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TSX OptiregOutil d’aide à l’analyse et au réglage des régulateurs industriels

Ch.Dupuy - Conseil & Expertise SESF - advantic -TSXOPTIREG - Sept.20022

TSX Optireg Outil d’aide à l’analyse et au réglage des régulateurs industriels

� Introduction

�L ’outil Datastore Acquisition et enregistrement desdonnées process

�L ’outil TSX Optireg Aide à l ’analyse et au réglage desrégulateurs industriels

�Schneider et l ’APC



La Commande Avancée (APC : Advance Process Control)

� Une réponse technique à un problème à un problème économique . . .

� Il désigne un ensemble de techniques élaborées de contrôlecommande dans le secteur des industries de procédé

� Ces techniques permettent de mieux maîtriser les procédés defabrication afin d ’optimiser une ligne de production en fonction decontraintes

Introduction



� Les enjeux:

• Respect des contraintes normatives et réglementaires• Réduction ses coûts

– Matière– Energie

• Réduction de la non Qualité et de la sur Qualité ==> La Juste Qualité

Ici l ’objectif est l ’optimisation des commandes



Un exemple : gain par réduction des sur-qualités

Quantité à qualitédonnée

Non qualité du produit

Produitshors

normemaîtrisé et optimisé

rentabilité

Point de production visé (cout/marge)

Gai

n de

re

ntab

ilité

Courbe dedistributionde la qualitéproductionSANS APC Point de production

Nouvelle �



TSX Optireg

Un outil simple, à la portée de tous,d’aide à l’analyse et aux réglages des

régulateurs industriels



� Optimisation des réglages des boucles existantes

� Mesurer et formaliser les performances des régulateurs tout au longde la vie de son procédé.

� Trouver un modèle (et l ’identifier) du procédé que vous désirezréguler

• Identifier une perturbation et la modéliser

� Être en possession d’un modèle de son procédé• c ’est être en mesure de choisir sa commande

– PI / PID / régulateur à modèle / Prédictif / ….



� Les projets• Optimisation des boucles existantes• Substitution / rénovation de système de contrôle commande• Réalisation d ’un contrôle commande complet neuf

� Constituer des archivages de données process� Superviser les protocoles d ’essais

C ’est aussi ...

Sur quels types de projet



�ETAT des LIEUX

�DESCRIPTION FONCTIONNELLE du PROCEDE

�MODELISATION du PROCEDE et IDENTIFICATION

�SIMULATION du PROCEDE IDENTIFIE

�RECHERCHE de la COMMANDE

�SIMULATION du PROCEDE PILOTE

�CHOIX du SYSTEME de CONDUITE

�INTEGRATION de la COMMANDE

�DOSSIER d ’EXPLOITATION / MAINTENANCE du SYSTEME

Démarche généraleIntégration d ’un contrôle commande industriel

TSXOptiReg.lnk

DATASTORE.lnk



L ’outil DatastoreRecueil des données process



� L ’outil DataStore permet d ’être autonome dans l ’usine• afin de constituer une base d ’archive constituant les relevés temps

réels des grandeurs process.

� Se connecter aux interfaces de contrôle commande en local ou à distance• Gammes standard Schneider (April, Télémécanique, Modicon, ..)

– Unitelway, Fipway, Ethway, TCP/IP Unite,...• Générique au travers des standards

– Modbus, TCP/IP Modbus

� Superviser les essais lors des protocoles d ’essais

Principale difficulté : l’autonomie dans l ’usine

Recueil des grandeurs process - 1



Principe de fonctionnement




DataStore un outil pour :

relever un temps réel les données process


Connexion locale

en salle de contrôle ou

au pied du process



Recueil des grandeurs process - 4Connexion à distance depuis un site éloigné

sous le contrôle de l ’exploitation

RTC ou RNIS

TSX RASentrant



Fichier de relevé « file.prn »

