
de régulation quand les modifications de sortie du régulateur sont
faibles mais durables.
Afin d'éviter de générer des impulsions trop courtes, les impulsions
admises à la sortie sont limitées à une durée minimale t_mini.
si le régulateur PID est T_IMP est calculé en continu, lors de chaque cycle. Ce calcul tient
en mode manuel,
compte des durées calculées précédemment qui n'ont pas encore
été fixées avec une limitation de t_motor. Ceci permet de prendre
en compte une modification de sortie quelconque du régulateur PID,
même si l'impulsion dure plusieurs cycles.
si le régulateur PID est le bloc fonction SERVO calcule de nouveau le paramètre T_IMP
en mode automatique, lorsque le régulateur met sa sortie à jour, c'est-à-dire quand SEN est
mis à 1. Dans ce mode de fonctionnement, les durées calculées
précédemment ne sont plus prises en compte.
472
33002224
SERVO : Commande pour servomoteurs électriques
Algorithme avec
réaction de
position
L'algorithme est fortement analogue au cas ci-dessus.
Au lieu d'utiliser la modification de sortie du régulateur PID, le bloc fonction SERVO
emploie le décalage entre la sortie en valeur absolue du régulateur PID et la réaction
de position (IN _ RCPY).
Le bloc fonction exécute une régulation de position : la sortie du régulateur PID
correspond alors à la consigne et la réaction de position RCPY correspond à la
mesure.
Contrairement à ce qui se passe avec un algorithme sans réaction de position, le
bloc fonction en mode manuel ne sauvegarde pas les durées calculées
précédemment qui n'ont pas encore été ajustées aux sorties RAISE et LOWER.
Modes de fonctionnement
Adaptation aux
modes de
fonctionnement
L'entrée MA_I permet au bloc fonction SERVO d'adapter son comportement au
mode opératoire du régulateur. Pour ce faire, il doit être raccordé à la sortie MA_O
du régulateur ou du bloc fonction MS correspondant.
Mode
automatique
Le bloc fonction SERVO ne lit de nouveau la sortie du régulateur que si celle-ci a
été mise à jour (c'est-à-dire si SEN est mis à 1).
Mode manuel
La sortie du régulateur peut être modifiée à tout moment par l'opérateur. Afin de tenir
compte d'une nouvelle valeur aussi rapidement que possible, le bloc fonction lit la
sortie du régulateur à chaque cycle.
Dans ce mode de fonctionnement, l'opérateur peut modifier manuellement la
variable raccordée à la sortie OUT du régulateur ou du bloc fonction MS. Lorsque
aucune réaction de position n'est utilisée, cette variable peut prendre la position
finale (100% ou 0%), même si l'actionneur n'a adopté aucune de ses deux positions
finales. Il est également possible de modifier manuellement la modification de sortie
OUTD en plaçant la sortie OUT du bloc fonction MS à plus de 100% (ou à moins de
0%). La valeur saisie en OUT intervient dans le calcul de OUTD avant d'être à
nouveau limitée.
33002224
473
SERVO : Commande pour servomoteurs électriques
Exemples de bloc fonction SERVO
Index des
exemples
Dans cette section, la mise en uvre du bloc fonction SERVO est illustrée par les
exemples suivants :
l Exemple de mode automatique avec réaction de position, p. 474
l Exemple de mode automatique sans réaction de position en mode manuel,
p. 478
Exemple de
mode
automatique
avec réaction de
position
Cet exemple illustre le comportement du bloc fonction en mode automatique avec
réaction de position. Le bloc fonction SERVO prend toujours en compte une
nouvelle valeur de décalage IN-RCPY lorsque l'entrée SEN est mise à 1 (dans cet
exemple, toutes les 4 s).
474
Les temps alloués à chaque paramètre sont les suivants :
Paramètres
Temps alloué
t_motor
25 s
t_mini
1s
Période
d'échantillonnage
4s
33002224
SERVO : Commande pour servomoteurs électriques
Chronogramme
(mode
automatique
avec réaction de
position)
Chronogramme du mode automatique avec réaction de position
SEN
Période d'échantillonnage = 4 s
IN-RCPY
20%
10%
-2%
-2%
RAISE
LOWER
1
33002224
2
3
4
475
SERVO : Commande pour servomoteurs électriques
Explication des
temps
476
Explication des rangs marqués :
Numéro de
rang
Explication
1
Le décalage IN-RCPY s'élève à 20% : une impulsion d'une durée de 5 s
(=20% de 25 s) est générée à la sortie RAISE.
2
Si le décalage s'élève à 10% seulement, une impulsion de 2,5 s (= 10% de
25 s) est générée à la sortie RAISE et la seconde restante de l'impulsion
précédente n'est pas prise en compte.
3
L'écart atteint à présent –2%, ce qui représente une impulsion de 0,5 s en
LOWER. Étant donné que t_mini correspond à 1 s, aucune impulsion n'est
générée (la durée de 0,5 s est néanmoins sauvegardée).
4
L'écart se chiffre toujours à –2%, mais l'impulsion correspondante (0,5 s)
vient s'ajouter à l'impulsion sauvée précédemment pour atteindre 1 s. La
durée correspond à t_mini. L'impulsion est donc ajustée à la sortie LOWER.
33002224
SERVO : Commande pour servomoteurs électriques
Exemple de
programmation
(mode
automatique
avec réaction de
position)
Représentation du schéma fonctionnel, partie 1
FBI_4_1 (1)
SAMPLETM
TC2_ST
INTERVAL
DELSCANS
Q
1
TC2_PID_SERVO_RCPY (2)
PIDFF
TT2
TC2_SP
OUT_RCPY
1
TC2_PARA
EN
ENO
PV
OUT
SP
OUTD
FF
RCPY
MAN_AUTO
MA_O
PARA
INFO
TR_I
STATUS
TR_S
TC2_PARA.en_rcpy=1
TC2_MS_RCPY (3)
MS
TC2_MODE
TC2_PARA_MS
33002224
IN
OUT
FORC
OUTD
MA_FORC
MA_O
MAN_AUTO STATUS
PARA
TR_I
TR_S
2
3
477
SERVO : Commande pour servomoteurs électriques
Représentation du schéma fonctionnel, partie 2
FBI_4_4 (4)
SERVO
1
2
3
OUT_RCPY
SERVO_PARA
SEN
IN
INPD
MA_I
RCPY
RST
R_STOP
L_STOP
PARA
RAISE
LOWER
STATUS
OUT_RAISE
OUT_LOWER
SERVO_PARA.en_rcpy=1
OUT_RCPY Mesure de la réaction de position de la vanne
Exemple de
mode
automatique
sans réaction de
position en mode
manuel
478
Cet exemple illustre le comportement du bloc fonction en mode automatique sans
réaction de position en mode manuel. Dans ce cas, la valeur de INPD est prise en
compte à chaque exécution du bloc fonction SERVO, quelle que soit la valeur de
l'entrée SEN.
Les temps alloués à chaque paramètre sont les suivants :
Paramètres
Temps alloué
t_motor
25 s
t_mini
1s
33002224
SERVO : Commande pour servomoteurs électriques
Chronogramme
(mode
automatique
sans réaction de
position)
Mode automatique sans réaction de position en mode manuel
INPD
20%
22%
2%
2%
0
-24%
RAISE
1s
5s
0
LOWER
1s
0
1
33002224
2
3
4
5
479
SERVO : Commande pour servomoteurs électriques
Explication des
temps
480
Explication des rangs marqués :
Numéro de
rang
Explication
1
La modification de la sortie du régulateur PID atteint + 20%. Dans ce cas,
l'impulsion concerne la sortie RAISE et dure 5 s (= 20% de 25 s).
2
La modification du régulateur PID se monte à +2%, ce qui correspond à une
durée d'impulsion de 0,5 s. L'impulsion est inférieure à t_mini (=1 s) et
n'influence donc pas les sorties.
3
Lors de la seconde modification de +2 %, la fonction ajoute cette
modification à la précédente (qui correspond à un écart sous la valeur
minimale), ce qui représente une modification totale positive de +4 %, c'està-dire une impulsion de 1 s à la sortie RAISE.
4
Pour une modification de -24 %, l'impulsion à la sortie LOWER est de 6 s
5
Avant l'enchaînement de la seconde suivante, une modification
supplémentaire de + 22 % engendre une modification système totale de 2 %
< modification de t_mini (4 %). La fonction termine l'impulsion minimale de
1 s.
33002224
SERVO : Commande pour servomoteurs électriques
Exemple de
programmation
(mode
automatique
sans réaction de
position)
Représentation du schéma fonctionnel, partie 1
FBI_3_4 (1)
SAMPLETM
TC2_ST
INTERVAL
DELSCANS
Q
1
TC2_PID_SERVO (2)
PIDFF
TT2
TC2_SP
OUT_RCPY
1
TC2_PARA
EN
ENO
PV
OUT
SP
OUTD
FF
RCPY
MAN_AUTO
MA_O
PARA
INFO
TR_I
STATUS
TR_S
TC2_PARA.en_rcpy=1
TC2_MS (3)
MS
TT2_DEF
0
TC2_MODE
TC2_PARA_MS
33002224
IN
OUT
FORC
OUTD
MA_FORC
MA_O
MAN_AUTO STATUS
PARA
TR_I
TR_S
TC2_OUT
2
3
481
SERVO : Commande pour servomoteurs électriques
Représentation du schéma fonctionnel, partie 2
FBI_3_1 (4)
SERVO
1
2
3
OUT_RCPY
SERVO_PARA
SEN
IN
INPD
MA_I
RCPY
RST
R_STOP
L_STOP
PARA
RAISE
LOWER
STATUS
OUT_RAISE
OUT_LOWER
SERVO_PARA.en_rcpy=1
TT2_DEFF Indicateur d'erreur de la mesure TT2 : lorsque TT2 est incorrect, la boucle est
forcée en mode manuel.
Erreur d'exécution
Mot d'état
Message d'erreur
482
Le mot d'état affiche les messages suivants :
Bit
Signification
Bit 0 = 1
Erreur lors d'un calcul avec des valeurs en virgule flottante
Bit 1 = 1
Saisie d'une valeur non valide à l'une des entrées de valeurs en virgule
flottante
Bit 2= 1
Division par 0 lors d'un calcul avec des valeurs en virgule flottante
Bit 3 = 1
Débordement de capacité lors d'un calcul en valeurs en virgule flottante
Bit 4 = 1
IN ou RCPY n'est pas situé dans la plage [0, 100] ou INPD sort de la zone [100, 100].
Le bloc fonction procède au calcul en utilisant une valeur qui n'est pas limitée
par la valeur correcte la plus proche, c'est-à-dire la valeur 0, 100 ou –100
selon le cas.
Une erreur se produit lorsqu'une valeur non réelle est saisie à une entrée ou
lorsqu'un incident se produit lors d'un calcul avec des valeurs en virgule flottante.
Dans ce cas, les sorties RAISE et LOWER sont mises à 0.-
33002224
SMOOTH_RATE : Dérivateur avec
lissage
52
Présentation
Introduction
Ce chapitre décrit le module SMOOTH_RATE.
Contenu de ce
chapitre
Ce chapitre contient les sujets suivants :
33002224
Sujet
Page
Description sommaire
484
Représentation
484
Formules du bloc fonction SMOOTH_RATE
485
Description détaillée
486
483
SMOOTH_RATE : Dérivateur avec lissage
Description sommaire
Description de la
fonction
Ce bloc fonction représente un terme de dérivation avec une sortie Y retardée de la
constante de temps LAG.
Ce bloc fonction possède les modes de fonctionnement suivants :
l Manuel
l Pause
l Automatique
Les paramètres supplémentaires EN et ENO peuvent être configurés.
Représentation
Symbole
Représentation du module
SMOOTH_RATE
BOOL
BOOL
REAL
REAL
TIME
REAL
Description des
paramètres
484
MAN
HALT
X
GAIN
LAG
YMAN
Y
REAL
Description des paramètres du module
Paramètres
Type de données
Signification
MAN
BOOL
"1" = mode Manuel
HALT
BOOL
"1" = mode Pause
X
REAL
Grandeurs d'entrée
GAIN
REAL
Gain de dérivation
LAG
TIME
Constante du temps de retard
YMAN
REAL
Valeur manuelle
Y
REAL
Sortie de dérivateur avec lissage
33002224
SMOOTH_RATE : Dérivateur avec lissage
Formules du bloc fonction SMOOTH_RATE
Fonction de
transfert
La fonction de transfert pour Y est la suivante :
Sortie Y
La sortie Y est indiquée comme suit :
1
G(s) = GAIN × ------------------------------1 + s × LAG
dt
Y = ------------------------ × ( Y ( old ) + GAIN × ( X ( new ) – X ( ol d ) ) )
dt + LAG
Explication des
grandeurs de
formules
33002224
Signification des grandeurs dans les formules ci-dessus :
Tailles
Signification
dt
Temps entre le cycle actuel et le cycle précédent
X ( new )
Valeur de l'entrée X du cycle actuel
X ( old )
Valeur de l'entrée X du cycle précédent
Y ( old )
Valeur de la sortie Y du cycle précédent
485
SMOOTH_RATE : Dérivateur avec lissage
Description détaillée
Paramétrage
Pour paramétrer le bloc fonction, vous devez fixer le gain de dérivation GAIN et la
constante de temps LAG permettant de retarder la sortie Y.
Pour l'échelon d'entrée X (échelon du signal d'entrée X de 0 à 1.0) et en cas de
temps d'échantillonnage de très courte durée, la sortie Y prend d'abord la valeur
GAIN (Il s'agit là d'une valeur théorique. La valeur réelle est légèrement inférieure,
la durée du temps d'échantillonnage ne pouvant être indéfiniment courte) et reprend
sa position à 0 avec un retard de temps LAG.
Modes de
fonctionnement
Le bloc fonction SMOOTH_RATE possède trois modes de fonctionnement :
Automatique, Manuel et Pause
Les modes de fonctionnement peuvent être sélectionnés au moyen des entrées
MAN et HALT.
486
Mode de
fonctionnement
MAN
HALT
Signification
Automatique
0
0
Le bloc fonction est traité de la manière décrite
dans "Paramétrage".
Manuel
1
0 ou 1
L'entrée YMAN est transmise à la sortie Y.
Pause
0
1
La sortie Y conserve la dernière valeur calculée.
33002224
SMOOTH_RATE : Dérivateur avec lissage
Exemple
La figure suivante illustre la réponse indicielle du bloc fonction SMOOTH_RATE
avec GAIN = 1 et LAG = 10 s :
X
YMAN
Y
0
HALT
0
MAN
1
0
33002224
487
SMOOTH_RATE : Dérivateur avec lissage
488
33002224
SP_SEL : Ajusteur de la valeur de
consigne
53
Présentation
Introduction
Ce chapitre décrit le module SP_SEL.
Contenu de ce
chapitre
Ce chapitre contient les sujets suivants :
33002224
Sujet
Page
Description sommaire
490
Représentation
491
Description détaillée
493
Erreur d'exécution
496
489
SP_SEL : Ajusteur de la valeur de consigne
Description sommaire
Description de la
fonction
Ce bloc fonction permet de sélectionner le type de consigne utilisée dans la boucle :
Type de consigne
Commentaires
Consigne externe
(SP_RSP = 1)
La consigne est extraite d'un calcul externe au module via l'entrée
RSP (Remote Set Point). La valeur d'entrée RSP est transmise à la
sortie SP.
Consigne interne
(SP_RSP = 0)
La consigne est directement modifiée par l'opérateur (Local Set
Point). Dans ce mode de fonctionnement, la sortie SP n'est pas
activée par le bloc fonction. C'est l'opérateur lui-même qui modifie la
variable associée à SP.
Les paramètres supplémentaires EN et ENO peuvent être configurés.
Propriétés
490
Le bloc fonction SP_SEL possède les propriétés suivantes :
l La commutation entre les deux types de consignes s'effectue sans à-coups.
l Fonctionnement avec poursuite de la consigne lorsque le régulateur est en mode
manuel
l Limitation inférieure et supérieure de la consigne utilisée
33002224
SP_SEL : Ajusteur de la valeur de consigne
Représentation
Symbole
Représentation du module
SP_SEL
REAL
BOOL
Para_SP_SEL
REAL
BOOL
Description des
paramètres
SP_SEL
33002224
RSP
SP_RSP
PARA
PV
MA_I
SP
LSP_MEM
STATUS
REAL
REAL
WORD
Description des paramètres du module
Paramètres
Type de données
Signification
RSP
REAL
Consigne externe (Remote Set Point)
SP_RSP
BOOL
Type de consigne utilisée par le régulateur:
"1" : Consigne externe
"0" : Consigne interne
PARA
Para_SP_SEL
Paramètres
PV
REAL
Grandeurs à réguler
MA_I
BOOL
Mode opératoire du régulateur associé
"1" : Mode automatique
"0" : Mode manuel
SP
REAL
Consigne utilisée par le régulateur
LSP_MEM
REAL
Mémoire de la consigne interne (Local Set Point
MEMory)
STATUS
WORD
Mot d'état
491
SP_SEL : Ajusteur de la valeur de consigne
Description des
paramètres
Para_SP_SEL
492
Description de la structure de données
Élément
Type de données
Signification
sp_min
REAL
Valeur limite inférieure de la consigne utilisée
sp_max
REAL
Valeur limite supérieure de la consigne utilisée
bump
BOOL
En cas de commutation externe en interne :
"1" : la sortie SP est forcée avec la valeur de
LSP_MEM
"0" : commutation sans à-coups
track
BOOL
"1" : en mode manuel, la valeur de SP est assimilée
à PV (uniquement en cas de consigne interne)
rate
REAL
Pente de SP en cas de commutation interne/
externe, en unités par seconde (≥0)
33002224
SP_SEL : Ajusteur de la valeur de consigne
Description détaillée
Commutation de
la consigne
SP_RSP de 0 → 1
La commutation de la consigne s'effectue dans deux directions :
Lorsque…
Alors…
SP_RSP de 0 → 1
la commutation de la consigne interne en consigne externe est
effectuée
SP_RSP de 1 → 1
la commutation de la consigne externe en consigne interne est
effectuée
La commutation de la consigne interne en consigne externe est effectuée sans àcoups : la valeur de la sortie SP monte progressivement à la consigne externe RSP
en décrivant la rampe rate.
