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8. Applications PID
8.1. Résumé
Le régulateur PID est une fonction mathématique conçue pour automatiser les réglages d'un système et pour éliminer le besoin d'une
attention permanente de l'opérateur à effectuer les réglages manuels. Pour un variateur, cette fonction consiste principalement à ajuster la
vitesse du moteur automatiquement en essayant de maintenir une valeur spécifique mesurée par un capteur à une consigne donnée. Par
exemple si le variateur contrôle une pompe, celui ci doit maintenir une pression proportionnelle à la vitesse du moteur. La pression désirée
(appelée consigne) est imposée au variateur. Le capteur de mesure est connecté à une entrée analogique du variateur et indique une mesure
de la pression du système. La fonction PID compare en permanence la consigne et la mesure et modifie la vitesse moteur afin d'augmenter ou
de diminuer la mesure afin d'égaler la consigne. Si la consigne change en cours de fonctionnement, le régulateur PID réagit et modifie la
vitesse du moteur pour que la mesure égale la nouvelle consigne.
La différence entre la consigne et la mesure est appelée erreur PID. PID regroupe P –gain proportionnel, I – gain intégral, D – Dérivée et décrit
les trois rapports mathématiques appliqués au signal d'erreur, en utilisant la somme calculée comme consigne pour contrôler la vitesse du
moteur. En ajustant les rapports P, I, et D l'utilisateur détermine le dynamisme de la réaction du régulateur à un signal d'erreur (c'est à dire
lorsque la mesure est différente de la consigne) et la stabilité du système..
Attention: L'ajustement des gains du régulateur PID peut engendrer une réponse dynamique du moteur et créer une instabilité du
contrôle de la vitesse moteur. L'ajustement des gains du régulateur PID doit être effectué uniquement par un ingénieur qualifié.
La consigne peut être digitale ou analogique. La mesure est analogique via une des deux entrées analogiques standard. Pour simplifier les
réglages, toutes les valeurs sont traitées en interne par le variateur en tant que pourcentage. Le régulateur PID est actif lorsque P1-12 = 3.
Le régulateur PID peut être schématisé comme indiqué ci-dessous :
8.2. Réglage de la fonction PID
8.2.1.
Définition de la consigne
La consigne du régulateur PID peut être fixe (digitale) ou variable (analogique). Cela dépend du réglage de P3-05. L'entrée analogique 1 (borne
6) ou l'entrée analogique 2 (Borne 10) peuvent être configurées pour la mesure. Le format de l'entrée analogique peut être configuré par P2-
30 pour l'entrée analogique 1 et P2-33 pour l'entrée analogique 2.
Une consigne fixe digitale peut également être réglée en P3-06 et dans ce cas P3-05 doit être réglé sur 0. Une seconde consigne fixe digitale
peut également être réglée en P3-15 et une entrée logique programmable peut être utilisée pour basculer entre les deux consignes (voir P1-
13). La consigne effective est visualisée en P0-08.
Les consignes digitales fixes (P3-06 et P3-15) peuvent être modifiées par l'interface de communication ou par la fonction automate (PLC).
8.2.2.
Définition de la mesure
La mesure est obligatoirement analogique et son réglage dépend de P3-10. L'entrée analogique 1 (borne 6) ou l'entrée analogique 2 (Borne
10) peuvent être configurées pour la mesure. Le format de l'entrée analogique peut être configuré par P2-30 pour l'entrée analogique 1 et P2-
33 pour l'entrée analogique 2.
8.2.3.
Sélection du mode de fonctionnement du régulateur PID
Dans le fonctionnement par défaut (Direct), une augmentation de la mesure entraîne une baisse de la vitesse du moteur et vice versa. Ce
mode est appelé mode PID direct et réglable en P3-04=0. Par exemple dans une application de pompage, lorsque la pression augmente (donc
que la mesure augmente) alors le régulateur PID baisse la vitesse du moteur pour réduire la pression. Il est possible d'inverser le mode de
fonctionnement du régulateur PID lorsqu'une augmentation de la mesure doit impliquer une augmentation de la vitesse, comme par exemple
une régulation de température. Ce mode est appelé mode PID inverse et se règle par P3-04=1.
Le tableau ci dessous résume les modes de fonctionnement du régulateur PID :
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Optidrive ODV-2 User Guide Revision 1.00
www.invertek.co.uk
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