RYC/T Unité de Régulation et de Contrôle Modulaire, Contrôlée par Ordinateur (PC)

COMPUTER CONTROLLED MODULAR CONTROL AND REGULATION UNIT - RYC/T

SYSTEMES INNOVANTS

L’Unité Modulaire de Régulation et Contrôle, Contrôlée par Ordinateur (PC), avec SCADA et Contrôle PID, "RYC/T", a été conçue par EDIBON pour étudier les principes de la régulation et du contrôle automatique, permettant d’analyser le comportement de différents processus et l’application de contrôleurs PID et de compensateurs dans des conditions réelles.

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NOUVELLES LIÉES

Description Générale

L’Unité Modulaire de Régulation et Contrôle, Contrôlée par Ordinateur (PC), avec SCADA et Contrôle PID, "RYC/T", a été conçue par EDIBON pour l’étude de la régulation et du contrôle automatique à travers l’expérimentation avec des processus réels et des modèles dynamiques. Elle permet d’analyser le comportement de processus intégrateurs, de premier ordre et de second ordre, ainsi que leur réponse aux variations de consigne et aux perturbations, facilitant la compréhension d’aspects tels que la stabilité, le temps de réponse, l’erreur en régime permanent et le réglage des paramètres à l’aide de contrôleurs PID et de compensateurs avance-retard, aussi bien en formation qu’en recherche.

  • RYC. Unité pour l’Étude de la Régulation et du Contrôle, Contrôlée par Ordinateur (PC).Cette unité est commune à tous les unité de type "RYC" et constitue l’unité de base pour la réalisation de pratiques de régulation et de contrôle automatique. Elle est organisée en différentes sections fonctionnelles permettant une étude complète du comportement dynamique des processus. Celles-ci incluent la génération de signaux de référence (échelon, rampe, sinusoïdal, etc.), le contrôleur PID avec ses actions proportionnelle, intégrale et dérivée, le compensateur avance-retard, l’insertion de perturbations, ainsi que des sections de modélisation des processus, qui permettent de représenter des comportements intégrateurs, de premier ordre et de second ordre, dont les paramètres sont ajustables via le logiciel.
  • L’unité comprend également des sections auxiliaires telles que l’introduction d’un offset et des entrées analogiques pour l’acquisition de signaux, facilitant la configuration de différents schémas de contrôle. Cet environnement permet de configurer différentes stratégies de régulation et de visualiser l’évolution des variables du processus en temps réel, facilitant l’analyse comparative entre différentes méthodes de contrôle. Les différentes unités de la série "RYC/T" se connectent à cette unité de base, permettant de travailler avec des processus physiques réels et de compléter l’étude théorique par des applications pratiques dans différents domaines de l’ingénierie, et sont les suivantes :

Éléments supplémentaires recommandés (Non inclus) :

