Contrôleur de Coagulation Flottateur à Air Dissous - DAFSense

Oui, DAFSense fonctionne avec n’importe quel coagulant.

Le coagulant peut être contrôlé par DAFSense de Pi. DAFSense mesure et contrôle toutes les variables nécessaires pour obtenir des taux de dosage de coagulant optimaux, y compris le pH, les MES en entrée et en sortie.

L’automatisation des niveaux de dosage de coagulant sur une unité de flottation à air dissous est possible à l’aide d’un contrôleur de coagulant automatique relié au DAFSense qui utilise une variété de capteurs différents. Les contrôleurs de coagulation adaptables à chaque site sont les plus utiles.

Le dosage du coagulant peut être contrôlé à l’aide d’une commande prédictive à partir d’un compteur de MES entrants associé à un débitmètre, et avec un moniteur de MES en sortie pour fournir un contrôle de rétroaction.  

En règle générale, les pompes sont contrôlées à l’aide d’une sortie 4-20 mA pilotée par PID ou une liaison Modbus, ou une commande par impulsions (fréquence variable ou largeur variable).

Cela dépend du coagulant, de la température, de la composition chimique de l’eau. Dans tous les cas, les meilleurs résultats sont obtenus si le pH est contrôlé.

Contactez Pi pour démarrer le processus qui démarre généralement par une visite sur site d’un expert en contrôle de la coagulation.

Hormis la maintenance associée aux instruments utilisés pour la mesure, la ligne de prélèvement, la pompe doseuse utilisée, il n’y a pas de maintenance supplémentaire. Tous les capteurs peuvent être autonettoyants.

Beaucoup! Le DAFSense est entièrement protégé avec l’intelligence que vous attendez d’un contrôleur de pointe, par ex. sécurité intégrée sur alarme de variable de processus, sur panne de pompe, sur l’algorithme de contrôle sortant des spécifications, etc… 

Oui. Chaque contrôleur de coagulation DAFSense est prêt pour Internet avec des rapports d’accès à distance complets et un contrôle depuis n’importe quel navigateur, à la fois de bureau/ordinateur portable et mobile.

DAFSense utilise les communications numériques, par ex. Modbus pour fournir un contrôle à distance complet et une surveillance des données à partir d’un DCS, SCADA ou PLC du site.

Cela dépend de ce qui est requis par chaque site. Généralement, la coagulation peut être optimisée entre 18 000 et 96 000 €. De nombreuses usines obtiennent un retour sur investissement en moins de 12 mois grâce à l’économie de produits chimiques.

Oui. DAFSense a été spécialement conçu pour être utilisé avec des sources d’eau d’effluents industriels très variables.

Les pompes sont presque omniprésentes dans les processus d’eau; Que la pompe soit le principal moteur du débit d’eau, qu’elle dose des produits chimiques ou qu’elle déplace l’eau le long d’une ligne d’échantillonnage, il y a (presque) toujours une pompe quelque part dans le processus. Il existe souvent plusieurs pompes de tailles et de spécifications différentes, ce qui rend leur gestion difficile pour tout opérateur. Saviez-vous que…… les principaux analyseurs d’aujourd’hui intègrent la majorité des algorithmes de contrôle dont un processus d’eau devrait avoir besoin ?… les contrôleurs de la qualité de l’eau peuvent souvent accepter les signaux de défaut des pompes pour aider à garder vos systèmes d’eau sûrs et efficaces ?… Les analyseurs CRONOS® et CRIUS®4.0 de Pi sont les seuls analyseurs qui peut être relié à l’aide des communications SMART et DIGITAL à une pompe DDA Grundfos ?