Lorsque rate = 0, la fonction rampe n'étant pas exécutée, SP est la copie conforme
de RSP.
SP_RSP de 1 → 0
33002224
La commutation de la consigne externe en consigne interne s'effectue en fonction
de l'élément bump, et ce de deux manières :
Lorsque
…
Alors…
bump = 0
la commutation s'effectue sans à-coups : le bloc fonction cesse de copier l'entrée
RSP sur la sortie SP. La consigne interne SP correspond à la dernière valeur
externe RSP avant commutation. L'utilisateur peut alors modifier ces valeurs.
Dans ce cas, il n'est pas nécessaire de raccorder la sortie LSP_MEM.
bump = 1
la valeur de la sortie LSP_MEM est transmise à la sortie SP pendant la
commutation (des à-coups peuvent alors se produire). La valeur affectée à
LSP_MEM correspond à la dernière consigne SP avant le passage du bloc
fonction en fonctionnement externe. Pour redémarrer l'exécution interne avec
une autre consigne, il suffit de modifier LSP_MEM quand le bloc se trouve
encore en fonctionnement externe (pour de plus amples informations, voir
Fonction de la sortie LSP_MEM, p. 494").
493
SP_SEL : Ajusteur de la valeur de consigne
Poursuite de la
consigne
(track = 1)
Lorsque, en cas de consigne interne (SP_RSP=0), le régulateur associé est en
mode manuel, ce mode opératoire permet de copier uniformément l'entrée PV sur
la consigne utilisée SP. Ainsi, la commutation manuel/automatique peut s'effectuer
sans à-coups (le régulateur peut aussi réguler lui-même le comportement sans àcoups).
Dans ce mode de fonctionnement, les entrées PV et MA_I du bloc fonction SP_SEL
doivent être raccordées. En outre, elles doivent accepter les mêmes valeurs que
l'entrée PV et la sortie MA_O du régulateur. Lorsque track = 0, ces entrées ne
doivent plus être raccordées.
Limitations
Pour chaque mode de fonctionnement (externe ou interne), la consigne SP utilisée
est limitée entre sp_min et sp_max.
Fonction de la
sortie LSP_MEM
Cette sortie permet à l'utilisateur de commander la consigne SP lors de la
commutation externe – interne :
494
Type de consigne
Comportement de la sortie
Consigne interne
La valeur de SP est transmise uniformément à LSP_MEM.
Commutation en
consignes externes
La valeur de LSP_MEM n'est plus modifiée par le bloc et conserve
donc la dernière consigne interne utilisée.
Retour à la consigne
interne
Il y a trois possibilités :
1. bump = 0 :
La dernière consigne externe est prise pour base. Dans ce cas,
LSP_MEM ne doit pas être raccordé.
2. bump = 1 :
La dernière consigne interne sauvegardée est prise pour base.
Lors de la commutation, le bloc copie la valeur de LSP_MEM sur
SP.
3. Le bloc fonction peut démarrer le fonctionnement interne au
moyen d'une valeur quelconque, au choix de l'opérateur.
Lorsque la valeur des variables associées à LSP_MEM est
modifiée avant le passage à la consigne interne (avec bump =
1), celle-ci est transmise à SP lors de la commutation.
33002224
SP_SEL : Ajusteur de la valeur de consigne
Exemple de
programmation
Vous trouverez ci-après un exemple de programmation du bloc fonction SP_SEL.
TC2_SP_SEL (1)
SP_SEL
TC2_REM_SP
TC2_LOC_REM
TC2_SP_PARA
TT2
TC2_MAO
RSP
SP_RSP
PARA
PV
MA_I
TC2_SP
SP
LSP_MEM
TC2_LSP_MEM
STATUS
TC2_PID_SPSEL (2)
PIDFF
TT2
TC2_MAN_AUTO
TC2_PARA
PV
OUT
OUTD
SP
FF
RCPY
MAN_AUTO
MA_O
INFO
PARA
STATUS
TR_I
TR_S
TC2_oV
TC2_MAO
TC2_SP est saisi par l'opérateur en mode de fonctionnement "consigne interne".
33002224
495
SP_SEL : Ajusteur de la valeur de consigne
Erreur d'exécution
Mot d'état
Le mot d'état affiche les messages suivants :
Bit
Signification
Bit 0 = 1
Erreur lors d'un calcul avec des valeurs en virgule flottante
Bit 1 = 1
Saisie d'une valeur non valide à l'une des entrées en virgule flottante
Bit 2= 1
Division par 0 lors d'un calcul en valeurs en virgule flottante
Bit 3 = 1
Débordement de capacité lors d'un calcul en valeurs en virgule flottante
Bit 4 = 1
rate est négatif : le bloc fonction emploie la valeur 0 pour le calcul.
Bit 5 = 1
La sortie SP a atteint la valeur limite inférieure sp_min : SP est forcé à la
valeur sp_min
Bit 6 = 1
La sortie SP a atteint la valeur limite supérieure sp_max : SP est forcé à la
valeur sp_max
Message d'erreur
Une erreur d'exécution est signalée lorsqu'une valeur non réelle est saisie à une
entrée ou lorsqu'un incident se produit lors d'un calcul avec des valeurs en virgule
flottante. Les sorties SP et LSP_MEM restent inchangées.
Avertissement
Un avertissement est émis lorsque rate est négatif; le bloc utilise donc la valeur 0
pour le calcul.
496
33002224
SPLRG : Commande de deux
actionneurs
54
Présentation
Introduction
Ce chapitre décrit le module SPLRG.
Contenu de ce
chapitre
Ce chapitre contient les sujets suivants :
33002224
Sujet
Page
Description sommaire
498
Représentation
499
Description détaillée
500
Erreur d'exécution
502
497
SPLRG : Commande de deux actionneurs
Description sommaire
Description de la
fonction
Le recours à ce bloc fonction se justifie lorsque 2 actionneurs sont mis en uvre pour
couvrir toute l'étendue de contrôle (à 2 points de fonctionnement éloignés : en
dessous et au-dessus).
Le régulateur est également indiqué pour les régulations continues à trois positions,
c'est-à-dire dans les cas où les deux actionneurs présentent des fonctionnalités
distinctes (un actionneur chauffe; l'autre refroidit).
Les paramètres supplémentaires EN et ENO peuvent être configurés.
Propriétés
498
Le bloc fonction SPLRG possède les propriétés suivantes :
l Commande d'une bande morte ou d'une zone de transfert avec équilibrage des
propriétés des deux actionneurs
l L'entrée IN s'exprime en pourcentage (0 – 100%); les sorties OUT1 et OUT2
s'expriment en unités physiques.
33002224
SPLRG : Commande de deux actionneurs
Représentation
Symbole
Représentation du module
SPLRG
REAL
Para_SPLRG
Description des
paramètres
SPLRG
Description des
paramètres
Para_SPLRG
33002224
IN
PARA
OUT1
OUT2
STATUS
REAL
REAL
WORD
Description des paramètres du module
Paramètres
Type de données
Signification
IN
REAL
Valeur à résoudre (0 à 100%)
PARA
Para_SPLRG
Paramètres
OUT1
REAL
Grandeur de commande de l'actionneur 1
OUT2
REAL
Grandeur de commande de l'actionneur 2
STATUS
WORD
Mot d'état
Description de la structure de données
Elément
Type de données
Signification
out1_th1
REAL
Valeur d'entrée IN, contrôlée de la manière suivante
: OUT1 = out1_inf
out1_th2
REAL
Valeur d'entrée IN, contrôlée de la manière suivante
: OUT1 = out1_sup
out1_inf
REAL
Valeur limite inférieure de la sortie OUT1
out1_sup
REAL
Valeur limite supérieure de la sortie OUT1
out2_th1
REAL
Valeur d'entrée IN, contrôlée de la manière suivante
: OUT2 = out2_inf
out2_th2
REAL
Valeur d'entrée IN, contrôlée de la manière suivante
: OUT2 = out2_sup
out2_inf
REAL
Valeur limite inférieure de la sortie OUT2
out2_sup
REAL
Valeur limite supérieure de la sortie OUT2
499
SPLRG : Commande de deux actionneurs
Description détaillée
Paramétrage
Le paramétrage du bloc fonction s'effectue en définissant les propriétés de chaque
actionneur, c'est-à-dire le type de modification du gradient des deux sorties du
régulateur par rapport à l'entrée IN.
Pour la sortie OUT1, il convient de définir les critères suivants :
Elément
Signification
out1_inf
Valeur limite inférieure de la plage
out1_sup
Valeur limite supérieure de la plage
out1_th1
Valeur seuil, c'est-à-dire la valeur d'entrée IN, contrôlée de la manière
suivante : Sortie OUT1 = out1_inf
out1_th2
Valeur seuil, c'est-à-dire la valeur d'entrée IN, contrôlée de la manière
suivante : Sortie OUT1 = out1_sup
Aux deux valeurs seuils, la valeur de OUT1 se modifie de manière linéaire. A
l'exception des deux valeurs de seuil, aucune autre sortie ne peut être modifiée, la
valeur étant limitée par out1_inf ou out1_sup.
Selon le réglage des deux valeurs seuils, les propriétés de régulation se
caractérisent par une pente positive (avec out1_th1 < out1_th2) ou négative (avec
out1_th2 < out1_th1).
Les diagrammes suivants illustrent les propriétés des deux actionneurs en cas de
régulation Split-Range et de régulation continue à trois positions.
Régulation
continue à trois
positions
Vous trouverez ci-après une représentation des propriétés des deux actionneurs en
cas de régulation continue à trois positions
OUT
out1_sup
out2_sup
OUT1
out2_inf
OUT2
out1_inf
IN
0%
500
out1_th2
out1_th1
out2_th1
out2_th2
100 %
33002224
SPLRG : Commande de deux actionneurs
Régulation SplitRange
Vous trouverez ci-après une représentation des propriétés des deux actionneurs en
cas de régulation Split-Range
OUT
out1_sup
out2_sup
OUT1
out2_inf
OUT2
out1_inf
IN
0 % out1_th1
out1_th2
out2_th1
out2_th2
100 %
Note : Pour commander un bloc fonction SERVO, vous devez absolument
employer les sorties de ce régulateur avec une réaction de position.
Modes de
fonctionnement
33002224
Le bloc fonction SPLRG ne présente pas de mode de fonctionnement particulier.
Dès lors, il est possible de commander manuellement les deux sorties du bloc
fonction en activant à chaque sortie un bloc fonction MS. En programmant,
l'utilisateur veillera à ce que le retour en mode automatique s'effectue sans à-coups.
501
SPLRG : Commande de deux actionneurs
Erreur d'exécution
Mot d'état
Message d'erreur
Le mot d'état affiche les messages suivants :
Bit
Signification
Bit 0 = 1
Erreur lors d'un calcul avec des valeurs en virgule flottante
Bit 1 = 1
Saisie d'une valeur non valide à l'une des entrées de valeurs en virgule
flottante
Bit 2= 1
Division par 0 lors d'un calcul avec des valeurs en virgule flottante
Bit 3 = 1
Débordement de capacité lors d'un calcul en valeurs en virgule flottante
Bit 4 = 1
IN ou l'un des paramètres out1_th1, out1_th2, out2_th1, out2_th2 sort de la
zone [0, 100] : le bloc fonction emploie la valeur 0 ou 100 pour le calcul.
Bit 5 = 1
La sortie OUT1 a atteint la valeur limite inférieure out1_inf : OUT1 est forcé
à la valeur de out1_inf.
Bit 6 = 1
La sortie OUT1 a atteint la valeur limite supérieure out1_sup : OUT1 est
forcé à la valeur de out1_sup.
Bit 7 = 1
Les deux valeurs seuils d'une sortie sont identiques : out1_th1 = out1_th2,
out2_th1 = out2_th2.
Bit 8 = 1
La sortie OUT2 a atteint la valeur limite inférieure out2_inf : OUT2 est forcé
à la valeur de out2_inf.
Bit 9 = 1
La sortie OUT2 a atteint la valeur limite supérieure out2_sup : OUT2 est
forcé à la valeur de out2_sup.
Dans les cas suivants, une erreur d'exécution est signalée :
l Saisie d'une valeur non mobile à une entrée
l Incident lors d'un calcul avec des valeurs en virgule flottante.
l Les deux valeurs seuils de la même sortie sont identiques : out1_th1 = out1_th2
ou out2_th1 = out2_th2
Les sorties OUT1 et OUT2 restent inchangées.
Avertissement
502
Un avertissement est émis lorsque l'un des paramètres out1_th1, out1_th2,
out2_th1, out2_th2 sort de la zone [0, 100] : dans ce cas, le bloc fonction emploie la
valeur 0 ou 100 pour le calcul.
33002224
STEP2 : Régulateur à deux
positions
55
Présentation
Introduction
Ce chapitre décrit le module STEP2.
Contenu de ce
chapitre
Ce chapitre contient les sujets suivants :
33002224
Sujet
Page
Description sommaire
504
Représentation
505
Description détaillée
506
Erreur d'exécution
507
503
STEP2 : Régulateur à deux positions
Description sommaire
Description de la
fonction
Ce bloc fonction est indiqué pour les régulations simples à deux positions.
L'actionneur fonctionne selon le sens du décalage mesure-consigne par rapport à
la valeur limite supérieure et inférieure.
Les paramètres supplémentaires EN et ENO peuvent être configurés.
Propriétés
504
Ce bloc régulateur possède les propriétés suivantes :
l Limitation supérieure et inférieure de la consigne entre pv_inf et pv_sup
l Les valeurs d'entrée du régulateur (mesure, consigne et paramètres associés)
s'expriment en unités physiques.
33002224
STEP2 : Régulateur à deux positions
Représentation
Symbole
Représentation du module
STEP2
REAL
REAL
BOOL
Para_STEP2
Description des
paramètres
STEP2
Description des
paramètres
Para_STEP2
33002224
PV
OUT
SP
DEV
MAN_AUTO
MA_O
PARA
STATUS
BOOL
REAL
BOOL
WORD
Description des paramètres du module
Paramètres
Type de données
Signification
PV
REAL
Mesure (Process Value)
SP
REAL
Consigne (Set Point)
MAN_AUTO
BOOL
Mode fonctionnement du régulateur
"1" : Mode automatique
"0" : Mode pause
PARA
Para_STEP2
Paramètres
OUT
BOOL
Sortie logique
DEV
REAL
Écart (PV – SP)
MA_O
BOOL
Mode de fonctionnement courant du bloc fonction
(0 : Pause, 1 : Automatique)
STATUS
WORD
Mot d'état
Description de la structure de données
Elément
Type de données
Signification
dev_ll
REAL
Seuils inférieurs de l'écart ( ≤ 0)
dev_hl
REAL
Seuils supérieurs de l'écart ( ≥ 0)
pv_inf
REAL
Valeur inférieure de la plage de mesure
pv_sup
REAL
Valeur supérieure de la plage de mesure
505
STEP2 : Régulateur à deux positions
Description détaillée
Schéma
fonctionnel
Vous trouverez le schéma fonctionnel du module STEP2 ci-après :
OUT
SP
pv_sup
_
dev_ll
dev_hl
OUT
dev_hl
+
pv_inf
PV
dev_ll
Comportement
de la sortie
Comportement de la sortie OUT :
OUT
DEV
dev_hl
dev_ll
Lorsque l'écart (DEV = PV – SP) est inférieur aux seuils inférieurs dev_ll, la sortie
logique OUT est mise à 1. Toutefois, lorsque l'écart progresse de nouveau, la sortie
OUT n'est mise à zéro que si l'écart dépasse dev_hl .
Note : Pour assurer un traitement correct du module, il faut veiller à ne pas inverser
la sortie OUT.
506
33002224
STEP2 : Régulateur à deux positions
Modes de
fonctionnement
Le module de régulation STEP2 dispose de deux modes de fonctionnement, selon
la valeur affectée au paramètre MAN_AUTO :
Mode de
fonctionnement
MAN_AUTO
Signification
Automatique
1
Le module de régulation calcule lui-même la sortie OUT.
Pause
0
La sortie OUT conserve la derniére valeur calculée.
