Régulateur de température PID – PXR3
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Fabrication française
Délai de production rapide
Service de proximité
Conception sur mesure

Une température instable peut altérer la qualité d’un produit, augmenter les consommations énergétiques, accélérer l’usure des équipements ou provoquer des arrêts de production. Le régulateur de température PID constitue donc un élément essentiel pour maintenir une consigne thermique avec précision.
Contrairement à un simple thermostat tout ou rien, le régulateur PID adapte continuellement sa commande en fonction de l’écart entre la température mesurée et la valeur souhaitée. Il limite ainsi les oscillations, réduit les dépassements de consigne et améliore la répétabilité du procédé.
La gamme Fuji Electric comprend des régulateurs compacts, des modèles numériques avancés, des versions dédiées aux vannes motorisées et des architectures multiboucles pour centraliser la commande de plusieurs zones.
Téléchargez la brochure et optimisez votre contrôle thermique grâce à une régulation précise, rapide et polyvalente adaptée à vos procédés industriels.

Un régulateur de température PID est un appareil électronique chargé de maintenir la température d’une machine ou d’un procédé autour d’une valeur de consigne.
Il reçoit le signal d’un capteur, comme une sonde PT100 ou un thermocouple, puis compare la température mesurée à la consigne programmée. À partir de cet écart, le régulateur calcule la commande à transmettre au système de chauffage ou de refroidissement.
Cette commande peut piloter :
Le régulateur PID peut ainsi contrôler des résistances électriques, des brûleurs, des groupes frigorifiques, des circuits d’eau chaude ou froide et de nombreux autres équipements thermiques.
Le régulateur mesure en permanence la température du processus et la compare à la valeur de consigne. La différence entre ces deux données constitue l’erreur de régulation.
À partir de cette erreur, le régulateur calcule la commande à transmettre au chauffage, au refroidissement ou à la vanne motorisée. La manière dont il réagit dépend des paramètres associés aux trois composantes P, I et D.

L’action proportionnelle applique une correction directement liée à l’erreur instantanée. Plus l’écart entre la mesure et la consigne est important, plus la commande est forte.
L’intensité de cette réaction dépend du gain proportionnel. Un gain élevé provoque une correction rapide, mais peut générer des fluctuations ou des oscillations. À l’inverse, un gain trop faible rend le contrôle plus lent et peut laisser subsister une erreur importante.
La bande proportionnelle exprime la plage d’erreur dans laquelle la sortie varie progressivement. Plus cette bande est étroite, plus le gain est élevé. Selon la convention utilisée, le gain proportionnel et la bande proportionnelle peuvent être considérés comme inversement liés.
Un mauvais réglage de cette composante peut entraîner plusieurs problèmes :

L’action intégrale cumule l’erreur dans le temps. Elle augmente progressivement la correction tant qu’un écart subsiste entre la température mesurée et la consigne.
Cette composante permet de supprimer l’erreur de permanence, également appelée erreur en régime permanent. Elle est utile lorsque l’action proportionnelle seule ne permet pas d’atteindre exactement la consigne.
Cependant, une action intégrale trop forte peut ralentir la stabilisation du processus et accentuer les dépassements. Son réglage doit donc tenir compte de l’inertie et de la dynamique thermique de l’installation.

L’action dérivée analyse la façon dont l’erreur évolue. Elle tient compte de sa vitesse de variation afin d’anticiper le comportement futur du processus.
Cette composante freine la commande lorsque la température se rapproche rapidement de la consigne. Elle contribue ainsi à limiter les dépassements et les fluctuations.
Un gain dérivé trop élevé peut toutefois amplifier les bruits présents dans les données de mesure. Dans ce cas, un filtrage du signal ou un réglage plus modéré peut être nécessaire.

