Machine haut de gamme avec PID

ZEB a écrit:Je croyais que le SSR avait pour fonction, piloté par la logique PID, de ne "fermer le contact" que sur une portion variable de la sinusoïde du 50hz afin de réduire la puissance de la résistance à l'approche de la consigne. Ceci étant le moyen justement utilisé pour éviter le rebond et mieux lisser la chauffe.

C'est pas ça ? scratch[/b]

Ca peut, ... Ou ça ne peut pas   

En fait il faut différencier la fonction de PID, qui, comme Flynn l'a expliqué est un système qui, en se servant des termes Proportionnels, Intégrale et dérivée de la courbe de mesure de chauffe va appliquer une consigne de correction, et l'actionneur lui même, qui peut être SSR (solid State Relay, aussi appelé Relais statique en Français) ou autre (électromécanique par exemple).
Les systèmes PID ont soit leurs actionneurs intégrés, soit ils délivrent juste une commande ou une consigne à un composant externe.

Et, bien sûr, sans le cas d'un SSR, quand on commande du 230 V AC, on peut utiliser différentes techniques comme la modification du rapport cyclique en faisant varier l'angle de phase, ou le comptage d'un train de sinusoïdes, ou encore la variation en fréquence et tension du courant, .....


Pour aller un peu plus loin dans le système PID, et pour continuer la réponse de Flynn à David 75, le facteur Proportionnel "apporte de la force" à la correction si on est très loin de la consigne, le facteur intégrale prend en compte l'aspect "temps mis pour rejoindre la consigne" et "augmente la force de la correction" en fonction du passé, tandis que le facteur Dérivée "prévoit l'avenir" (le changement d'angle de montée de la température).

Mais souvent, ces facteurs doivent être ajustés en fonction de ce qu'il y a à chauffer : Puissance des éléments chauffants, inertie thermique de l'ensemble (et des capteurs), ...
Sauf quelques rares systèmes capables, seuls, de procéder à une détermination automatique de ces facteurs en provoquant plusieurs cycles de chauffes - refroidissements pour s'auto-calibrer.

surtout n'allez pas dire que j'étale la pâte sur la buche ...  

/ Malabar
 
***************
Au fait ... On en est à ... 13  

@duvar :
Sisi ... On attend tous ton retour, photos, ... etc avec ta belle.
L'idée du comparatif chez Zeb est brillante !  

zeb a écrit:Je croyais que le SSR avait pour fonction, piloté par la logique PID, de ne "fermer le contact" que sur une portion variable de la sinusoïde du 50hz afin de réduire la puissance de la résistance à l'approche de la consigne. Ceci étant le moyen justement utilisé pour éviter le rebond et mieux lisser la chauffe.

C'est pas ça ?

Des confusions entre :
- la gestion du circuit de puissance c'est à dire la façon d'interrompre et d'établir le courant dans la resistance de chauffe soit MLI (modulation de la largeur des impulsions) ou angle de phase (portion variable de la sinosoide)
- la gestion du circuit d ecommande c'est à dire une réglation TOR (Tout ou Rien) ou PID.

Flynn a écrit:@David75

Il y a amélioration de la courbe de convergence de la température avec un PID sans MLI parce que le PID arrête l'alimentation de la résistance AVANT que la consigne soit atteinte, mais la température continue de monter à cause de l'intertie thermique du système.

Et c'est justement ce que la composante "intégrale" (le "I" de "PID") modélise.

Je suis d'accord, enfin si on lit la partie centrale de ce que j'ai écrit. Mais il est vrai que je m'exprime vraiment pas très clairement

Pour les réponses qui suivent, je suis d'accord aussi.
MLI et synchro du passage au zéro de la sinusoïde pour allumer/éteindre: ça reste des méthode de pilotage ultra-rapides.

De toutes les machines PID que j'ai vu en fonction, on était sur des temps de l'ordre et la seconde et plus pour l'allumage/extinction: Tout ou Rien.

La différence se fait sur le prix de l'élément qui allume/coupe la puissance. C'est plus cher de savoir allumer/couper la puissance a très haute fréquence. Donc si on sait piloter à fréquence très faible et que c'est plus que suffisant pour l'application visée, ben c'est ce qu'on fait.