Erreur d'exécution
Mot d'état
Le mot d'état affiche les messages suivants :
Bit
Signification
Bit 0 = 1
Erreur lors d'un calcul avec des valeurs en virgule flottante
Bit 1 = 1
Saisie d'une valeur non valide à l'une des entrées de valeurs en virgule
flottante
Bit 2= 1
Division par 0 lors d'un calcul avec des valeurs en virgule flottante
Bit 3 = 1
Débordement de capacité lors d'un calcul en valeurs en virgule flottante
Bit 4 = 1
Les comportements suivants sont signalés :
SP déborde de la zone [pv_inf, pv_sup] : SP est limité par pv_inf ou
pv_sup
l dev_ll > 0 ou dev_hl < 0 : le module utilise la valeur 0
l
Message d'erreur
Une erreur d'exécution est signalée lorsqu'une valeur non réelle est saisie à une
entrée ou lorsqu'un incident se produit lors d'un calcul avec des valeurs en virgule
flottante. La sortie OUT étant mise à zéro, les sorties DEV et MA_O restent
inchangées.
Avertissement
Un avertissement est émis lorsque dev_ll > 0 ou dev_hl < à 0. Dans ce cas, le bloc
fonction utilise la valeur 0.
33002224
507
STEP2 : Régulateur à deux positions
508
33002224
STEP3 : Régulateur à trois
positions
56
Présentation
Introduction
Ce chapitre décrit le module STEP3.
Contenu de ce
chapitre
Ce chapitre contient les sujets suivants :
33002224
Sujet
Page
Description sommaire
510
Représentation
511
Description détaillée
512
Erreur d'exécution
514
509
STEP3 : Régulateur à trois positions
Description sommaire
Description de la
fonction
Ce bloc fonction est indiqué pour les régulations simples à trois positions.
L'actionneur fonctionne selon le sens de l'écart mesure-consigne par rapport à la
valeur seuil supérieure et inférieure. La commande de la valeur seuil décrit une
hystérésis paramétrable.
Ce régulateur peut être appliqué pour les régulations chaud/froid. Pour les
régulations plus complexes, il convient de mettre en uvre un régulateur traditionnel
(par ex. un régulateur PI_B) en aval duquel un bloc fonction peut être placé (par
exemple le bloc PWM1).
Les paramètres supplémentaires EN et ENO peuvent être configurés.
Propriétés
510
Ce bloc régulateur possède les propriétés suivantes :
l Limitation de la consigne entre pv_inf et pv_sup
l Les valeurs d'entrée du régulateur (mesure, consigne et paramètres
correspondants) s'expriment en unités physiques.
33002224
STEP3 : Régulateur à trois positions
Représentation
Symbole
Représentation du module
STEP3
REAL
REAL
BOOL
Para_STEP3
Description des
paramètres
STEP3
Description des
paramètres
Para_STEP3
33002224
OUT_NEG
PV
SP
OUT_POS
MAN_AUTO
DEV
PARA
MA_O
STATUS
BOOL
BOOL
REAL
BOOL
WORD
Description des paramètres du module
Paramètres
Type de données
Signification
PV
REAL
Mesure (Process Value)
SP
REAL
Consigne (Set Point)
MAN_AUTO
BOOL
Mode fonctionnement du régulateur
"1" : Mode automatique
"0" : Mode PAUSE
PARA
Para_STEP3
Paramètres
OUT_NEG
BOOL
Sortie logique : mise à un en cas d'écarts négatifs
OUT_POS
BOOL
Sortie logique : mise à un en cas d'écarts positifs
DEV
REAL
Écart (PV – SP)
MA_O
BOOL
Mode de fonctionnement courant du bloc fonction
(0 : PAUSE 1 : Automatique)
STATUS
WORD
Mot d'état
Description de la structure de données
Elément
Type de données
Signification
dev_ll
REAL
Seuils inférieurs de l'écart ( ≤ 0)
dev_hl
REAL
Seuils supérieurs de l'écart ( ≥ 0)
hys
REAL
Hystérésis
pv_inf
REAL
Valeur inférieure de la plage de mesure
pv_sup
REAL
Valeur supérieure de la plage de mesure
511
STEP3 : Régulateur à trois positions
Description détaillée
Schéma
fonctionnel
Vous trouverez le schéma fonctionnel du module STEP3 ci-après :
OUT_POS
OUT_POS
hyst
pv_sup
SP
pv_inf
1
-
dev_lll
0
dev_hl
+
OUT_NEG
-1
hyst
OUT_NEG
PV
dev_hl
dev_ll
512
33002224
STEP3 : Régulateur à trois positions
Comportement
des sorties
Comportement des sorties OUT_POS et OUT_NEG :
OUT_POS
OUT_NEG
DEV
dev_hl
hyst
td
hyst
dev_ll
td Durée
Lorsque l'écart (DEV = PV – SP) dépasse dev_hl, la sortie logique OUT_POS est
mise à 1. Lorsque l'écart est plus réduit, OUT_POS n'est mis à zéro que si l'écart
est inférieur à dev_hl – hyst.
Lorsque l'écart est inférieur à dev_ll, la sortie logique OUT_NEG est mise à 1.
Lorsque l'écart grandit de nouveau, OUT_NEG n'est mis à zéro que si l'écart
dépasse dev_hl + hyst.
Note : Pour assurer un traitement correct du module, il faut veiller à ne pas inverser
les sorties OUT_NEG et OUT_POS.
33002224
513
STEP3 : Régulateur à trois positions
Modes de
fonctionnement
Le module de régulation STEP3 dispose de deux modes de fonctionnement, selon
la valeur affectée au paramètre MAN_AUTO :
Mode de
fonctionnement
MAN_AUTO
Signification
Automatique
1
Le module calcule lui-même les sorties OUT_NEG et
OUT_POS.
PAUSE
0
Les sorties OUT_NEG et OUT_POS conserves la
dernière valeur calculée.
Erreur d'exécution
Mot d'état
Le mot d'état affiche les messages suivants :
Bit
Signification
Bit 0 = 1
Erreur lors d'un calcul avec des valeurs en virgule flottante
Bit 1 = 1
Saisie d'une valeur non valide à l'une des entrées de valeurs en virgule
flottante
Bit 2= 1
Division par 0 lors d'un calcul avec des valeurs en virgule flottante
Bit 3 = 1
Débordement de capacité lors d'un calcul en valeurs en virgule flottante
Bit 4 = 1
Les comportements suivants sont signalés :
l SP déborde de la zone [pv_inf, pv_sup] : dans ce cas, SP est limité par
pv_inf ou pv_sup.
l dev_ll > 0 ou dev_hl < 0 : le module utilise la valeur 0
l hyst sort de la zone [0, Minimum (dev_hl, -dev_ll)] : le module utilise une
valeur limitée à zéro ou au minimum (dev_hl, -dev_ll)
Message d'erreur
Une erreur d'exécution est signalée lorsqu'une valeur non réelle est saisie à une
entrée ou lorsqu'un incident se produit lors d'un calcul avec des valeurs en virgule
flottante. Dans ce cas, les sorties OUT_NEG et OUT_POS étant mises à 0, les
sorties DEV et MA_O restent inchangées.
Avertissement
Un avertissement est émis dans les cas suivants :
l dev_ll > 0 ou dev_hl < 0 : le module utilise la valeur 0.
l hyst sort de la zone [0, Minimum (dev_hl, -dev_ll)] : le module utilise une valeur
limitée.
514
33002224
SUM_W : Additionneur
57
Présentation
Introduction
Ce chapitre décrit le module SUM_W.
Contenu de ce
chapitre
Ce chapitre contient les sujets suivants :
33002224
Sujet
Page
Description sommaire
516
Représentation
516
Erreur d'exécution
516
515
SUM_W : Additionneur
Description sommaire
Description de la
fonction
Le bloc fonction exécute la somme pondérée de 3 grandeurs d'entrée numériques
selon la formule ci-dessous :
Les paramètres supplémentaires EN et ENO peuvent être configurés.
Formule
Le module SUM_W fonctionne comme suit :
OUT = k1 × IN1 + k2 × IN2 + k3 × IN3 + c1
Représentation
Symbole
Représentation du module
SUM_W
REAL
REAL
REAL
Para_SUM_W
Description des
paramètres
SUM_W
Description des
paramètres
Para_SUM_W
IN1
IN2
IN3
PARA
OUT
REAL
Description des paramètres du module
Paramètres
Type de données
Signification
IN1 à IN3
REAL
Grandeurs numériques à traiter
PARA
Para_SUM_W
Paramètres
OUT
REAL
Résultat du calcul
Description de la structure de données
Elément
Type de données
Signification
k1 0 k3, c1
REAL
Coefficients de calcul
Erreur d'exécution
Message d'erreur
516
Une erreur d'exécution est signalée lorsqu'une valeur non réelle est saisie à une
entrée ou lorsqu'un incident se produit lors d'un calcul avec des valeurs en virgule
flottante. La sortie OUT n'est pas modifiée.
33002224
THREEPOINT_CON1 : Régulateur
à trois positions
58
Présentation
Introduction
Ce chapitre décrit le module THREEPOINT_CON1.
Contenu de ce
chapitre
Ce chapitre contient les sujets suivants :
33002224
Sujet
Page
Description sommaire
518
Représentation
518
Description détaillée
520
Erreur d'exécution
523
517
THREEPOINT_CON1 : Régulateur à trois positions
Description sommaire
Description de la
fonction
Ce bloc fonctiongénère un régulateur à trois positions qui, en raison de deux
réactions dynamiques, présente un comportement analogue à celui d'un régulateur
PID.
Les paramètres supplémentaires EN et ENO peuvent être configurés.
Propriétés
Le Bloc THREEPOINT_CON1 possède les propriétés suivantes :
l Modes Manuel, Pause et Automatique
l Deux réactions internes (retardateur de 1er ordre)
Représentation
Symbole
Représentation du module
THREEPOINT_CON1
BOOL
BOOL
REAL
REAL
REAL
TIME
TIME
REAL
REAL
REAL
BOOL
BOOL
518
MAN
Y_POS
HALT
Y_NEG
SP
ERR_EFF
PV
GAIN
LAG_NEG
LAG_POS
HYS
DB
XF_MAN
YMAN_POS
YMAN_NEG
BOOL
BOOL
REAL
33002224
THREEPOINT_CON1 : Régulateur à trois positions
Description des
paramètres
33002224
Description des paramètres du module
Paramètres
Type de données
Signification
MAN
BOOL
"1" = mode Manuel
HALT
BOOL
"1" = mode Pause
SP
REAL
Entrée consigne
PV
REAL
Entrée mesure
GAIN
REAL
Gain de réaction (ensemble des paramètres de
réaction)
LAG_NEG
TIME
Constante de temps de la réaction rapide
(ensemble des paramètres de réaction)
LAG_POS
TIME
Constante de temps de la réaction lente (ensemble
des paramètres de réaction)
HYS
REAL
Hystérésis du régulateur à trois positions
DB
REAL
Bande morte
XF_MAN
REAL
Valeur manuelle de la réaction en % (-100 à 100)
YMAN_POS
BOOL
Valeur manuelle de Y_POS
YMAN_NEG
BOOL
Valeur manuelle de Y_NEG
Y_POS
BOOL
"1" = grandeur de commande positive de la sortie
ERR_EFF
Y_NEG
BOOL
"1" = grandeur de commande négative de la sortie
ERR_EFF
ERR_EFF
REAL
Valeur cyclique efficace
519
THREEPOINT_CON1 : Régulateur à trois positions
Description détaillée
Structure du
régulateur
Structure du régulateur à trois positions :
Y
Y_POS
ERR_EFF
SP
+
+
-
PV
Y
-
Y_NEG
xf
+
xf1
GAIN
G ( s ) = ---------------------------------------------1 + LAG_NEG × s
xf2
GAIN
G ( s ) = --------------------------------------------1 + LAG_POS × s
-
Sorties fonction de Y_POS et Y_NEG des grandeurs Y :
520
Lorsque…
Alors…
Y=1
Y_POS = 1
Y_NEG = 0
Y=0
Y_POS = 0
Y_NEG = 0
Y = -1
Y_POS = 0
Y_NEG = 1
33002224
THREEPOINT_CON1 : Régulateur à trois positions
Principe du
régulateur à trois
positions :
Deux réactions dynamiques (liens PT1) s'ajoutent au régulateur à trois positions
proprement dit. Le choix de la constante de temps appropriée à ce terme de réaction
confère au régulateur un comportement dynamique analogue à celui d'un régulateur
PD.
Principe du régulateur à trois positions :
Y_POS
HYS
DB
ERR_EFF
SP
+
+
-
Y_POS
1
0
-1
PV
DB
ERR_EFF
Y_NEG
HYS
xf1
xf2
Y_NEG
Le paramètre GAIN doit être > à 0.
Note : Pour XF_MAN (objet -100 à 100%), les valeurs doivent être comprises entre
-100 et 100!
Réactions
internes
Le bloc fonction possède un ensemble de paramètres pour les réactions internes,
composé du gain de retour GAIN et des constantes de temps de retour LAG_NEG
et LAG_POS.
Tableau explicatif :
33002224
Réaction
LAG_NEG
LAG_POS
Comportement à trois positions (sans réaction)
=0
=0
réaction négative
>0
=0
réaction négative + positive
>0
> LAG_NEG
Avertissement, réaction positive (feedback nég. avec
LAG_POS)
=0
>0
Avertissement, réaction positive déconnectée
> LAG_POS
>0
521
THREEPOINT_CON1 : Régulateur à trois positions
Bande morte
Le paramètre DB détermine le point d'enclenchement des sorties Y_POS et
Y_NEG. Si la valeur d'enclenchement effective ERR_EFF est positive et supérieure
à DB, la sortie Y_POS passe de "0" à "1". Si la valeur d'enclenchement effective
ERR_EFF est négative et inférieure à -DB, la sortie Y_NEG passe de "0" à "1". La
valeur du paramètre DB est typiquement placée à 1% de l'étendue maximale de
contrôle [max. SP - PV].
Note : La valeur absolue de la bande morte DB est lue!
Hystérésis
Le paramètre HYS indique l'hystérésis, c.-à-d. la valeur à déduire de la valeur
d’enclenchement effective ERR_EFF à partir du d’enclenchement db avant que la
sortie Y_POS (Y_NEG) soit remise à "0". Le rapport entre Y_POS et Y_NEG en
fonction de la valeur d'enclenchement effective ERR_EFF et des paramètres DB et
HYS, est expliqué à la figure Principe du régulateur à trois positions :, p. 521. La
valeur du paramètre HYS est typiquement placée à 0,5% de l'étendue maximale de
contrôle [max. SP - PV].
Note : La valeur absolue de l'hystérésis HYS est lue!
Modes de
fonctionnement
Trois modes de fonctionnement peuvent être sélectionnés à l'aide des entrées MAN
et HALT :
Mode de
fonctionnement
MAN
HALT
Signification
Automatique
0
0
Le bloc fonction est traité de la manière décrite
ci-dessus.
Manuel
1
0 ou 1
Les sorties Y_POS et Y_NEG sont mises à la
valeur YMAN_POS et YMAN_NEG. La logique
prioritaire (Y_NEG a la préséance sur YPOS)
permet d'éviter que les valeurs soient affectées
simultanément aux deux sorties.
La calcul de xf1 et xf1 s'effectue selon la
formule suivante :
GAIN
xf1 = XF_MAN × ---------------100
GAIN
xf2 = XF_MAN × ---------------100
Pause
522
0
1
Les deux sorties Y_POS et Y_NEG conservent
chacune leur dernière valeur. xf1 et xf2 sont
mises à GAIN * Y.
33002224
THREEPOINT_CON1 : Régulateur à trois positions
Erreur d'exécution
Avertissement
33002224
Un avertissement est émis dans les cas suivants :
Lorsque…
Alors…
LAG_NEG = 0 et LAG_POS > 0
Le régulateur se comporte comme s'il avait une
seule action négative avec les constantes de temps
LAG_POS.
LAG_POS < LAG_NEG > 0
Le régulateur se comporte comme s'il avait une
seule action négative avec les constantes de temps
LAG_NEG.
XF_MAN < -100 ou XF_MAN > 100
Le régulateur fonctionne sans réactions internes.
523
THREEPOINT_CON1 : Régulateur à trois positions
524
33002224
THREE_STEP_CON1 : Régulateur
PI chaud/froid
59
Présentation
Introduction
Ce chapitre décrit le module THREE_STEP_CON1.
Contenu de ce
chapitre
Ce chapitre contient les sujets suivants :
33002224
Sujet
Page
Description sommaire
526
Représentation
527
Description détaillée
528
Erreur d'exécution
530
525
THREE_STEP_CON1 : Régulateur PI chaud/froid
Description sommaire
Description de la
fonction
Ce bloc fonctiongénère un régulateur PI chaud/froid qui, en raison d'une réaction
dynamique, adopte un comportement analogue à celui d'un régulateur PID.
Les paramètres supplémentaires EN et ENO peuvent être configurés.
Propriétés
526
Le Bloc THREE_STEP_CON1 possède les propriétés suivantes :
l Modes de fonctionnement Réinitialisation, Automatique
l une réaction interne (retardateur de 1er ordre)
33002224
THREE_STEP_CON1 : Régulateur PI chaud/froid
Représentation
Symbole
Représentation du module
THREE_STEP_CON1
BOOL
REAL
REAL
REAL
TIME
TIME
REAL
REAL
Description des
paramètres
33002224
R
SP
PV
GAIN
TI
T_PRO
HYS
DB
Y_POS
Y_NEG
ERR_EFF
BOOL
BOOL
REAL
Description des paramètres du module
Paramètres
Type de données
Signification
R
BOOL
"1" = Mode de fonctionnement Reset
SP
REAL
Entrée consigne
PV
REAL
Entrée mesure
GAIN
REAL
Coefficient de proportionnelle (gain)
TI
TIME
Temps d'action intégrale
T_PROC
TIME
Temps de réaction nominal de la vanne pilotée.