Stabiliser la température du processus
Le régulateur ajuste en permanence la puissance délivrée afin de limiter les fluctuations autour de la consigne. Cette stabilité est indispensable pour les processus sensibles aux variations thermiques.
Corriger rapidement les erreurs
Le régulateur analyse l’erreur entre la mesure et la consigne, puis adapte la commande de manière progressive. Il peut ainsi réagir aux changements de production, aux perturbations extérieures ou aux variations de charge.
Améliorer la qualité et la répétabilité
Une régulation précise permet de reproduire les mêmes conditions de fabrication d’un cycle à l’autre. Elle contribue à réduire les problèmes de qualité, les rebuts et les écarts entre les lots.
Limiter les dépassements de consigne
L’association des termes proportionnel, intégral et dérivé améliore la dynamique du contrôle. Elle limite les dépassements susceptibles de détériorer les produits ou d’endommager les équipements.
Exploiter les données du procédé
Selon le modèle, les données de température, de consigne, de sortie et d’alarme peuvent être transmises à un automate, une interface homme-machine ou un système de supervision. Leur analyse facilite le suivi des performances et l’identification des dérives.
Stabiliser
Corriger
Améliorer
Limiter
Exploiter

Le PXR3 est un régulateur compact au format 24 × 48 mm. Il convient aux machines disposant de peu d’espace en façade et aux applications nécessitant une régulation simple et fiable.
Il accepte différents signaux de capteurs et propose, selon la configuration, une régulation PID, une logique floue, une fonction auto-adaptative et une communication RS-485.

Le PXE4 offre un format standard 48 × 48 mm et une prise en main simplifiée. Il constitue une solution économique pour les applications monoboucles ne nécessitant pas de fonctions de communication avancées.
Sa régulation PID à deux degrés de liberté améliore la réponse aux changements de consigne et aux perturbations du procédé.

Les PXF4, PXF5 et PXF9 constituent le cœur de la gamme de régulateurs de température PID Fuji Electric. Ils se distinguent par un cycle d’échantillonnage de 50 ms, une précision pouvant atteindre ±0,2 % de la pleine échelle et un large écran LCD.
Ils sont disponibles dans plusieurs formats :
Selon la configuration, ils intègrent des entrées universelles, une communication Modbus®, plusieurs alarmes, des consignes programmables, différentes palettes PID et un générateur de rampes et de paliers.

Le PXF4 DIN facilite l’intégration dans les armoires électriques. Son bornier enfichable simplifie le câblage, le remplacement et les opérations de maintenance.
Cette version convient notamment aux constructeurs de machines et aux intégrateurs recherchant une architecture compacte sur rail DIN.

Les versions PXF4VM, PXF5VM et PXF9VM sont conçues pour commander une vanne motorisée, avec ou sans recopie de position.
Elles conviennent aux circuits d’eau chaude, de vapeur ou de refroidissement dans lesquels la température est ajustée par l’ouverture et la fermeture progressive d’une vanne.

Le PXH9 répond aux applications de régulation plus complexes. Il propose une précision pouvant atteindre ±0,1 % de la pleine échelle, deux entrées de mesure, de nombreuses entrées-sorties et des fonctions mathématiques.
Il peut être utilisé pour la température, mais aussi pour la régulation de pression, de débit, de niveau ou d’autres grandeurs de procédé.

La série PUM permet de centraliser plusieurs boucles de température dans une architecture modulaire montée sur rail. Les modules peuvent gérer deux ou quatre boucles et être associés à des modules d’entrées-sorties ou de communication.
Cette solution est adaptée aux machines multizones, aux lignes de production et aux installations nécessitant une forte densité de points de régulation.

La série PSC combine la régulation de plusieurs boucles, la programmation des séquences et la visualisation sur un écran couleur. Elle est destinée aux procédés complexes nécessitant une interface opérateur et une coordination avancée des différentes commandes.
| Modèle | Format ou installation | Boucles | Précision de mesure | Echantillonnage | Fonctions principales | Applications recommandées |
|---|---|---|---|---|---|---|
| PXR3 | 24 × 48 mm | 1 | ±0,5 % PE | 500 ms | PID, logique floue, auto-adaptation, Modbus® en option | Petites machines, panneaux compacts, régulation simple |
| PXE4 | 48 × 48 mm | 1 | ±0,5 % PE | 200 ms | Tout ou rien, PID, logique floue, PID à deux degrés de liberté | Machines standard, fours et équipements monoboucles |
| PXF4 | 48 × 48 mm | 1 | ±0,2 % PE | 50 ms | Entrée universelle, auto-réglage, rampes et paliers, Modbus® | Régulation industrielle rapide et polyvalente |
| PXF5 | 48 × 96 mm | 1 | ±0,2 % PE | 50 ms | Fonctions PXF avancées, affichage plus grand, davantage de sorties | Procédés nécessitant une visualisation renforcée |
| PXF9 | 96 × 96 mm | 1 | ±0,2 % PE | 50 ms | Fonctions avancées, grand écran, nombreuses entrées-sorties | Fours, étuves et installations thermiques complexes |
| PXF4 DIN | 48 × 48 mm, montage sur rail | 1 | ±0,5 % | 50 ms | PID, auto-adaptation, bornier enfichable, 8 rampes et paliers | Armoires électriques et constructeurs de machines |
| PXF VM | 48 × 48, 48 × 96 ou 96 × 96 mm | 1 | ±0,2 % PE | 50 ms | Commande de vanne motorisée, recopie de position en option | Circuits thermiques, vapeur, eau chaude ou froide |
| PXH9 | 96 × 96 mm | Jusqu’à 2 entrées de mesure | ±0,1 % PE | 50 ms | Fonctions mathématiques, nombreuses E/S, Modbus® | Régulation avancée de température et de procédé |
| PUM | Montage sur rail ou mural | 2 ou 4 par module | ±0,3 % PE | 200 ms | Architecture modulaire, chaud/froid, communication industrielle | Machines multizones et régulation multiboucle |
| PSC | Écran LCD TFT 4,3 pouces | 2 | Selon configuration | Selon configuration | Régulation, séquences programmées, visualisation et communication | Chaudières et procédés industriels complexes |
Les caractéristiques exactes dépendent de la configuration des entrées, sorties, alimentations et options de communication.

