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6 • RÉGULATION AVEC VANNES MOTORISÉES
Dans un process de régulation, la vanne de régulation a pour fonction de faire varier le débit du fluide combustible (correspondant souvent à
l'énergie thermique introduite dans le process) en fonction du signal provenant du régulateur.
Dans ce but, elle est équipée d'un actionneur en mesure de modifier sa valeur d'ouverture, en vainquant les résistances produites par le fluide
passant à l'intérieur.
Les vannes de régulation font varier le débit de manière modulée, en produisant des variations finies de la zone interne de passage du fluide
vis-à-vis de variations finies du signal d'entrée de l'actionneur, provenant du régulateur. Le servomécanisme est constitué par exemple par un
moteur électrique, par un réducteur et par un système mécanique de transmission actionnant la vanne.
Divers composants auxiliaires peuvent être présents, tels que fins de course de sécurité mécaniques et électriques, systèmes d'actionnement
manuel, détection de position.
Consigne
Actionneur
Vanne de régulation
EXEMPLE DE CONTRÔLE POUR VANNE V0
Le régulateur détermine, en fonction de la dynamique du process, la sortie de pilotage pour la vanne correspondant à l'ouverture de cette
dernière de manière à maintenir la valeur désirée de la mesure.
Avec des vannes à contre-réaction, la position est normalement fournie par un potentiomètre monté sur l'actionneur.
Paramètres caractéristiques pour le contrôle des vannes
- Temps actionneur (_At_), temps mis par la vanne pour passer de complètement ouverte à complètement fermée (ou vice versa), configurable
avec une résolution d'une seconde.
C'est une caractéristique mécanique de l'ensemble vanne + actionneur.
REMARQUE: si la course de l'actionneur est limitée mécaniquement, on doit réduire proportionnellement la valeur _At_
- Impulsion mini (t_Lo) exprimée en % du temps actionneur (résolution 0.1%).
Représente la variation minimale de position au-dessous de laquelle l'actionneur ne répond pas physiquement à la commande.
En augmentant t_Lo, on diminue l'usure de l'actionneur avec une précision inférieure de positionnement.
- Seuil d'intervention impulsionnelle (t_Hi) exprimé en % du temps actionneur (résolution 0.1%), représente l'écart de position (position
demandée – position réelle) au-dessous duquel la demande de manœuvre devient impulsionnelle.
La durée des impulsions est proportionnelle à l'écart et supérieure ou égale au t_Lo.
Ce type d'approche modulée permet un contrôle fin de la vanne à contre-réaction, par potentiomètre ou non, utile notamment en cas d'inertie
mécanique élevée. En configurant t_Hi= 0, on inhibe la modulation en positionnement.
CONTRÔLE VANNE AVEC APPROCHE MODULÉE IMPULSIONNELLE, APPLICABLE UNIQUEMENT AU FONCTIONNEMENT TYPE V0, V1, V2.
- Zone morte (_db_), bande d'écart entre la consigne de régulation et la mesure à l'intérieur de laquelle le régulateur ne fournit aucune commande à
la vanne (Ouvrir = OFF; Fermer = OFF). Elle est exprimée en pourcentage de la pleine échelle et symétrique par rapport à la consigne.
La zone morte est utile une fois le process en régime pour ne pas générer de contraintes sur l'actionneur par des commandes répétées avec
un résultat insignifiant sur la régulation.
En configurant _db_ = 0, la zone morte est inhibée.
Avec le régulateur en manuel, la configuration du paramètre At.ty ≥ 8 permet la gestion directe des commandes ouvrir et fermer la vanne,
l'appareil indique la position présumée ou la position réelle (pour type V2).
Les types de contrôle sélectionnables au moyen du paramètre At.ty sont:
V0 - pour vanne «flottante» sans potentiomètre;
V1 - pour vanne «flottante» avec potentiomètre et affichage de la position;
V2 - pour vanne avec rétroaction par potentiomètre et affichage de la position.
Mesure
Process
Commande
vanne
Écart
seuil
d'intervention
impulsionnelle
Position désirée
Contrôle
Potentiomètre de
rétroaction
position vanne
CONTRÔLE DE LA POSITION VANNE
impulsion mini
59
M
Moteur
Vanne de régulation
Temps
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