HYS
REAL
Hystérésis du régulateur à trois positions
DB
REAL
Bande morte
ERR_EFF
REAL
Valeur cyclique efficace
Y_POS
BOOL
"1" = grandeur de commande positive de la sortie
ERR_EFF
Y_NEG
BOOL
"1" = grandeur de commande négative de la sortie
ERR_EFF
527
THREE_STEP_CON1 : Régulateur PI chaud/froid
Description détaillée
Structure du
régulateur
Structure du régulateur à trois positions :
Y
Y_POS
ERR_EFF
SP
+
+
-
-
Y_NEG
PV
Xr
K
G ( s ) = -----------------------1 + TI × s
Sorties fonction de Y_POS et Y_NEG des grandeurs Y :
Lorsque…
Alors…
Y=1
Y_POS = 1
Y_NEG = 0
Y=0
Y_POS = 0
Y_NEG = 0
Y = -1
Y_POS = 0
Y_NEG = 1
Signification de la grandeur K :
TI
K = --------------------------------------------T_PROC × GAIN
528
33002224
THREE_STEP_CON1 : Régulateur PI chaud/froid
Principe du
régulateur à trois
positions :
Une réaction dynamique (lien PT1) s'ajoute au régulateur à trois positions
proprement dit. Le choix de constantes de temps appropriées TI et T_PROC de ce
terme de retour confère au régulateur un comportement dynamique analogue à
celui d'un régulateur PD.
Principe du régulateur à trois positions :
Y_POS
HYS
ERR_EFF
SP
+
DB
+
-
Y_POS
1
0
-1
PV
DB
ERR_EFF
Y_NEG
HYS
Xr
Y_NEG
Le paramètre GAIN doit être > à 0.
Bande morte
Le paramètre DB détermine le point d'enclenchement des sorties Y_POS et
Y_NEG. Si la valeur d'enclenchement effective ERR_EFF = SP - PV- XR est
positive et supérieure à DB, la sortie Y_POS passe de "0" à "1". Si la valeur
d'enclenchement effective ERR_EFF est négative et inférieure à -DB, la sortie
Y_NEG passe de "0" à "1". La valeur du paramètre DB est typiquement placée à 1%
de l'étendue maximale de contrôle [max. (SP – PV)].
Note : La valeur absolue de la bande morte DB est lue!
Hystérésis
Le paramètre HYS indique l'hystérésis, c.-à-d. la valeur à déduire de la valeur
d’enclenchement effective ERR_EFF à partir du point d’enclenchement db avant
que la sortie Y_POS (Y_NEG) soit remise à "0". Le rapport entre Y_POS et Y_NEG
en fonction de la valeur d’enclenchement effective ERR_EFF et des paramètres DB
et HYS, est expliqué à la figure Principe du régulateur à trois positions :, p. 529. La
valeur du paramètre HYS est typiquement placée à 0,5 % de l'étendue maximale de
contrôle [max. (SP – PV)].
Note : La valeur absolue de l'hystérésis HYS est lue!
33002224
529
THREE_STEP_CON1 : Régulateur PI chaud/froid
Comportement
en cas de
constante de
temps incorrecte
Si la constante de temps TI = 0 ou le gain GAIN ≤ 0 (erreur de configuration), le
module est quand même traité. Toutefois, la fonction de réaction est désactivée afin
que le module se comporte comme un régulateur à trois positions traditionnel.
Modes de
fonctionnement
Deux modes de fonctionnement peuvent être sélectionnés par l'entrée R.
Si la constante de temps T_PROC = 0 (erreur de configuration), le module est quand
même traité. Dans ce cas, une valeur par défaut de T_PROC = 60 s (60 000 ms)
est affectée à T_PROC.
Mode de
fonctionnement
R
Signification
Automatique
0
Le bloc fonction est traité de la manière décrite ci-dessus.
Reset
1
La valeur interne du terme de réaction est mise à SP – PV.
Les sorties Y_POS et Y_NEG sont mises à "0".
Erreur d'exécution
Message d'erreur
Si HYS > 2 * DB, un message d'erreur s'affiche.
Avertissement
Un avertissement est émis dans les cas suivants :
530
Lorsque…
Alors…
GAIN ≤ 0
Le régulateur fonctionne sans réaction.
TI = 0
Le régulateur fonctionne sans réaction.
T_PROC = 0
Le régulateur fonctionne avec une valeur par défaut de T_PROC = 60 s.
33002224
TOTALIZER : Intégrateur
60
Présentation
Introduction
Ce chapitre décrit le module TOTALIZER.
Contenu de ce
chapitre
Ce chapitre contient les sujets suivants :
33002224
Sujet
Page
Présentation
532
Représentation
533
Formules
535
Description détaillée
536
Erreur d'exécution
540
531
TOTALIZER : Intégrateur
Présentation
Description de la
fonction
Ce bloc fonction intègre la valeur de l'entrée IN (généralement un volume
d'écoulement) dans le temps jusqu'à ce qu'une valeur limite réglable soit atteinte
(généralement un volume).
Il est possible de configurer EN et ENO comme paramètres supplémentaires.
Note : Si vous utilisez l'entrée de validation EN, veillez à respecter les points
suivants :
Lorsque le bloc fonction n'a pas été utilisé pendant une longue période parce que
l'entrée de validation EN est définie sur FALSE, le temps d'exécution du bloc
fonction Totalizer est plus long lors de l'appel suivant. En cas de dépassement du
timeout chien de garde défini, cela peut entraîner un arrêt de l'automate.
La solution consiste à ne pas utiliser l'entrée de validation ou à la définir en
permanence sur TRUE afin que le bloc fonction soit édité à chaque cycle.
Propriétés
532
Les propriétés du bloc fonction sont les suivantes :
l l'intégration peut être périodiquement arrêtée et réinitialisée
l dispositif qui peut aussi tenir compte de valeurs d'entrée minimes
l point de séparation en dessous duquel la valeur de IN n'est plus prise en compte
l utilisation en mode de fonctionnement "Inversion de la sommation intégrale" : la
sortie OUT diminue de la valeur seuil à zéro (inc_dec = 1)
33002224
TOTALIZER : Intégrateur
Représentation
Symbole
Représentation du module
TOTALIZER
REAL
Mode_TOTALIZER
Para_TOTALIZER
REAL
BOOL
Description des
paramètres
TOTALIZER
Description des
paramètres
Mode_
TOTALIZER
33002224
IN
MODE
PARA
TR_I
TR_S
OUT
INFO
STATUS
REAL
Info_TOTALIZER
WORD
Description des paramètres du module
Paramètres
Type de données
Signification
IN
REAL
Grandeur numérique à intégrer
(uniquement si > 0)
MODE
Mode_TOTALIZER
Modes de fonctionnement
PARA
Para_TOTALIZER
Paramètres
TR_I
REAL
Entrée d'initialisation de outc
TR_S
BOOL
Commande d'initialisation
OUT
REAL
Résultat de l'intégration de IN (limité par thld)
INFO
Info_TOTALIZER
informations complémentaires générées par le
bloc fonction
STATUS
WORD
Mot d'état
Description de la structure de données
Elément
Type de données
Signification
hold
BOOL
"1" : Interruption de l'intégration
rst
BOOL
"1" : Réinitialisation du bloc fonction
533
TOTALIZER : Intégrateur
Description des
paramètres
Para_
TOTALIZER
Description des
paramètres
Info_TOTALIZER
534
Description de la structure de données
Elément
Type de données
Signification
thld
REAL
Seuil intégral de IN
cutoff
REAL
Séparateur (≥0)
inc_dec
BOOL
"1" : Inversion de l'intégration
"0" : Mode normal
Description de la structure de données
Elément
Type de données
Signification
outc
REAL
Résultat global de l'intégration de IN
cter
UINT
Compteur de calcul intégral
done
BOOL
"1" : la sortie OUT a atteint la valeur intégrale seuil
thld
33002224
TOTALIZER : Intégrateur
Formules
Calcul de la
sortie OUT
A chaque exécution, la sortie OUT est calculée selon la formule suivante :
OUT(new) = OUT(old) + IN × ∆T
Lorsque OUT a atteint la valeur seuil thld :
l le compteur cter est incrémenté : cter = cter + 1
l la valeur seuil thld est soustraite de la sortie : OUT = OUT – thld
Explication des
grandeurs de
formules
Sortie des
résultats
intégraux
Signification des grandeurs dans les formules ci-dessus :
Tailles
Signification
∆T
temps écoulé depuis la dernière exécution du bloc
OUT(old)
Valeur de la sortie OUT à la fin de l'exécution précédente du régulateur
Conformément à ce principe, le bloc fonction peut sortir trois résultats intégraux :
Résultat
Commentaires
Registre central partiel OUT
affiche le résultat intégral de l'entrée IN à partir du dernier
franchissement de seuil.
cter
Fréquence selon laquelle la valeur seuil est atteinte
Registre global (outc)
correspond au résultat intégral de l'entrée IN depuis le
commencement du calcul intégral Ce compteur est mis à
jour à chaque exécution selon la formule suivante :
outc = thld × cter + OUT
33002224
535
TOTALIZER : Intégrateur
Description détaillée
Réglage du seuil
intégral thld
En général, la valeur du seuil intégral correspond à la caractéristique d'un procédé
qu'il suffit de déterminer (par ex. le contenu d'un réservoir).
Pour effectuer le calcul intégral, le bloc fonction peut également utiliser des valeurs
d'entrée plus faibles, même si le résultat du calcul intégral est très élevé. Toutefois,
les valeurs intégrales risquent de trop s'affaiblir par rapport à la valeur totale et
pourraient bien ne pas être prises en compte. La solution proposée par le bloc
TOTALIZER consiste à limiter le registre global OUT à la valeur seuil thld afin
d'éviter que la valeur intégrale ne devienne non significative par rapport au registre
global partiel. La valeur de l'intégrale totale (outc) est également calculée : le
régulateur enregistre la fréquence à laquelle la valeur seuil thld du registre global
OUT est atteinte.
Lorsque la valeur seuil thld est à 0, la valeur intégrale n'étant pas calculée, les
sorties restent bloquées.
Autres
propriétés
Dès que la sortie OUT dépasse la valeur seuil thld, la sortie done est mise à 1. Cette
valeur est remise à zéro au cours de l'exécution suivante du bloc fonction.
Lorsque le compteur cter atteint sa valeur maximale (65535), cette valeur n'est plus
modifiée. Les sorties OUT et done continuent de considérer la valeur seuil.
Toutefois, la sortie outc et le compteur cter ne peuvent plus être utilisés.
Les valeurs négatives de l'entrée IN ne sont jamais prises en compte, car elles sont
continuellement situées sous le séparateur cutoff.
536
33002224
TOTALIZER : Intégrateur
Chronogramme
Chronogramme du module TOTALIZER
OUT
thld
td
cter
done
cter=cter+1
cter=cter+1
done=1
done=1
outc
3 x thld
2 x thld
thld
td Durée
33002224
537
TOTALIZER : Intégrateur
Modes de
fonctionnement
Le bloc fonction TOTALIZER dispose de 3 modes de fonctionnement individuels :
Tracking, Réinitialisation et Pause :
Mode de
Paramètres
fonctionnement
Signification
Tracking
TR_S = 1
Le paramètre TR_I est transmis à outc et les
paramètres OUT et cter sont affectés selon
l'équation suivante :
outc= thld x cter + OUT.
Le mode Tracking permet de synchroniser de
nouveau les sorties du régulateur sur le procédé de
régulation (par ex. après la défaillance d'un
capteur).
Reset
rst = 1
Les sorties OUT, outc, cter et done sont mises à
zéro.
La réinitialisation au moyen de rst permet de
redémarrer à partir du point zéro (par ex. après la
modification d'un stade de production).
Pause
hold = 1
L'intégration est maintenue. Les sorties conservent
leurs valeurs précédentes.
Note : Si les entrées TR_S, rst et hold sont activées simultanément, le mode
Tracking est prioritaire sur les autres modes de fonctionnement et le mode
Réinitialisation a la préséance sur le mode Pause.
538
33002224
TOTALIZER : Intégrateur
Inversion de
l'addition
intégrale
(inc_dec = 1)
Représentation du principe de fonction :
OUT
thld
td
cter=cter+1
cter
cter=cter+1
done
done=1
done=1
outc
3 x thld
2 x thld
thld
td Durée
En mode Tracking (TR_S = 1), le paramètre TR_I est transmis à outc et les
paramètres OUT et cter sont affectés selon l'équation suivante :
outc = thld x cter + (thld -OUT).
outc est calculé suivant la formule : outc = thld x cter + (thld -OUT)
Principe de
fonction de
l'inversion de
l'addition
intégrale
Le principe de fonction est le suivant :
Step
Action
1
Lors de la première exécution ainsi qu'en cas de front positif de rst, la sortie OUT
est initialisée à thld
2
Ensuite, à chaque exécution, la sortie OUT est calculée selon la formule
suivante :
OUT( new) = OUT(old) – IN × ∆ T
3
33002224
Dès que la sortie OUT est négative, on remarque que :
Le compteur cter est incrémenté :
cter = cter + 1
l La valeur seuil thld est ajoutée à la sortie OUT :
OUT = OUT + thld
l done est mis à 1
l
539
TOTALIZER : Intégrateur
Erreur d'exécution
Mot d'état
Le mot d'état affiche les messages suivants :
Bit
Signification
Bit 0 = 1
Erreur lors d'un calcul avec des valeurs en virgule flottante
Bit 1 = 1
Saisie d'une valeur non valide à l'une des entrées de valeurs en virgule
flottante
Bit 2= 1
Division par 0 lors d'un calcul avec des valeurs en virgule flottante
Bit 3 = 1
Débordement de capacité lors d'un calcul en valeurs en virgule flottante
Bit 4 = 1
L'entrée TR_I ou les paramètres thld ou cutoff sont négatifs : le régulateur
emploie la valeur 0 pour le calcul.
Bit 6 = 1
Le registre du compteur cter a atteint sa valeur maximale (65535) : cter est
verrouillé à cette valeur et la sortie outc est sans objet. Par contre, les sorties
OUT et done peuvent être encore utilisées.
Message d'erreur
Une erreur d'exécution est signalée lorsqu'une valeur non réelle est saisie à une
entrée ou lorsqu'un incident se produit lors d'un calcul avec des valeurs en virgule
flottante. Dans ce cas, les sorties OUT, outc, cter et done restent inchangées.
Avertissement
Un avertissement est émis dans les cas suivants :
Lorsque…
540
Alors…
thld < 0
le régulateur emploie la valeur 0 pour le calcul
cutoff < 0
le régulateur emploie la valeur 0 pour le calcul
cter = 65535
cter est verrouillé à cette valeur et la sortie outc est sans objet. Par
contre, les sorties OUT et done peuvent être encore utilisées.
33002224
TWOPOINT_CON1 : Régulateur à
deux positions
61
Présentation
Introduction
Ce chapitre décrit le module TWOPOINT_CON1.
Contenu de ce
chapitre
Ce chapitre contient les sujets suivants :
33002224
Sujet
Page
Description sommaire
542
Représentation
543
Description détaillée
544
Erreur d'exécution
546
541
TWOPOINT_CON1 : Régulateur à deux positions
Description sommaire
Description de la
fonction
Ce bloc fonctiongénère un régulateur à deux positions qui, en raison de deux
réactions dynamiques, présente un comportement analogue à celui d'un régulateur
PID.
Les paramètres supplémentaires EN et ENO peuvent être configurés.
Propriétés
542
Le Bloc TWOPOINT_CON1 possède les propriétés suivantes :
l Modes Manuel, Pause et Automatique
l Deux réactions internes (retardateur de 1er ordre)
33002224
TWOPOINT_CON1 : Régulateur à deux positions
Représentation
Symbole
Représentation du module
TWOPOINT_CON1
BOOL
BOOL
REAL
REAL
REAL
TIME
TIME
REAL
REAL
BOOL
Description des
paramètres
33002224
MAN
HALT
SP
PV
K
LAG_NEG
LAG_POS
DB
XF_MAN
YMAN
Y
BOOL
ERR_EFF
REAL
Description des paramètres du module
Paramètres
Type de données
Signification
MAN
BOOL
"1" = mode Manuel
HALT
BOOL
"1" = mode Pause
SP
REAL
Entrée consigne
PV
REAL
Entrée mesure
K
REAL
Gain de réaction
LAG_NEG
TIME
Constante de temps de la réaction rapide
LAG_POS
TIME
Constante de temps de la réaction lente
DB
REAL
Hystérésis du régulateur à deux positions
XF_MAN
REAL
Valeur manuelle de la réaction en % (0 à 100)
YMAN
BOOL
"1" = valeur manuelle de ERR_EFF
Y
BOOL
"1" = sortie grandeur de commande
ERR_EFF
REAL
Valeur cyclique efficace
543
TWOPOINT_CON1 : Régulateur à deux positions
Description détaillée
Structure du
régulateur
Structure du régulateur à deux positions :
Y
ERR_EFF
SP
+
+
-
PV
Y
-
xf
+
xf1
GAIN
G ( s ) = ---------------------------------------------1 + LAG_NEG × s
xf2
GAIN
G ( s ) = ---------------------------------------------1 + LAG_POS × s
-
544
33002224
TWOPOINT_CON1 : Régulateur à deux positions
Principe du
régulateur à deux
positions :
Deux réactions dynamiques (liens PT1) s'ajoutent au régulateur à deux positions
proprement dit. Le choix de la constante de temps appropriée à ce terme de réaction
confère au régulateur un comportement dynamique analogue à celui d'un régulateur
PD.