Les analyseurs et les contrôleurs interagissent souvent avec les pompes pour un certain nombre de raisons différentes:

• Contrôle d’injection chimique – contrôler une pompe pour doser un produit chimique dans un système sur la base d’une ou plusieurs mesures (par exemple, chlore résiduel et débit, veuillez consulter la note technique PID pour plus d’informations).
• Contrôle de Recirculation – contrôler une pompe pour gérer la recirculation d’un système (le plus couramment utilisé dans les piscines, veuillez consulter la note technique VSD pour plus d’informations).
• Protocoles de sécurité – les systèmes d’eau complexes peuvent mal tourner pour un certain nombre de raisons, et les analyseurs peuvent jouer un rôle dans la sécurisation de ces systèmes. De nombreuses pompes émettent des signaux d’alarme numériques lorsqu’elles détectent un défaut, alertant les systèmes de dosage que quelque chose nécessite une attention et pour arrêter le dosage du produit chimique. Le dosage dans un système d’eau qui ne recircule pas peut entraîner un surdosage dangereux et également gaspiller des produits chimiques entraînant une augmentation des coûts.
• Rotation de fonctionnement, ou sauvegarde n+1¹  – dans les grands systèmes, les pompes peuvent être utilisées en rotation afin d’augmenter la longévité de la pompe ou avoir un système de secours sur lequel compter en cas de panne de la pompe. Avoir un système de secours, ou système n+1, peut souvent réduire considérablement les temps d’arrêt, et est donc très utile dans les lignes de production où les temps d’arrêt peuvent entraîner d’importantes augmentations de coûts..

¹n+1 est un terme standard utilisé lors de l’examen de la redondance. Le « n » indique le nombre d’éléments nécessaires pour faire fonctionner les systèmes, donc, dans ce cas, le nombre de pompes.

 Le ‘+1’ indique le nombre de systèmes de secours en place. Voici un résumé des différents types de signaux qui peuvent être utilisés pour interagir avec les pompes, certaines des applications courantes dans lesquelles ils sont utilisés, ainsi que leurs avantages et inconvénients.

Contrôle basé sur le relais de commutation de puissance

Description: La mise sous/hors tension alimente les pompes lorsque l’analyseur a besoin que la pompe soit allumée, cela peut être 12-230V. Les pompes sont éteintes et ne sont pas alimentées lorsqu’elles ne pompent pas.

Avantages: Méthode de contrôle la moins chère et la plus universelle.

Inconvénients: Usure élevée de la pompe et du relais.

Couramment utilisé pour: petites pompes doseuses, piscines, petits systèmes d’eau.

Contrôle de contact sans tension (VFC)

Description: La pompe est alimentée séparément de l’analyseur et ne commence à pomper que lorsqu’un circuit de commande basse tension est fermé. VFC peut être utilisé avec des seuils ou avec PID et peut être utilisé comme contrôle marche/arrêt ou largeur/fréquence d’impulsion. Cela signifie que l’analyseur peut imiter le « contrôle d’impulsions » d’un débitmètre.

Avantages:  Très couramment accepté par les pompes en protégeant les relais et la pompe contre les surtensions élevées.

Inconvénients: Pas aussi précis que le contrôle analogique, en particulier pour les systèmes sans recirculation.

Couramment utilisé pour: Pompes doseuses petites à moyennes, piscines.

Contrôle Analogique

Description : Un 4-20mA ou 0-10V est mis à l’échelle pour correspondre à la sortie de la pompe, puis est utilisé pour contrôler le débit de la pompe. Avantages : Contrôle très précis, même sur les systèmes sans recirculation. La pompe est allumée tout le temps, éliminant les surtensions et la fatigue au démarrage. Inconvénients : ne peut être utilisée que sur les pompes qui acceptent les entrées analogiques. Couramment utilisé pour : les systèmes de taille moyenne à grande, les systèmes de grande piscine, tout système où un dosage précis est une nécessité.

Contrôle SMART et DIGITAL

Description: Certaines pompes peuvent désormais être contrôlées à l’aide de communications numériques telles que Modbus ou Profibus. Ceux-ci sont conçus pour être utilisés directement à partir d’automates programmables et offrent aux opérateurs des avantages distincts par rapport aux méthodes plus traditionnelles. Un signal numérique a une portée plus longue, dispose d’un câble de signal pour une communication bidirectionnelle et est capable de transmettre des informations beaucoup plus détaillées qu’un simple signal d’alarme marche/arrêt.

