iCM-LabSystem Système complet de régulation de laboratoires

iCM-LabSystem
Système complet de régulation de laboratoires
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Documentation technique iCM-LabSystem | Version: 11/2012 | Sous réserve de modications | www.schneider-elektronik.com page
Système complet de régulation de
laboratoires iCM-LabSystem
Le système complet de régulation de laboratoires se distingue
par son mode de fonctionnement autonome et est composé des
systèmes individuels suivants :
1. Système de régulation de sorbonnes de laboratoire
iCM-F - [pages 2 à 4]
Système commandé par microprocesseur pour réguler et surveil-
ler le débit d'air extrait ou la vitesse d'entrée d'air de sorbonnes
de laboratoire en fonction de l'ouverture de la guillotine frontale et
de la guillotine latérale.
2. Contrôleur de pression ambiante
iCM-RP - [pages 5 à 7]
Système commandé par microprocesseur pour réguler et surveil-
ler le maintien de la pression ambiante pouvant être paramétré
librement à un niveau constant. Le contrôleur de pression am-
biante iCM-RP peut réguler de manière autonome autant la dé-
pression que la surpression ambiantes et est livré complet dans
un boîtier mural avec transmetteur de pression différentielle sta-
tique intégré ± 50 Pa. Le clapet de régulation DK nécessaire doit
être commandé séparément, la dimension résultant du débit d'air
devant être régulé.
3. Contrôleur de pression en gaine
iCM-DP - [pages 8 à 10]
Système commandé par microprocesseur pour réguler et surveil-
ler le maintien de la pression dans la gaine à un niveau constant
pouvant être paramétré librement. Au choix, le maintien de la
pression dans la gaine à un niveau constant peut être obtenu via
l'adressage d'un Bleed damper motorisé (clapet de régulation by-
pass) ou le convertisseur de fréquence du ventilateur (voir pages
8 et 9).
Le contrôleur de pression en gaine iCM-DP régule de manière
autonome la dépression (air extrait) ou la surpression (air souf-
é) nécessaire librement paramétrable et est livré complètement
intégré dans un boîtier rapporté avec transmetteur de pression
différentielle statique intégré 800 Pa.
Avantages du système complet de régulation
de laboratoire iCM-LabSystem
■ Fonctionnement efcace en énergie du laboratoire
■Débit d'air extrait réduit de 85 %
■ si la guillotine frontale est fermée
■ Débit d'air soufé réduit de 85 %
■ si la guillotine frontale est fermée
■Facteur de simultanéité jusqu'à 60 %, c'est-à-dire
■ sections de gaines inférieures pour l'air soufé et l'air extrait
■ et ventilateurs plus petits à puissance faible
■Fonctionnement sûr
■Libre paramétrabilité
■ Afchage clair de l'état avec alarme
■ optique et acoustique
■Mise en réseau disponible en option avec BACnet, LON ou
Modbus
Système de régulation de sorbonnes de laboratoire iCM-F ● Description du produit ● Description fonctionnelle ● Caractéristiques
iCM-F-0
DK-250-P-MM-1
iCM-DP
Généralités
Les trois régulations utilisent comme base le contrôleur iCM avec
le logiciel et le matériel nécessaires pour les besoins respectifs
de l'application et sont livrées prêtes à être branchées comme
système «Plug and Play».
Pour améliorer la lisibilité, les trois différents produits (iCM-F,
iCM-RP et iCM-DP) sont brièvement décrits sur les pages 2 à 10.
Sur les pages 11 à 15, vous trouverez différents schémas synop-
tiques à titre d'exemple pour différentes solutions métrologiques.
Vous trouverez de plus amples informations techniques sur les
différents produits dans les ches techniques spéciques corres-
pondantes.
iCM-RP
DK

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Description de produit: système de régulation de
sorbonnes de laboratoire
Système commandé par microprocesseur pour réguler et surveil-
ler le débit d'air extrait ou la vitesse d'entrée de l'air de sorbonnes
de laboratoire en fonction de l'ouverture de la guillotine frontale et
de la guillotine latérale.
La régulation de la vitesse d’entrée d’air iCM-F-0 est réalisée en
standard. Avec l'appareil supplémentaire -E2 disponible en op-
tion, il est aussi possible de réguler les débits d'air (voir à ce sujet
la che technique iCM).