Principe du régulateur à deux positions :
Y
ERR_EFF
SP
+
+
-
Y
1
-
PV
0
Xf
ERR_EFF
DB
Le paramètre K doit être supérieur à zéro!
Pour XF_MAN (objet 0 à 100%), les valeurs doivent être comprises entre 0 et 100!
Réactions
internes
L'ensemble des paramètres de retour, composé du gain de retour K et des
constantes de temps de retour LAG_NEG et LAG_POS permet une utilisation
universelle du régulateur à deux positions.
Tableau explicatif :
Hystérésis
33002224
Réaction
LAG_NEG
LAG_POS
Comportement à deux positions (sans réaction)
=0
=0
réaction négative
>0
=0
réaction négative + positive
>0
> LAG_NEG
Avertissement, réaction positive (feedback nég. avec
LAG_POS)
=0
>0
Avertissement, réaction positive déconnectée
> LAG_POS
>0
Le paramètre DB indique l'hystérésis, c.-à-d. la valeur à déduire de la valeur
d’enclenchement effective ERR_EFF à partir du point d’enclenchement DB/2 avant
que la sortie Y soit remise à "0". Le comportement de la sortie Y en fonction de la
valeur d’enclenchement effective ERR_EFF et du paramètre DB est expliqué à la
figure Principe du régulateur à deux positions :, p. 545 . La valeur du paramètre DB
est typiquement placée à 1% de l'étendue maximale de contrôle [max. (SP-PV)].
545
TWOPOINT_CON1 : Régulateur à deux positions
Modes de
fonctionnement
Trois modes de fonctionnement peuvent être sélectionnés à l'aide des entrées MAN
et HALT :
Mode de
fonctionnement
MAN
HALT
Signification
Automatique
0
0
Le bloc fonction est traité de la manière décrite
ci-dessus.
Manuel
1
0 ou 1
La sortie Y prend la valeur YMAN.
La calcul de xf1 et xf1 s'effectue selon la
formule suivante :
GAIN
xf1 = XF_MAN × ---------------100
GAIN
xf2 = XF_MAN × ---------------100
Pause
0
1
La sortie Y est maintenue à la dernière valeur.
xf1 et xf2 sont mises à GAIN * Y.
Erreur d'exécution
Message d'erreur
Si HYS > 2 * DB, un message d'erreur s'affiche.
Avertissement
Un avertissement est émis dans les cas suivants :
546
Lorsque…
Alors…
LAG_NEG = 0 et LAG_POS > 0
Le régulateur se comporte comme s'il avait une
seule action négative avec les constantes de temps
LAG_POS.
LAG_POS < LAG_NEG > 0
Le régulateur se comporte comme s'il avait une
seule action négative avec les constantes de temps
LAG_NEG.
XF_MAN < 0 ou XF_MAN > 100
Le régulateur fonctionne sans réactions internes.
33002224
VEL_LIM : Limiteur de variation
62
Présentation
Introduction
Ce chapitre décrit le module VEL_LIM.
Contenu de ce
chapitre
Ce chapitre contient les sujets suivants :
33002224
Sujet
Page
Description sommaire
548
Représentation
549
Description détaillée
550
Erreur d'exécution
551
547
VEL_LIM : Limiteur de variation
Description sommaire
Description de la
fonction
Le bloc fonction réalise un limiteur de variation avec limitation de la grandeur de
commande.
Le gradient de la grandeur d'entrée IN est limité à une valeur prédéterminée RATE.
La sortie OUT est de plus limitée par OUT_MAX et OUT_MIN. Ainsi, le bloc fonction
peut adapter les signaux à la vitesse limitée par la technologie et aux butées des
termes de commande.
Les paramètres supplémentaires EN et ENO peuvent être configurés.
Propriétés
548
Ce bloc fonction possède les propriétés suivantes :
l Modes de fonctionnement Tracking et Automatique
l Limitation des limites de commande en mode automatique
33002224
VEL_LIM : Limiteur de variation
Représentation
Symbole
Représentation du module
VEL_LIM
REAL
REAL
REAL
REAL
REAL
BOOL
Description des
paramètres
33002224
IN
RATE
OUT_MIN
OUT_MAX
TR_I
TR_S
OUT
REAL
QMIN
QMAX
BOOL
BOOL
Description des paramètres du module
Paramètres
Type de données
Signification
IN
REAL
Entrée
RATE
REAL
Limitation de variation maximale
OUT_MIN
REAL
Limite inférieure
OUT_MAX
REAL
Limite supérieure de sortie
TR_I
REAL
Entrée d'initialisation
TR_S
BOOL
Type d'initialisation
"1" = mode Tracking
"0" = mode Automatique
OUT
REAL
Sortie
QMIN
BOOL
"1" = la sortie OUT a atteint la limite inférieure
QMAX
BOOL
"1" = la sortie OUT a atteint la limite supérieure
549
VEL_LIM : Limiteur de variation
Description détaillée
Paramétrage
Le paramétrage du bloc fonction s'effectue en définissant la vitesse de variation
RATE et les valeurs limites OUT_MAX et OUT_MIN pour la sortie OUT. La vitesse
maximale de variation indique de quelle valeur la sortie est autorisée à varier en une
seconde.
Si RATE = 0, alors OUT = IN.
Les valeurs OUT_MAX et OUT_MIN constituent les limites supérieure et inférieure
de la sortie. Avec OUT_MIN ≤ OUT ≤ OUT_MAX.
Les deux sorties QMAX et QMIN indiquent que les valeurs limites sont atteintes ou
que le signal de sortie est limité.
l QMAX = 1 si OUT ≥ OUT_MAX
l QMIN = 1 si OUT ≤ OUT_MIN
Modes de
fonctionnement
550
Deux modes de fonctionnement peuvent être sélectionnés par l'entrée TR_S.
Mode de
fonctionnement
TR_S
Signification
Automatique
0
La valeur courante de OUT est constamment recalculée et
éditée.
Tracking
1
La valeur de Tracking TR_I est transmise directement à la
sortie OUT. La sortie de réglage est cependant limitée par
OUT_MAX et OUT_MIN.
33002224
VEL_LIM : Limiteur de variation
Exemple
Représentation du comportement dynamique du bloc fonction VEL_LIM
OUT_MAX
IN
OUT
OUT_MIN
1
0
1
QMAX
QMIN
0
Le bloc fonction suit l'échelon de l'entrée IN avec sa vitesse de variation maximale.
La limitation de la sortie OUT par OUT_MAX et OUT_MIN est clairement signalée
par les paramètres correspondants QMAX et QMIN.
Erreur d'exécution
Message d'erreur
33002224
Si OUT_MAX < OUT_MIN, il s'ensuit un message d'erreur.
551
VEL_LIM : Limiteur de variation
552
33002224
VLIM : Limiteur de variation de
premier ordre
63
Présentation
Introduction
Ce chapitre décrit le module VLIM.
Contenu de ce
chapitre
Ce chapitre contient les sujets suivants :
33002224
Sujet
Page
Description sommaire
554
Représentation
555
Description détaillée
556
Erreur d'exécution
557
553
VLIM : Limiteur de variation de premier ordre
Description sommaire
Description de la
fonction
Le bloc fonction réalise un limiteur de variation de premier ordre avec limitation de
la grandeur de commande.
La sortie Y suit l'entrée X, mais avec le gradient maximal rate. De plus, la sortie Y
est limitée par ymax et ymin. Ainsi, le bloc fonction peut adapter les signaux à la
vitesse limitée par la technologie et aux butées des termes de commande.
Les paramètres supplémentaires EN et ENO peuvent être configurés.
Propriétés
554
Ce bloc fonction possède les propriétés suivantes :
l Modes Manuel, Pause et Automatique
l Limitation de la grandeur de commande
33002224
VLIM : Limiteur de variation de premier ordre
Représentation
Symbole
Représentation du module
VLIM
REAL
Mode_MH
Para_VLIM
REAL
Description des
paramètres VLIM
Description des
paramètres
Mode_VLIM
Description des
paramètres
Para_VLIM
Description des
paramètres
Stat_MAXMIN
33002224
X
MODE
PARA
YMAN
Y
STATUS
REAL
Stat_MAXMIN
Description des paramètres du module
Paramètres
Type de données
Signification
X
REAL
Entrée
MODE
Mode_MH
Modes de fonctionnement
PARA
Para_VLIM
Paramètres
YMAN
REAL
Valeur manuelle
Y
REAL
Sortie
STATUS
Stat_MAXMIN
État de la sortie Y
Description de la structure de données
Elément
Type de données
Signification
man
BOOL
"1" : Mode manuel
halt
BOOL
"1" : Mode de fonctionnement Pause
Description de la structure de données
Elément
Type de données
Signification
rate
REAL
Vitesse de variation maximale (x’ maximal / s)
ymax
REAL
Limite supérieure de sortie
ymin
REAL
Limite inférieure
Description de la structure de données
Elément
Type de données
Signification
qmax
BOOL
"1" = Y a atteint la limite supérieure
qmin
BOOL
"1" = Y a atteint la limite inférieure
555
VLIM : Limiteur de variation de premier ordre
Description détaillée
Paramétrage
Le paramétrage du bloc fonction s'effectue en définissant la vitesse de variation
maximale rate et les valeurs limites ymax et ymin pour la sortie Y. La vitesse
maximale de variation indique de quelle valeur absolue la sortie est autorisée à
varier au maximum en une seconde.
La valeur absolue du paramètre rate est lue.
Cas particulier
rate = 0
Si vous avez configuré rate = 0, la sortie Y suit immédiatement l'entrée X (Y=X).
Limites
Les bornes ymax et ymin limitent la sortie vers le haut et vers le bas. Il en résulte
ymin ≤ Y ≤ ymax.
Les deus sorties qmax et qmin indiquent que les valeurs limites sont atteintes ou
que le signal de sortie est limité.
l qmax = 1 lorsque Y ≥ ymax
l qmin = 1 lorsque Y ≤ ymin
Modes de
fonctionnement
556
Trois modes de fonctionnement peuvent être sélectionnés à l'aide des entrées MAN
et HALT :
Mode de
fonctionnement
MAN
HALT
Signification
Automatique
0
0
La valeur courante de Y est constamment
recalculée et éditée.
Manuel
1
0 ou 1
La valeur manuelle YMAN est transmise
directement à la sortie Y. La sortie de réglage
est cependant limitée par ymax et ymin.
Pause
0
1
La sortie Y conserve la dernière valeur. La sortie
n'est plus modifiée mais peut toutefois être
écrasée par l'utilisateur.
33002224
VLIM : Limiteur de variation de premier ordre
Exemple
Représentation du comportement dynamique du bloc fonction VLIM
ymax
X
Y
ymin
1
0
1
0
1
halt
qmax
qmin
0
Le bloc fonction suit l'échelon de l'entrée X avec sa vitesse de variation maximale
(rate). En mode pause, la sortie Y ne change pas de position et rejoint ensuite le
rang qu'elle occupait. La limitation de la sortie Y par ymax et ymin est clairement
signalée par les paramètres correspondants qmax et qmin.
Erreur d'exécution
Message d'erreur
33002224
Un message d'erreur s'affiche
l en cas d'affectation d'un nombre à virgule flottante non valide à l'entrée YMAN
ou X.
l ymax < ymin
557
VLIM : Limiteur de variation de premier ordre
558
33002224
Glossaire
A
Abonné de
réseau
Un abonné est un appareil avec une adresse (1 à 64) sur le réseau Modbus Plus.
Abonné local du
réseau
L’abonné local est celui qui est projeté à l’instant.
Adresse abonné
L’adresse abonné sert à la désignation univoque d’un abonné du réseau dans
l’itinéraire de routage. L'adresse est réglée directement sur l'abonné, p. ex. via le
commutateur rotatif situé sur la face arrière du module.
Adresses
Les adresses (directes) sont des zones de mémoire dans l’API. Celles-ci se trouvent
dans la mémoire d’état et peuvent être affectées à des modules d’entrée/sortie.
L’affichage/la saisie d’adresses directes est possible dans les formats suivants :
l Format standard (400001)
l Format séparateur (4:00001)
l Format compact (4:1)
l Format CEI (QW1)
Affectation des
E/S
L'affectation des E/S est une liste d'affectation générée à partir de la liste
d'affectation de l'utilisateur. L'affectation des E/S est gérée dans l'API et contient p.
ex. des informations sur l'état des stations et modules E/S, en supplément de la liste
d'affectation de l'utilisateur.
33002224
559
Glossaire
ANL_IN
ANL_IN est le type de données "entrée analogique" et est utilisé pour le traitement
des valeurs analogiques. Les références 3x du module d’entrée analogique
configuré déterminées dans la liste d’affectation des E/S sont affectées automatiquement au type de données et doivent de ce fait être occupées uniquement par
des variables non localisées.
ANL_OUT
ANL_OUT est le type de données "sortie analogique" et est utilisé pour le traitement
des valeurs analogiques. Les références 4x du module de sortie analogique
configuré déterminées dans la liste d'affectation des E/S sont affectées automatiquement au type de données et doivent de ce fait être occupées uniquement par
des variables non localisées.
ANY
Dans la présente version, "ANY" comprend les types de données élémentaires
BOOL, BYTE, DINT, INT, REAL, UDINT, UINT, TIME et WORD ainsi que les types
de données qui en sont dérivés.
ANY_BIT
Dans la présente version, "ANY_BIT" comprend les types de données BOOL, BYTE
et WORD.
ANY_ELEM
Dans la présente version, "ANY_ELEM" comprend les types de données BOOL,
BYTE, DINT, INT, REAL, UDINT, UINT, TIME et WORD.
ANY_INT
Dans la présente version, "ANY_INT" comprend les types de données DINT, INT,
UDINT et UINT.
ANY_NUM
Dans la présente version, "ANY_NUM" comprend les types de données DINT, INT,
REAL, UDINT et UINT.
ANY_REAL
Dans la présente version, "ANY_REAL" correspond au type de données REAL.
API
Automate programmable industriel
Appel
La procédure par laquelle l’exécution d’une opération est lancée.
Argument
Synonyme de paramètre réel.
Atrium
L’automate basé sur PC est monté sur platine standard AT et s’utilise au sein d’un
ordinateur hôte dans un emplacement de bus ISA. Ce module possède une carte
mère (nécessite un pilote SA85) avec deux emplacements pour cartes filles PC104.
L'une des cartes filles PC104 sert d'UC et l'autre à la commande INTERBUS.
560
33002224
Glossaire
Avertissement
Si un état critique est identifié lors du traitement d'un FFB ou d'une étape (p. ex. des
valeurs d'entrée critiques ou des limites temporelles dépassées), un avertissement
est généré. Celui-ci peut être visualisé à l'aide de la commande En ligne →
Affichage événements.... Sur les FFB, la sortie ENO reste sur "1".
B
Base de données
de projet
La base de données du PC, contenant les informations de configuration d’un projet.
Bibliothèque
Ensemble d’objets logiciels prévus pour la réutilisation lors de la programmation de
nouveaux projets, ou bien même pour l’élaboration de nouvelles bibliothèques. Les
exemples sont les bibliothèques des types de blocs fonction élémentaires.
Les bibliothèques EFBpeuvent être subdivisées en groupes.
Bits d’entrée
(Références 1x)
L’état 1/0 des bits d’entrée est commandé par les données du procédé arrivant
depuis un périphérique d’entrée dans l’UC.
Note : Le x suivant le premier chiffre du type de référence représente un
emplacement à cinq chiffres dans la mémoire de données utilisateur, p. ex. la
référence 100201 signifie un bit d’entrée à l’adresse 201 de la mémoire d’état.
Bits d’état
Il existe un bit d’état pour chaque abonné à entrée globale, entrée ou sortie
spécifique de données de diffusion. Si un groupe de données défini a pu être
transmis avec succès avant écoulement du timeout réglé, le bit d’état correspondant
est mis à 1. Dans le cas contraire, ce bit est mis à 0 et toutes les données
appartenant à ce groupe (à 0) sont effacées.
Bits de sortie/
bits internes
(Références 0x)
Un bit de sortie/bit interne peut être utilisé pour commander des données de sortie
réelles via une unité de sortie du système de contrôle, ou pour définir une ou
plusieurs sorties TOR dans la mémoire d’état. Remarque : le x suivant
immédiatement le premier chiffre du type de référence, représente un emplacement
mémoire sur 5 chiffres dans la mémoire de données utilisateur, p. ex. la référence
000201 signifie un bit interne ou de sortie à l'adresse 201 de la mémoire d'état.
