La régulation cascade

Limite d'une monoboucle

L'eau du bac est envoyée à l'aide d'une pompe centrifuge dans le réservoir supérieur. Celui-ci alimente gravitationnellement le réservoir inférieur.

On régule le niveau dans le réservoir inférieur en agissant sur l'ouverture de la vanne de réglage du débit en sortie de pompe.

En cas d'ouverture de la vanne V3, une partie du débit d'eau en aval de la vanne de régulation retourne directement dans le bac.

Le niveau dans le réservoir supérieur commence à baisser, puis le niveau dans le réservoir inférieur.Ce n'est qu'alors que le régulateur commence à agir.

Pour anticiper cette variation de niveau à venir, on peut mettre en place une régulation cascade sur grandeur intermédiaire.

Régulation cascade sur grandeur intermédiaire

Le niveau dans le réservoir inférieur dépend du niveau dans le réservoir supérieur. Le régulateur de niveau inférieur régulateur maître va agir sur la consigne du régulateur de niveau dans le réservoir supérieur; et pour régler le niveau régulateur esclave dans le réservoir supérieur, le régulateur esclave va agir sur l'ouverture de la vanne.

Schéma fonctionnel

Ainsi lors de l'ouverture de la vanne V3, le niveau dans la cuve supérieure va baisser. Le régulateur esclave va agir directement sur l'ouverture de la vannne avant même que le niveau dans la cuve inférieure n'ait commencé à varier.

sens d'action des régulateurs

Régulateur esclave

Raisonnement inchangé

Régulateur maître

Pour augmenter le niveau inférieur il faut augmenter le niveau dans le réservoir supérieur, le procédé est direct, le régulateur sera en sens inverse. ATTENTION:le maître ne pilote pas la vanne, il pilote l'esclave.

Mise en oeuvre pratique

Réalisation logicielle

Le paramètrage de la configuration se fait à l'aide du PC. La sortie d'un module PID est est reliée à l'entrée consigne externe du module PID suivant.

Exemple avec le système DeltaV d'Emerson

Exemple avec un régulateur 3504 d'Eurotherm

Dans cette situation, le passage de l'esclave en mode cascade est réalisé en sélectionnant SP2 comme consigne de la boucle 2

Réalisation matérielle

Chaque régulateur est indépendant. Il est nécessaire de câbler le signal de commande du maître sur l'entrée consigne externe de l'esclave.