Mise en chauffe de la chaudière…

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P2AI Automatismes · procédé interactif

De l’eau à la vapeur, sous contrôle

Une chaudière produit la vapeur dont l’usine a besoin. Pour qu’elle fonctionne en sécurité, des capteurs mesurent, un automate calcule et des vannes agissent, en permanence. Faites défiler pour découvrir, sur une chaudière simplifiée, comment fonctionne une régulation PID.

Faites défiler

01 La chaudière

L’eau monte, la vapeur se sépare

Au centre, le foyer : la flamme du brûleur chauffe une paroi de tubes remplis d’eau. L’eau y bout, et le mélange eau + vapeur, plus léger, monte vers le ballon supérieur.

Dans les tubes de descente, hors de la flamme, l’eau plus froide et plus lourde redescend vers le ballon inférieur. Cette boucle tourne toute seule, sans pompe : c’est la circulation naturelle.

Dans le ballon supérieur, la vapeur se sépare de l’eau et part vers l’usine.

  • Eau
  • Bulles de vapeur
  • Flamme du brûleur
  • Procédés thermiques
  • Contrôle-commande
Notre offre contrôle-commande →

02 Mesurer le niveau

Le niveau d’eau, la grandeur critique

Le niveau dans le ballon doit rester au milieu. Trop bas, les tubes ne sont plus refroidis par l’eau : ils peuvent se déformer, voire se rompre. Trop haut, de l’eau part avec la vapeur (le « primage ») et abîme les équipements de l’usine.

Le transmetteur LT 101 mesure la pression différentielle entre le bas du ballon (côté eau) et le haut (côté vapeur) : plus il y a d’eau, plus l’écart est grand. Il l’envoie à l’automate sous forme d’un signal 4-20 mA. À côté, le niveau à glace permet une lecture directe sur place.

Niveau LT 10150,0%
Pression diff.120mbar
Signal12,0mA
  • Capteurs & transmetteurs
  • Instrumentation
Nos capteurs et transmetteurs →

03 La régulation PID du niveau

Garder le niveau à 50 %, tout seul

LT 101 mesure → LIC 101 (un PID dans l’automate) compare à la consigne → LV 101 dose l’eau d’alimentation.

Faites défiler : l’usine réclame soudain plus de vapeur (5 → 9 t/h). Le niveau baisse, le PID ouvre la vanne d’eau.

  • Consigne
  • Niveau mesuré
  • Sortie LIC → LV
  • Débit vapeur
PPrésent : réagit à l’écart actuel0
IPassé : efface l’écart qui dure0
DFutur : freine selon la tendance0

Ouverture LV 101 = P + I + D = 31 %bornée 0-100 %

Gonflement : au début, le niveau monte un peu, car les bulles grossissent quand la pression baisse.

Régler le PID vous-même
Programmation & régulation →

04 La régulation du débit vapeur

Donner à l’usine la vapeur qu’elle demande

FT 201 mesure le débit → FIC 201 le compare à la demande → FV 201 s’ouvre ou se ferme (l’air comprimé pousse la membrane et la tige).

Faites défiler : la demande change, la vanne bouge, le débit suit. Dans le ballon, la boucle de niveau compense : les deux régulations travaillent ensemble.

  • Demande (consigne)
  • Débit FT 201
  • Ouverture FV 201
  • Niveau
Débit5,0t/h
Vanne FV 20136%
Pression12,0bar
Niveau50%
Actionneurs et vannes →

05 Armoire & supervision

L’automate, l’armoire et l’écran

Tous les signaux arrivent dans l’armoire de contrôle-commande : entrées analogiques 4-20 mA des transmetteurs, automate qui calcule les PID, sorties vers les vannes, sécurités câblées. Nous la concevons, la câblons dans notre atelier et la testons avant la mise en service.

Au poste de supervision, l’exploitant voit le synoptique de la chaufferie, les valeurs en direct, les courbes et les alarmes (niveau bas, niveau haut). Essayez :

  • Réalisation d’armoires
  • Automatismes
  • Supervision / SCADA
Nos armoires électriques → Informatique industrielle →

06 En résumé

Une chaudière sûre, régulée et supervisée

  1. Mesurer : niveau, débit, pression (LT, FT, PT)
  2. Réguler : des PID programmés dans l’automate
  3. Agir : vannes de régulation LV et FV
  4. Câbler : l’armoire de contrôle-commande
  5. Superviser : synoptique, courbes, alarmes

P2AI Automatismes choisit l’instrumentation, programme les régulations, réalise les armoires et développe la supervision de vos procédés : eau, vapeur, air comprimé, fluides… en atelier comme sur site.

Voir aussi : le parcours d’un signal →