33002224
561
Glossaire
Bloc fonction
(instance) (BF)
Un bloc fonction est une unité d’organisation de programme, qui, en fonction de sa
fonctionnalité définie dans la description de type de bloc fonction, calcule des
valeurs pour ses sorties et variable(s) interne(s), lorsqu’elle est appelée comme
instance particulière. Toutes les valeurs des sorties et variables internes d'une
instance particulière de bloc fonction sont conservées d'un appel du bloc fonction au
suivant. Des appels répétés de la même instance de bloc fonction avec les mêmes
arguments (valeurs des paramètres d’entrée) ne délivrent de ce fait pas forcément
la (les) même(s) valeur(s) de sortie.
Chaque instance de bloc fonction est représentée graphiquement par un symbole
rectangulaire. Le nom du type de bloc fonction est situé en haut au milieu, à
l’intérieur du rectangle. Le nom de l’instance de bloc fonction est également en haut,
bien qu’à l’extérieur du rectangle. Il est généré automatiquement à la création d'une
instance mais peut, le cas échéant, être modifié par l'utilisateur. Les entrées sont
représentées à gauche, les sorties à droite du bloc. Les noms des paramètres
formels d’entrée/sortie sont indiqués à l’intérieur du rectangle aux places
correspondantes.
La description ci-dessus de la représentation graphique est valable de principe
également pour lesappels de fonction et pour les appels DFB. Les différences sont
décrites dans les définitions correspondantes.
Bobine
Une bobine est un élément LD transmettant sans le modifier l'état de la liaison
horizontale sur sa gauche à la liaison horizontale sur sa droite. L'état est alors
mémorisé dans la variable/adresse directe associée.
BOOL
BOOL signifie type de données "booléen". La longueur des éléments de données
est 1 bit (stocké en mémoire sur 1 octet). La plage de valeurs des variables de ce
type de données est 0 (FALSE) et 1 (TRUE).
Bridge
Un bridge est un dispositif permettant de relier des réseaux. Il permet la
communication entre abonnés de deux réseaux. Chaque réseau possède sa propre
séquence de rotation de jeton - le jeton n'est pas transmis par les bridges.
BYTE
BYTE est le type de données "cordon de bits 8". L’entrée peut se faire en libellé en
base 2, libellé en base 8 ou libellé en base 16. La longueur des éléments de
données est de 8 bits. Il n'est pas possible d'affecter une plage de valeurs
numériques à ce type de données.
C
CEI 611313
562
Norme internationale : Automates programmables Partie 3 : Langages de
programmation.
33002224
Glossaire
Code de section
Le code de section est le code exécutable d'une section. La taille du code de section
dépend principalement du nombre de blocs dans la section.
Code DFB
Le code DFB est le code DFB exécutable d'une section. La taille du code DFB
dépend principalement du nombre de modules dans la section.
Code EFB
Le code EFB est le code exécutable de tous les EFB utilisés. Les EFB utilisés dans
les DFB sont également pris en compte.
Configuration de
transmission de
données
Paramètres déterminant comment les informations sont transmises depuis votre PC
vers l'API.
Connexion série
En connexion série (COM), les informations sont transmises bit par bit.
Constantes
Les constantes sont des variables non localisées, auxquelles est affectée une
valeur qui ne peut être modifiée par la logique de programme (lecture seule).
Contact
Un contact est un élément LD transmettant un état sur la liaison horizontale située
à sa droite. Cet état est le résultat d'une liaison ET booléenne entre l'état de la
liaison horizontale sur sa gauche et l'état de la variable/adresse directe qui lui est
affectée. Un contact ne modifie pas la valeur de la variable/adresse directe
associée.
Convention CEI
sur les noms
(Identificateur)
Un identificateur est une suite de lettres, chiffres et caractères de soulignement
devant commencer par une lettre ou un caractère de soulignement (p. ex. nom d’un
type de bloc fonction, d’une instance, d’une variable ou d’une section). Les lettres
des polices de caractères nationales (p. ex. : ö, ü, é, õ) peuvent être utilisées sauf
dans les noms de projets et de DFB.
Les caractères de soulignement sont significatifs dans les identificateurs ; p. ex.
"A_BCD" et "AB_CD" seront interprétés comme des identificateurs différents.
Plusieurs caractères de soulignement de tête ou de suite ne sont pas autorisés.
Les identificateurs ne doivent pas comporter d'espaces. Les majuscules/minuscules
ne sont pas significatives ; p. ex. "ABCD" et "abcd" seront interprétés comme le
même identificateur.
Les identificateurs ne doivent pas être des mots-clés.
Cordon de bits
C’est un élément de données constitué d’un ou de plusieurs bits.
Cycle
programme
Un cycle programme consiste en la lecture des entrées, le traitement de la logique
de programme et l’édition des sorties.
33002224
563
Glossaire
D
DDE (Echange
dynamique de
données)
L’interface DDE permet à deux programmes sous Windows d’échanger des
données en dynamique. L’utilisateur peut se servir de l’interface DDE en moniteur
étendu afin d’appeler ses propres applications d’affichage. Avec cette interface,
l'utilisateur (c.-à-d. le client DDE) peut non seulement lire des données du moniteur
étendu (le serveur DDE), mais peut également écrire des données sur l'API via le
serveur. L’utilisateur peut ainsi modifier directement des données dans l’API tout en
surveillant et en analysant les résultats. Lors de l’utilisation de cette interface,
l’utilisateur peut créer son propre "Outil graphique", "Face Plate" ou "Outil de
réglage", et intégrer celui-ci dans le système. Ces outils peuvent être écrits dans
n'importe quel langage que le DDE prend en charge, p. ex. Visual Basic, VisualC++.
Ils sont appelés lorsque l'utilisateur actionne l'un des boutons de commande de la
boîte de dialogue Moniteur étendu. Outil graphique Concept : grâce au lien DDE
entre Concept et l'outil Graphique Concept, il est possible de représenter les
signaux d'une configuration sous forme de chronogramme.
Déclaration
Le mécanisme qui permet d'établir la définition d'un élément de langage.
Normalement, une déclaration nécessite le rattachement d'un identificateur à
l'élément de langage et l'affectation d'attributs, tels que lestypes de données et les
algorithmes.
Défaut
Si, lors du traitement d'un FFB ou d'une étape, une erreur est détectée (p. ex.
valeurs d'entrée non autorisées ou erreur de durée), un message d'erreur est
généré, lequel peut être visualisé à l'aide de la commande En ligne → Affichage
événements.... Sur les FFB la sortie ENOest mise à "0".
Défragmentation
La défragmentation permet de supprimer les trous indésirables dans la zone
mémoire (générés, p. ex., en effaçant des variables inutilisées).
Derived Function
Block (DFB)
(Bloc fonction
dérivé)
Un bloc fonction dérivé représente l’appel d’un type de bloc fonction dérivé. Vous
trouverez des détails de la forme graphique de l’appel dans la définition "Bloc
fonction (instance)". Contrairement aux appels de types d'EFB, les appels de types
DFB sont caractérisés par des lignes verticales doubles sur les côtés gauche et droit
du symbole rectangulaire du bloc.
Le corps d'un type de bloc fonction dérivé est projeté en langage FBD, langage LD,
langage ST et langage IL quoique seulement dans la version actuelle du système
de programmation. Les fonctions dérivées ne peuvent pas encore être définies dans
la version actuelle.
On fait la distinction entre les DFB locaux et globaux.
564
33002224
Glossaire
DFB globaux
Les DFB globaux sont disponibles dans tout projet Concept. Le stockage des DFB
globaux dépend de la configuration dans le fichier CONCEPT.INI.
DFB locaux
Les DFB locaux ne sont disponibles que dans un seul projet Concept et sont
enregistrés dans le répertoire DFB sous le répertoire de projet.
Diagramme
fonctionnel en
séquence (SFC)
Les éléments de langage SFC permettent de subdiviser une unité d'organisation de
programme en un certain nombre d'étapes et de transitions, reliées entre elles par
des liaisons dirigées. A chaque étape correspond un nombre d’actions et à chaque
transition est associée une condition de transition.
DINT
DINT signifie type de données "entier double (double integer)". L’entrée s’effectue
en libellé entier, libellé en base 2, libellé en base 8 ou libellé en base 16. La longueur
des éléments de données est de 32 bits. La plage de valeurs pour les variables de
ce type de données va de -2 exp (31) à 2 exp (31) -1.
Données
d'instance DFB
Les données d'instance DFB sont des données internes des instructions
chargeables dérivées utilisées dans le programme.
Données de
section
Les données de section sont les données locales d'une section, comme par ex. les
libellés, les liaisons entre blocs, les entrées et sorties de bloc non liées, la mémoire
d'état interne des EFB.
Note : Les données qui sont configurées dans les DFB de cette section ne sont
pas des données de section.
Données
globales
Les données globales sont des variables non localisées.
DP (PROFIBUS)
DP = Dezentrale Peripherie (périphérie décentralisée)
DX Zoom
Cette caractéristique vous permet de vous raccorder sur un objet de programmation
afin d’en surveiller des valeurs et de les modifier, si nécessaire.
E
Elément de
langage
33002224
Chaque élément de base dans l'un des langages de programmation CEI, p. ex. une
étape en SFC, une instance de bloc fonction en FBD ou la valeur de départ d'une
variable.
565
Glossaire
EN / ENO
(autorisation /
affichage
d’erreur)
Si la valeur de EN vaut "0", lorsque le FFB est lancé, les algorithmes définis par le
FFB ne sont pas exécutés et toutes les sorties conservent leur valeur précédente.
La valeur de ENO est dans ce cas mise automatiquement à "0". Si la valeur de EN
est "1" lors de l’appel du FFB, les algorithmes définis par le FFB seront exécutés.
Après l’exécution sans erreur de ces algorithmes, la valeur de ENO est mise
automatiquement à "1". Si une erreur survient lors de l’exécution de ces
algorithmes, ENO est mis automatiquement à "0". Le comportement de sortie des
FFB est indépendant du fait que ceux-ci sont appelés sans EN/ENO ou avec EN=1.
Si l’affichage de EN/ENO est activé, l’entrée EN doit absolument être câblée. Le
FFB n'est sinon jamais exécuté. L'activation/la désactivation de EN et ENO se fait
dans la boîte de dialogue des caractéristiques du bloc fonction. Cette boîte de
dialogue est appelée via Objets → Propriétés... ou en double-cliquant sur le FFB.
Erreur
d'exécution
Erreur survenant lors du traitement du programme sur l'API sur des objets SFC (p.
ex. des étapes) ou des FFB. Il s’agit p. ex. de dépassement de plage de valeurs sur
les compteurs ou bien d’erreurs temporelles sur les étapes.
Etape
Elément de langage SFC : situation dans laquelle le comportement d’un programme
suit, en fonction de ses entrées et sorties, les opérations définies par les actions
correspondantes de l'étape.
Etape initiale
(Etape de départ)
L’étape de démarrage d’une séquence. Une étape initiale doit être définie dans
chaque séquence. La séquence est démarrée à son premier appel par l’étape
initiale.
Evaluation
C’est le processus par lequel est déterminé une valeur d’une fonction ou des sorties
d’un bloc fonction lors de l’exécution du programme.
Expression
Les expressions sont constituées d’opérateurs et d’opérandes.
F
Fenêtre active
Il s’agit de la fenêtre momentanément sélectionnée. Pour un instant donné, seule
une fenêtre peut être active. Lorsqu’une fenêtre devient active, la couleur de sa
barre de titre change afin de la distinguer des autres fenêtres. Les fenêtres non
sélectionnées ne sont pas actives.
Fenêtre
d’application
Il s’agit de la fenêtre contenant l’espace de travail, la barre de menus et la barre
d’outils du programme applicatif. Le nom du programme applicatif apparaît dans la
barre de titre. Une fenêtre d’application peut contenir plusieurs fenêtres de
document. Dans Concept, la fenêtre d’application correspond à un projet.
566
33002224
Glossaire
Fenêtre de
document
Une fenêtre contenue dans une fenêtre d’application. Plusieurs fenêtres de
document peuvent être ouvertes simultanément dans une fenêtre d’application.
Mais seule une fenêtre de document peut être active. Les fenêtres de document
dans Concept sont p. ex. les sections, la fenêtre des messages, l'éditeur de
données de référence et la configuration de l'automate.
FFB (fonctions/
blocs fonction)
Terme générique désignant les EFB (fonctions/blocs fonction élémentaires) et les
DFB (blocs fonction dérivés)
Fichier de code
source
(Concept-EFB)
Le fichier de code source est un fichier source ordinaire en C++. Après exécution de
la commande Bibliothèque → Créer des fichiers, ce fichier contient un cadre de
code EFB dans lequel vous devez porter un code spécifique de l'EFB sélectionné.
Pour ce faire, lancez la commande Objets → Source.
Fichier de
définition
(Concept-EFB)
Le fichier de définition contient des informations générales de description de l'EFB
sélectionné et ses paramètres formels.
Fichier de
sauvegarde
(Concept-EFB)
Le fichier de sauvegarde est une copie du dernier fichier de code source. Le nom
de ce fichier de sauvegarde est "backup??.c" (on suppose ce faisant que vous
n’avez jamais plus de 100 copies de votre fichier de sauvegarde). Le premier fichier
de sauvegarde porte le nom "backup00.c". Si vous avez procédé à des
modifications dans le fichier de définition n'entraînant pas de modification d'interface
pour l'EFB, vous pouvez vous dispenser de créer un fichier de sauvegarde en
éditant son fichier de code source (Objets → Source). Si un fichier de sauvegarde
est créé, vous pouvez lui donner le nom Fichiersource.
Fichier factice
Il s'agit d'un fichier vide constitué d'un en-tête contenant diverses informations
générales sur le fichier, comme l'auteur, la date de création, la désignation de l'EFB,
etc. L’utilisateur doit procéder à la préparation de ce fichier factice à l'aide d'entrées
supplémentaires.
Fichier prototype
(Concept-EFB)
Le fichier prototype contient tous les prototypes des fonctions affectées. On indique
en outre, si elle existe, une définition type de la structure de la situation interne.
Fichier Template
(Concept-EFB)
Le fichier Template est un fichier ASCII contenant des informations de mise en page
pour l’éditeur FBD de Concept, ainsi que des paramètres pour la génération de
code.
Filtre RIF
(Filtre Finite Impulse Response) Filtre à réponse impulsionnelle finie
Filtre RII
(Filtre Infinite Impulse Response) Filtre à réponse impulsionnelle infinie
33002224
567
Glossaire
Fonction (FUNK)
Une unité d'organisation de programme délivrant à l'exécution exactement un
élément de donnée. Une fonction ne dispose pas d’information de situation interne.
Les appels répétés de la même fonction avec les mêmes paramètres d'entrée
délivrent toujours les mêmes valeurs de sortie.
Vous trouverez des détails de la forme graphique des appels de fonction dans la
définition "Bloc fonction (instance)". Contrairement aux appels de blocs fonction, les
appels de fonction ne disposent que d'une unique sortie sans nom, son nom étant
le nom de la fonction elle-même. En FBD, chaque appel est caractérisé par un
numéro unique par le bloc graphique ; ce numéro est créé automatiquement et ne
peut pas être modifié.
Fonctions/blocs
fonction
élémentaires
(EFB)
Caractérisation des fonctions ou des blocs fonction, dont les définitions de type n'ont
pas été formulées dans l'un des langages CEI, c.-à-d. dont les corps p. ex. ne
peuvent être modifiés à l'aide de l'éditeur DFB (Concept-DFB). Les types EFB sont
programmés en "C" et sont mis à disposition en forme précompilée par les
bibliothèques.
Format CEI
(QW1)
Au début de l'adresse se trouve un identificateur conforme à CEI, suivi de l'adresse
à cinq chiffres :
l %0x12345 = %Q12345
l %1x12345 = %I12345
l %3x12345 = %IW12345
l %4x12345 = %QW12345
Format compact
(4:1)
Le premier chiffre (la référence) est séparé par deux points (:) de l’adresse suivante,
les zéros de tête n’étant pas indiqués dans l’adresse.
Format
séparateur
(délimiteur)
(4:00001)
Le premier chiffre (la référence) est séparé par deux-points ( : ) de l’adresse à cinq
caractères.
Format standard
(400001)
L’adresse à cinq positions se situe juste après le premier chiffre (la référence).
G
Groupes (EFB)
568
Quelques bibliothèques EFB (p. ex. la bibliothèque CEI) sont subdivisées en
groupes. Cela simplifie, particulièrement dans les importantes bibliothèques, la
recherche des EFB.
33002224
Glossaire
I
Instanciation
La création d’une instance.
Instruction (IL)
Les instructions sont des "commandes" du langage de programmation IL. Chaque
instruction commence à une nouvelle ligne et est suivie d'un opérateur, le cas
échéant avec modificateur, et, si nécessaire pour l'opération concernée, d'un ou de
plusieurs opérandes. Si l'instruction utilise plusieurs opérandes, ceux-ci sont
séparés par des virgules. Devant l’instruction peut se trouver une étiquette suivie de
deux points. Le commentaire doit, s'il existe, être le dernier élément de la ligne.
Instruction
(LL984)
La mission d’un utilisateur lors de la programmation d’automatismes électriques est
de mettre en oeuvre des instructions codées de façon opérationnelle sous forme
d’objets imagés classés selon les formes identifiables de contact. Les objets du
programme ainsi conçus sont convertis au niveau utilisateur en codes opérandes
utilisables par l'ordinateur, et ce lors de la procédure de chargement. Les codes
opérandes sont décodés dans l'UC et traités par les fonctions micrologicielles du
contrôleur, de sorte que la commande désirée soit ainsi mise en oeuvre.
