Chapitre 1 Représentation Symbolique de la …

1 2 Repr sentation Symbolique de la R gulation1 G n ralit sLa r gulation des proc d s industriels regroupe l ensemble des moyens mat riels ettechniques mis en uvre pour maintenir une grandeur physique r gler, gale une valeur d sir e, appel des perturbations ou des changements de consigne se produisent, la r gulation provoque une action correctrice sur une grandeur physique du proc d appel e grandeur r l exemple de la figure suivante, la temp rature d un fluide est r gl e en agissant sur le d bit de vapeur de l changeur et ceci quelles que soient les perturbations : d bit de charge, temp rature d entr e de la gulation de temp rature d un changeur thermiqueDans le cas de la figure pr c dente, le capteurde temp rature, le r gulateuret la vanne, repr sentent le mat riel qui permet de r aliser la technique de r gulation la plus courante qui est la boucle ferm les proc d s et les objectifs r aliser, il existe une grande vari t de mat riels et de les mat riels :Temp rature de sortieChapitre 13-R gulateurs monoblocs analogiques et num riques,-Syst mes num riques de contr le commande de proc d ,-Op rateurs de calcul arithm tiques et les techniques.

2 -R gulation en boucle ferm e,-R gulation discontinu,-R gulation cascade,-R gulation mixte ou feedforward,-R gulation Split range-R gulation de rapport,-R gulation par mod le de r f rence,-R gulation multivariable,-R gulation adaptative, r guler un syst me physique, il faut :Mesurerla grandeur r gl e avec un capteur. R fl chirsur l'attitude suivre : c'est la fonction du r gulateur. Le r gulateur compare la grandeur r gl e avec la consigne et labore le signal de la grandeur r glante par l'interm diaire d'un organe de r peut repr senter une r gulation de la mani re suivante : Sch ma de principe de fonctionnement d'une r gulation42 R le des principaux constituants d une boucle de r Instrumentation PrincipaleNOM DE L INSTRUMENTFONCTION ROLETRANSMETTEURCAPTEURCONVERTISSEUREl ment servant l acquisition d une grandeur physique et la convertir en un signal standardREGULATEUR PNEUMATIQUECORRECTEUR / entre la grandeur r gl e et la consigne (calcul de l cart x).

3 Traitement du signal x par un algorithme de r DE REGLAGE :VANNE AUTOMATIQUEUNITE A THYRISTORMOTEURVENTELLESA ction de correction sur la grandeur r tre command s directement par des signaux standards d instrumentation ou indirectement par l interm diaire d un Instruments P riph riques-Fonction de tendance: de m morisation: de calcul: Sommation, multiplication, division, racine carr e int de s curit : Pressostat, alarme, relais Sch mas de repr Sch ma TI ou PCF Un sch ma tuyauterie et instrumentation (Piping and instrumentation diagram enanglais, P&ID) est un diagramme qui d finit tous les l ments d'un proc d chimique.

4 Il est le sch ma le plus pr cis et le plus complet utilis par les ing nieurs-chimistes pour la description d'un proc d .Il se distingue du sch ma de proc d par l'ajout des l ments de contr le, les armatures, les d tails sur l'isolation et la protection des installations et la position coordonn es des installations les unes par rapport aux installations ainsi que les vannes et les l ments de contr le sont d crits par norme NF E 04-203d finit la repr sentation Symbolique des r gulations, mesures et automatisme des processus industriels. Les instruments utilis s sont repr sent s par des cercles entourant des lettres d finissant la grandeur physique r gl e et leur (s) fonction (s).

5 La premi re lettre d finie la grandeur physique r gl e, les suivantes la fonction des pour le sch ma TIPremi re lettreLes suivantesGrandeur r gl eLettreFonctionLettrePressionPIndicateur ITemp ratureTTransmetteurTNiveauLEnregistreurR D bitFR gulateurCAnalyseACapteurEUn exemple de sch ma complet est fourni sur la figure suivante :6 Sch ma TI - Repr sentation de l'instrumentationLa figure suivante repr sente le sch ma PCF d un changeur : capteur de temp ratureTY : relais de temp ratureTR : Enregistreur de temp ratureTIC : R gulateur indicateur de temp : Vanne de R gulation de Temp rature7 Principaux sch masPID: Piping and Instrument Diagram (ISA)TI : Tuyauteries et Instrumentation (AFNOR)FLOW SHEETPCF: Plan de Circulation de FluideLOOP DIAGRAMMESCHEMA DE BOUCLESYMBOLISATION.

