Régulation, régulateurs, automates, capteurs

[ericnoharet]

Bonjour,

J'ai développé un programme autoadaptatif pour les centrales hydroélectriques.
Mais uniquement sur des "gros" automates avec gestions de tableau de données pour réévaluer les tempos fonction des réactions

Je suis en train de faire un essai avec seulement deux sondes de niveau (plus une sécurité niveau bas mini)
La simulation sur maquette semble très prometteuse, mais je me méfie toujours !
Cela permet de s'adapter plus vite en cas de remplacement "d'automatisme" en urgence car il n'y a pas toujours de sonde analogique en place ou alors pas compatible.
Mais toujours sur la même gamme d'automate.

Je vais regarder ce qu'il est possible de faire avec un petit automate.
Peut être qu'en simplifiant un peu cela pourrait ce faire.
Peut être que monsieur PERRET pourrait m'aider pour savoir ce que fait le siemens (logo), je regarde coté crouzet millénium

EDIT, quelques messages se sont croisés !

@DB, je suis rassuré pour le recyclage

Concernant la régulation PID, en pratique ça marche pas très bien. En effet, le débit du cours d'eau est variable, et cela influe fortement sur les réglages.
Sur une centrale, j'ai remplacé en vitesse (suite à coup de foudre) une régulation PID par deux capteurs de niveaux et une régulation pas trop évoluée, le propriétaire des lieu n'as pas voulu que je remette autre chose, car cela fonctionnait avec bien moins de pompage qu'avant !

Salutations
Eric

[PERRET]

Bonjour,

Depuis plus de vingt ans j'utilise, pour l'automatisation de petites centrales hydro-électriques, des micro-automates Logo! de Siemens.
Petits automates programmables depuis un PC, logiciel par blocs de fonctions, simple d'utilisation.
Très largement suffisant pour nos applications.
Disposent d'entrées analogiques et d'entrées rapides, utiles pour le couplage et l'indication de vitesses.

Pour qui veux se lancer est disponible un « kit de démarrage » dans une mallette comprenant :
Un automate OB6 – génération actuelle - 12/24 Volts DC
Le programme Logosoft Comfort – Version 7
Un ensemble de programmes de démonstration
Un cordon de liaison USB PC – automate.
Et un tournevis !

L’ensemble est vendu sous la référence 746-6132, 155 € HT chez Radio-Spares. Pratiquement le prix de l'automate seul.

Il y a d'autre kits, versions plus évoluées, avec écran déporté, liaison Ethernet, etc.. Mais quelle utilité pour nos installations. A réserver aux spécialistes.

Pour qui est intéressé et dispose du logiciel, je peux mettre en ligne un exemple de programme.
Cela permet de faire une simulation sur l'écran du PC, éventuellement de le modifier en le simplifiant ou en compliquant !

Existe des modèles similaires chez Crouzet, Omron, Télémécanique, etc... Ne pas se faire d'illusions ils sont tous pratiquement fabriqués en Chine !
Ne voulant pas me compliquer l'existance, j'ai toujours travaillé avec des appareils de la même marque.

[dB-)]

"Dans quelque domaine que ce soit, la perfection est enfin atteinte non pas lorsqu'il n'y a plus rien à ajouter mais lorsqu'il n'y a plus rien à enlever."

Antoine de Saint-Exupéry

Citation que m'a rappelée SG.Hydro lors d'une sympathique visite ! (j'espère qu'on aura un jour des nouvelles de l'usinage du moyeu et des pales Kaplan ?)

dB-)

[From]

Bonjour à tous et merci de ces commentaires très complets et merci Didier du cours particulier : je n'étais pas un fan des cahiers de vacances dans mon jeune temps,mais là j'en redemanderais presque : si je finis par acheter le bouzin, je les ferai promis !

Mes réflexions à l'issue de ces explications :

1°) l'exemple 1 que donne Didier avec le petit programme simple est exactement ce que fait ma régulation actuelle : sauf que j'ai sur mes temporisations un petit potard gradué vachement plus pratique pour régler que l'écran du Millénium ! Et donc franchement, pour faire ça je ne vois pas l'intérêt de changer et de dépenser tous ces euros.

