La régulation split-range
Le terme split-range qui signifie partage d'échelle consiste à piloter deux Techniquement, rien n'interdit d'en piloter davantage. actionneurs à l'aide d'un régulateur.Exemple: régulation de température
La régulation de température des réactifs est contrôlée par action sur un débit de fluide chaud Qc et un débit de fluide froid Qf.
Le transmetteur de température envoie le signal de mesure M au régulateur qui le compare à la valeur de consigne. En conséquence, le régulateur modifie les débits de fluide chaud et froid.
Pour des raisons de sécurité, la vanne V1 est NF, et la vanne V2 est NO.
L'emploi d'une seconde grandeur réglante, ici un débit de fluide froid, va permettre d'augmenter la vitesse de refoidissement des réactifs et de régler si besoin la température à une température inférieure à la température ambiante.
Avantages et inconvénients
- Extension de la plage de fonctionnement du système.
- Amélioration des performances dynamiques.
- Complexité du système et mise au point
Mise en oeuvre pratique
Deux cas sont envisageables:Chaque actionneur reçoit un signal de commande différent.
Le partage d'échelle est alors réalisé au niveau du régulateur. Il y a physiquement deux sorties distinctes.
A priori, il n'y a pas de raison pour que les gains statiques K1 et K2 relatis au fonctionnement des vannes prises séparément soient égaux.
Il est alors nécessaire de régler le point de jonction de telle sorte que \(K'_{1}=K'_{2}\) lorsque la split range est réglée.
En reprenant l'exemple précédent de régulation de température, pour un signal de commande nul, V2 sera ouverte et V1 fermée pour refroidir au maximum les réactifs. Puis l'augmentation de Yr fera augmenter la température en commençant par fermer la vanne V2.
Réglage du point de jonction \(x\):
On veut que \[K'_{1}=\left(\dfrac{\Delta M}{\Delta Yr}\right)_{Yr_{1}}=\left(\dfrac{\Delta M}{\Delta Yr}\right)_{Yr_{2}}=K'_{2}\]
soit \[\dfrac{\Delta M}{\Delta Yr_{1}}\dfrac{\Delta Yr_{1}}{\Delta Yr}=\dfrac{\Delta M}{\Delta Yr_{2}}\dfrac{\Delta Yr_{2}}{\Delta Yr}\]
\[K_{1}\dfrac{100}{100-x}=K_{2}\dfrac{100}{x}\]
d'où:
\[\boxed{x=\dfrac{100K_{2}}{K_{1}+K_{2}}}\]
Formule à adapter selon la configuration du partage d'échelle réalisé.
Exemple de configuration sur le système DeltaV d'Emerson:
Le même signal de commande est reçu par chaque actionneur.
Le partage d'échelle est réalisé au niveau de l'actionneur par le choix de la came du positionneur.