6 Quelques exemplesLiaisons Fibre optiqueLiaison proc d instrumentLiaison lectromagn tiqueLiaison lectrique inter instrumentLiaison hydrauliqueLiaison pneumatique inter instrumentLiaison num rique (bus-soft)Liaison capillaire (mesure de temp rature)INSTRUMENTSNum riques AnalogiquesInstrument mont localementInstrument mont sur tableau principalInstrument mont sur tableau secondaire (local)Instrument mont l arri re du tableau principalInstrument fonction multiples ou fonctions diff rentes rassembl es dans un m me r sur panneau local (non en fa ade)8 Vanne commande manuelle Vanne automatique avec servomoteur pneumatiqueVanne automatique avec servomoteur pistonVanne automatique avec servomoteur lectriqueVanne automatique avec servomoteur membrane et quip e de positionneurAux symboles graphiques sont associ s des groupes de lettres et de chiffres qui vont permettre aux techniciens de d finir imm diatement.

7 1) L unit , la ligne, l atelier, dans lesquels les instruments sont install ) Le num ro d ordre des appareils dans la cha ne de mesure3) La grandeur physique mesur e4) La ou les fonctions des instrumentsEn r gle g n rale nous trouverons : Groupe de lettres Groupe de chiffreTRC 1153 Fonction N d ordre Des instruments dans la boucleGrandeur physique rep re de l unit Mesur e atelier Ligne9 Tableau. Code servant identifier les fonctions des instrumentsGRANDEUR PHYSIQUE MESURE PREMIERE LETTREFONCTION DES INSTRUMENTS AUTRES LETTRESAANALYSEALARMEBCOMBUSTIONAU CHOIX DE L UTILISATEURCCONDUCTIVITE ELECTRIQUEREGULATIONDMASSE VOLUMIQUEDIFFERENCEETENSION, FORCE ELECTROMOTRICEELEMENT PRIMAIREFDEBITRAPPORT (FRACTION), FERMEGLAISSE AU CHOIX DE L USAGERGLACE (SANS MESURE)HCOMMANDE MANUELLEH HAUT.

8 HH TRES HAUTIINTENSITE D UN COURANT ELECTRIQUEINDICATIONJPUISSANCESCRUTATION KTEMPS OU PROGRAMMATIONPOSTE DE CONTROLELNIVEAUL BAS. LL TRES BAS, LAMPE TEMOINMHUMIDITEMOYEN INTERMEDIAIRENVISCOSITELAISSE AU CHOIX DE L USAGEROLAISSE AU CHOIX DE L USAGEROUVERT DIAPHRAGME (RESTRICTION)PPRESSION OU DEPRESSION (VIDE)POINT D ESSAIQQUALITE, COMPTAGEINTEGRE OU TOTALISE I NTEGRATION OU TOTALISATIONRRAYONNEMENTENREGISTREMENT OU IMPRIMEURSVITESSE OU FREQUENCECOMMUNICATION, SECURITETTEMPERATURETRANSMISSIONUA VARIABLES MULTIPLESMULTIFONCTIONVGRANDEURS MECANIQUES (VIBRATIONS)VANNEWMASSE OU FORCEPROTECTION DOIGT DE GANTXLAISSE AU CHOIX DE L USAGERCOORDONNEEYEVENEMENTRELAISZPOSITIO N.

9 LONGUEURELEMENT DE REGULATION FINAL10 Exemple de combinaisons de lettresCOMBINAISONS IMPOSSIBLESD euxi me et troisi me lettres types de serviceIndicateurEnregistreurR gulateurR gulateur indicateurR gulateur et enregistreurRobinet de r gulationGlace uniquement pour observation sans mesureAlarmeTotalisateurMesure non raccord eGainePremi re lettreType de mesure ou d actionIRCICRCCVGAQEWAA nalyseurAIARAICARCAABF lamme de br leurBIBACC onductivit CIC5 CICCRCCADM asse volumiqueDIDRDCDICDRCDAET ensionEIEREAFD bitFIFRFICFRCFGFAFQGM esure dimensionnelleHCVGGHC ommande manuelleHCHICIIIII ntensit IIIRKCVIAIQKT empsKILCVKQLN iveauLILRLCLICLRCLGLAM Humidit MIMRMCMICMRCPCVMAPP ressionPIPRPCPICPRCPAQQ uantit QIQRQAQQRR adioactivit RIRRSCVRQSV itesseSISRSCSICSRCTCVSASETTemp ratureTITRTCTICTRCTATWVV iscosit VIVRVICVRCVGVAWP oidsWIWRWICWRCWAWQ