Contrôleur de commande Marche/Arrêt : Qu'est-ce que c'est ? (Principe de fonctionnement)

Qu'est-ce qu'un contrôleur on/off ?

Parfois, l'élément de contrôle n'a que deux positions : soit il est entièrement fermé, soit il est entièrement ouvert. Cet élément de contrôle ne fonctionne pas à une position intermédiaire, c'est-à-dire partiellement ouvert ou partiellement fermé. Le système de contrôle conçu pour contrôler de tels éléments est connu sous le nom de théorie de contrôle on/off. Dans ce système de contrôle, lorsque la variable de processus change et dépasse un certain niveau prédéfini, la valeur de sortie du système s'ouvre soudainement complètement et donne une sortie de 100 %.

Généralement, dans le système de contrôle on/off, la sortie cause un changement dans la variable de processus. Par conséquent, en raison de l'effet de la sortie, la variable de processus recommence à changer mais dans la direction opposée.

Au cours de ce changement, lorsque la variable de processus dépasse un certain niveau prédéterminé, la valeur de sortie du système se ferme immédiatement et la sortie est soudainement réduite à 0 %.

Comme il n'y a pas de sortie, la variable de processus recommence à changer dans sa direction normale. Lorsqu'elle dépasse le niveau prédéfini, la vanne de sortie du système s'ouvre à nouveau complètement pour donner une sortie de 100 %. Ce cycle d'ouverture et de fermeture de la vanne de sortie continue jusqu'à ce que le système de contrôle on/off soit en opération.

Un exemple très courant de la théorie de contrôle on/off est le schéma de contrôle des ventilateurs du système de refroidissement du transformateur. Lorsque le transformateur fonctionne avec une telle charge, la température du transformateur électrique augmente au-delà de la valeur prédéfinie à laquelle les ventilateurs de refroidissement commencent à tourner à leur pleine capacité.

Alors que les ventilateurs de refroidissement tournent, l'air forcé (sortie du système de refroidissement) diminue la température du transformateur. Lorsque la température (variable de processus) descend en dessous d'une valeur prédéfinie, l'interrupteur de contrôle des ventilateurs se déclenche et les ventilateurs arrêtent de fournir de l'air forcé au transformateur.

Après cela, comme il n'y a plus d'effet de refroidissement des ventilateurs, la température du transformateur recommence à augmenter en raison de la charge. À nouveau, lorsque pendant la montée, la température dépasse la valeur prédéfinie, les ventilateurs recommencent à tourner pour refroidir le transformateur.

Théoriquement, nous supposons qu'il n'y a pas de retard dans l'équipement de contrôle. Cela signifie qu'il n'y a pas de délai pour l'opération d'activation et de désactivation de l'équipement de contrôle. Avec cette hypothèse, si nous traçons une série d'opérations d'un système de contrôle on/off idéal, nous obtiendrons le graphique ci-dessous.

Mais dans le contrôle on/off pratique, il y a toujours un délai non nul pour la fermeture et l'ouverture de l'action des éléments du contrôleur.

Ce délai est connu sous le nom de temps mort. En raison de ce délai, la courbe de réponse réelle diffère de la courbe de réponse idéale montrée ci-dessus.

Essayons de tracer la courbe de réponse réelle d'un système de contrôle on/off.

Disons qu'à l'instant T O la température du transformateur commence à augmenter. L'instrument de mesure de la température ne répond pas instantanément, car il nécessite un certain délai pour chauffer et dilater le mercure dans la bulle du capteur de température, disons à partir de l'instant T1 le pointeur de l'indicateur de température commence à monter.

Cette montée est exponentielle. Disons qu'au point A, le système de contrôle commence à activer pour allumer les ventilateurs de refroidissement, et finalement, après une période de T2, les ventilateurs commencent à délivrer de l'air forcé à pleine capacité. Ensuite, la température du transformateur commence à diminuer de manière exponentielle.

Au point B, le système de contrôle commence à activer pour éteindre les ventilateurs de refroidissement, et finalement, après une période de T3, les ventilateurs arrêtent de délivrer de l'air forcé. Ensuite, la température du transformateur recommence à augmenter de la même manière exponentielle.

N.B.: Pendant cette opération, nous avons supposé que la condition de charge du transformateur électrique, la température ambiante et toutes les autres conditions environnantes sont fixes et constantes.

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