Un exemple de pompe avec communication SMART et DIGITAL est la pompe doseuse Grundfos DDA avec module e-box. L’e-box fournit une connexion Modbus ou Profibus pour une communication bidirectionnelle.

Le contrôleur d’instruments CRIUS®4.0 de Pi est le seul analyseur de qualité de l’eau capable d’utiliser toute la gamme d’informations disponibles à partir de la pompe DDA. Des informations telles que : le temps de fonctionnement total de la pompe, les pressions de la pompe, le volume pompé et bien d’autres sont désormais disponibles pour l’analyseur. Les alertes d’erreur peuvent désormais être spécifiques, indiquant aux opérateurs exactement ce qui doit être fait avec leur pompe. Cette mine d’informations peut être utile pour coordonner la maintenance et augmenter la disponibilité de la pompe et du système dans son ensemble. Toutes ces informations peuvent être stockées et enregistrées, ce qui rend le système très traçable.

Normalement, toutes ces informations ne seraient disponibles que pour les opérateurs ayant accès à un automate et un ingénieur automate capable d’intégrer les deux systèmes, mais le CRIUS ®4.0 de Pi est un contrôleur personnalisable qui n’a pas besoin d’un ingénieur PLC pour le configurer.

Le contrôle avec l’e-box DDA peut également être extrêmement précis, avec la pompe plus capable de corriger le débit de la pompe pour correspondre très étroitement à l’échelle utilisée par l’analyseur. Une pompe contrôlée par une échelle 4-20mA, demandant 60% de la sortie de la pompe, était à plus d’un litre de la valeur réelle de 60% de l’échelle de la pompe.

Cela signifie que sur une pompe 0-30l/h, une pompe contrôlée par un signal 4-20mA demandant 60% de la sortie de la pompe pomperait en réalité 19l/h, alors qu’une pompe contrôlée par Modbus pomperait 18l/h. Cette différence est faible mais mesurable, et sur la durée de vie d’une pompe, cela équivaudrait à un écart remarquable dans les produits chimiques. Il est probable qu’avec des câbles plus longs, sur un site réel, cet écart augmenterait.

Avantages: Le contrôle le plus précis, d’excellentes informations de maintenance, plus de temps de disponibilité pour les processus.

Inconvénients: Actuellement disponible uniquement avec les pompes Grundfos DDA et les analyseurs Pi.

Couramment utilisé pour: Systèmes de grande à très grande taille, ou systèmes fonctionnant 24h/24 où les économies de produits chimiques et la réduction des temps d’arrêt sont amplifiées. Les systèmes alimentaires en particulier bénéficient d’une disponibilité accrue et d’une excellente capacité d’audit. Il existe de nombreuses façons pour les analyseurs d’interagir avec les pompes, et aucune n’est une solution unique. Que vous modernisiez un système existant ou que vous conceviez une nouvelle usine avec les dernières communications SMART et DIGITAL, les contrôleurs d’instruments de Pi vous couvrent.

Process Instruments fournit aux contrôleurs CRIUS®4.0 et CRONOS® des capteurs pour de nombreux systèmes à paramètre unique comme le chlore et le pH, mais saviez-vous que… Les contrôleurs CRIUS®4.0 et CRONOS® de Pi permettent tous deux la connexion de plusieurs capteurs ?… Les systèmes multiparamètres de Pi peuvent vous faire économiser de l’espace sur place, sont simples à utiliser et disposent d’un certain nombre d’options de communication disponibles ?… Le contrôleur de coagulation CoagSense de Pi est un système multiparamètre qui est désormais un élément clé de la gamme de produits de Pi ? Un exemple de l’un des analyseurs multiparamètres Pi les plus demandés combine un CRIUS®4.0 avec un turbidimètre TurbSense®, un pH-mètre pHSense, un conductimètre ConductiSense et un analyseur UVA UV254Sense avec un capteur de température sur les systèmes d’eau brute. Ceux-ci se sont avérés très populaires dans les applications où les entreprises et les autorités locales cherchent à économiser sur le temps d’installation, l’espace et les coûts initiaux.

