Régulateurs de température

Qu'est-ce qu'un régulateur de température ?

Les régulateurs de température garantissent qu'un process atteint la température souhaitée et est ensuite maintenu à cette température. Ils sont généralement utilisés pour une régulation en boucle fermée où le régulateur de température reçoit une entrée d'une sonde de température (thermocouple, thermomètre à résistance, transmetteur de température) et compare la température réelle avec le point de consigne programmé. Il ajuste ensuite son signal de sortie, selon les besoins, à l'élément de commande concerné (chauffage électrique, circuit de refroidissement, vanne de régulation de vapeur, etc). Il peut s'agir d'une simple commande ON/OFF (également appelée commande à 2 points, binaire ou bang-bang), agissant comme un thermostat, ou d'une sortie variable, où le signal de sortie vers le process est compris entre 0 et 100 %.

Comment fonctionne un régulateur de température ?

Dans le cas d'une régulation ON/OFF, le circuit de chauffage est activé lorsque la température est inférieure au point de consigne, et désactivé lorsqu'elle est supérieure. Il peut également y avoir un circuit de refroidissement, activé au-dessus du point de consigne et désactivé en dessous. Pour la régulation variable, elle est souvent effectuée par un régulateur PID (régulateur à 3 termes). Ce contrôleur utilise un algorithme affiné sur l'erreur (la différence entre le point de consigne et la valeur mesurée) qui produit une sortie conçue pour atteindre et maintenir le point de consigne avec un dépassement minimum et le maintenir aussi stable que possible.

Qu'est-ce qu'un régulateur PID ?

Les régulateurs à 3 termes ou PID (proportionnel-intégral-dérivé) peuvent être utilisés pour une régulation proportionnelle uniquement (P), PI ou PID, selon les exigences du process. La régulation proportionnelle régule la sortie proportionnellement à l'écart par rapport au point de consigne. Une bande proportionnelle est définie en dessous et/ou au-dessus du point de consigne. En dehors de cette bande, la sortie de chauffage (en bas) ou de refroidissement (en haut) est de 100%. À l'intérieur de la bande, il diminue linéairement jusqu'à 0 % au point de consigne. Comme cela peut conduire à une approche lente du point de consigne, le terme Intégral est alors capable d'ajuster davantage la sortie en fonction du taux de variation de l'erreur (pour atteindre le point de consigne plus rapidement). Cela peut conduire à un dépassement du point de consigne, le terme Dérivé estime donc l'erreur future et ajuste la sortie avant que le dépassement ne se produise. Il permet également d'éliminer rapidement tout écart par rapport à l'état d'équilibre. Les trois termes (PID) peuvent être réglés individuellement (ou même auto-réglés) pour s'adapter à la nature variée des différents process.

Quelles sont les applications les plus courantes des régulateurs de température industriels ?

Les régulateurs de température numériques sont largement utilisés pour afficher, contrôler et surveiller les températures. Ils sont utilisés dans des applications industrielles générales, dans la technologie des matières plastiques, dans la technologie de la ventilation et de la climatisation, dans l'ingénierie des process et la construction de machines. Les régulateurs PID sont recommandés pour les systèmes de contrôle avec des changements de charge fréquents et lorsqu'un contrôle étroit et automatique est nécessaire, par exemple lorsque le point de consigne change constamment (pour un profil de température programmé). Les domaines d'application courants des régulateurs de température PID sont la construction d'installations et de fours industriels, l'ingénierie des process, les machines pour le traitement des matières plastiques et les techniques de ventilation et de climatisation.