  • RYC-BB. Unité de Régulation et Contrôle PID d’un Système Barre-Boule. Cette unité permet l’étude d’un processus dynamique instable classique en contrôle automatique. Elle consiste en une barre actionnée par un moteur qui régule son inclinaison, sur laquelle se déplace une boule en acier. L’unité comprend un capteur de position qui détecte la position de la boule le long de la barre. L’objectif est de maintenir la boule à une position donnée en ajustant en continu l’angle de la barre, en analysant la stabilité, la réponse transitoire et le comportement face aux perturbations.
  • RYC-C. Unité de Régulation et Contrôle PID de Débit. Cette unité permet l’étude du contrôle de débit dans un circuit hydraulique fermé. Elle comprend une pompe, un débitmètre et une vanne proportionnelle électronique qui régule le débit. Elle permet d’analyser la dynamique de l’écoulement, la réponse du débit aux variations de consigne et l’influence des perturbations externes. Des phénomènes tels que les pertes de charge, l’inertie du fluide et le comportement en régime transitoire peuvent être étudiés.
  • RYC-CLM. Unité de Régulation et Contrôle PID de Lévitation Magnétique. Cette unité permet l’étude d’un processus hautement non linéaire par la lévitation d’une boule métallique à l’aide d’un électroaimant. Elle comprend des capteurs de position et de courant permettant de contrôler la hauteur de la boule. L’unité nécessite un contrôle continu pour maintenir la stabilité, ce qui permet d’analyser des techniques avancées de régulation et la réponse aux perturbations dans des processus instables.
  • RYC-CP. Unité de Régulation et Contrôle PID de la Position d’un Moteur. Cette unité permet l’étude du contrôle de position linéaire à l’aide d’un moteur à courant continu qui déplace un chariot mobile. Elle comprend des capteurs de position permettant de mesurer le déplacement du chariot. Elle permet d’analyser la relation entre vitesse, position et contrôle, ainsi que le comportement dynamique du moteur pour différentes configurations du contrôleur.
  • RYC-I. Unité de Régulation et Contrôle PID de la Luminosité. Cette unité permet d’analyser le contrôle de l’intensité lumineuse dans un environnement fermé. Elle comprend une source lumineuse réglable et plusieurs capteurs optiques, tels que des photodiodes ou des phototransistors. Elle permet d’étudier la réponse des différents capteurs aux variations de luminosité, ainsi que la régulation de la luminosité par contrôle PID.
  • RYC-N. Unité de Régulation et Contrôle PID de Niveau. Cette unité permet l’étude du contrôle de niveau dans un réservoir par la régulation du débit d’entrée. Elle comprend des capteurs de niveau, une pompe et des vannes permettant de modifier les conditions de fonctionnement. Elle permet d’analyser la dynamique du niveau, la stabilité et la réponse aux perturbations introduites manuellement.
  • RYC-P. Unité de Régulation et Contrôle PID de Pression. Cette unité permet l’étude du contrôle de pression dans un réservoir à l’aide d’air comprimé. Elle comprend un compresseur, des capteurs de pression et des vannes de régulation. Elle permet d’analyser le comportement des fluides compressibles, la réponse aux variations de consigne et la stabilité du processus.
  • RYC-pH. Unité de Régulation et Contrôle PID du pH. Cette unité permet l’étude du contrôle du pH dans un réservoir par la dosification de solutions acides et basiques. Elle comprend des capteurs de pH, des pompes doseuses et un système d’agitation. Elle permet d’analyser des processus chimiques dynamiques et la réponse du processus aux variations de composition du fluide.
  • RYC-PI. Unité de Régulation et Contrôle PID d’un Pendule Inversé. Cette unité permet l’étude d’un processus hautement instable à travers le contrôle d’un pendule inversé monté sur un chariot mobile. Elle comprend des capteurs de position et d’angle permettant de contrôler l’équilibre du pendule. Elle est particulièrement utile pour analyser des techniques avancées de contrôle et de stabilité.
  • RYC-SM. Unité de Régulation et Contrôle PID d’un Servomoteur à Courant Continu. Cette unité permet l’étude du contrôle de vitesse et de position d’un servomoteur à courant continu. Elle comprend des capteurs de vitesse et de position, permettant d’analyser la réponse dynamique du moteur et l’influence des paramètres du contrôleur.
  • RYC-TE. Unité de Régulation et Contrôle PID de Température. Cette unité permet l’étude du contrôle de température dans un réservoir à l’aide d’un élément chauffant et de capteurs de température. Elle permet d’analyser la dynamique thermique, le temps de réponse et la stabilité du processus.
  • RYC-TAG. Unité de Régulation et Contrôle PID de la Température d’un Débit d’Eau. Cette unité permet d’analyser le transfert de chaleur dans un écoulement d’eau. Elle comprend deux circuits (eau froide et eau chaude) connectés par un échangeur de chaleur. Elle permet d’étudier l’influence du débit et de la température sur le processus thermique.
  • RYC-TAR. Unité de Régulation et Contrôle PID de la Température d’un Débit d’Air. Cette unité permet l’étude du contrôle de température dans un flux d’air à l’aide d’un ventilateur et d’un élément chauffant. Elle comprend des capteurs répartis le long du conduit, permettant d’analyser la variation de température en différents points et la réponse du processus aux changements de conditions.

Cette Unité Contrôlée par Ordinateur est fournie avec le Système de Contrôle par Ordinateur EDIBON (SCADA), et comprend: l'Unité elle-même + un Boîtier d'Interface de Contrôle + une Carte d'Acquisition de Données + des Progiciels de Contrôle par Ordinateur, d'Acquisition de Données et de Gestion de Données, pour contrôler le processus et tous les paramètres impliqués dans le processus.

Accessoires

Des exercices et pratiques guidées

EXERCICES GUIDÉS INCLUS DANS LE MANUEL

Les possibilités pratiques à faire avec le Unité d’étude de la Régulation et du Contrôle, Contrôlée par Ordinateur (PC) (RYC):

  1. Réponse d’un système du premier ordre dans le domaine temporel.
  2. Réponse d’un système du premier ordre dans le domaine fréquentiel.
  3. Réponse d’un système du second ordre dans le domaine temporel.
  4. Réponse d’un système du second ordre dans le domaine fréquentiel.
  5. Réponse d’un intégrateur dans le domaine temporel.
  6. Réponse d’un intégrateur dans le domaine fréquentiel.
  7. Compensation avance/retard.
  8. Structure d’un contrôleur PID.
  9. Contrôle PID d’un système du premier ordre.
  10. Contrôle PID d’un système du second ordre.