Contrôleurs Multi-Paramètres Pi

Contrôleur Pi CRIUS^®4.0

Le CRIUS®4.0 est équipé de la capacité de connecter jusqu’à quatre capteurs de n’importe quel type avec des sorties analogiques et des relais appropriés. Si quatre ne suffisent pas, ne vous inquiétez pas.

Le CRIUS®4.0 peut connecter jusqu’à seize capteurs en ajoutant des boîtiers d’extension si nécessaire, tous utilisant le même affichage et les mêmes communications. Équipé d’un enregistrement de données en standard et de plusieurs boucles PID en option, le CRIUS®4.0 est une alternative économique à plusieurs des analyseurs à capteur unique, réduisant les coûts tout en maintenant la plus haute qualité.

Les packs de communication en option permettent Profibus, Modbus ASCII, Modbus RTU, Modbus TCP, des sorties analogiques 4-20 mA et des relais pour les alarmes et le contrôle. Les clients nécessitant un contrôleur sans options peuvent envisager le Contrôleur CRONOS®.

Contrôleur Pi CRONOS^® 

Le CRONOS® a la capacité de contrôler jusqu’à deux capteurs de n’importe quel type avec des sorties analogiques et des relais appropriés. Équipé d’un contrôle PID en option, le CRONOS® est tout à fait capable de contrôler des processus complexes de traitement de l’eau à une fraction du coût des autres contrôleurs.

Avantages des Systèmes Multi-Paramètres Pi

1. Gain de Place

Trouver de l’espace devient actuellement un véritable problème pour les ingénieurs d’installation sur de nombreux sites. Alors que les compagnies d’approvisionnement en eau recherchent de plus en plus d’informations et que la réglementation augmente, cela a entraîné l’installation de plus en plus d’instruments. La plupart des usines de traitement de l’eau ont un espace mural limité et trouver de la place pour de nouveaux instruments est un véritable défi. Les deux contrôleurs d’instruments de Pi en tant qu’analyseurs multiparamètres sont des solutions à ce problème.

2. Plus Facile à Utiliser

Avec des entrées et sorties « plug & play » simples, un affichage et un contrôle par touches intuitifs, et avec un manuel individuel personnalisé à  votre analyseur, le CRIUS®4.0 et le CRONOS® rendent la configuration et l’utilisation simples et faciles.

3. Communications

Les communications Modbus et Profibus sont disponibles, ce qui réduit encore les coûts de câblage et les coûts d’entrée PLC, SCADA.

4. Accès à Distance

L’ accès à distance Pi permet à l’utilisateur de connecter son CRIUS®4.0 via son réseau local (LAN) ou une connexion au réseau mobile 3G/4G. Cette connexion permet à l’utilisateur d’avoir le contrôle total de son analyseur depuis n’importe quel ordinateur, tablette ou téléphone portable. 

Contrôleur de Coagulation CoagSense

Le contrôleur de coagulation CoagSense  combine un capteur de courant d’écoulement (de flux) StreamerSense, un analyseur UV UV254Sense et un capteur de pH pHSense pour contrôler automatiquement l’ajustement du pH de l’eau brute ainsi que le dosage du coagulant dans les stations de traitement d’eau potable.

Un turbidimètre TurbSense^® peut également être ajouté si nécessaire. Le contrôleur a révolutionné l’industrie où un contrôleur peut désormais surveiller et contrôler automatiquement vos pompes doseuses en envoyant un signal proportionnel de débit directement aux pompes doseuses ou au SCADA de l’usine. Auparavant, tout cela devait être fait par un automate ou un système SCADA, ce qui impliquait la présence d’un programmeur spécialisé sur place et augmentait les coûts. Il existe maintenant un contrôleur qui fait tout cela de manière abordable.