Un régulateur monoboucle convient lorsqu’une seule température doit être maîtrisée. Une machine comportant plusieurs résistances, zones de chauffe ou circuits thermiques nécessite plutôt un régulateur multiboucle ou une architecture modulaire.

Le régulateur doit être compatible avec le signal délivré par le capteur :
Une entrée universelle facilite la standardisation du matériel et l’évolution ultérieure de l’installation.

Les procédés rapides ou fortement perturbés nécessitent un temps d’échantillonnage court. Les modèles PXF et PXH, avec leur cycle de 50 ms, conviennent aux applications exigeant une réaction rapide.
La précision doit également être adaptée au procédé. Une régulation de confort thermique n’impose pas les mêmes performances qu’un laboratoire d’essais ou qu’un traitement thermique critique.

Le choix de la sortie dépend de l’actionneur :

Certaines applications nécessitent uniquement une commande de chauffage. D’autres doivent alterner entre chauffage et refroidissement pour maintenir rapidement la consigne. Un régulateur disposant d’une fonction chaud/froid est alors recommandé.

Les cycles de cuisson, séchage, polymérisation, stérilisation ou traitement thermique peuvent nécessiter plusieurs rampes et paliers. Le nombre de segments programmables doit être vérifié lors du choix du régulateur.

Une liaison RS-485 Modbus® facilite l’intégration du régulateur dans un système automatisé. Elle permet la lecture des mesures, la modification des consignes, la récupération des alarmes et la centralisation des paramètres.

Le choix dépend de l’espace disponible et de l’architecture de l’armoire :

Le régulateur PID maintient les profils de température nécessaires au séchage, à la cuisson, au recuit, à la polymérisation ou aux traitements de surface. Les rampes et paliers assurent une montée en température progressive et reproductible.

Les extrudeuses, presses à injection, thermoformeuses et machines de conditionnement comportent souvent plusieurs zones de chauffe. Une régulation multiboucle permet de contrôler chaque zone tout en coordonnant l’ensemble du procédé.

La cuisson, la pasteurisation, le refroidissement et le maintien en température exigent une régulation stable afin de préserver la qualité des produits et la répétabilité des cycles.

Les étuves, incubateurs, enceintes climatiques, autoclaves et équipements d’essais nécessitent une maîtrise précise des températures et une bonne reproductibilité des conditions opératoires.

Les régulateurs PID sont utilisés dans les bancs d’essais, cabines de peinture, fours de polymérisation et enceintes climatiques servant à caractériser les matériaux et composants.

Les régulateurs PID contrôlent le débit dans les stations d’épuration. Ils ajustent la vitesse des pompes ou la position des vannes à partir des données transmises par les débitmètres.
Cette régulation en boucle fermée permet de stabiliser l’alimentation des différentes étapes de traitement, de compenser les variations de charge hydraulique et d’améliorer le fonctionnement des procédés de dosage, d’aération ou de filtration.