Instruction (ST)
Les instructions sont des "commandes" du langage de programmation ST. Les
instructions doivent se terminer par des points-virgules. Plusieurs instructions
(séparées par des points-virgules) peuvent se trouver sur une même ligne.
INT
INT correspond au type de données "nombre entier (integer)". L’entrée s’effectue en
libellé entier, libellé en base 2, libellé en base 8 ou libellé en base 16. La longueur
des éléments de données est de 16 bits. La plage de valeurs pour les variables de
ce type de données va de -2 exp (15) à 2 exp (15) -1.
Interbus S (PCP)
Afin d'utiliser le canal PCP de l'Interbus S et le prétraitement de données de procédé
Interbus S (PDV), le configurateur Concept propose maintenant le nouveau type de
station d'E/S Interbus S (PCP). A ce type de station d'E/S est affecté de manière fixe
le module de connexion Interbus 180-CRP-660-01.
Le module 180-CRP-660-01 se distingue du 180-CRP-660-00 seulement par une
plage d'E/S sensiblement plus importante dans la mémoire d'état de l'automate.
33002224
569
Glossaire
J
Jeton
Le jeton du réseau régit la possession momentanée du droit de transmission d’un
abonné individuel. Le jeton circule entre les abonnés dans un sens circulaire
(croissant) des adresses. Tous les abonnés suivent la rotation du jeton et peuvent
obtenir toute sorte de données qui y sont véhiculées.
L
Langage en
blocs
fonctionnels
(FBD)
Une ou plusieurs sections contenant des réseaux représentés graphiquement
composés de fonctions, blocs fonction et liaisons.
Liaison
Une liaison de contrôle ou de données entre objets graphiques (p. ex. étapes dans
l'éditeur SFC, blocs fonction dans l'éditeur FBD) au sein d’une section,
graphiquement représenté par une ligne.
Liaison locale
(Local Link)
La liaison locale de réseau est le réseau reliant l’abonné local à d’autres abonnés,
soit directement soit par l’amplificateur de bus.
Liaisons binaires
Il s'agit de liaisons entre des sorties et des entrées de FFB de type de données
BOOL.
Libellé
Les libellés servent à fournir des valeurs directement aux entrées des FFB,
conditions de transition etc... Ces valeurs ne peuvent pas être écrasées par la
logique du programme (lecture seule). Le système distingue les libellés génériques
des libellés classés par type.
De plus, les libellés servent à affecter une valeur à une constante ou une valeur
initiale à une variable.
L’entrée se fait en libellé en base 2, libellé en base 8, libellé en base 16, libellé entier,
libellé réel ou libellé réel avec exposant.
570
33002224
Glossaire
Libellé de durée
Les unités permises pour les durées (TIME) sont les jours (J), les heures (H), les
minutes (M), les secondes (S) et les millisecondes (MS) ou une combinaison de
ceux-ci. La durée doit être caractérisée par le préfixe t#, T#, time# ou TIME#. Le
"dépassement" de l’unité de plus grande valeur est admise; p. ex. l’entrée
T#25H15M est permise.
Exemple
t#14MS, T#14.7S, time#18M, TIME#19.9H, t#20.4D, T#25H15M,
time#5D14H12M18S3.5MS
Libellé en
base 16
Les libellés en base 16 servent à codifier les entiers dans le système hexadécimal.
La base doit être repérée par le préfixe 16#. Les valeurs doivent être non signées
(+/). Les caractères de soulignement individuels ( _ ) entre les chiffres ne sont pas
significatifs.
Exemple
16#F_F ou 16#FF (décimal 255)
16#E_0 ou 16#E0 (décimal 224)
Libellé en base 2
Les libellés en base 2 servent à la codification de valeurs entières dans le système
de base 2. La base doit être repérée par le préfixe 2#. Les valeurs doivent être non
signées (+/). Les caractères de soulignement individuels ( _ ) entre les chiffres ne
sont pas significatifs.
Exemple
2#1111_1111 ou 2#11111111 (255 décimal)
2#1110_0000 ou 2#11100000 (224 décimal)
Libellé en base 8
Les libellés en base 8 servent à codifier les entiers dans le système de base 8. La
base doit être repérée par le préfixe 8#. Les valeurs doivent être non signées (+/).
Les caractères de soulignement individuels ( _ ) entre les chiffres ne sont pas
significatifs.
Exemple
8#3_77 ou 8#377 (255 décimal)
8#34_0 ou 8#340 (décimal 224)
Libellé entier
Les libellés entiers servent à indiquer des valeurs entières dans le système décimal.
Les valeurs peuvent être signées (+/). Les caractères de soulignement individuels (
_ ) entre les chiffres ne sont pas significatifs.
Exemple
-12, 0, 123_456, +986
33002224
571
Glossaire
Libellés classés
par type
Si vous voulez déterminer le type de données d’un libellé, vous pouvez le faire avec
la construction suivante : ’nomtypedonnée’#’Valeur du libellé’
Exemple
INT#15 (type de données : entier, valeur : 15),
BYTE#00001111 (type de données : octet, valeur : 00001111)
REAL#23.0 (type de données : réel, valeur : 23,0)
Pour l’affectation du type de données REAL, vous pouvez indiquer la valeur de la
manière suivante : 23.0.
En indiquant ce point décimal, le type de données REAL est affecté
automatiquement.
Libellés
génériques
Si le type de données d’un libellé n’a pas d’importance pour vous, indiquez la valeur
du libellé. Dans ce cas, Concept affecte automatiquement un type de données
adéquat au libellé.
Libellés réels
Les libellés réels servent à indiquer les valeurs à virgule flottante dans le système
décimal. Les libellés réels s’identifient au point décimal. Les valeurs peuvent être
signées (+/). Les caractères de soulignement individuels ( _ ) entre les chiffres ne
sont pas significatifs.
Exemple
-12.0, 0.0, +0.456, 3.14159_26
Libellés réels
avec exposant
Les libellés réels avec exposant servent à indiquer les valeurs à virgule flottante
dans le système décimal. Les libellés réels avec exposant se caractérisent par le
point décimal. L’exposant donne la puissance de dix avec lequel le chiffre de devant
doit être multiplié pour obtenir la valeur à représenter. La base peut être précédée
d'un signe moins (). L'exposant peut être signé (+/-). Les caractères de
soulignement individuels ( _ ) entre les chiffres ne sont pas significatifs.
(Uniquement entre les chiffres, et non avant ou après la virgule ou avant ou après
"E", "E+" ou "E-")
Exemple
-1.34E-12 ou -1.34e-12
1.0E+6 ou 1.0e+6
1.234E6 ou 1.234e6
Liste
d’affectation des
E/S
572
Dans la liste d’affectation des E/S, on configure les modules d’E/S et modules
experts des différentes unités centrales.
33002224
Glossaire
Liste
d’instructions
(IL)
IL est un langage littéral conforme à la norme CEI 1131, dans lequel les opérations,
telles que les appels sur ou sans condition de blocs fonction et de fonctions, les
sauts conditionnels ou sans condition, etc., sont représentées par des instructions.
Littéral structuré
(ST)
ST est un langage littéral conforme à la CEI 1131, dans lequel les opérations,
comme le lancement de blocs fonction et de fonctions, les exécutions conditionnelles d'instructions, la réitération d'instructions, etc. sont représentés par des
instructions.
M
Macro
Les macros sont créées à l’aide du logiciel Concept-DFB.
Les macros servent à dupliquer des sections et des réseaux fréquemment utilisés
(y compris leur logique, leurs variables et leur déclaration de variable).
On fait la distinction entre les macros locales et globales.
Les macros possèdent les caractéristiques suivantes :
l Les macros ne peuvent être créées qu’avec les langages FBD et LD
l Les macros ne contiennent qu’une seule section
l Elles peuvent contenir une section d’une complexité quelconque
l D'un point de vue programme, une macro instanciée, c.-à-d. une macro insérée
dans une section, ne se distingue pas d'une section créée de manière
conventionnelle.
l Appel de DFB dans une macro
l Déclaration de variables
l Utilisation de structures de données propres aux macros
l Validation automatique des variables déclarées dans la macro
l Valeurs initiales des variables
l Instanciation multiple d’une macro dans tout le programme avec différentes
variables
l Le nom de la section, les noms des variables et le nom de la structure de
données peuvent comporter jusqu'à 10 marques d'échange (@0 à @9)
différentes.
Macros globales
Les macros globales sont disponibles dans tout projet Concept et sont enregistrées
dans le répertoire DFB directement situé sous le répertoire Concept.
Macros locales
Les macros locales ne sont disponibles que dans un seul projet Concept et sont
enregistrées dans le répertoire DFB sous le répertoire de projet.
33002224
573
Glossaire
Mémoire d’état
La mémoire d’état est l’emplacement mémoire pour toutes les grandeurs sollicitées
dans le programme utilisateur par des références (représentation directe). Par
exemple les bits d’entrée, les bits de sortie/bits internes, les mots d’entrée et mots
de sortie/mots internes se trouvent en mémoire d’état.
Mémoire du
programme CEI
La mémoire du programme CEI comprend le code programme, le code EFB, les
données de section et les données d'instance DFB.
MMI
Interface Homme-Machine
Mode ASCII
American Standard Code for Information Interchange. Le mode ASCII est utilisé
pour la communication avec différents équipements hôte. ASCII fonctionne sur 7
bits de données.
Mode RTU
Remote Terminal Unit
Le mode RTU est utilisé pour la communication entre l’API et un ordinateur
personnel compatible IBM. RTU fonctionne sur 8 bits de données.
Module SA85
Le module SA85 est une carte Modbus Plus pour ordinateur IBM-AT ou compatible.
Mots d’entrée
(Références 3x)
Un mot d’entrée contient des informations émanant d’une source externe et par
lesquelles un nombre sur 16 bits est représenté. Un registre 3x peut également
contenir 16 bits successifs lus dans le registre au format binaire ou BCD (binaire
codé décimal). Remarque : le x suivant immédiatement le premier chiffre du type de
référence, représente un emplacement mémoire à cinq chiffres dans la mémoire de
données utilisateur, p.ex. la référence 300201 signifie un mot d’entrée de 16 bits à
l’adresse 201 de la mémoire d’état.
Mots de sortie/
mots internes
(Références 4x)
Un mot de sortie/mot interne peut être utilisé pour la mémorisation de données
numériques (binaires ou décimales) en mémoire d'état, ou bien pour envoyer des
données depuis l'UC vers une unité de sortie du système de contrôle. Remarque :
le x suivant immédiatement le premier chiffre du type de référence, représente un
emplacement mémoire à cinq chiffres dans la mémoire de données utilisateur, p.ex.
la référence 400201 signifie un mot de sortie/mot interne de 16 bits à l'adresse 201
de la mémoire d'état.
Mots-clés
Les mots-clés sont des combinaisons uniques de caractères utilisés comme
éléments spéciaux de syntaxe comme il est défini à l'annexe B de la CEI 1131-3.
Tous les mots-clés utilisés dans la CEI 1131-3 et donc dans Concept, sont listés en
annexe C de la CEI 1131-3. Ces mots-clés répertoriés ne doivent être utilisés à
aucune autre fin, p. ex. pas comme nom de variable, nom de section, nom
d'instance, etc.
574
33002224
Glossaire
N
Node
Un node est une cellule de programmation dans un réseau LL984. Une cellule/un
node comprend une matrice 7x11, c.-à-d. 7 lignes de 11 éléments.
Nom d’étape
Le nom d'étape sert à la désignation unique d'une étape dans une unité
d'organisation de programme. Le nom d’étape est créé automatiquement, mais peut
être édité. Il doit être unique dans toute l'unité d'organisation de programme, sinon
un message d'erreur apparaît.
Le nom d’étape créé automatiquement a toujours la structure suivante : S_n_m
S = Etape
n = Numéro de la section (numéro courant)
m = Numéro de l’étape dans la section (numéro courant)
Nom d’instance
Un identificateur, associé à une instance spécifique de bloc fonction.. Le nom
d'instance sert au repérage sans univoque d'un bloc fonction au sein d'une unité
d'organisation de programme. Le nom d’instance est créé automatiquement, mais
peut être édité. Le nom d’instance doit être unique dans toute l’unité d’organisation
de programme, la distinction Majuscule/Minuscule n’est pas faite. Si le nom saisi
existe déjà, vous en êtes averti et vous devez choisir un autre nom. Le nom
d'instance doit satisfaire aux conventions de noms CEI, sinon un message d'erreur
apparaît. Le nom d’instance créé automatiquement a toujours la structure suivante
: FBI_n_m
FBI = Instance de bloc fonction
n = Numéro de la section (numéro courant)
m = Numéro de l’objet FFB dans la section (numéro courant)
Numéro
d’identification
Le numéro d'identification sert à caractériser de manière unique une fonction dans
un programme ou DFB. Le numéro d’identification ne peut être édité et est attribué
automatiquement. Il a toujours la structure : .n.m
n = Numéro de la section (numéro courant)
m = Numéro de l’objet FFB dans la section (numéro courant)
O
Opérande
33002224
Un opérande est un libellé, une variable, un appel de fonction ou une expression.
575
Glossaire
Opérateur
Un opérateur est un symbole d’une opération arithmétique ou booléenne à
exécuter.
P
Paramètre
d’entrée (Entrée)
Transmet lors de l'appel d'un FFB l'argument s’y rapportant.
Paramètre de
sortie (Sortie)
Un paramètre avec lequel est (sont) retourné(s) le(s) résultat(s) de l'évaluation d'un
FFB.
Paramètre réel
Paramètre d'entrée/sortie actuellement attribué.
Paramètres
formels
Paramètres d'entrée/sortie, utilisés au sein de la logique d'un FFB et sortant du FFB
en entrées ou en sorties.
Paysage
Le format paysage signifie que la page, au regard du texte imprimé, est plus large
que haute.
PC
Le matériel et le logiciel gérant (supportant) la programmation, l’élaboration, le test,
la mise en service et la recherche de défauts dans les applications API ainsi que
dans les applications système décentralisées, afin de rendre possible la
documentation et l’archivage des sources. Le cas échéant, le PC peut également
être utilisé pour la visualisation du procédé.
Portrait
Portrait signifie que la page, au regard du texte imprimé, est plus haute que large.
Presse-papiers
Le presse-papiers est une mémoire temporaire pour les objets coupés ou copiés.
Ces objets peuvent être collés dans des sections. A chaque nouveau "couper" ou
"copier", l'ancien contenu du presse-papiers est écrasé.
Processeur de
communication
Le processeur de communication traite les passages de jeton et le flux de données
entre le réseau Modbus Plus et la logique utilisateur de l’API.
Programmation
de la redondance
d’UC (Hot
Standby)
Un système redondant est constitué de deux API configurés de manière identique
qui communiquent entre eux à l'aide de processeurs redondants. En cas de panne
de l’API primaire, l’API secondaire prend le contrôle de l’automatisme. Dans les
conditions normales, l’API secondaire n’effectue aucune fonction de commande
mais il vérifie les informations d’état afin de déceler les erreurs.
Programme
La plus haute unité d’organisation de programme. Un programme est chargé en
entier sur un seul API.
576
33002224
Glossaire
Projet
Appellation générale du niveau le plus élevé d’une arborescence logicielle, qui
définit le nom de projet supérieur d’une application d’API. Après avoir défini le nom
du projet, vous pouvez sauvegarder votre configuration système et votre
programme de commande sous ce nom. Toutes les données apparaissant lors de
la création de la configuration et du programme font partie de ce projet supérieur
pour cette tâche spéciale d’automatisation.
Désignation générale du jeu complet d’informations de programmation et de
configuration dans la base de données de projet, laquelle représente le code source
décrivant l’automatisation d’une installation.
R
REAL
REAL correspond au type de données "nombre à virgule flottante". L’entrée se fait
en libellé réel ou en libellé réel avec exposant. La longueur des éléments de
données est de 32 bits. Plage des valeurs des variables de ce type de données : +/
-3.402823E+38.
Note : En fonction du type de processeur mathématique de l'UC, différentes zones
de cette plage de valeurs permise ne peuvent pas être affichées. Cela s'applique
aux valeurs tendant vers ZERO et aux valeurs tendant vers l'INFINI. Dans ces cas,
une valeur NAN ( Not A Number) ou INF (INFinite (infini)) est affichée en mode
Animation.
Référence
Toute adresse directe est une référence commençant par un code indiquant s’il
s’agit d’une entrée ou d’une sortie et s’il s’agit d’un bit ou d’un mot. Les références
commençant par le chiffre 6 représentent des registres de la mémoire étendue de
la mémoire d’état.
Plage 0x = bits internes/de sortie
Plage 1x = bits d’entrée
Plage 3x = mots d’entrée
Plage 4x = mots internes/de sortie
Plage 6x = registres dans la mémoire étendue
Note : Le x suivant immédiatement le premier chiffre de chaque type de référence
représente un emplacement mémoire à cinq chiffres dans la mémoire de données
utilisateur, p.ex. la référence 400201 signifie un mot de sortie/mot interne de 16 bits
à l’adresse 201 de la mémoire d’état.
33002224
577
Glossaire
Registres dans la
mémoire
étendue
(référence 6x)
Les références 6x sont des mots indicateurs dans la mémoire étendue de l'API. Ils
ne peuvent être utilisés que pour les programmes utilisateur LL984 et seulement sur
les UC CPU 213 04 ou CPU 424 02.