2°) j'avais dans l'idée que c'était possible de monter vite et bien un bazar électronique très intelligent, capable de se dire : tiens ça baisse beaucoup,je ferme beaucoup, ou tiens ça monte beaucoup j'ouvre beaucoup : ce que faisait mon grand père avec sa régulation automatique entièrement manuelle et intuitive (et à logique floue pour le coup !)
Dans les faits, et d'après ce que je comprends , sur l'exemple 2 de Didier ça me semble un peu plus beaucoup compliqué que ça : on ne retrouve pas ses aïeux chez Crouzet ! Et le témoignage d'Eric ne m'encourage pas à changer !

3°) par conséquent je trouve séduisante la solution proposée par Claude Perret qui consiste à garder mon système simplissime, fiable, mais à le régler de façon un peu plus rigoureuse ,et éventuellement réduire le marnage (actuellement 5.5 cm) : au début je voulais réduire l'usure mécanique en prenant des temps longs, mais force est de constater que l'usure mécanique après 60 ans de fonctionnement est à peu près nulle : la plupart des dégradations sont dues à de la corrosion. Donc même si ça fonctionne un peu plus souvent je ne pense pas que ça influencera beaucoup la longévité de ma Dumont !

4°) Comme rien n'est simple, je me dis aussi que dans le futur je serai peut être amené à automatiser le vannage ( actuellement il n'a même pas de motorisation, on en est loin ) et qu'un automate me permettrais de gérer ça simplement ... Je continue donc ma méditation ...

Merci vraiment pour votre générosité

[zeitoun]

Bonjour
@dB: Avec ton capteur de niveau hydrostatique, comment tu tiens compte des variations de pression atmospherique ?

@From: ton idee No 2 c'est exactement un PID que tu decris (action derivee en l'occurence)

C'est qu'un PID mal regle sera plus mauvais qu'un systeme a 2 flotteurs TOR bien regle !
Mais vu que de nos jours n'importe quel API de base a la fonction PID, l'argument De la complexite est un peu depasse
Je comprend bien que pour un exploitant, les 2 flotteurs paraissent plus simples
Encore faut-il trouver lez bons reglages de tempos pour ne pas pomper...

Savez-vous ce qu'utilisent les pros genre ER3i ?
A+ zeitoun

[dB-)]

Bonjour,

d'une façon générale on gère mieux un problème de régulation avec une information de départ complète (capteur analogique) plutôt que partielle (capteurs TOR aux extrémités). Mais chaque méthode a ses défenseurs, le principal est que tout le monde soit content !! Et dans certains cas (pompe de vidange) une simple poire suffit et on ne va pas mettre en place un PID !

Sinon, régler un PID n'est pas plus difficile ni plus long que régler les durées entre impulsions et les largeurs d'impulsions d'un régulateur cyclique, c'est exactement la même chose, comme l'indique zeitoun.

Enfin, les deux capteurs de pression absolue mentionnés plus haut sont destinés à être placés de chaque coté d'une grille, et je m'intéresse uniquement à la différence de pression entre les deux pour connaitre la perte de hauteur : je réalise sur l'automate une simple soustraction entre ces deux signaux linéaires pour éliminer le mode commun. La pression atmosphérique étant identique de chaque coté d'une grille (distance environ 1 m) il n'y a pas de problème.

Mais si on veut utiliser un seul capteur hydrostatique pour mesurer un niveau d'eau, il faut choisir un capteur de pression relative, qui comporte un capillaire de mise à l'air dans le câble de mesure.

Donc faire bien attention au moment du choix du capteur, il existe les deux types de capteurs dans le commerce, absolu et relatif. Si par erreur vous prenez un capteur absolu, vos mesures de niveau seront fausses : les variations de pressions atmosphériques locales (de l'ordre de 1000 à 1030 hPa, hors climat en Mongolie ou au coeur d'un typhon) correspondent à des variations de hauteur d'eau de 30 cm.

Cordialement

dB-)

[zeitoun]

Merci dB pour ces precisions
Je suis entierement d'accord avec toi
Pour le capteur de pression hydrostatique Relatif, ce qui est un peu penible (j'en ai installe un recemment de chez OTT) c'est que le capilaire est tres fin et pour ne pas qu'il se bouche (sinon cata) il y a au bout une boite avec du gel dessicant qu'il faut regenerer regulierement (passage au four)
On pourrait aussi en mettre 2 absolu pour eliminer la pression atmos comme tu as fait, avec une distance connue entre les 2 mais c'est un peu cher
J'ai aussi regarde les capteurs a ultrason mais ceux que j'ai vu a ce jour etaient pas tres precis (resolution ~1/2 ou 1 cm)
QuelQu'un a-t'il trouve un capteur super: pas cher, fiable, insensible a la pression atmoapherique et precis ?
A+
zeitoun