Par ailleurs, allumer/éteindre à haute fréquence créée d'autres problèmes: vibrations, harmoniques, etc... qui peuvent diminuer la fiabilité de l'élément de chauffe où de l'élément de puissance lui même. Ce qui nécessite donc une connaissance/étude approfondie de l'élément à piloter. Dans les cas qui nous intéressent, c'est encore un élément en défaveur de ce choix, si un choix moins cher et plus simple suffit amplement.

Oui mais alors le système PID + SSR il fait quoi ? Il module la puissance sur la résistance ou pas ?

Parce que tout le monde explique comment, mais finalement, quoi ça fait ?

C'est selon le type de matériel ? Est-ce que cela expliquerait pourquoi il y a du rebond sur les Lelit PID ? Un PID mal "autotuné" ? En mode "dégradé" ? Réglé en tout ou rien en sorti ?

zeb a écrit:Oui mais alors le système PID + SSR il fait quoi ? Il module la puissance sur la résistance ou pas ?

Le PID permet d’anticiper la modulation de la puissance dans la résistance lorsque la température mesurée approche de la température de consigne ce que ne fait pas le thermostat qui coupe lorsque la température mesurée est égale à la température de consigne (d'où un dépassement de la consigne à cause de l'inertie thermique).
Le PID va commander le SSR (relais statique) en modulant son ouverture/fermeture par rapport à un temps de cycle qui est un paramètre de la régulation.
Par exemple imaginons un temps de cycle de 2 secondes, lorsque la température sera égale à la température de consigne moins 0,5°C, le PID pilotera le SSR pour qu'il soit ON pendant 50% des 2 secondes soit 1 seconde et1 seconde OFF (c'est un exemple). Evidemment ce pourcentage varie en permanence en fonction de l'écart température de consigne moins température mesurée.

zeb a écrit:C'est selon le type de matériel ? Est-ce que cela expliquerait pourquoi il y a du rebond sur les Lelit PID ? Un PID mal "autotuné" ? En mode "dégradé" ? Réglé en tout ou rien en sorti ?

D'où tient tu cette information?

Merci

Toutes ces réponses sont excellentes.
Je vais rajouter quelques éléments pour que Zeb comprenne mieux:

On parle de régulations à contre-réaction (feedback). Ces régulations sont composées de 3 parties :
- un système de mesure
- un système de décision, basé ou non sur une modélisation
- un actionneur, ici la résistance dans laquelle on envoie du courant

Le feedback se fait parce que l'actionneur agit sur le système, quit entraine un changement de la mesure. On parle de feedback négatif quand la mesure va dans le sens contraire de l'actionneur, ce qui devrait amener à un équilibre, mais en fait, le plus souvent il mène à une oscillation. Certaines fonctions du module de décision peuvent utiliser un petit bout de feedback positif, ça arrive.

Le mécanisme simple du pressostat est en fait un oscillateur : la résistance passe son temps à s'allumer et à s'éteindre et en terme de régulation, c'est le pire du pire de ce qu'on sait faire (à part pas de régulation du tout )

Pour améliorer ça on peut agir sur chaque composant de la régulation :

-la mesure : plus elle est fiable et rapide, plus la décision à prendre pourra être juste. Par contre c'est pas toujours aussi simple, par exemple avec un pressostat simple, si la mesure est plus rapide on va augmenter la frequence d'oscillation du système, ce qui va diminuer l'erreur obtenue entre la température et la consigne, mais bousiller le pressostat en quelques semaines parce qu'il va être trop sollicité

- la décision : un PID par exemple se base sur un modèle physique simple et prend de meilleures décisions qu'un tout-ou-rien (pour des systèmes inertiels simples); mais on pourrait envisager des modèles qui collent bien mieux à la réalité et qui soient bien mieux prédictifs

- l'actionneur ou la commande : différents systèmes existent, pouvoir contrôler la puissance au lieu d'être en tout ou rien c'est mieux certes, mais pour une résistance de 1400W c'est pas vraiment crucial