Le système de surveillance du fonctionnement intégré selon EN
14175 offre une sécurité maximale pour le personnel de labora-
toire. Si la valeur de consigne de l'air extrait devant être régulé
est dépassée vers le bas, une alarme acoustique et optique est
déclenchée.
Le système convient à tous les types de sorbonnes de labora-
toire et d'unités d'aspiration. Version standard avec capteur de
ux d'air.
Description fonctionnelle : système de régulation
de sorbonnes de laboratoire
La vitesse d'entrée de l'air v est maintenue à un niveau constant
indépendamment de la position de les guillotines frontale et laté-
rale (par ex. 0,3 m/s ≤ v ≤ 0,5 m/s).
Un algorithme de régulation rapide compare constamment la va-
leur de consigne avec la valeur réelle mesurée du capteur de ux
d'air et régule rapidement, précisément et de manière stable la
vitesse constante d'entrée d'air, indépendamment de uctuations
de pression dans le réseau de gaines.
La communication avancée des besoins en air extrait conçue
par SCHNEIDER déclenche aussitôt des calculs dont le résultat
est mis immédiatement à disposition comme valeur de consigne
(seulement avec iCM-V-E2). Cela améliore de manière décisive
la durée de régulation de l'air ambiant (par exemple régulateur de
débit d'air soufé VAV de SCHNEIDER).
Avantages de la régulation variable de
sorbonnes de laboratoire en fonction de
l'ouverture de la guillotine frontale
La protection de la sorbonne de laboratoire contre les fuites de
substances nocives est assurée à chaque ouverture de la guil-
lotine frontale si la consommation d'air simultanée est minimale.
La robustesse aéraulique du fonctionnement de la sorbonne
est obtenue par le paramétrage correspondant de la vitesse
constante d'entrée de l'air et peut être adaptée de manière indivi-
duelle à tout modèle de sorbonne de laboratoire.
Le capteur de ux d'air est utilisé comme capteur standard. L'ap-
pareil supplémentaire -E2 disponible en option permet de raccor-
der trois capteurs indépendants les uns des autres (capteur de la
guillotine frontale, transmetteur de pression différentielle statique
et capteur de ux).
La régulation iCM vérie si les trois capteurs sont plausibles entre
eux et si les valeurs réelles du capteur de pression différentielle et
du capteur de ux d'air sont en corrélation avec la valeur réelle du
capteur de la guillotine frontale. Cela constitue une amélioration
considérable de la sécurité de tout le système de régulation et de
l'utilisateur. Les erreurs et écarts de mesure sont détectés immé-
diatement et un signal d'alarme est émis.
Régulation de sorbonnes de laboratoire iCM-F ● Description du produit ● Description fonctionnelle ● Caractéristiques
Caractéristiques du système de régulation des
sorbonnes de laboratoire
Version standard
■Système de régulation variable, commandé par microproces-
seur et équipé d'un écran entièrement graphique à cristaux
liquides
■ Afchage numérique et sous forme de bargraphe de la vites-
se d'entrée de l'air en m/s ou ft/min
■Régulation à bas prix en version compacte à encastrer
■ Bloc d'alimentation enchable externe 230 V CA/15 V CC
■Toutes les données du système sont enregistrées dans
l'EEPROM où elles sont protégées contre les pannes
d'alimentation
■Paramétrage et appel de toutes les valeurs du système via le
niveau utilisateur intégré ou le logiciel PC2500
■ Capteur de ux d'air pour mesurer la vitesse d'entrée de l'air
(face velocity)
■Surveillance intégrée du fonctionnement sûr des sorbonnes
de laboratoire selon EN 14175 avec alarme acoustique et
optique
■Message d'avertissement optique et acoustique au choix
pour l'état de fonctionnement « Position de la guillotine fron-
tale > 50 cm »
■Mode Urgence (Override) = VURGENCE
■Abaissement nocturne (fonctionnement réduit) = VNUIT
■Surveillance du système de ventilation du client
■Algorithme de régulation rapide prédicatif
■Régulation rapide, stable et précise grâce à l'adressage di-
rect du servomoteur avec potentiomètre de retour
■Temps de réaction et régulation ascendante du débit d'air ex-
trait ≤ 2 s (VMIN → VMAX)
■Paramétrage de la durée de régulation descendante pour la
régulation du débit d'air extrait ≤ 2...24 s (VMAX → VMIN)
■Circuit de régulation fermé (closed loop control)
avec appareil supplémentaire -E2 disponible
en option:
■Dispose de son propre bloc d'alimentation intégré 230 V CA
■Carte de bornes séparée pour poser les câbles de manière
compréhensible et mettre rapidement l'appareil en service
■Transmetteur de pression différentielle statique 3...300 Pa
(en option 8...800 Pa), avec stabilité élevée à long terme pour
mesurer la valeur réelle de l'air extrait (débit d'air)
■Dispositif de mesure ne requérant aucun entretien avec deux
chambres toroïdales et effet d'autonettoyage
■Capteur de course linéaire pour une mesure stable et sans
perturbations de l'ouverture verticale de la guillotine frontale.
