Le corps du POU ci-dessus représente une boucle de régulation standard. L’entrée de contrôle est déterminée par l’utilisateur (par ex. la température de la pièce souhaitée de 22°C). Après la conversion A/D, la valeur de consigne (SP) est entrée comme valeur d’entrée pour l’instruction PID. La valeur mesurée (PV) (par ex. la température actuelle de la pièce) est transmise normalement via un capteur et entrée comme valeur d’entrée pour le régulateur PID. F355_PID calcule la tolérance standard e (valeur erreur) à partir de la valeur de consigne et de la valeur mesurée (e = valeur de consigne - valeur mesurée). Avec les paramètres donnés (gain proportionnel Kp, temps d’intégration Ti, ...), une nouvelle valeur de sortie (valeur manipulée MV) est calculée par intervalles définis par le cycle de régulation Ts. Ce résultat est ensuite appliqué à l’actionneur (par ex. un ventilateur qui régule la température de la pièce) après la conversion D/A. La section analogique représente l’actionneur du système, par ex. le chauffage et la régulation de la température d’une pièce.
Élément proportionnel (élément P)
Un élément proportionnel génère une sortie proportionnelle à la valeur erreur. Le gain proportionnel Kp détermine dans quelle proportion la valeur manipulée est augmentée ou diminuée. Un élément proportionnel peut être une simple résistance ou un amplificateur linéaire, par exemple.
L’élément P indique une suroscillation maximale relativement large, une longue durée de traitement et une tolérance standard constante.
Élément d’intégration (élément I)
Un élément d’intégration produit une grandeur de sortie correspondant à l’intégrale de temps et à la grandeur d’entrée (zone de la grandeur d’entrée). Le temps d’intégration évalue ainsi la grandeur de sortie MVi. L’élément d’intégration peut être une échelle de quantité d’un réservoir rempli par un débit-volume par ex. L’élément d’intégration ayant un temps de réaction lent, il présente une suroscillation maximale plus large que l’élément P mais aucune valeur erreur constante restante.
Exemple :
Grandeur d’entrée e et grandeur de sortie MVi produites.
Élément de dérivation (élément D)
L’élément de dérivation produit une grandeur de sortie correspondant à la dérivation temporelle de la valeur erreur. Le temps de dérivation correspond à la pondération de la grandeur d’entrée dérivée. Un élément de dérivation peut être un diviseur de tension RC (condensateur monté en série et résistance en parallèle), par exemple.
Exemple :
Grandeur d’entrée e et grandeur de sortie MVd produites.
Régulateur PID
Un régulateur PID est une combinaison d’élément P, d’élément I et d’élément D. Lorsque les paramètres Kp, Ti et Td sont adaptés de manière optimale, un régulateur PID peut rapidement contrôler et maintenir une quantité à une valeur de consigne prédéterminée.
Les équations suivantes sont utilisées pour calculer la valeur manipulée MV selon les conditions suivantes :
En général : La valeur de sortie pendant l’intervalle de temps n est calculée à partir de la valeur de sortie précédente (n-1) et des modifications de la valeur de sortie dans cet intervalle de temps.
Sens d’action inverse, régulation PI-D = 16#X000
Sens d’action direct, régulation PI-D = 16#X001
Sens d’action inverse, régulation I-PD = 16#X002
Sens d’action direct, régulation I-PD = 16#X003