Maintenant le résultat : quelle amélioration peut on obtenir ? En fait la courbe de réponse peut avoir plusieurs "formes"
- en Log-1 bien propre qui tend vers la consigne sans jamais l'atteindre
- une overstrike : qui atteint la consigne très vite la dépasse un peu puis converge vers elle avec des petites oscillations
- une oscillation : on a vu que c'est le cas du tout-ou-rien et ce n'est pas forcément mauvais en soi; juste il faut limiter la fréquence s'il y a un relai mécanique dans la boucle

Alors voilà à qui ça sert : à minimiser l'erreur entre la température vraie de ta chaudière et la consigne que tu as indiquée, et ce dynamiquement. On va vouloir que si l'erreur est grande l'actionneur soit "à fond", mais aussi s'arrêter à temps pour minimiser l'overstrike, comme une bagnole pressée qui doit pas se casser la gueule dans le premier virage.

Des fois on accepte de l'overstrike pour avoir un "slew rate" plus rapide (la montée en température); des fois on refusera tout overstrike (comme dans mon exemple de bagnole qui doit pas aller dans le décor), et on voudra que statistiquement l'erreur de consigne soit la plus petite possible.

Enfin comme l'a fait remarquer kkun plus haut, je ne suis pas sur que touts les PID soient correctement paramétrés.

Quant au SSR, dans cette application il est juste là parce que une meilleure régulation va avec une augmentation de la fréquence de l'actionneur, et un relais ne tiendrait pas le coup; le côté commande proportionnelle n'est pas si important que ça.

Je sais pas si j'ai été clair, et ..
@malabar_riton : G pas compris ta dernière contrepèterie, je t'ai dit que j'étais pas bon à ça

Pour le SSR : c'est juste un contacteur statique qui contrairement à un contact mécanique classique pourra encaisser beaucoup plus de cycle marche/arrêt sur des temps très courts.

Flynn, je te soupçonne de vouloir faire disjoncter duvar83... je t'ai à l’œil .

Une question de surchauffe ?   

Je ne vous ferai pas l'injure de dire que ce qui est beau est chaud  

/ Malabar


P.S : héhé ... 14

Flynn, Yamast,

Pootoogoo et Malabar ont  raison, attention à la surchauffe des neurones . A quoi est-ce du ?

Flynn, tu vas avoir sur la conscience des tas de cas de régulationite aiguë qui va se développer sur le forum  ; cette  maladie est due due au virus flynnien peu connu jusqu'alors et qui se propage  par les yeux aux neurones par le nerf optique .
Ce virus sournois  bloque la régulation de la compréhension  de ceux qui essaient de comprendre  des phrases que le cerveau commun n'assimile pas . La seule antidote connue est l'abandon de la boisson caféinée n extraite du grain de café. Les effets de cette maladie disparaissent au bout de 2 semaines d’abstinence   visuelle totale du forum afin de réfduire l'inflammation du nerf optique et et par la  prise simultanée d'infusion du thé rouge  Roiboos en quantité importante car il ne contient pas de théine .

NB : le docteur Flynn, découvreur de la maladie est indisponible actuellement car il se trouve dans un établissement spécialisé et suit une cure de désintoxication de mise à niveau , il est donc inutile de le contacter pour  un conseil de  guérison

Bonté divine, j'ai peur d'avoir été contaminé à mon tour

J'essaie juste d'expliquer à Zeb ce qu'est un SSR. Des PID j'en utilise au quotidien alors je voulais faire profiter de mes maigres connaissances. Tant pis je retourne brouter dans mon pré.

@hbf11: Je ne vois vraiment pas où est la difficulté !? Il faut que j'écrive plus lentement peut-être ...

Flynn a écrit:@hbf11: Je ne vois vraiment pas où est la difficulté !? Il faut que j'écrive plus lentement peut-être ...

Flynn,
plus lentement , difficile , .........plus accessible  , certainement  car s'  il faut que je ressorte mes livres de Richard Feynman  pour me remémorer mes cours de physique  et tout comprendre , dur dur à mon age !!
J''ai décroché à mi-chemin en lisant ton message sur la régulation  et tout de suite j'ai pensé à la belle phrase suivante écrite par un cancre :
"Plus un corps tombe moins vite , moins sa vitesse est plus grande"

Ta réponse à mon message , c'est de l'humour à combien de degré ?

