Fonction PId D'un Variateur ATV340 V1
Fonction PId D'un Variateur ATV340 V1
Fonction PId D'un Variateur ATV340 V1
Gamme : ATV340
Introduction
Comment configurer le variateur ATV340 en régulateur de débit ou de pression
Comment assurer les fonctions annexes comme ‘Sommeil/Réveil, Manu/Auto’
Ce dossier vient en complément de la fiche ‘’Mise en service rapide d’un variateur ATV340’’ qui traite des basiques de la
mise en service (Retour réglages usine, autoréglages, vitesses présélectionnées, protection thermique, variation de
vitesse avec potentiomètre, variation de vitesse avec le HMI intégré).
SOMMAIRE
Réglages usine
Menu principal :
7 Gestion des fichiers 7.2 Réglages usine Liste grp de param cocher Tous
Réglage usine Ok 2 fois
- les paramètres sont en réglages usine (cas d’un produit neuf sortie carton).
- le moteur à entrainer est un moteur à cage d’écureuil classique 50 Hz et non un moteur synchrone ou à bagues
- le moteur à entrainer est du même calibre que le moteur
- le metteur en service sait utiliser le terminal graphique ou de l’afficheur (validation, arborescence)
La fonction régulation PI est incompatible avec : Opérations sur référence, Traverse contrôle, Marche pas à pas
JOG, Commande frein, +vite/-vite autour d'une consigne, Levage haute vitesse, Equilibrage de charge, Positionnement
sur capteurs.
Avant de débuter la configuration du PID, il est nécessaire de régler les deux paramètres suivants :
- Protection thermique
- Autoréglage
Protection thermique
Régler la protection thermique du variateur pour protéger le moteur. Sur la plaque signalétique moteur, mémoriser
l’intensité nominale et la reporter sur le paramètre Ith du variateur
Menu principal :
5 Réglages complets 5.1 Paramètres moteur Surveillance moteur Cour. Therm. Moteur = I nominal Moteur
( avec I nominal moteur indiqué sur la plaque signalétique du moteur)
Auto-réglage
Cette opération n’est pas indispensable mais elle est fortement conseillée, elle permet, entre autre, d’optimiser les
courants (les réduire) ce qui évite les échauffements et permet des économies d’énergie.
Pratiquement, il s’agit d’aller lire les informations de la plaque signalétique moteur et de les copier dans le variateur, puis
de lancer l’autoréglage
Le moteur doit être relié au variateur (contacteur aval actif), l’ordre de marche LI1 ou LI2 doit être désactivé.et le moteur
doit être dans un état thermique froid
Menu principal :
5 Réglages complets 5.1 Paramètres moteur Données Moteur données
2
Standard Fréq Mot. = Fréquence nom moteur
Puiss. nom. Moteur = puissance indiquée sur la plaque signalétique du moteur
Tension Nom. Moteur = tension indiquée sur la plaque signalétique du moteur
Courant nom. Moteur = courant indiqué sur la plaque signalétique du moteur
Fréq. Moteur Nom. = fréquence indiquée sur la plaque signalétique du moteur
Vitesse nom. Moteur = vitesse indiquée sur la plaque signalétique du moteur
5 Réglages complets 5.1 Paramètres moteur Données Moteur Autoréglage Motor Autotunning
Appliquer autorégl.
– appuyer 2 fois sur « OK » pour valider / lancer l’autoréglage. Pour vérifier si l’autoréglage s’est bien passé, aller dans
le menu Etat autotunning = Mesure moteur Fait.
Ces paramètres peuvent aussi se configurer à partir du menu 1 Démarrage simple 1.3 Paramètres Modifié..
Il est obtenu via un capteur (débitmètre, pressostat, codeur, etc.) qui fonctionne soit en tension (0-10V) soit en courant (0-
20 mA, 4-20mA), soit en entrée pulsée avec une carte option.
Lorsque le variateur est déclaré comme régulateur PID, la consigne vitesse n'est accessible qu'en lecture sur le variateur
4) Retour mesure
3
Menu principal :
5 Réglages complets 5.8 Fctgeneriques Regulateur PID Retour Retour PID = AI1 (pour l'exemple) mais peut
être AI2, AI3
Le fait d’affecter des valeurs autre que ‘’non’’ à ce paramètre transforme le variateur en régulateur PID, la consigne
ne sera plus une consigne de vitesse mais une consigne du process à réguler (température, pression, etc.). La boucle
vitesse trouvera sa consigne dans l’écart entre la consigne process et le retour mesure.