Représentation
directe
Une méthode pour représenter une variable dans un programme d'API, à partir de
laquelle peut être déterminée directement une correspondance avec un
emplacement logique, et indirectement avec l'emplacement physique.
Réseau
Un réseau est une connexion commune d'appareils sur une voie de données
commune qui communiquent entre eux à l'aide d'un protocole commun.
Réseau
décentralisé
(DIO)
Une programmation décentralisée dans le réseau Modbus Plus permet une
performance maximale de l'échange de données et n'a aucune exigence
particulière sur les liaisons. La programmation d’un réseau décentralisé est simple.
La configuration du réseau ne nécessite pas de logique de schéma à contacts
supplémentaire. Toutes les conditions du transfert de données sont remplies en
renseignant les paramètres correspondants du processeur de communication.
RIO (E/S
décentralisée)
L’E/S décentralisée indique un emplacement physique des appareils E/S à
commande par point par rapport au processeur qui les gère. Les entrées/sorties
décentralisées sont reliées avec l’appareil de commande via un câble de
communication.
S
Saut
Elément du langage SFC. Les sauts sont utilisés pour éviter des zones de la
séquence.
Schéma à
contacts (LD)
Le schéma à contacts est un langage de programmation graphique conforme à la
CEI1131, dont l’aspect visuel suit les "échelons" d’un schéma à relayage.
578
33002224
Glossaire
Schéma à
contacts 984 (LL)
Comme leur nom l’indique, les schémas à contacts comportent des contacts.
Contrairement à un schéma électrique, les électrotechniciens se servent d’un
schéma à contacts pour dessiner un circuit (à l’aide de symboles électriques). Celuici doit montrer l’évolution d’événements, et non les fils en présence qui relient les
différentes parties entre elles. Une interface de schéma à contacts permet de
réaliser une interface utilisateur traditionnelle pour commander les actions des
constituants d’automatisme, afin que les électrotechniciens ne soient pas obligés
d’apprendre un langage de programmation avec lequel ils ne seraient pas à l’aise.
La construction d’un schéma à contacts effectif permet de relier des éléments
électriques de manière à créer une sortie de commande. Celle-ci dépend d’un flux
d’énergie logique passant par les objets électriques utilisés, lesquels représentent
la condition préalable nécessaire d’un appareil électrique physique.
Sous une forme simple, l’interface utilisateur est un écran vidéo élaboré par
l’application de programmation d’API, organisant un quadrillage vertical et
horizontal dans lequel sont rangés des objets de programmation. Le schéma reçoit
du courant par le côté gauche du quadrillage, et par connexion à des objets activés,
le courant circule de gauche à droite.
Section
Une section peut par exemple être utilisée pour décrire le principe de fonctionnement d’une unité technologique telle qu’un moteur.
Un programme ou un DFB est constitué d'une ou de plusieurs sections. Les sections
peuvent être programmées à l'aide des langages de programmation CEI FBD et
SFC. Au sein d’une même section, seul un des langages de programmation
mentionnés peut être utilisé.
Dans Concept, chaque section a sa propre fenêtre de document. Cependant, pour
des raisons de clarté, il est conseillé de subdiviser une grande section en plusieurs
petites. La barre de défilement sert à se déplacer au sein d’une section.
Station d’E/S
DCP
A l’aide d’un processeur de contrôle distribué (D908), vous pouvez configurer un
réseau décentralisé piloté par un API. Lorsque l'on utilise un D908 avec API
décentralisé, l'API pilote considère l'API décentralisé comme une station d'E/S
décentralisée. Le D908 et l’API décentralisé communiquent par le bus système, ce
qui permet une grande performance pour un effet minimal sur le temps de cycle.
L'échange de données entre le D908 et l'API pilote s'effectue par le bus d'E/S
décentralisé à 1,5 Mégabit par seconde. Un API pilote peut gérer jusqu'à 31
processeurs D908 (adresse 2-32).
SY/MAX
Dans les automates Quantum, Concept gère la mise à disposition des modules d’E/
S SY/MAX sur l’affectation des E/S pour la commande RIO par l’API Quantum. Le
châssis distant SY/MAX dispose d'une carte d'E/S distante à l'emplacement 1,
laquelle communique par un système d'E/S Modicon S908 R. Les modules d’E/S
SY/MAX vous sont listés pour la sélection et la prise en compte dans l’affectation
des E/S de la configuration Concept.
33002224
579
Glossaire
Symbole (icône)
Représentation graphique de différents objets sous Windows, p. ex. lecteurs,
programmes utilisateur et fenêtre de document.
T
Tas CEI
Le tas CEI comprend la mémoire du programme CEI et les données globales.
TIME
TIME est le type de données "durée". L’entrée se fait sous forme de libellé de durée.
La longueur des éléments de données est de 32 bits. La plage de valeurs des
variables de ce type de données va de 0 à 2exp(32)-1. L'unité du type de données
TIME est 1 ms.
Transition
La condition par laquelle la commande d’une ou de plusieurs étapes précédentes
passe à une ou plusieurs étapes suivantes le long d’une liaison.
Type de bloc
fonction
Un élément de langage constitué de : 1. la définition d'une structure de données,
subdivisée en variables d'entrée, de sortie et internes ; 2. un jeu d'opérations
exécutées avec les éléments de la structure de données, lorsqu'une instance du
type de bloc fonction est appelée. Ce jeu d'opérations peut être formulé soit dans
l'un des langages CEI (type DFB) ou en "C" (type EFB). Un type de bloc fonction
peut être instancié (appelé) plusieurs fois.
Type de données
dérivé
Les types de données dérivés sont des types de données qui ont été dérivés des
types de données élémentaires et/ou d’autres types de données dérivés. La
définition des types de données dérivés s’effectue dans l’éditeur de type de données
de Concept.
On fait la distinction entre les types de données globaux et les types de données
locaux.
Type de données
générique
Un type de données représentant plusieurs autres types de données.
580
33002224
Glossaire
Types de
données
La vue d’ensemble montre la hiérarchie des types de données et comment ils sont
utilisés aux entrées et sorties des fonctions et blocs fonction. Les types de données
génériques sont caractérisés par le préfixe "ANY".
l ANY_ELEM
l ANY_NUM
ANY_REAL (REAL)
ANY_INT (DINT, INT, UDINT, UINT)
l ANY_BIT (BOOL, BYTE, WORD)
l TIME
l Types de données système (Extension CEI)
l Dérivé (des types de données ’ANY’)
Types de
données dérivés
globaux
Les types de données dérivés globaux sont disponibles dans tout projet Concept et
sont enregistrés dans le répertoire DFB directement situé sous le répertoire
Concept.
Types de
données dérivés
locaux
Les types de données dérivés locaux ne sont disponibles que dans un seul projet
Concept et ses DFB locaux et sont enregistrés dans le répertoire DFB sous le
répertoire de projet.
U
UDEFB
Fonctions/Blocs fonction élémentaires défini(e)s par l’utilisateur
Fonctions ou blocs fonction créés en langage de programmation C et que Concept
met à votre disposition dans des bibliothèques.
UDINT
UDINT représente le type de données "entier double non signé (unsigned double
integer)". L’entrée s’effectue en libellé entier, libellé en base 2, libellé en base 8 ou
libellé en base 16. La longueur des éléments de données est de 32 bits. La plage
de valeurs des variables de ce type de données va de 0 à 2exp(32)-1.
UINT
UINT représente le type de données "entier non signé (unsigned integer)". L’entrée
s’effectue en libellé entier, libellé en base 2, libellé en base 8 ou libellé en base 16.
La longueur des éléments de données est de 16 bits. La plage des valeurs des
variables de ce type de données va de 0 à 2 exp(16) -1.
Unité
d’organisation
de programme
Une fonction, un bloc fonction ou un programme. Ce terme peut se rapporter à un
type ou à une instance.
33002224
581
Glossaire
V
Valeur initiale
La valeur affectée à une variable lors du lancement du programme. L’affectation de
la valeur s’effectue sous forme d’un libellé.
Variable
localisée
Une adresse de mémoire d'état (adresses de références 0x, 1x, 3x, 4x) est affectée
aux variables localisées. La valeur de ces variables est enregistrée dans la mémoire
d'état et peut être modifiée en ligne au moyen de l'éditeur de données de référence.
Ces variables peuvent être adressées avec leur nom symbolique ou avec leur
adresse de référence.
Toutes les entrées et les sorties de l’API sont reliées à la mémoire d’état. L’accès
du programme aux signaux des périphériques connectés à l’API ne se fait que via
des variables localisées. Les accès de l’extérieur via les interfaces Modbus ou
Modbus Plus de l’API, p. ex. des systèmes de visualisation, sont également
possibles via des variables localisées.
Variable non
localisée
Aucune adresse de mémoire d’état n’est affectée aux variables non localisées. Elles
n’occupent donc pas non plus d’adresse de mémoire d’état. La valeur de ces
variables est enregistrée dans le système et peut être modifiée en ligne au moyen
de l'éditeur de données de référence. Ces variables ne sont adressées que par leur
nom symbolique.
Les signaux ne disposant pas d’accès à la périphérie, p. ex, résultats intermédiaires,
repères systèmes, etc., doivent être de préférence déclarés comme variable non
localisée.
Variables
Les variables servent à l'échange de données au sein de sections, entre plusieurs
sections et entre le programme et l'API.
Les variables consistent au moins en un nom de variable et un type de données.
Si une adresse directe (référence) est affectée à une variable, on parle alors de
variable localisée. Si aucune adresse directe n’est affectée à une variable, on parle
alors de variable non localisée. Si un type de données dérivé est affecté à une
variable, on parle alors d’une variable multi-éléments.
Il existe en outre des constantes et des libellés.
Variables de
tableau
Variables auxquelles sont affectées untype de données dérivé défini à l’aide du mot
clé ARRAY (tableau). Un tableau est un ensemble d’éléments de données
appartenant au même type.
582
33002224
Glossaire
Variables multiéléments
Variables, auxquelles est affecté un type de données dérivé défini avec STRUCT ou
ARRAY.
On fait ici la distinction entre variables de tableau et variables structurées.
Variables
structurées
Variables auxquelles est affecté un type de données dérivé défini avec STRUCT
(structure).
Une structure est un ensemble d’éléments de données avec en général différents
types de données (types de données élémentaires et/ou types de données dérivés).
Vue d'ensemble
de la mémoire
d'état lors de la
lecture et du
chargement
Vue d'ensemble :
Base de données de projet Concept
Editeur
de variables
Variables
(valeurs initiales)
U3
Miroir (image)
U2 de la mémoire d’état
pour lire depuis
ou charger dans
la mémoire
D1 d'état
D3
D2
Editeur
de données
U1
Mémoire d'état de l'automate
0x / 1x / 3x / 4x
W
WORD
33002224
WORD correspond au type de données "Cordon de bits 16". L’entrée peut se faire
en libellé en base 2, libellé en base 8 ou libellé en base 16. La longueur des
éléments de données est de 16 bits. Il n'est pas possible d'affecter une plage de
valeurs numériques à ce type de données.
583
Glossaire
584
33002224
Index
A
Additionneur, 515
Ajusteur de la grandeur de consigne, 489
ALIM, 41
AUTOTUNE, 47
B
Bloc fonction
Paramétrage, 23, 24
C
CLC
DELAY, 103
INTEGRATOR1, 151
LAG1, 167
LIMV, 207
PI1, 281
PID1, 317
PIDP1, 379
SMOOTH_RATE, 483
THREE_STEP_CON1, 525
THREEPOINT_CON1, 517
TWOPOINT_CON1, 541
33002224
B
AC
CLC_PRO
ALIM, 41
COMP_PID, 75
DEADTIME, 97
DERIV, 109
FGEN, 123
INTEG, 139
LAG, 161
LAG_FILTER, 179
LAG2, 173
LEAD_LAG, 193
LEAD_LAG1, 201
PCON2, 233
PCON3, 239
PD_or_PI, 247
PDM, 259
PI, 271
PID, 303
PID_P, 331
PID_PF, 341
PIP, 389
PPI, 401
PWM, 413
QPWM, 437
SCON3, 461
VLIM, 553
Commande de deux actionneurs, 497
Commande manuelle d'une sortie, 219
Commande pour servomoteurs électriques,
467
Commutation de structure régulateur PD /
PI, 247
585
Index
COMP_DB, 71
COMP_PID, 75
Comparaison, 71
Conditioning
DTIME, 115
INTEGRATOR, 145
LDLG, 183
LEAD, 189
MFLOW, 213
QDTIME, 431
SCALING, 457
TOTALIZER, 531
VEL_LIM, 547
CONT_CTL
ALIM, 41
AUTOTUNE, 47
COMP_DB, 71
COMP_PID, 75
DEADTIME, 97
DELAY, 103
DERIV, 109
DTIME, 115
FGEN, 123
INTEG, 139
INTEGRATOR, 145
INTEGRATOR1, 151
Introduction, 27
K_SQRT, 157
LAG, 161
LAG_FILTER, 179
LAG1, 167
LAG2, 173
LDLG, 183
LEAD, 189
LEAD_LAG, 193
LEAD_LAG1, 201
LIMV, 207
MFLOW, 213
MS, 219
MULDIV_W, 229
PCON2, 233
PCON3, 239
PD_or_PI, 247
PDM, 259
PI, 271
586
PI_B, 291
PI1, 281
PID, 303
PID_P, 331
PID_PF, 341
PID1, 317
PIDFF, 351
PIDP1, 379
PIP, 389
PPI, 401
PWM, 413
PWM1, 423
QDTIME, 431
QPWM, 437
RAMP, 445
RATIO, 451
SCALING, 457
SCON3, 461
SERVO, 467
SMOOTH_RATE, 483
SP_SEL, 489
SPLRG, 497
STEP2, 503
STEP3, 509
SUM_W, 515
THREE_STEP_CON1, 525
THREEPOINT_CON1, 517
TOTALIZER, 531
TWOPOINT_CON1, 541
VEL_LIM, 547
VLIM, 553
Controller
AUTOTUNE, 47
PI_B, 291
PIDFF, 351
STEP2, 503
STEP3, 509
D
DEADTIME, 97
DELAY, 103
DERIV, 109
Dérivateur avec lissage, 109, 189, 483
DTIME, 115
33002224
Index
F
M
FGEN, 123
Fonction
Paramétrage, 23, 24
Mathematics
COMP_DB, 71
K_SQRT, 157
MULDIV_W, 229
SUM_W, 515
MFLOW, 213
Mise à l'échelle, 457
Modulation à largeur d'impulsion, 413, 423
Modulation à largeur d'impulsion (simple),
437
Modulation par impulsion de durée, 259
Module pour débit masse, 213
MS, 219
MULDIV_W, 229
Multiplication/Division, 229
G
Générateur de fonctions, 123
Générateur de rampe, 445
I
INTEG, 139
Integrateur, 531
Integrateur avec limitation, 145
Intégrateur avec limitation, 139, 151
INTEGRATOR, 145
INTEGRATOR1, 151
Introduction à la bibliothèque de modules
CONT_CTL, 27
O
K_SQRT, 157
Output processing
MS, 219
PWM1, 423
SERVO, 467
SPLRG, 497
L
P
LAG, 161
LAG_FILTER, 179
LAG1, 167
LAG2, 173
LDLG, 183
LEAD, 189
LEAD_LAG, 193
LEAD_LAG1, 201
Limiteur de variation, 547
Limiteur de variation de 2ème ordre, 41
Limiteur de variation de premier ordre, 207,
553
LIMV, 207
Paramétrage, 23, 24
PCON2, 233
PCON3, 239
PD_or_PI, 247
PDM, 259
PI, 271
PI_B, 291
PI1, 281
PID, 303
PID_P, 331
PID_PF, 341
PID1, 317
PIDFF, 351
PIDP1, 379
PIP, 389
PPI, 401
PWM, 413
PWM1, 423
K
33002224
587
Index
Q
T
QDTIME, 431
QPWM, 437
Terme de retard de 2ème ordre, 173
Terme de retard de premier ordre, 161, 167,
179
Terme de temps mort, 97, 103, 431
Terme PD avec lissage, 183, 193, 201
THREE_STEP_CON1, 525
THREEPOINT_CON1, 517
TOTALIZER, 531
TWOPOINT_CON1, 541
R
Racine carrée, 157
RAMP, 445
RATIO, 451
Réglage automatique du régulateur, 47
Régulateur à deux positions, 233, 503, 541
Régulateur à trois positions, 239, 509, 517
Régulateur cascade PIP, 389
Régulateur cascade PPI, 401
Régulateur de rapport, 451
Régulateur PI, 281
Régulateur PI chaud/froid, 461, 525
Régulateur PI simple, 291
Régulateur PID, 303, 317
Régulateur PID à structure parallèle, 331,
341, 379
Régulateur PID complet, 351
Régulateur PID complexe, 75
Régulateur-PI, 271
Retard, 115
V
VEL_LIM, 547
VLIM, 553
S
SCALING, 457
SCON3, 461
SERVO, 467
Setpoint management
RAMP, 445
RATIO, 451
SP_SEL, 489
SMOOTH_RATE, 483
SP_SEL, 489
SPLRG, 497
STEP2, 503
STEP3, 509
SUM_W, 515
588
33002224