regulation rst sur s7-200
Post on 14-Aug-2015
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REGULATIONS et ASSERVISSEMENTS performants et robustes avec
l’ automate programmable S7-200 SIEMENS
Algorithmes de régulation PID et RST, et méthodologie de réglage optimal WinPIM+TR de ADAPTECH
LE CONTEXTE 90% des boucles de régulation et asservissement utilisent la structure PID classique. Bien que relative-ment facile à régler, le PID ne permet pas toujours de bonnes performances dans le cas de process :
• à retard pur important, • dont les caractéristiques dynamiques varient au cours du fonctionnement, • d’ ordre supérieur à 2. En complément au bloc de régulation PID classique de base, ADAPTECH a donc intégré dans le S7-200 une régulation RST, plus performante et robuste,
LA REGULATION RST La régulation RST intégrée dans le S7-200 est basée sur un algorithme de commande largement diffusé, et dont la structure à 3 branches R, S et T permet :
• de gérer indépendamment les dynamiques de poursuite (asservissement) et de réjection de pertur-bation (régulation),
• de spécifier indépendamment les temps de montée et le dépassement sur la consigne, • de tenir compte du retard pur du process, • d’ obtenir une régulation robuste vis à vis :
- des variations du process - des changements des points de consigne, - des variations des produits,
• en final, d’obtenir des mesures plus proches de la consigne imposée et, en conséquence, des gains potentiels en performance et en qualité.
L’ AUTOMATE SIEMENS S7-200
Automate compact et rapide, équipé de 14 E et 10 S Tor, avec module d’extension Analogique compre-nant 4 E et 1 S Ana, programmable avec l’atelier STEP 7-Micro/Win.
%
Bonne Régulation
consigne 1
faible variance
consigne 2
sortie régléevaleur minimale spécifiée
mauvaise régulationgrande variance
Resserrez les mesures autour de la consigne
avec la régulation RST du LT160 :
Spécifiez les performances de la boucle fermée
En Poursuite ET en Régulation
y(t)
régulation
r
t
Sous forme d’une trajectoire du 2° ordre, spécifiée parson temps de montée Tm et le dépassement accepté D
0.9 r
Tm
D
Le régulateur PID est un cas particulier de RST avec R = T Fonction de transfert en boucle fermée : y(t)/r(t) = BT / AS+BR
Mise en œuvre de la régulation RST robuste sur l’ automate S7-200 Siemens
• L’algorithme RST est un bloc fonctionnel écrit en langage LIST dans le S7-200 • Les paramètres R, S, T sont chargés avec WinTRAC via une liaison ModBus dans une table de l’automate. • Les mesures pour l’identification peuvent être effectuées en ligne sur le procédé avec le S7-200 qui pos-
sède le bloc fonctionnel SBPA nécessaire.
L’architecture de régulation PID/RST cascade, les voies d’entrée/sortie, les paramètres du/des régulateurs* sont définis dans le programme d’application RST chargé dans l’automate.
Lorsque les paramètres de régulation sont chargés, l’automate S7-200 peut fonctionner en mode autonome sans liaison avec le PC et WinTRAC. Il commande alors directement le procédé. Le démarrage de la régulation, le passage Manu/Auto, sont réalisés par boutons poussoirs. Les mesures, consignes et commandes peuvent être « remontées » de l’automate vers WinTRAC pour visualisation et archivage.
• les paramètres des régulateurs PID et RST sont calculés et optimisés avec le progiciel WinREG*, à partir d’un modèle du procé-
dé, identifié avec WinPIM* par exemple.
ADAPTECH 4 rue du Tour de l’Eau 38400 Saint Martin d’Hères Tél.: 04 76 51 52 77
* WinPIM : identification des modèles de procédés (ADAPTECH) * WinREG : calcul et analyse de régulateurs RST numériques (ADAPTECH)
ModBus
WinTRAC S7
T +
1/S
R
Procédé
E/S Ana Régulateur RST
-
T
+
-
1/S PROCEDE
y = q-d * B/A * u
R
y(t) r(t) u(t)
consigne
mesure
Structure d’un régulateur RST
Algorithme RST en langage LIST :
S7-200
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