Un fichier texte facilement manipulable


file.prnfile.dat

file.txt

file.xls




Interface



L ’outil TSX OptiregAide à l ’analyse et au réglage des régulateurs



Introduction - 1

Sélection d ’un fichier dedonnées



� Fonction : Fichier

� Fonction : Affichage

� Fonction : Outils

Introduction - 2



� Fonction : Sélection de zone– Permet de ne travailler que sur une partie du relevé

FinFin

Introduction - 3



Modélisation / Identification - 1Choisir l ’entrée et la sortie du système à identifier

Choixparmi les variablespré enregistrées



Modélisation / Identification - 2Choisir le Modèle

Rappel des donnéesen entrée / sortie

Approximation d ’unretard éventuel ( s)

Ordre du systèmeType de système - Auto stable - Intégrateur



Modélisation / Identification - 3

Identification desparamètres du modèle

1

1

88,0111,0)(

�

�

��

�

�

zzzH

ppH

.00,8198,0)(

�

�



Modélisation / Identification - 4

Evaluation de la pertinence du modèle Mode simulation

Mode réponse indicielle

Ajustement du retard etde l ’ordre

Validation du modèle

- Auto stable

- intégrateur

- non minimum de phase



Modélisation / Identification - 5• Exemple ( débit d ’air étuve automobile - environnement Bruité )

ppH

.5,11226)(�

�



Choix de la commande - Aide au réglage - 1

• PI MixteUne simple réglette pour régler ladynamique souhaité

Réglageautomatique

Réglagemanuel



Choix de la commande - Aide au réglage - 2IMC1 ( Internal modèle Controler 1er ordre )

La dynamique souhaité

Les paramètres durégulateur sontles paramètres du modèle



Test de robustessePour le régulateur et ses réglages choisis

Désadapté le modèleet vérifier la capacité durégulateur à encaisser cesvariations sur lesparamètres d ’état



Récapitulation - RapportCette fonction proposede récapituler sur uneseule page écran lesrésultats fondamentauxdes analyses et deschoix

Les données processLe modèleLe régulateurLes performancesObtenue



Evaluation des performances - Relevés statistiques

Enregistrement des grandeursProcess

Caractéristiques du procédé:

Régime process: ChargeRégulation : Active



�Evaluation des performances - Fonction Histogramme

Chargement des fichiers

Résultat statistique

courbes - HIST - GaussienneMoyenneEcart typeMinMax



�Calculateur de réglage

Fixer le modèle

Choisir la commandePID,PID, IMC1

Les réglages sont calculésautomatiquement



L ’APC pour Schneider Electric

l ’ambition de Schneider Performance Manufacturing



Ambition de SCHNEIDER Performance Manufacturing

� Etre partenaire de nos clients industriels dans l ’optimisation durendement de leurs systèmes de production

� Des images associées :• savoir-faire industriel• expertise en systèmes industriels• technologie et pérennité• proximité



Que propose Schneider

� Une pré-étude détaillée pour s ’engager ensemble sur les gainsenvisageables

� La simulation des solutions proposées pour choisir la meilleurestratégie et dans le même temps favoriser la prise en main parl ’instrumentiste et l ’opérateur.

� La mise en œuvre d ’une offre APC à base de PLC qui nesupprime pas le système de contrôle commande existant mais lecomplète pour le rendre plus performant

• disparition des langages de programmation complexes et dessystèmes propriétaires

• la confiance se construit progressivement, avec un retour possibledans la configuration initiale



Au travers d’une offre complète

� Les services• Pré-diagnostic (consulting)• Audit (consulting)• Accompagnement de la solution• Coordinations de projet / mise

en œuvre / services associés• compétences / expertises

associées– Normalisation– Standardisation– Méthodologie– MES

• Formations– PLC– PAC– …

� Les outils• commercialisés par ADERSA

(Schneider Alliance):– CAO PCR– Régulateur multivariable

HICON• commercialisés par Schneider:

– Bibliothèque prédictive PCR– Régulateur IMC– bibliothèque floue– PL7Fuzz– TSX Optireg

• Outils de Simultation générique:– Mathlab / Simulink– Scilab



Au travers d’une offre complète� Les produits

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