Régulateur PID pour la gestion du générateur de vapeur propre

Découvrez les avantages de l'utilisation du régulateur à double PID dans le contrôle des générateurs de vapeur purs et propres.


Régulateur PID

Le choix du bon régulateur PID de processus permet de contrôler la pression de la vapeur et le niveau du réservoir d’eau osmotique grâce aux fonctions mathématiques et aux logiques d’interverrouillage, en combinaison avec la gestion des alarmes de processus, les systèmes de sécurité, le diagnostic et le bus de champ.

La fonctionnalité serveur Web du régulateur 1850 assure l’accès à distance et la supervision continue de l’installation.

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Régulateur PID pour la gestion du générateur de vapeur propre

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Introduction

  • 1850 Régulateur à deux PID faisant partie du système de contrôle d’un générateur de vapeur propre 300kg/h
  • 1850 contrôle la pression de la vapeur, le niveau du réservoir d’eau osmotique, les fonctions mathématiques et les interverrouillages qu’exige le procédé, en combinaison avec la gestion des alarmes de procédé, des dispositifs de sécurité et de diagnostic.
  • Le bus de champ et la fonctionnalité serveur Web du 1850 permettent l’accès à distance et la supervision continue de l’installation

Le procédé

Le générateur de vapeur propre est utilisé pour produire de la vapeur pure, sans substances ni impuretés nocives
Un réservoir plein d’eau osmotique est chauffé par plusieurs échangeurs de chaleur à travers lesquels passe la vapeur industrielle. La vapeur propre est générée à partir de l’eau osmotique chauffée.
La vapeur est l’un des éléments les plus utilisés pour transporter l’énergie, car c’est un vecteur énergétique sûr et efficace, qui peut contenir beaucoup d’énergie potentielle (cinq ou six fois plus qu’une masse équivalente d’eau).
Les applications de la vapeur pure et propre se trouvent dans l’industrie alimentaire, cosmétique et pharmaceutique, dans la stérilisation et dans tous les procédés de chauffage à vapeur directe, où les exigences de qualité de la vapeur sont élevées.

Figure 1 – Schéma du procédé

L'application

Le procédé exige des régulateurs à deux PID ayant la capacité de gérer des algorithmes de contrôle de pointe.
Les variables de procédé suivantes doivent être contrôlées

  • Pression de la vapeur industrielle au niveau des échangeurs de chaleur
  • Niveau de l’eau osmotique dans le réservoir
  • Les alarmes d’écart du point de consigne et de procédé doivent être interactives avec les interverrouillages et l’extinction de l’installation
  • Au démarrage une montée progressive de la température est exigée en vue d’éviter le stress thermique des tuyauteries et des appareils, car la température atteint des valeurs élevées (de 100 à 400°C)
  • Il faut satisfaire le changement programmé quotidien ou hebdomadaire de la demande de vapeur
  • L’accès à distance au régulateur est nécessaire pour la configuration du produit, la gestion des alarmes et le diagnostic.

Les avantages du produit

Régulateur modèle 1850

  • Régulateur de procédé à deux PID
  • Précision : 0,1 %
  • Fonctions principales : réglage de rapport, cascade, programmation de points de consigne
  • Signaux d’entrée configurables TC, V, mA, RTD
  • Signaux de sortie configurables V,mA, vannes motorisées, logiques, relais
  • Signaux logiques d’entrée et de sortie 8/16
  • Fonctions mathématiques, logiques, totalisation, temporisation, horloge temps réel
  • Afficheur LCD lumineux pour une interface facile avec messages et guide opérateur
  • Fonction de serveur Web pour permettre l’accès à distance au régulateur
  • Connectivité Modbus TCP pour la connexion sur des appareils de tierces parties.

La solution

Le régulateur à deux PID modèle 1850 est en mesure de contrôler de façon précise le générateur de vapeur propre et plus précisément:

Réglage PID et contrôle logique

  • Deux réglages PID (pression de la vapeur et niveau de l’eau du réservoir) dans un seul instrument, ce qui simplifie l’installation et l’utilisation.
  • Utilise les entrées et les sorties logiques (8/16) pour réaliser les interverrouillages de l’installation et des sécurités.
  • Quatre alarmes de procédé informent l’opérateur lorsque les variables de procédé sont en dehors de la plage préétablie.

Chauffage progressif et horloge temps réel

  • Cette fonction (démarrage progressif) définit le temps pendant lequel le signal de commande du régulateur va de 0 à 100% (figure 2). Cette fonction est nécessaire pour le contrôle de la pression pour le chauffage progressif et la mise en service. De la sorte le matériel, comme les tuyères et les appareils, ne subit aucun stress thermique et aucun dommage comme les fissures qui génèrent des pertes dans les circuits.
  • Quatre horloges en temps réel (Real Time Clock) permettent de programmer automatiquement le début de la pré-production (démarrage progressif) pendant des jours, des semaines ou des weekends.
Figure 2 – fonctions de démarrage progressif

Connectivité et affichage local

  • Contrôle à distance par un superviseur centralisé à travers la communication Modbus série/Ethernet.
  • Connectivité serveur Web (Figure 3) permet le diagnostic et le contrôle à distance avec l’accès aux paramètres de procédé, en utilisant des dispositifs tels que ordinateur, tablette, téléphone mobile, etc..
  • L’affichage de messages sur l’écran rend très intuitive l’interaction de l’opérateur (Figure 4) avec l’installation.
Figure 3 – Connectivité Serveur Web

 

Figure 4 – Interface du régulateur PID