Les trois actions
- P (proportionnelle) : la sortie est proportionnelle à l'écart (consigne − mesure). Seule, elle laisse un écart statique. Exprimée en gain Kp ou en bande proportionnelle (BP = 100 / Kp en % de l'étendue).
- I (intégrale) : accumule l'écart dans le temps et supprime l'écart statique. Plus le temps d'intégrale Ti est court, plus l'action est forte (et plus le risque d'oscillation est grand).
- D (dérivée) : réagit à la vitesse de variation. Rarement utile en CVC (mesures bruitées, procédés lents) : la plupart des boucles CVC sont des PI.
Sens d'action
- Action inverse (reverse) : la sortie augmente quand la mesure baisse (vanne de chauffage).
- Action directe : la sortie augmente quand la mesure monte (vanne de froid, ventilation sur CO₂). Un mauvais sens d'action donne une sortie qui part en butée : c'est la première chose à vérifier.
Anti-emballement (anti-windup)
Quand la sortie est saturée (0 % ou 100 %), l'intégrale ne doit plus s'accumuler, sinon la boucle met longtemps à « revenir ». Vérifiez que la fonction est active dans le bloc PID de votre automate.
Méthode de réglage pratique (boucle PI)
- Mettre la boucle en manuel, faire un échelon de sortie (ex. +10 %) et observer : gain du procédé, temps mort (retard avant réaction), constante de temps.
- Démarrer avec un gain faible et un Ti de l'ordre de la constante de temps du procédé.
- Augmenter progressivement le gain jusqu'à une réponse rapide avec un dépassement modéré.
- Raccourcir Ti tant que la vanne ne « pompe » pas.
- Tester sur un changement de consigne et sur une perturbation.
- Documenter les valeurs finales dans l'analyse fonctionnelle.
Méthode de Ziegler–Nichols (boucle fermée), en point de départ : augmenter Kp en P seul jusqu'à une oscillation entretenue (gain critique Ku, période Tu) ; PI : Kp ≈ 0,45 Ku et Ti ≈ Tu / 1,2 ; PID : Kp ≈ 0,6 Ku, Ti ≈ Tu / 2, Td ≈ Tu / 8. Ces réglages sont souvent agressifs pour le CVC : adoucissez-les.
Symptômes et causes
| Symptôme | Causes probables |
|---|---|
| Oscillation lente | Ti trop court, gain trop fort, vanne surdimensionnée (faible autorité) |
| Oscillation rapide | Gain trop fort, D trop fort, mesure bruitée |
| Écart permanent | Pas d'intégrale, sortie en butée, organe sous-dimensionné |
| Sortie en butée inverse | Sens d'action inversé, sonde inversée ou mal placée |
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Fiche de synthèse : pour les valeurs propres à un produit, référez-vous toujours à sa documentation officielle et aux textes en vigueur.