En tant que professionnel de la fabrication, le réglage PID est probablement l’une de vos nombreuses responsabilités. Cela peut également être l’un des aspects les plus frustrants de votre travail si vous réglez les boucles de contrôle manuellement ou à l’aide d’un logiciel nécessitant une condition d’équilibre. Quelle que soit la répétabilité de votre approche, l’objectif final change probablement à chaque session de réglage car chaque contrôleur PID remplit une fonction différente.

Il est essentiel de savoir comment régler une boucle PID tout en satisfaisant son objectif de contrôle unique. Heureusement, il existe un groupe de statistiques descriptives qui caractérise les attributs de performance de base d’un contrôleur et qui vous aide à obtenir les bons réglages à chaque fois. Vous trouverez ci-dessous quatre (4) indicateurs de performance clés que les experts en contrôle de processus utilisent fréquemment pour déterminer si leurs nouveaux paramètres de réglage PID conviennent à la tâche.

Temps de décantation

Un aspect des performances de la boucle de contrôle qui mérite toujours d’être pris en compte est le temps de décantation. Essentiellement, le temps de décantation est une mesure du temps nécessaire à un processus pour revenir à sa cible – ou Point de consigne – en réponse à une perturbation. Pour certains PID, il est essentiel que la boucle se règle dans un laps de temps fixe, car des périodes de variabilité plus longues pourraient avoir un impact négatif sur un ou plusieurs processus. Un temps de décantation plus court est généralement une bonne chose car il indique une boucle de commande plus performante.

Dépassement en pourcentage

Un autre aspect à considérer lors du réglage des contrôleurs PID est le dépassement en pourcentage. Ce KPI quantifie le degré auquel la Variable de Processus dépasse le Point de Consigne associé en réponse à un changement de Point de consigne. Le dépassement du pourcentage peut être un outil d’évaluation des performances particulièrement important lors du réglage des boucles qui régulent des processus très sensibles. Les praticiens du secteur de la biotechnologie en particulier peuvent comprendre la nécessité de limiter les dépassements car les microorganismes réagissent assez défavorablement aux changements importants de température. Même un pic de température modeste au-dessus d’un changement de point de consigne peut perturber un processus de bioréacteur et potentiellement tuer les micro-organismes.

Course de sortie

Pour certains praticiens, une considération clé lors du réglage est de minimiser les coûts de maintenance en minimisant l’usure des équipements de commande courants tels que les vannes et les amortisseurs. Pour ce groupe, le déplacement de la sortie est une mesure qui mérite l’attention. La course de sortie mesure le mouvement de la Sortie du Contrôleur qui correspond directement à la quantité de travail effectuée par l’Élément de commande final de la boucle (FCE). Plus précisément, les contrôleurs PID qui sont réglés de manière trop agressive peuvent accélérer le temps moyen avant la défaillance de la vanne. Les temps d’arrêt imprévus résultant d’une défaillance peuvent être coûteux. Connaître la quantité de course de sortie peut aider les praticiens à régler les boucles afin de limiter l’usure et d’éviter les temps d’arrêt imprévus.

Stabilité

La stabilité – ou robustesse – est une mesure de performance supplémentaire que de nombreux praticiens considèrent lors du réglage des PID. Il est bien entendu que l’instabilité paralyse le contrôle d’une boucle donnée. De plus, les performances d’une boucle instable peuvent se répercuter en cascade en aval et avoir un impact négatif sur d’autres processus de production. Dans son sens le plus simple, la robustesse est une mesure de la capacité d’une boucle de contrôle à s’adapter au changement sans devenir instable. Le changement peut prendre la forme d’une matière première différente, de modifications de l’équipement ou même d’une variabilité saisonnière. Une boucle PID avec un facteur de stabilité élevé peut s’adapter à ces changements tout en offrant un contrôle efficace. Il y a une variété de choses à considérer lors du réglage des boucles de contrôle PID. Ces différents attributs de performance doivent être pris en compte et ils doivent s’aligner sur l’objectif de contrôle unique de la boucle. Ces quatre indicateurs de performance clés et d’autres sont inclus dans certaines solutions logicielles de réglage telles que Loop-Prouner car ils aident les praticiens à prendre des décisions éclairées.