Process Instruments (Pi) voient de plus en plus d’ingénieurs et de techniciens de l’eau s’appuyer sur la fonction de réglage automatique PID de leur API. Beaucoup sont de plus en plus frustrés par le fait que les syntoniseurs automatiques ne sont pas fiables en ce qui concerne les processus liés à l’eau. Parfois, les paramètres PID réglés automatiquement fonctionnent, mais quelque chose change dans le processus et le contrôle PID ne fonctionne plus correctement. Dans ce Focus Sur, Pi vise à expliquer comment fonctionnent les réglages automatiques PID et pourquoi ils sont souvent inadaptés aux processus complexes de traitement de l’eau. Nous donnons également une brève introduction à certains des principes de réglage manuel d’un PID. Savez-vous que ?…… les réglages automatiques ne sont pas efficaces pour régler les processus avec de longs temps de boucle ?…le CRONOS^® et CRIUS^®4.0 ont de nombreuses fonctions de sécurité PID intégrées pour rendre le contrôle plus facile et plus sûr ?… Les boucles PID peuvent souvent être réglées à distance, ce qui signifie d’énormes économies sur les visites sur site et le temps de déplacement ?

Qu’est-ce que le réglage PID ?

Un contrôleur Proportionnel – Integral – Dérivé (PID) est un mécanisme de rétroaction de boucle de contrôle largement utilisé dans les systèmes de contrôle industriels. Les contrôleurs PID permettent à un système de moduler en continu et automatiquement un mécanisme de contrôle (par exemple, une pompe doseuse, une vanne, la vitesse d’un moteur) pour tenter d’atteindre un point de consigne souhaité. Il existe une myriade de façons de « régler » un contrôleur PID. Dans un contrôleur PID très basique, l’opérateur peut choisir la part de son contrôle qui doit être basée sur P, I et D. En réalité, D n’est presque jamais nécessaire dans les processus d’eau en raison de la nature de la boucle de contrôle. C’est généralement ce que ‘Réglages Automatiques’ prennent en charge. Ils apportent de petits changements au rapport entre le contrôle P, I et D, suivent la réponse, décident si le changement est bon ou mauvais, puis changent à nouveau.

Que fait l’auto-régulation?

Donc, ce que fait l’auto-régulation, c’est changer, mesurer et changer à nouveau ; cela peut fonctionner parfaitement sur des processus avec un temps de boucle très court (temps entre un changement et une réponse du système), l’auto-régulation effectuant de nombreux changements en peu de temps. Les changements s’accumulent dans un système PID “réglé”.

Sur la droite se trouve un exemple de système d’autorégulation PID. Dans le schéma, nous pouvons voir que pour que le système fonctionne, la case en rouge est un élément crucial du processus. Si le changement apporté par l’auto-régulation PID n’est pas visible assez rapidement, cela peut affecter la façon dont l’auto- régulation catégorise le changement (bon ou mauvais), ou ne donnera pas à l’auto- régulation la possibilité de faire assez de changements itératifs pour maîtriser un système hydraulique complexe.

La bonne nouvelle

Il y a de bonnes nouvelles pour les techniciens et ingénieurs de l’eau et c’est que Pi est là pour vous aider. Tous nos vendeurs sont des spécialistes des applications et sont tous capables de vous aider à régler manuellement un contrôleur PID pour vos processus. Nos contrôleurs CRONOS® et CRIUS®4.0 sont tous deux capables de fournir un excellent contrôle dans de nombreux processus et disposent de nombreuses fonctionnalités PID intégrées pour aider à rendre votre processus plus contrôlé, robuste et sûr..

