CHAPITRE III – PILOTAGE DU RESEAU GAZ 71
III- 4-2-1 Face avant du VI 80
La face avant du VI se compose de quatre parties principales distinctes :
1.Concentration actuelle des gaz dans les bouteilles
Un tableau à 3 colonnes mentionne le type de mélanges de gaz disponibles en bouteille, chacun étant associé à sa concentration molaire (en ppm-mol), convertie en concentration massique (en mg/m3) (Fig.3.8).
81 mol n mol n mas n V M C C 0 , , 0 = (Eq.3.1)
où C0n,masreprésente une concentration massique du constituant n du mélange binaire gazeux en bouteille (en mg/m3) (1), C0n,mol représente la concentration molaire du constituant n du mélange binaire gazeux en bouteille (en ppm-mol), Mn la masse molaire du constituant n (en g.mol-1) et
mol
V le volume molaire (en L.mol-1), pris ici dans les conditions standards de température et de pression, soit 23,644 L.mol-1.
Lors d’un changement de bouteilles et avec le programme actuel, ces constantes devront être modifiées dans le tableau de la face avant et dans le tableau de constantes du diagramme.
Figure 3.8 : Face avant du programme de pilotage – Partie 1 – Concentration actuelle des gaz dans les bouteilles
2. Programmation d’une séquence de pilotage
La programmation de la séquence de pilotage comprend, de haut en bas sur la face avant du VI (Fig.3.9) :
- 3 commandes numériques booléennes, sous forme de bouton-poussoir sphériques, permettant d’activer l’ouverture et la fermeture des électrovannes E1, E2 et E3. La couleur rouge définit un état fermé et la couleur verte montre une ouverture de l’électrovanne, qui sera accompagnée dans les secondes qui suivent, d’un bruit caractéristique de type « coup de bélier ».
- Un bouton STOP qui ferme les électrovannes et impose une remise à zéro des consignes des régulateurs de débit massique.
- 2 commandes numériques à incrément définissant respectivement un nombre total de séquences souhaitées et le numéro de programmation de séquence.
- 7 commandes numériques booléennes, présentées dans un tableau d’une ligne, sous forme de bouton-poussoir rectangulaire, où l’utilisateur sélectionne les gaz utilisés pour l’application. Une couleur vert clair apparaît lors de l’activation du bouton.
(1) : Une concentration massique exprimée en mg/m3 doit mentionner les conditions de température et de pression définies pour un
volume d’1m3 de gaz. Dans notre cas, ce volume ne représente pas la pression et la température des gaz en bouteille (environ 180
bar et à une température proche de la température ambiante pour les gaz utilisés), mais un volume d’1m3 ramené aux conditions
standards de température et de pression, soit 15°C et 101325 Pa.
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- Un tableau d’une ligne de 4 commandes numériques permettant à l’utilisateur de définir les concentrations massiques souhaitées des gaz interférents en mg/m3. La composition molaire actuelle des gaz en bouteille impose une limite à la somme des consignes de concentrations des gaz interférents. Cette somme ne pourra pas dépasser la valeur de la concentration initiale des gaz en bouteilles, soit 5%-mol.
- 2 commandes numériques à incrément permettent à l’utilisateur de définir un temps de séquence (en s), et le débit total souhaité du gaz ou du mélange de gaz en sortie de réseau (en mL/min).
Figure 3.9 : Face avant du programme de pilotage – Partie 2 – Programmation d’une séquence de pilotage. Les commandes numériques sur fond jaune sont rentrées à titre d’exemple.
3. Envoi de consignes aux régulateurs de débit massique
Cette partie comprend un tableau d’une ligne de 5 indicateurs numériques, qui renvoient les résultats des calculs de consigne définis dans le diagramme, en fonction des consignes de concentrations et débits rentrées dans la programmation (parties 1 et 2).
Chaque valeur représente la consigne envoyée au régulateur de débit massique associée à une cellule du tableau, en pourcentage de la pleine échelle (%PE). En dessous de chaque cellule, un indicateur numérique mentionne l’état du débitmètre dès que la programmation est lancée. Une consigne atteinte par le régulateur (pouvant être nulle) est indiquée par la mention «OK». Un message d’erreur du type «COMS Error», indique une anomalie ou un dysfonctionnement (Fig.3.10). L’ouverture du sous-VI correspondant, de type «Write» et disponible dans le diagramme, permet d’identifier la cause du dysfonctionnement (manque de pression, électrovanne fermée, anomalie électrique, etc.)
Figure 3.10 : Face avant du programme de pilotage – Partie 3 – Envoi de consignes aux régulateurs de débit massique.
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4. Lecture des débits instantanés et des volumes de gaz générés
Cette dernière partie comporte un tableau d’une colonne d’indicateurs numériques de la mesure du débit instantanée (en mL/min) de chaque régulateur de débit massique.
Disposés au dessus du tableau une colonne, des indicateurs numériques mentionnent l’état de fonctionnement des régulateurs après l’envoi du signal en retour de lecture des débits instantanés. Ces informations sont souvent redondantes avec celles obtenues en partie 3, et donc masquées pour ne pas alourdir la face avant. Il est aisé de les retrouver en cliquant sur la chaîne de caractère correspondante dans le diagramme.
L’appellation «totalisateur de débits », est un barbarisme employé par le fournisseur dans le manuel d’utilisation du régulateur de débit massique. Il désigne en fait le volume de gaz qui a circulé dans le régulateur durant une période définie par l’utilisateur.
Il comprend sur la face avant des commandes booléennes rectangulaires à 3 choix en menus déroulant et un tableau une colonne d’indicateurs de volume total pour chaque gaz, calculés par le régulateur de débit massique. Dès que la fonction «Start» est lancée, le totalisateur s’incrémente par dizaine de mL. La fonction «Stop» interrompt le totalisateur et affiche après quelques secondes les mesures de volume de gaz dans les cellules du tableau d’indicateurs.
Des indicateurs mentionnent l’état de fonctionnement de la fonction totalisateur des régulateurs (Fig.3.11).
Figure 3.11 : Face avant du programme de pilotage – Partie 4 – Lecture des débits instantanés et totalisateur de débits.