Sans rancune

@hbf11 : ya pas de pb, c'était bien de l'humour en ce qui me concerne.

J'accepte le fait d'avoir échoué à vulgariser le vrai intérêt d'un PID. Pourtant je n'ai utilisé aucune formule

Flynn a écrit:@hbf11 : ya pas de pb, c'était bien de l'humour en ce qui me concerne.

J'accepte le fait d'avoir échoué à vulgariser le vrai intérêt d'un PID. Pourtant je n'ai utilisé aucune formule

Si Flynn,, des formules de mots  

L'avantage du PID pour gérer la température:
On atteint plus vite la température, elle est plus stable et plus proche de la température choisie quelque soient les perturbations liées au fonctionnement.

En bonus, il est généralement facile de changer la température désirée.

Le reste est effectivement devenu un peu technique/inutile par rapport à la discussion initiale.

Bon, bin puisque les mots et les formules ne marchent pas, on peut essayer les images (à colorier ) :

Merci Flynn, maintenant c'est plus clair  pour moi . Quand on vieillit ou quand on est enfant , rien ne vaut une bonne explication graphique . ça parle bien plus vite , non ? Surtout que moi , , mon domaine c'était  l'optique cohérente , alors .........
ciao

David75 a écrit:L'avantage du PID pour gérer la température:
On atteint plus vite la température,

Cette partie est fausse. On ne peut pas de toutes façons aller plus vite que la résistance branchée à fond, ce que fait très bien le pressostat (ou un autre système tout ou rien). J'irais même jusqu'à dire qu'avec un PID on va ralentir la chauffe avant la consigne selon le modèle prédictif, et que donc dans un cas normal on ira plus lentement pour atteindre la température.

Je suis d'accord avec les autres choses que tu dis par contre, sauf que je ne trouve pas la discussion inutile.

hbf11 a écrit:


Merci Flynn, maintenant c'est plus clair  pour moi . Quand on vieillit ou quand on est enfant , rien ne vaut une bonne explication graphique . ça parle bien plus vite , non ? Surtout que moi , , mon domaine c'était  l'optique cohérente , alors .........
ciao

Bah mon défaut c'est que j'adore ces arguties techniques. Cool l'optique cohérente ! tu faisais de l'holographie ou des téléscopes interférométriques ?

Je vous lis depuis ma candide question et ce que je vois c'est tout plein d’explications sur le PID le SSR etc... dont certaines confirment, et d'autres quasi infirment les premières, m'enfin tout un tas de belles démonstrations, on peut tous vous en remercier.

Mais... maintenant que j'ai la confirmation que je savais déjà ce qu'est un thermo PID + SSR j'ai toujours quelques questions :

- Est-il normal que certaines machines à PID aient un pic thermique au delà de la température de consigne du bouzin ?

- Est-ce que le premier autotune sur ces machines pourrait dans certains cas avoir été mal (pas) effectué ?

- Est-il d'ailleurs possible de faire un autotune sur toutes ces machines qui utilisent le même boitier de régulation, à savoir Lelit, Ascaso, Bezzera etc... ?

Flynn : c'est un peu fourbe de placer la consigne du pressostat comme tu l'as fait, ou alors il ne faut pas appeler le delta hysteresis !

+1. Je répartirais l'hystérésis du presso de part et d'autre de la consigne du PID

@Lucio, H@R : En fait ça n'a pas d'importance, c'est l'usage de pouvoir positionner les jeux comme on veut de part et d'autre des consignes

La raison c'est que si la largeur de l'hystérésis vaut 2*d (2 fois delta, delta étant petit par rapport à la consigne) alors considérez que cette consigne est en fait (consigne+d) et vous retrouvez la symétrie qui vous est chère avec un changement mineur.

Honnêtement je l'ai mise là pour la lisibilité du graphe, car j'ai mis la courbe du pressostat en dernier et ça n'aurait pas été lisible ailleurs

Ce n'est pas moi que ça va gêner, mais le néophyte qui tombe sur ce graph, qu'il peut mal interpréter

Parce qu'en fait si la consigne indiquée est bien la consigne réelle du pressostat, alors ce pressostat n'a pas d'hystérésis !