Par où démarrer avec le réglage PID

D’une certaine façon, les auto-régulateurs imitent les ingénieurs de l’usine effectuant des réglages et ajustant leurs paramètres PID. Il leur manque simplement 2 composants clés :

• Patience – parce que les temps de boucle sont si longs, il faudra du temps pour régler une boucle PID.
• Contexte – aucun auto-régulateur ne peut tenir compte des lignes de dosage bloquées, ou de 2 pompes identiques qui sont mal étalonnées et produisent des volumes différents, ou des changements saisonniers dans les concentrations des paramètres mesurés. Le contexte est extrêmement important dans le réglage d’une boucle PID.

Dans cet esprit, voici comment nos ingénieurs abordent le réglage PID sur nos instruments :

1. Vérifiez que la méthode de mesure et de sortie fonctionne correctement. Cela comprend tout étalonnage sur les sondes et sur les pompes ainsi que la vérification que les lignes de dosage sont dégagées.
2. Tenez compte du temps de boucle et modifiez le délai de mise à jour du PID. Cela modifie la fréquence à laquelle l’algorithme PID modifie la sortie.
3. Commencez petit et montez en puissance. Commencez par le contrôle P et augmentez lentement le facteur P jusqu’à ce qu’il modifie la mesure dans un délai satisfaisant. Si vous pouvez obtenir un bon niveau de contrôle avec juste P, alors c’est excellent. Il n’est souvent pas nécessaire de trop compliquer les choses après cela. L’ajout de composants I et D est souvent inutile.
4. Si vous avez un contrôle brutal ou erratique, abaissez le P jusqu’à ce que le contrôle soit stable, même s’il n’atteint pas votre point de consigne, ajoutez un peu de contrôle I.
5. Essayez toujours d’avoir I aussi bas que possible, car il peut causer plus de problèmes de contrôle qu’il n’en résout.

Une fois que vous avez paramétré le rapport P et I de base, et si vous ne parvenez pas à contrôler le P et I, il vaut la peine de considérer ces paramètres supplémentaires qui contribueront à rendre votre schéma de contrôle plus fiable et plus sûr.

• Sortie Min/Max – limite la plage dans laquelle le PID peut fonctionner, ce qui peut empêcher un surdosage ou un sous-dosage potentiel. Ce paramètre peut également réduire la capacité de la boucle PID à répondre aux changements dans l’eau.
• Mode Démarrage – permet de doser le process à l’aide d’une valeur proportionnelle au débit ou d’une valeur manuelle en pourcentage, pendant une période de démarrage prédéterminée. Ceci est souvent utilisé pour mettre le processus en marche avant d’entrer dans le contrôle PID.
• Graduation – lisse le démarrage du processus où l’erreur entre la valeur mesurée et le point de consigne peut être très importante (ce qui peut provoquer un dépassement erratique et une surcorrection).
• Transfert sans à-coups – facilite le processus de commutation entre le contrôle manuel et automatique.
• Protection Wind Up Intégrale – limite l’effet de I parce que I regarde l’erreur dans le temps. Une très petite erreur sur une grande quantité de temps peut entraîner une très grande sortie I entraînant un contrôle erratique.
• Protection Suralimentation – protège contre la défaillance d’autres équipements, tels que des pompes défaillantes ou des conduites de dosage bouchées. Cela met le contrôle en alarme si le contrôleur demande un dosage mais ne voit aucun changement.

Comment nos produits peuvent aider

Même armé de toutes ces connaissances, le réglage PID peut être un peu un art sombre. Ce qui fonctionne sur un site peut ne pas fonctionner sur un autre et même des ingénieurs expérimentés nous appellent parfois pour obtenir de l’aide. L’une des façons dont nous pouvons vous aider est d’utiliser notre système d’accès à distance InSite. Notre portail d’Accès à Distance (Control InSite) permet aux personnes disposant de l’autorisation de sécurité appropriée d’apporter des modifications aux paramètres et d’observer les mesures depuis leur bureau. Notre Directeur Commercial, Dr. Rob Paramore, a récemment décrit son expérience de modification des paramètres PID d’un client (à sa demande), tout en lui parlant de ce qu’il faisait au telephone :

“’ai pu former un client aux États-Unis depuis mon propre bureau à Burnley (Royaume-Uni). Ce site était à des centaines de kilomètres du client et à des milliers de kilomètres de moi, mais Control InSite a transformé une visite d’une semaine et quatre vols en quelques appels téléphoniques en quelques jours”.