■Surveillance interne de la plausibilité du fonctionnement de
tous les capteurs.
■Convient à tous les types de sorbonnes de laboratoire
iCM-F-0
DK-250-P-MM-1

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Système de contrôle de bâtiments
Le système de contrôle des bâtiments (GLT) établit le bilan des
besoins en air de l'ensemble du bâtiment et peut de plus vérier
la plausibilité de toutes les régulations des valeurs ambiantes. La
commutation jour/nuit, la visualisation des messages de dérange-
ment et des valeurs réelles de même que la télémaintenance et le
diagnostic des erreurs peuvent être intégrés facilement.
La saisie de la consommation d'air dans chacune des pièces et la
facturation individuelle peuvent également être réalisées.
Afchage du fonctionnement et tableau de
commande avec écran entièrement graphique
pour l'afchage numérique
Le tableau de fonctionnement et de commande dispose d'un
écran entièrement graphique et existe en version à encastrer.
Fonctions
■Alarme acoustique et optique (DEL rouge) pour signaler un
volume d'air extrait / soufé insufsant
■ Afchage optique (DEL verte) pour signaler un volume d'air
extrait / soufé sufsant
■ Afchage numérique et sous forme de bargraphe de la vi-
tesse d'entrée de l'air en m/s ou ft/m
■DEL clignotant en jaune comme message d'avertissement
optique pour l'état de fonctionnement «Position de la guilloti-
ne frontale > 50 cm»
■Touche de remise à zéro permettant de sortir du mode Alarme
acoustique
■Touche Régulation MARCHE/ARRÊT
■Touche Lumière MARCHE/ARRÊT (éclairage intérieur de la
sorbonne de laboratoire)
■ Touche VMAX avec afchage de l'état par DEL pour le mode
Urgence (Override)
■ Touche Set avec afchage d'état DEL pour l'abaissement
nocturne (fonctionnement réduit)
■Interface utilisateur intégrée pour le paramétrage
■Prise pour le paramétrage via un ordinateur portable (logiciel
PC 2500)
Modes de fonctionnement du système de
régulation de sorbonnes de laboratoire
En fonction de la conguration et de l'application, différents mo-
des de fonctionnement du système de régulation de sorbonnes
de laboratoire peuvent être réalisés. Les modes de fonctionne-
ment suivants sont implémentés en fonction de la conguration:
Version standard
■Régulation de la vitesse d’entrée d’air iCM-F
avec appareil supplémentaire -E2 disponible en
option
■Régulation de la vitesse d’entrée d’air avec iCM-FP
limitation à VMIN et VMAX
■Régulation du capteur de course iCM-W
■Régulation entièrement variable iCM-V
■Régulation à un niveau constant (à 3 points) iCM-K
Version standard iCM-F
Vitesse constante d'entrée de l'air (face velocity)
Le mode de fonctionnement Régulation iCM-F (version
standard) ou iCM-FP (seulement avec appareil
supplémentaire -E2) régule, indépendamment de la posi-
tion de la guillotine frontale, sur une vitesse constante d'entrée de
l'air (par ex. v = 0,3...0,5 m/s).
Le débit d'air extrait de la sorbonne de laboratoire est régulé soit
via un clapet de régulation motorisé (sorbonnes connectées au
système d'extraction d'air centralisé), soit au moyen d'un propre
moteur d'extraction d'air équipé d'un convertisseur de fréquence.
Les variations de pression dans la gaine sont régulées de ma-
nière rapide, précise et stable. La vitesse d'entrée de l'air v et, de
plus, sur iCM-FP, la limitation du débit d'air VMIN et VMAX peuvent
être paramétrées librement.