Les retours mesures des capteurs pression, débit, etc. s’effectuent soit en 0-10V, 0-20 mA ou 4-20mA,
Les entrées analogiques AI1 et AI2 sont des entrées analogiques (0-10V) en tension et l’entrée analogique AI1 peut
également se configurer en entrée analogique en courant. Ces entrées analogiques sont à paramétrer (Valeur mini AIx
et Valeur maxi AIx) pour établir la correspondance entre le signal réel du capteur et la possibilité du variateur.
Menu principal : 5 Réglages complet 5.10 Entrée / Sortie AI1/AQ AI1 Configuration Type AI1 Tension
Valeur mini AI1 = 0V (réglages usine).
Valeur maxi AI1 = 10V (réglages usine)
Menu principal : 5 Réglages complet 5.10 Entrée / Sortie AI1/AQ AI1 Configuration Type AI1 Courant
Valeur mini AI1 = 0mA (réglages usine). Pour un signal 4-20mA, il faut régler ce paramètre à 4mA.
Valeur maxi AI1 = 20mA (réglages usine)
Menu principal : 5 Réglages complet 5.10 Entrée / Sortie AI1/AQ AI2 Configuration
Valeur mini AI2 = 0V (réglages usine).
Valeur maxi AI2 = 10V (réglages usine)
Une fois la configuration de l’entrée analogique effectuée, il faut définir l’étendue de mesure du capteur dans le variateur.
Cette étendue de mesure sera comprise entre Retour mini PID correspondant à 0mA, 4mA ou 0V et Retour maxi PID
correspondant à 20mA ou 10V.
5 Réglages complets 5.8 Fctgeneriques Regulateur PID Retour
Retour mini PID = 100 (valeur réglages usine)
Retour maxi PID = 1000 (valeur réglages usine)
De plus, avant d’atteindre les valeurs mini PID et maxi PID, il existe des seuils d’alarme
5 Réglages complets 5.8 Fctgeneriques Regulateur PID Retour
Alarme retour mini = 100 (valeur réglages usine)
Alarme retour maxi = 1000 (valeur réglages usine)
La plage de régulation, c'est-à-dire la consigne est comprise entre Process PID minimum et Process PID maximum. Ces
2 valeurs sont évidemment comprises entre Retour mini PID et Retour maxi PID.
5 Réglages complets 5.8 Fctgeneriques Regulateur PID Ref de fréquence
Process PID minimum = 150 (valeur réglages usine)
Process PID maximum = 900 (valeur réglages usine)
4
5) Les différentes consignes possible
La consigne du régulateur PID interne au variateur n’est pas configurée par défaut. Une fois configurée, la consigne de
régulation par entrée analogique n’est plus valide.
Menu :
5 Réglages complets 5.8 Fctgeneriques Regulateur PID Ref de fréquence
Réf PID interne oui
Réf PID interne = 150 (valeur réglages usine). - la valeur est comprise entre Process PID minimum et Process PID
maximum.
La consigne de régulation par entrée analogique n’est pas valide si la consigne du régulateur PID interne est configurée
Menu : 5 Réglages complets 5.8 Fctgeneriques Regulateur PID Ref de fréquence
Réf PID interne non (valeur nO réglages usine)
L’entrée analogique pour la référence de consigne de régulation est définie par le canal de référence 1 Fr1
Menu : 5 Réglages complets 5.8 Fctgeneriques Regulateur PID Ref de fréquence
Config Ref Freq 1 = AI1 (réglages usine) mais peut-être AI2, AI3 etc …
Les consignes présélectionnées sont activées avec les entrées logiques DI. Elles sont prioritaires par rapport à la
consigne de régulation interne et la consigne de régulation par entrée analogique.
Menu : 5 Réglages complets 5.8 Fctgeneriques Regulateur PID Ref de fréquence Réf PID Présélect
Aff. 2 Présel. PID = non affecté (réglages usine), paramétrer une entrée logique DI (*attention DI4 = Fault reset)
Aff. 4 Présel. PID = non affecté (réglages usine), ne peut être paramétré que si le paramètre PID présélection 2 est
configuré
PID préselection 2 = 300 (réglages usine)
PID préselection 3 = 600 (réglages usine)
PID préselection 4 = 900 (réglages usine)
*Attention ! : en retour réglage usine, DI4 est affectée à Fault Reset, il est nécessaire de le désaffecter, sinon utiliser une
autre entrée DIx, DI5 par exemple.