Savez-vous que……Le PID peut vous faire économiser de l’argent en offrant un meilleur contrôle de processus ?… Le PID peut vous aider à maintenir un point de consigne, même avec un processus variable ?… L’époque du PID trop complexe et déroutant est révolue ?… Pi peut adapter un système PID à vos besoins exacts ? Vous n’aurez peut-être plus jamais à toucher à ces paramètres! Dans ce Focus Sur, Pi aimerait vous présenter le PID si vous ne l’avez pas rencontré, et discuter de certaines des fonctionnalités avancées utiles des systèmes PID modernes, comme sur les modèles CRONOS® et CRIUS® de Pi pour ceux qui sont plus familiers avec le PID.

Qu’est ce que PID?

PID est un outil mathématique créé par des ingénieurs et utilisé dans les contrôleurs. C’est une fonctionnalité que l’on trouve souvent dans les contrôleurs industriels et qui est disponible dans les contrôleurs Pi, en tant que mise à niveau peu coûteuse.

A quoi sert PID?

La meilleure façon d’expliquer ce que fait PID est de prendre un exemple. La plupart des gens ont été dans une piscine à un moment donné de leur vie, c’est donc l’exemple que nous allons utiliser. Le PID est également applicable dans une grande variété d’autres processus. En cas de doute, vous pouvez toujours nous contacter pour discuter de votre candidature. Lorsque des personnes entrent dans une piscine, ils créent une demande de chlore. Pour ce faire, ils introduisent de la sueur, des bactéries, des molécules organiques et d’autres substances dans l’eau de la piscine. Le chlore réagit avec ces substances, ce qui entraîne une consommation de chlore et une baisse du niveau de chlore. Le niveau de chlore dans cet exemple est souvent appelé la variable de procédé ou PV dans le contexte du PID. Afin de maintenir une concentration ou un niveau de chlore, plus de chlore doit être dosé. Si vous avez dosé la même quantité de chlore par baigneur, le niveau ne serait pas stable car tous les baigneurs créent une demande de chlore différente (par exemple, la natation pour le fitness produit plus de sueur que la natation récréative). Le dosage manuel soulève le problème de l’erreur humaine et de la manière dont les opérateurs évaluent ou calculent la quantité de chlore à doser en fonction des niveaux actuels. Un autre problème avec le dosage manuel est qu’il ne s’agit pas d’un processus continu, ce qui signifie qu’il est peu probable qu’un niveau stable soit jamais atteint.

Que fait PID?

Le PID prend le niveau de chlore mesuré ou le PV et le compare au niveau ou au point de consigne souhaité. Cette comparaison donne l’erreur que PID interprète pour calculer ensuite une sortie. La sortie est un signal électrique qui contrôle le dosage du produit chimique approprié. La sortie peut contrôler des appareils de chauffage, des pompes doseuses et de nombreux autres mécanismes pouvant être utilisés pour modifier le PV.

Comment est-il utilisé?

Le PID est composé de trois parties, proportionnelle, intégrale et dérivée. Comprendre ce que fait chaque pièce aide les opérateurs à choisir le niveau de contrôle qui leur convient le mieux.