Schéma synoptique 1:
Régulation de sorbonnes de laboratoire iCM-F
Régulation de sorbonnes de laboratoire iCM-F - Description fonctionnelle

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Régulation de sorbonnes de laboratoire iCM-F ● Mode standard capteur de ux d'air et activateurs
Capteur dynamique de ux d'air
(version standard)
Grâce à l'utilisation du capteur de ux d'air conçu par SCHNEI-
DER (vitesse d’entrée d’air), un réglage de la guillotine latérale
(horizontal) et de la guillotine frontale (vertical) de la sorbonne de
laboratoire est saisi et mis à disposition comme signal de sortie
standardisé 0...5 V CC.
Un principe de mesure conçu par SCHNEIDER détecte la direc-
tion du ux d'air et permet d'effectuer des mesures très précises
et rapides sur la plage de mesure de 0...1 m/s. Cette plage de
mesure convient particulièrement bien à la saisie de la vitesse
d'entrée de l'air sur les sorbonnes de laboratoire (par ex. 0,3 m/s).
Le capteur de ux d'air AFS100 est monté à une position appro-
priée sur le toit de la sorbonne de laboratoire et mesure dans le
by-pass l'entrée d'air dans la sorbonne de laboratoire.
Ce ux d'air mesuré dans le by-pass correspond à la vitesse
d'entrée de l'air (face velocity) au niveau de la guillotine frontale,
autant en position ouverte qu'en position fermée. Si la guillotine
frontale est ouverte, la vitesse d'entrée de l'air tombe, elle dé-
pend donc directement de l'ouverture de la guillotine frontale. La
vitesse d'entrée de l'air est régulée de manière stable en < 2 s à
la valeur de consigne paramétrée (par ex. 0,3 m/s).
Illustration 1:
Capteur de ux d'air (vitesse d’entrée d’air)
AFS100
Clapet de régulation à servomoteur rapide avec
potentiomètre de retour (version standard)
Le débit d'air extrait en fonction des besoins est régulé via le cla-
pet de régulation. Le servomoteur très rapide conçu spécialement
pour SCHNEIDER (durée de réglage 3 s pour 90 °) est mon-
té directement sur l'axe du clapet de régulation et dispose d'un
couple de 3 Nm. Le servomoteur est adressé directement par
l'électronique de régulation (Fast Direct Drive), ce qui garantit une
régulation rapide et stable. Ce type d'adressage a des avantages
considérables par rapport à l'adressage analogique du moteur
(0...10 V CC), étant donné que l'électronique de commande in-
terne du servomoteur à adressage analogique (constant) dispose
d'une hystérésis dont peut résulter une oscillation de la régulation
si les différences de débit d'air devant être régulées sont petites.
Un potentiomètre de retour transmet la valeur réelle de la position
actuelle du clapet de régulation à l'électronique de régulation. Un
algorithme de régulation spécial permet d'acheminer rapidement
et directement le débit d'air extrait nécessaire sans suroscillation.
Lors de l'adressage du servomoteur, un contrôle simultané per-
met de s'assurer que le clapet de régulation est effectivement
réglé (Damper control). Ce concept de régulation avec fonction
de surveillance intégrée du servomoteur dépasse les critères de
sécurité élevés valables pour la régulation des sorbonnes de la-
boratoire.
En version standard iCM-F (vitesse d'entrée de l'air constante),
seul un clapet de régulation sans système de mesure intégré est
nécessaire (par ex. buse de mesure de Venturi). Les positions
nales du clapet de régulation (clapet FERMÉ=0 % et clapet
OUVERT=100 %) peuvent être paramétrées librement, c'est-à-
dire que le servomoteur s'arrête automatiquement sur la position
du clapet paramétrée et régule seulement dans les limites de la
bande passante paramétrée (par ex. entre 10...80 %). Cela per-
met de limiter facilement les débits d'air minimaux et maximaux.