[quervet]

bonjours,
Je fais appel aux connaisseurs pour la programmation d'un automate Grouzet, Millenium M3 XD26 24 v, programation en FBD.
Le but est d'afficher la vitesse de rotation de l'arbre moteur.
Voici les données:
L'arbre moteur tourne entre 0 et 7 tours/minutes
La génératrice tourne entre 0 et 750 tours /minutes
Rapport de multiplication 105
Le capteur inductif est fixé en sortie de l'arbre de la génératrice avec un pignon de 19 dents

où je bloque, c'est sur l'utilisation des fonctions de controle du type "Fast count" ou "H-speed count" et tachimètre
Si vous pouviez m'aider, car j'aurai besoin d' un bon schéma.

Merci à tous
Cordialement, JF.QUERVET

[dB-)]

Bonjour,

avec le Crouzet Millenium 3, la mesure et l'affichage de vitesse sont très simples :

- vous branchez la sortie signal de votre capteur sur l'entrée I1 de l'automate
- vous n'utilisez pas l'entrée I2 de l'automate (qui sert éventuellement pour du décomptage)
- vous programmez comme dans l'exemple ci-dessous

Mesure de vitesse sur Millenium 3.JPG

Exemple de mesure de vitesse.zip

Au niveau affichage ça donne ça :

Affichage de vitesse sur Millenium 3.JPG

Avec la plupart des automates, pour avoir une bonne précision de mesure avec un temps de rafraîchissement faible, il faut une fréquence de signal élevée, et les utilisateurs placent un pignon sur l'arbre de la génératrice. Le Crouzet Millenium 3 utilise un algorithme de mesure un peu plus sophistiqué que la moyenne, et mesure rapidement et avec une excellente précision même les fréquences basses (à partir de 16 Hz environ, jusque vers 2000 Hz environ) : j'ai ainsi utilisé dans plusieurs cas un capteur inductif simplement placé devant la clavette ou une vis de l'accouplement génératrice :

Une des vis de l'accouplement utilisée pour le capteur inductif.JPG

Support de capteur inductif c.JPG

Support de capteur inductif.JPG

Support de capteur inductif b.JPG

Impulsions du capteur inductif.JPG

Dans votre cas : un pignon de 19 dents sur l'arbre de génératrice tournant à 750 tr/min donne 19 * 750 = 14 250 impulsions par minute soit 14 250 / 60 = 237 impulsions par seconde ou 237 Hz, tout à fait dans les cordes du Millenium 3.

Paramétrage comme ci-dessous : 19 car pignon à 19 dents, 1 car rafraîchissement toutes les secondes, 5 pour un arrêt des mesures si plus de 5 secondes sans impulsions, et 60 pour multiplier par 60 et passer ainsi des tours par seconde aux tours par minute.

Paramétrage.JPG

Détail marrant : pour environ 300 € (automate + capteur) vous avez un affichage exact à environ 0,1% près, alors que j'ai vu plusieurs armoires de gestion et surveillance de centrales hydroélectriques, très imposantes et payées entre 40 et 90 k€, qui affichaient sur un beau synoptique une profusion d'informations, mais dont beaucoup étaient hélas fausses :

- affichage d'une fréquence du courant de génératrice à 48 Hz alors qu'elle est couplée sur le réseau
- mode de fonctionnement affiché : injection de puissance, alors que la vitesse affichée en même temps est de 990 tr/min
- mesure de la vitesse par de sophistiqués et coûteux modules d'analyse vectorielle, branchés aux bornes de la génératrice (mais le résultat est faux)
- affichages faux des puissances active, réactive et apparente (mais ça c'est un classique, je me suis aussi fait avoir avec certains modules bon marché)
- frontière entre injection et soutirage mal définie (idem)
- affichage de la hauteur d'eau des grilles au mm près, mais en réalité faux de plus de 10 cm
- présence de moult chiffres significatifs, exemple 241.27 V, totalement irréalistes (précision supposée 1/100 000 ème)

dB-)

[ericnoharet]

Bonjour,
Juste pour dire qu'il n'y a rien à ajouter, notre cher Db à fait le travail et toujours très bien.
Bon ça fait un peu long pour rien ajouter, je devrais peut être effacer ce que je viens d’écrire

Salutations
Eric