Régulateur PID pour le contrôle de la température de la cabine de pulvérisation

Découvrez comment gérer un réglage en cascade de la température pour une cabine de pulvérisation


Le régulateur PID 1650

Avec le régulateur PID 1650 en mode de contrôle en cascade, il est possible de garantir la stabilité de la température dans une cabine de pulvérisation (+/- 0,5 °C).

De plus, la gestion des profils de température permet de définir les cycles de séchage en affichant son état à travers le brillant écran LCD.

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Régulateur PID pour le contrôle de la température de la cabine de pulvérisation

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Introduction

  • Application : Contrôle stable et précis de la température +/- 0,5 °C (+/-32,9 °F) dans le four dédié au séchage de la peinture
  • Produits: 1650 régulateur PID à double boucle , générateur de profil de consigne, accès à distance par serveur Web pour la surveillance et la maintenance à distance, horloge hebdomadaire pour la mise en marche automatique.
  • Résultats : Contrôle stable de la température – erreur maximale de +/- 0,5 °C

Le procédé

Afin d’obtenir la finition de haute qualité requise pour la peinture de voitures de luxe ou d’éléments de design industriel, la phase de séchage exige une grande stabilité et une grande précision dans le contrôle de la température.

En fonction du type de peinture utilisé, des cycles de séchage spécifiques sont nécessaires, généralement avec des températures comprises entre 40 °C et 85 °C.

Un programme de séchage typique comporte trois phases distinctes de contrôle, peinture, séchage et refroidissement.

Pour la phase de séchage, on peut utiliser différents types de chauffage tels que les brûleurs à gaz, l’huile diathermique, les tubes radiants, les lampes à infrarouge, etc.

Figure 1 – Schéma de contrôle de la température

L’application

Pour cette application particulière, une batterie triphasée de résistances électriques est utilisée comme chauffage. L’uniformité de la température à l’intérieur du four de séchage est garantie par la circulation forcée de l’air au moyen de ventilateurs.

Système de contrôle

Le système de contrôle doit garantir la stabilité de la température du four (+/- 0,5 °C) pendant toute la phase de séchage. Pour atteindre cet objectif, il faut des algorithmes de régulation appropriés, capables de contrôler les écarts de température entre la batterie de résistances et l’air à l’intérieur du four. L’absence de cette caractéristique pourrait entraîner une instabilité de la température de séchage et, par conséquent, une baisse de la qualité du produit final.

En outre, pour permettre la gestion de différents traitements de finition, il est nécessaire de mettre à disposition différents profils de température de séchage (Recettes).

Contrôleur de puissance

La batterie de chauffage électrique triphasée est contrôlée par trois contrôleurs de puissance monophasés. La détection précoce d’une défaillance partielle ou totale du réchauffeur permet des interventions de maintenance rapides, limitant ainsi les temps d’arrêt du système.

Avantages du produit

Régulateur PID double boucle 1650

  • Régulateur de procédé PID à double boucle
  • Précision 0,1 %
  • Signaux d’entrée configurables : Tc, RTD, V, mA
  • Signaux de commande configurables : Relais, V, mA, logiques, vannes motorisées
  • Contrôle de la température en cascade
  • Programmateur SP
  • Afficheur LCD lumineux pour une interface intuitive avec messages pour guider l’opérateur
  • Fonctions logiques/mathématiques, totalisation, temporisateurs
  • Horloge calendrier
  • Fonction de serveur web pour la connexion à distance
  • Connectivité Modbus TCP pour la connexion avec des systèmes de contrôle ou de supervision

GTF contrôleur de puissance monophasé

  • Contrôleur de puissance monophasé
  • Jusqu’à 250A 400VAC
  • Modalité de contrôle SCR configurable : Angle de phase, passage par zéro, démarrage progressif
  • Diagnostic de charge interrompue HB

Solution

Structure de contrôle

Le régulateur 1650 à double boucle répond pleinement à l’exigence d’un contrôle précis et stable de la température du four, en gérant différents profils de température (recettes) et en pilotant la charge résistive de chauffage.

Selon (fig. 1), la boucle PID1 agit comme un régulateur maître de la température du four et son signal de sortie est utilisé comme point de consigne pour la boucle PID2 relative à la température de la batterie de résistances.

L’algorithme de contrôle en cascade (PID1 et PID2) est utilisé pour compenser les différentes dynamiques thermiques de la batterie de résistances et de la cabine de séchage. L’erreur maximale de température du four est de +/- 0,5 °C (+/- 32,9 °F). La sortie 4-20 mA de la boucle PID2 contrôle les contrôleurs de puissance monophasés modèle GTF.

Programmateur SP (rampes et maintien)

Il a été possible de mémoriser jusqu’à 16 profils de température différents qui peuvent être rappelés par des touches frontales sur l’instrument, une sélection binaire avec des entrées numériques ou via la communication Modbus.

L’affichage graphique fournit des messages et des instructions qui défilent (fig. 3) pour faciliter l’interaction de l’opérateur avec l’instrument et l’installation.

Figure 3 – Affichage graphique intuitif

 

Totalisateur d’énergie

Un totalisateur partiel et absolu est disponible pour mesurer l’énergie transférée au système de chauffage

Accès à distance

La connectivité du serveur Web (fig. 2) permet d’accéder à distance au contrôleur pour le diagnostic et le contrôle des paramètres du procédé, en utilisant des appareils tels que des PC, des tablettes, des téléphones mobiles, etc.

Figure 2 – Connectivité Serveur Web

 

Contrôleur de puissance

Les trois contrôleurs de puissance de la série GTF commandent les différentes phases du réchauffeur électrique triphasé.

  • Diagnostic avec signal d’alarme en cas de défaillance partielle de la charge HB (fig. 4)
  • Seuil d’alarme avec auto-apprentissage d’intervention de l’alarme HB
  • Lecture intégrée des valeurs d’impédance, de courant, de tension, de fréquence et de puissance de la charge
  • Connectivité : Modbus TCP
Figure 4 – Rupture partielle de la charge HB