Possibilités pratiques supplémentaires :

  1. Réponse d’un système de premier ordre dans le domaine temporel (Réponse indicielle).
  2. Réponse d’un système de premier ordre dans le domaine temporel (Réponse à une rampe).
  3. Réponse du système de premier ordre dans le domaine temporel (réponse sinusoïdale).
  4. Réponse du système de premier ordre dans le domaine des fréquences (réponse sinusoïdale).
  5. Réponse du système de second ordre dans le domaine temporel (Réponse indicielle).
  6. Réponse du système de second ordre dans le domaine temporel (Réponse à une rampe).
  7. Réponse du système de deuxième ordre dans le domaine temporel (Réponse sinusoïdale).
  8. Réponse du système de deuxième ordre du domaine fréquentiel (Réponse sinusoïdale).
  9. Expérience du Compensateur d’avance de phase.
  10. Expérience du compensateur de retard de phase.
  11. Structure d’un contrôleur PID (Proportionnel-Intégrant les blocs pilotés).
  12. Contrôle PID d’un système de circuit ouvert de premier ordre.
  13. Contrôle PID d’un système de second ordre en circuit ouvert.
  14. Contrôle PID d’un système de premier ordre en circuit fermé (Ajustement mathématique).
  15. Contrôle PID d’un système de premier ordre en boucle fermée (Dispositif expérimental).
  16. Contrôle PID d’un système de premier ordre en boucle fermée (Réglage Ziegler-Nichols).
  17. Contrôle PID d’un système de second ordre en circuit fermé (Ajustement mathématique).
  18. Contrôle PID d’un système de second ordre en boucle fermée (Dispositif expérimental).
  19. Contrôle PID d’un système de second ordre en boucle fermée (Réglage Ziegler-Nichols).

Possibilités pratiques à réaliser avec les éléments additionnels recommandés (Non inclus), pour travailler avec l’unité RYC :

Unité de Contrôle et de Régulation PID du Système Barre-Bille (RYC-BB):

  1. Contrôle de la position d’un moteur à courant continu avec un contrôleur PID.
  2. Contrôle de la boule et du faisceau (RYC-BB) avec un compensateur de plomb et un contrôleur PID (contrôle en cascade).

Unité de Contrôle et Régulation PID de Débit (RYC-C):

  1. Familiarisation avec les composants de l’unité.
  2. Analyse du débit d’eau en fonction du fonctionnement de la vanne proportionnelle.
  3. Régulation PID du débit d’eau à l’aide de la vanne proportionnelle (boucle ouverte).
  4. Régulation PID du débit d’eau à l’aide de la vanne proportionnelle (boucle fermée).
  5. Analyse des différentes réponses du système aux modifications des paramètres du régulateur PID.

Possibilités pratiques supplémentaires :

  1. Analyse de la réponse transitoire du système.
  2. Analyse de la réponse du système en boucle ouverte.
  3. Analyser la réponse du système en boucle fermée.
  4. Contrôle de débit avec un contrôleur P, PI, PD et PID.
  5. Régler et optimiser les paramètres de la régulation PID.
  6. Analyse des différentes réponses du système aux modifications des paramètres PID.
  7. Étude des perturbations dans un système contrôlé avec un régulateur PID.

Unité de Contrôle et Régulation PID de Lévitation Magnétique (RYC-CLM):

  1. Caractérisation du sous-système électrique.
  2. Contrôle PID du sous-système électrique.
  3. Contrôle PID de la position de la bille.

Unité de Contrôle et Régulation PID de la Position d’un Moteur (RYC-CP):

  1. Caractérisation d’un système de régulation de vitesse.
  2. Contrôle PID de la vitesse du moteur.
  3. Caractérisation d’un système de contrôle de position.
  4. Contrôle PID de la position du chariot.

Unité de Contrôle et de Régulation PID de la Luminosité (RYC-I):

  1. Familiarisation avec les principaux composants du module.
  2. Étude des caractéristiques de la photorésistance.
  3. Étude des caractéristiques des phototransistances.
  4. Étude des caractéristiques de la photodiode.
  5. Analyse de la réponse transitoire du système.
  6. Analyser la réponse du système en boucle ouverte.
  7. Analyse de la réponse du système en boucle fermée.
  8. Contrôle de la luminosité avec un contrôleur P, PI, PD et PID.
  9. Réglage et optimisation des paramètres de la régulation PID.
  10. Analyse des différentes réponses du système aux modifications des paramètres PID.
  11. Étude des perturbations dans un système contrôlé avec un régulateur PID.