Les régulateurs PID sont utilisés dans l’industrie chimique pour l’homogénéité des produits. Ils maintiennent avec précision la température, le débit, la pression, le niveau ou la vitesse d’agitation au sein des réacteurs et des cuves de mélange.
La maîtrise de ces paramètres réduit les fluctuations entre les lots et contribue à garantir une qualité constante. Dans le cas d’une réaction sensible à la température, le régulateur peut piloter une vanne de vapeur, un circuit de refroidissement ou un échangeur thermique afin de maintenir les conditions opératoires.

Les régulateurs multifonctions et multiboucles coordonnent différentes variables du procédé afin d’améliorer la stabilité de la combustion, la sécurité et les performances de l’installation.

La qualité de la régulation dépend autant du choix du matériel que de son installation.
Le capteur doit être placé à un emplacement représentatif de la température réelle du procédé, tout en limitant les temps de réponse et les perturbations extérieures. Son câblage doit être séparé des circuits de puissance afin de réduire les interférences électriques.
La sortie du régulateur doit être correctement dimensionnée et associée à un organe de puissance compatible. Pour les charges commutées fréquemment, un relais statique ou un gradateur à thyristors peut offrir une meilleure endurance qu’un relais électromécanique.
Lors de la mise en service, la fonction d’auto-réglage permet de calculer les paramètres PID à partir de la réponse thermique de l’installation. Ces paramètres peuvent ensuite être affinés selon les priorités du procédé : rapidité, limitation du dépassement ou stabilité maximale.

Fuji Electric propose une gamme complète couvrant la régulation simple, les cycles thermiques programmés, la commande de vannes et les installations multiboucles.
Nos solutions associent :
Les équipes Fuji Electric France vous accompagnent dans le choix du capteur, du régulateur, de l’organe de puissance et de l’architecture de commande adaptés à votre installation.
Un thermostat commande généralement le chauffage en mode tout ou rien. Le régulateur PID module sa commande en fonction de l’écart, de sa durée et de sa vitesse d’évolution. Il offre ainsi une température plus stable et limite les dépassements de consigne.
L’auto-réglage est une fonction qui analyse la réponse thermique du procédé afin de calculer automatiquement les paramètres proportionnel, intégral et dérivé. Elle simplifie la mise en service du régulateur.
L’erreur correspond à la différence entre la température de consigne et la température mesurée. Le régulateur utilise cette donnée pour calculer la commande nécessaire au contrôle du processus.
Le gain proportionnel détermine l’intensité de la correction appliquée à l’erreur. La bande proportionnelle représente la plage dans laquelle la sortie varie progressivement. Une bande plus étroite correspond généralement à un gain plus élevé.
Le temps mort est le délai observé entre une modification de la commande et le début de la réponse du processus. Un temps mort important rend la régulation plus délicate et nécessite généralement des réglages moins agressifs.
Les fluctuations peuvent provenir d’un gain trop élevé, d’une action intégrale excessive, d’un capteur mal positionné ou d’un temps mort important. L’auto-réglage et l’analyse des données permettent d’identifier la cause du problème.
La constante de temps caractérise la vitesse de réponse du procédé. Elle permet de distinguer un système thermique rapide d’un processus lent doté d’une forte inertie.
Oui. Les modèles dotés d’une régulation chaud/froid peuvent piloter deux sorties distinctes, par exemple une résistance électrique et une électrovanne de refroidissement.
Selon le modèle, il est possible de raccorder des thermocouples, des sondes à résistance PT100, des signaux en tension ou des transmetteurs délivrant un courant analogique.
Les modèles PXF4VM, PXF5VM et PXF9VM sont conçus pour commander des vannes motorisées. Des configurations avec ou sans recopie de position sont disponibles.
Une machine multizone peut recevoir plusieurs régulateurs monoboucles ou un régulateur multiboucle modulaire de la série PUM. Le choix dépend du nombre de zones, de l’espace disponible et du niveau d’intégration recherché.
La communication Modbus® permet de connecter le régulateur à un automate, une IHM ou une supervision. Les températures, consignes, alarmes et paramètres peuvent ainsi être consultés ou modifiés à distance.
Une régulation correctement paramétrée limite les oscillations et les périodes de chauffe excessives. Elle peut donc contribuer à réduire la consommation d’énergie tout en maintenant la qualité du procédé.
Nos spécialistes analysent votre procédé, le nombre de zones, les capteurs, les actionneurs et les exigences de communication afin de vous proposer une solution de régulation pid adaptée.
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