Proportionnel – Est le plus couramment utilisé pour les portions PID et convient à la plupart des applications. Lors de l’utilisation du contrôle proportionnel, plus la valeur mesurée est éloignée du point de consigne, plus la sortie du contrôleur sera importante. Il s’agit d’un niveau de contrôle approprié pour la plupart des processus, et les utilisateurs peuvent gagner beaucoup de contrôle à partir d’un système purement proportionnel. Dans certains systèmes où le PV est perdu dans le processus, par ex. chlore d’une piscine, chaleur d’une chaudière…, la régulation proportionnelle ne rattrape jamais tout à fait la consigne. Les utilisateurs peuvent voir que bien que le processus approche du point de consigne, il y parvient rarement, voire jamais. C’est ce qu’on appelle le « statisme ». L’utilisateur peut compenser le statisme si la suppression de la PV est assez constante, simplement en augmentant le point de consigne, par ex. évaporation du chlore d’une piscine vide. Si l’affaissement change souvent (par exemple, la charge de baigneurs ou la demande en chlore), pour éradiquer l’affaissement, la partie intégrale du PID peut être appliquée au signal pour le corriger..

Intégrale – La sortie du terme intégral est déterminée à la fois par l’amplitude et la durée de l’erreur. Une petite erreur sur une longue période déclenchera une réponse plus importante qu’avec un système purement proportionnel. Cela aide à éliminer le « statisme » observé dans les processus avec perte continue, et sert également à aider à atteindre le point de consigne plus rapidement..

Dérivée – Le gain dérivé est rarement utilisé et n’est généralement configuré que par des ingénieurs experts. Le gain dérivé utilise le taux de variation de la PV pour tenter de prédire les erreurs futures. Ce type de contrôle est particulièrement susceptible de surcompenser, surtout s’il y a ne serait-ce qu’une petite quantité de bruit de signal (habituellement vu comme des pics dans la PV). Le gain dérivé est généralement un ajustement utilisé par les ingénieurs pour améliorer un contrôle déjà serré, et n’est presque jamais utilisé comme élément essentiel du contrôle.

Quels sont les bénéfices du PID?

Lorsqu’il est correctement configuré, le PID peut conduire à un contrôle de processus beaucoup plus strict, ce qui peut à son tour vous faire gagner du temps et de l’argent. Par exemple, les gestionnaires de piscine souhaitent maintenir des niveaux de chlore bas, améliorer l’expérience de baignade et économiser sur les produits chimiques. AquaSense (AquaPool?) est un système d’analyse de chlore qui réagit rapidement et de manière appropriée à un changement de charge de baigneurs (également appelé demande de chlore). Cela signifie que les exploitants de piscines peuvent économiser de l’argent tout en maintenant la sécurité de la piscine. Le PID peut également aider à réduire le risque de dépassement du point de consigne souhaité, réduisant ainsi le risque de surdosage dangereux des produits chimiques.

Fonctionnalités Avancées et Protections

Bien que le maintien d’un point de consigne avec une boucle PID soit une avancée considérable par rapport à l’utilisation de relais à seuil pour maintenir une limite supérieure et inférieure, il est judicieux de contrôler la boucle avec des protections supplémentaires, telles que:

• Sorties de pompe maximum et minimum. Ceci est principalement utilisé pour empêcher le contrôleur d’employer un contrôle trop agressif, ce qui peut conduire à un surdosage. Une sortie minimale peut également être utilisée dans un système où le paramètre mesuré est perdu au fil du temps, pour empêcher le contrôleur de couper le dosage.
• Le taux de graduation est un contrôle proportionnel qui permet aux utilisateurs de choisir la rapidité ou la lenteur avec laquelle le contrôleur dose, afin d’atteindre le point de consigne. Il est particulièrement utile au démarrage et peut empêcher le contrôleur de doser trop rapidement.
• La protection Wind up est un contrôle de l’intégrale, ce qui limite l’aspect durée du contrôle. Cela limite la quantité d’erreurs précédentes pouvant s’accumuler. Sans protection Wind-Up, il pourrait y avoir une très grande valeur intégrale, si jamais le processus atteint zéro ou au démarrage.

Ce sont toutes des fonctionnalités standard dans tous les contrôleurs PID de Pi.

Conclusion

En résumé, le PID est un outil très utile lorsqu’il est utilisé correctement et peut entraîner d’importantes économies de produits chimiques, sans parler de la réduction de l’usure de la pompe et des coûts d’électricité.