Unité de Contrôle et Régulation PID de Niveau (RYC-N):

  1. Caractérisation du niveau dans un réservoir.
  2. Contrôle du niveau d’un réservoir à l’aide d’un régulateur PID.
  3. Rejet des perturbations à l’aide d’un régulateur PID.

Unité de Contrôle et de Régulation PID du Niveau de Pression (RYC-P):

  1. Caractérisation du Unité de Contrôle et de Régulation PID du Niveau de Pression (RYC-P).
  2. Unité de Contrôle et de Régulation PID du Niveau de Pression (RYC-P) avec un contrôle PID.

Unité de Contrôle et de Régulation PID du Niveau de pH (RYC-pH):

  1. Familiarisation avec les principaux composants du module.
  2. Analyse de la réponse transitoire du système.
  3. Analyser la réponse du système en boucle ouverte.
  4. Analyse de la réponse du système en boucle fermée.
  5. Contrôle du niveau de pH avec un régulateur P, PI, PD et PID.
  6. Réglage et optimisation des paramètres de la régulation ID.
  7. Analyse des différentes réponses du système aux modifications des paramètres PID.
  8. Étude des perturbations dans un système contrôlé avec un régulateur PID.

Unité de Contrôle et Régulation PID d’un Pendule Inversé (RYC-PI):

  1. Caractérisation d’un système de contrôle de la vitesse.
  2. Contrôle PID de la vitesse du moteur.
  3. Caractérisation d’un système de contrôle de position.
  4. Contrôle PID de la position du chariot.
  5. Contrôle PID de la position du pendule.

Unité de Contrôle et Régulation PID d’un Servomoteur CC (RYCSM):

  1. Caractérisation d’un moteur à courant continu (vitesse).
  2. Contrôle de la vitesse d’un moteur à courant continu avec un régulateur PID: boucle ouverte.
  3. Contrôle de la vitesse d’un moteur à courant continu avec un régulateur PID: boucle fermée.
  4. Caractérisation d’un moteur à courant continu (position).
  5. Contrôle de la position d’un moteur à courant continu avec un régulateur PID: boucle fermée.

Unité de Contrôle et Régulation PID de la Température (RYC-TE):

  1. Caractérisation de la température dans un réservoir.
  2. Contrôle de la température d’un réservoir à l’aide d’un régulateur PID.

Unité de Contrôle et Régulation PID de la Température d’un Débit d’Eau (RYC-TAG):

  1. Caractérisation du Unité de Contrôle et Régulation PID de la Température d’un Débit d’Eau (RYC-TAG).
  2. Contrôle de la température de l’eau avec un contrôle PID.

Unité de Contrôle et Régulation PID de la Température d’un Débit d’Air (RYC-TAR):

  1. Caractérisation du Unité de Contrôle et Régulation PID de la Température d’un Débit d’Air (RYC-TAR).
  2. Unité de Contrôle et Régulation PID de la Température d’un Débit d’Air (RYC-TAR) avec un régulateur PID.
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PLUS D'EXERCICES PRATIQUES À EFFECTUER AVEC CETTE ÉQUIPEMENT

  1. De nombreux élèves visualisent les résultats simultanément. Visualiser tous les résultats en temps réel dans la classe au moyen d’un projecteur ou d’un tableau blanc électronique.
  2. Contrôle ouvert, multicontrôle et contrôle en temps réel. Cette unité permet de modifier intrinsèquement et/ou extrinsèquement la portée, les gains, les paramètres proportionnels, intégraux, dérivés, etc. en temps réel.
  3. Cette unité est totalement sûre car elle utilise des dispositifs de sécurité mécaniques, électriques et électroniques, ainsi que des logiciels.
  4. Cette unité peut être utilisée pour faire de la recherche appliquée.
  5. Cette unité peut être utilisée pour donner des cours de formation aux industries et même à d’autres établissements d’enseignement technique.
  6. Contrôle du processus de l’unité RYC par le biais du boîtier d’interface de contrôle sans ordinateur.
  7. Visualisation de toutes les valeurs des capteurs utilisés dans le processus de l’unité RYC.
  8. Plusieurs autres exercices peuvent être faits et conçus par l'utilisateur.

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