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Concept
Contrôle de processus
Résumé
Le contrôle de processus est un terme utilisé pour désigner l'ensemble du matériel et des logiciels servant à piloter et surveiller le processus de fabrication de produits.
Il est le plus souvent constitué d'une chaîne de moyens (appelée boucle de régulation) :
capteurs de mesures physiques ou physico-chimiques : pression, niveau, débit, température, pH, viscosité, turbidité, conductivité... Ces capteurs fournissent aux régulateurs de manière continue ou discrète l'indication directe ou indirecte de l'état du processus. Les mesures peuvent être données à l'aide de convertisseurs grandeur - analogique (par exemple, une échelle de température de 0 à 100 °C devient un signal dans une échelle de 4 à 20 mA) ou numériques (réseaux de terrain).
régulateurs : système matériel et/ou logiciel chargé de faire respecter la consigne de grandeur par rapport aux mesures entrantes en fournissant a posteriori une grandeur de pilotage aux actionneurs agissant sur le processus. Ces régulateurs sont le plus souvent de type P (Proportionnel), PI (Proportionnel - Intégral) ou PID (Proportionnel - Intégral - Dérivé).
Les stratégies de régulation sont parfois aussi de type prédictives, appelées aussi a priori (le terme anglais FeedForward se réfère à l'entrée spéciale du régulateur utilisée dans ce cas). Les régulateurs peuvent aussi travailler sur la base de mesures alimentant un modèle mathématique et/ou logique plus ou moins complexe décrivant le comportement du processus (régulateur à modèle interne ou à retour d'état). C'est alors le modèle qui élabore la grandeur de pilotage.
actionneurs : éléments matériels agissant directement sur le déroulement du processus (vanne de régulation, électro-vanne, moteur, vérin...) et piloté par le régulateur.
Les contrôleurs de processus se répartissent en deux grandes familles : les « homéostats » et les « servo-mécanismes ».
Les contrôleurs homéostatiques visent à maintenir constante une grandeur physique ou chimique (consigne fixe) quelles que soient les perturbations produites par le milieu extérieur sur le système contrôlé.
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