Exploiter la puissance du SRTP (Split-Range Time-Proportioning) pour Allen-Bradley ControlLogix

L'ensemble d'instructions des contrôleurs Allen-Bradley ControlLogix et CompactLogix est assez étendu. Pas surprenant qu'il y ait beaucoup d'instructions que l'utilisateur moyen n'utilisera jamais, ni même dont il sera conscient. L'instruction Split-Range Time-Proportioning, abrégée SRTP, ne fait pas exception.

J'utilise les produits Allen-Bradley ControlLogix depuis leur sortie il y a plus de 20 ans, et je suis tombé sur cette instruction il y a quelques années, cachée dans le groupe d'instructions de contrôle de processus de l'ensemble d'instructions ControlLogix et CompactLogix.

L'instruction SRTP n'est disponible qu'en bloc de fonction (function block) ou en texte structuré (structured text), et malheureusement pas en langage à contacts (ladder logic).

Figure 1. Représentation en bloc de fonction de l'instruction SRTP.

Comment fonctionne l'instruction SRTP

Le SRTP utilise un signal analogique en entrée, typiquement issu d'une boucle PID, et le convertit en signal numérique pulsé avec un cycle de travail relatif à l'entrée analogique, avec paramètres de mise à l'échelle minimum/maximum appliqués. L'instruction peut aussi diviser le signal numérique en deux parties, chacune ne répondant qu'à une plage donnée du signal d'entrée (ex. 0–50 % pour contrôler la première sortie numérique, 51–100 % pour actionner la seconde).

Figure 2. Exemple de sortie proportionnelle au temps, aussi appelée modulation de largeur d'impulsion (PWM).

Les sorties numériques sont étiquetées « HeatOut » et « CoolOut », car cette instruction sert souvent à contrôler un processus chauffage/refroidissement. Quand seul chauffage ou refroidissement est souhaité, l'utilisateur peut configurer toute la plage d'entrée pour l'un, et ignorer l'autre sortie. La sortie ressemble au signal connu sous le nom de PWM (modulation de largeur d'impulsion).

Utilisations de l'instruction SRTP

L'usage le plus typique : convertir une sortie analogique d'un contrôleur PID en sortie pulsée pour applications chauffage et/ou refroidissement. Comme l'instruction PID dans ControlLogix/CompactLogix a une sortie analogique, une conversion est nécessaire pour l'utiliser avec une sortie numérique.

Figure 3. L'instruction SRTP montrée utilisée avec une instruction PIDE.

Quand la sortie pulsée est utilisée avec un relais statique, le cycle de travail d'un radiateur électrique connecté au relais peut être contrôlé, contrôlant ainsi la chaleur apportée au process. Pour le refroidissement, la sortie refroidissement est typiquement connectée à une électrovanne contrôlant l'écoulement d'un liquide de refroidissement ou d'eau vers le process.

Paramètres de l'instruction SRTP

Neuf paramètres de base pour rendre l'instruction opérationnelle. Quatre pour chauffage, quatre pour refroidissement, un commun aux deux.

Les quatre paramètres chauffage :

• Entrée chaleur minimum
• Entrée chaleur maximum
• Temps chaleur minimum
• Temps chaleur maximum

L'entrée chaleur minimum est le pourcentage du signal d'entrée représentant l'impulsion de sortie chauffage minimum. L'entrée chaleur maximum : pourcentage pour l'impulsion maximum. En système split chauffage/refroidissement, réglages typiques : 50 % et 100 % respectivement.

Figure 4. Quelques paramètres de base pour l'instruction SRTP.

Les temps chaleur min/max sont des limites pour l'impulsion de sortie chauffage. Temps minimum = temps minimum en secondes que l'impulsion chauffage restera active, quel que soit le temps calculé. Temps maximum = temps maximum en secondes que l'impulsion restera active.

Les quatre paramètres refroidissement (définitions identiques, appliqués à la sortie refroidissement) :

• Entrée froid minimum
• Entrée froid maximum
• Temps froid minimum
• Temps froid maximum

Le paramètre commun aux deux modes : le temps de cycle, période des impulsions de sortie (en secondes) pour chauffage et refroidissement.

Utiliser l'instruction SRTP fait gagner du temps et simplifie la logique quand un signal analogique doit être converti en sortie numérique PWM. L'instruction a des options de configuration simples et, une fois utilisée, est facile à comprendre.

Implémenter une logique équivalente ou de substitution serait probablement lourde et plus difficile à comprendre. Espérons que cet article vous fera connaître cette instruction et vous inspirera à l'essayer dans votre prochaine application.

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