Quand le contact sur DI3 est fermé, la consigne de régulation est définie sur le paramètre PID préselection 2
Quand le contact sur DI4 est fermé, la consigne de régulation est définie sur le paramètre PID préselection 3
5
Quand les contacts sur DI3 et DI4 sont fermés, la consigne de régulation est définie sur le paramètre PID préselection 4
Si les contacts sur DI3 et DI4 sont ouverts ou que le paramètre Aff. 2 Présel. PID n’est pas configuré, la consigne de
régulation est définie soit par la consigne interne (rPI) soit par l’entrée analogique choisie.
Cas de la régulation simple : la vitesse du moteur croît quand l’erreur est positive.
Erreur positive : valeur de la consigne de régulation – valeur du retour mesure est supérieure à 0
Exemple : régulation de pression avec compresseur
Cas la régulation inverse : la vitesse du moteur décroît quand l’erreur est positive ou croît quand l’erreur est négative
Erreur négative : valeur de la consigne de régulation – valeur du retour mesure est inférieure à 0
Exemple : régulation de pression par ventilateur de refroidissement
Régulation inverse
Menu : 5 Réglages complets 5.8 Fct generiques Regulateur PID Ref de fréquence Inversion PID = Oui
La fonctionnalité ‘’consigne manuelle‘’ permet de commuter aisément du mode PID au mode classique (et inversement)
par l’activation/désactivation d’une entrée TOR associée au paramètre PAU (Aff. Auto/manu).
Cette fonction n’est pas configurée par défaut.
Menu : 5 Réglages complets 5.8 Fctgeneriques Regulateur PID Ref de fréquence
Affect auto/manu = DIx (définir une entrée logique comme DI2, DI3, etc)
Réf PID manuel = entrée analogique Aix, entrée analogique AIUI,
Dès que l’entrée logique DIx paramétrée sur Affect auto/manu sera activée (à l’état 1), l’ATV340 se comportera comme
un variateur de fréquence en boucle ouverte avec la consigne de vitesse définie sur Réf PID manuel.
Les vitesses présélectionnées sont actives sur la référence manuelle Réf PID manuel à condition d’être configurées
Dès que l’entrée logique DIx paramétrée sur Affect auto/manu sera désactivée (à l’état 0), le variateur se comportera
comme un régulateur PID.
8) Mise en service
Les paramètres suivants sont accessibles directement à partir du variateur, ils permettent de vérifier si la boucle PID
fonctionne :
4 Affichage 4.7 Affichage PID Réf PID interne = 150 (valeur réglages usine).
Référence PID : la consigne est issue soit d’une entrée analogique,soit d’une variable
interne rPI (la plus utilisée), soit d’une consigne présélectionnée.
Retour PID : le retour mesure du capteur
Erreur PID : c’est l’écart entre rPF le retour mesure et rPC la consigne
Sortie PID : c’est elle qui fournit la consigne vitesse au variateur
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Lors de la mise en service, L’erreur PID (rPE) doit diminuer jusqu’à atteindre 0, le retour PID (rPF) et la sortie PID (rPO)
doivent se stabiliser et le moteur s’arrêter.
Dans la plupart des cas, les réglages usine des gains permettent un fonctionnement satisfaisant de la régulation. Il est
néanmoins possible d’optimiser le fonctionnement de la régulation en modifiant progressivement et indépendamment les
paramètres Gain prop. PID et Gain Intégral PID.
Au préalable, le paramètre adaptation automatique de la rampe de décélération doit être désactivé et les rampes
d’accélération et de décélération mises à des valeurs de 1 / 2 secondes.
Menu : 5 Réglages complets 5.8 Fctgeneriques Rampe
Adaptation Rampe Décél.= Non (valeur Oui en réglages usine)
Attention : il faut trouver le bon compromis entre le temps de réponse et la précision statique
En cas d’instabilité, il faut réduire le paramètre Gain prop. PID (rPG), en particulier pour le pompage
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Le dernier paramètre Gain dérivé PID (rDG) permet de diminuer le dépassement et d’améliorer le temps de réponse.
En contrepartie, la stabilité sera plus délicate à obtenir car elle dépend des 3 gains (rPG, rIG et rdG)
Il est préférable de faire appel à des spécialistes de la régulation pour régler les gains.
Référence fiche :
Version : 1.0
Date de création / modification : 17/05/2017