Illustration 2:
Clapet de régulation à servomoteur rapide avec potentiomètre
de retour
Section nominale
DN [mm]
Longueur
L [mm]
Débit d'air
Vmax [m3/h]
160 150 434
200 170 679
250 175 1060
315 175 1683
400 180 2714
Tableau 1:
Cotes du clapet de régulation et débits d'air pour une vitesse de
ux recommandée de v = 6 m/s

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Caractéristiques du contrôleur
de pression ambiante
■Régulation de la pression ambiante commandée par micro-
processeur avec afchage numérique de la pression am-
biante en pascals
■Système de régulation compact dans un boîtier mural avec
capteur de pression différentielle statique intégré et bloc d'ali-
mentation 230 V CC
■ Tableau de commande intégré avec afchage de l'état et sor-
tie du mode Alarme
■En option: surveillance intégrée des seuils de dépression/
surpression ambiante avec alarme optique et acoustique au
choix
■Maintien de la pression ambiante à un niveau constant libre-
ment programmable
■Toutes les données du système sont enregistrées dans l'EE-
PROM où elles sont protégées contre les pannes d'alimen-
tation
■Durée de fonctionnement du servomoteur <= 3 s pour 90°,
temporisation de la durée de fonctionnement librement pro-
grammable
■Données système librement paramétrables via le menu in-
terne ou PC2500, comme par ex. la durée de régulation, la
surpression ou la dépression
■Capteur de pression différentielle statique avec stabilité éle-
vée à long terme permettant de mesurer en continu la valeur
réelle sur une gamme de ± 50 Pa
■Algorithme de régulation rapide prédicatif
■Régulation rapide, stable et précise grâce à l'adressage di-
rect du servomoteur avec potentiomètre de retour
■Circuit de régulation fermé (closed loop)
■Surveillance du système de ventilation du client
■ Approprié comme régulateur d'air ambiant soufé ou extrait
■Sortie analogique de la valeur réelle 0(2)...10 V CC / 10 mA
■Une entrée numérique et la touche VMAX pour un maximum
de trois différentes valeurs de consigne par défaut pour la
pression ambiante (par ex. sas, service jour/nuit)
■Contact de relais 1 x A pour la surveillance des seuils
Description de produit:
contrôleur de pression ambiante
Système commandé par microprocesseur pour réguler et surveil-
ler le maintien de la pression ambiante à un niveau constant. Les
salles blanches et les laboratoires doivent être maintenus à un
niveau constant de surpression ou de dépression par rapport aux
locaux voisins (par ex. couloir). En fonction du cas d'application,
on évite par cela la pénétration ou l'échappement d'air chargé de
substances nocives ou non épuré contenant un pourcentage trop
élevé de poussière.
Le contrôleur de pression ambiante iCM-RP régule de manière
autonome la dépression ou la surpression ambiante nécessaire
librement paramétrable. La valeur de consigne par défaut est in-
diquée via les entrées numériques, par paramétrage via le menu
interne (protégé par mot de passe) ou en option via un ordinateur
portable équipé du logiciel PC2500. La valeur réelle régulée pour
la pression ambiante est afchée comme valeur numérique en
pascals sur l'écran graphique à cristaux liquides. Le dépasse-
ment vers le haut ou vers le bas de la valeur de consigne devant
être régulée est signalé par une DEL rouge émettant un signal
d'alarme optique et au choix par un signal d'alarme acoustique.
Le contrôleur de pression ambiante iCM-RP convient à la perfec-
tion comme complément du régulateur de sorbonnes de labora-
toire iCM-F-0 (régulation sur un ux d'air entrant constant) pour
garantir le maintien de la pression ambiante du laboratoire à un
niveau constant.
Un système de régulation de SCHNEIDER existant pour tous les
cas d'application dans les bâtiments de laboratoire est disponible
avec le régulateur de pression en gaine iCM-DP qui adresse soit
un clapet de régulation by-pass, soit directement le convertisseur
de fréquence du ventilateur.
Description fonctionnelle :
contrôleur de pression ambiante
Système de régulation rapide commandé par microprocesseur
pour réguler la pression de locaux à un niveau constant. Un
algorithme de régulation rapide compare la valeur de consigne
de la pression ambiante avec la pression ambiante mesurée du
capteur de pression différentielle statique et régule rapidement,
précisément et de manière stable, indépendamment de uctua-
tions de la pression dans le réseau de gaines. La dépression ou
la surpression ambiante paramétrée sur des valeurs constantes
est donc respectée.
La pression ambiante devant être régulée est librement para-
métrable et est enregistrée dans l'EEPROM où elle est protégée
contre les pannes d'alimentation. La vitesse de régulation est très
élevée (durée de régulation < 3 s) et la durée de marche du mo-
teur pour 90° peut être paramétrée librement entre 3 s et 24 s.
En raison de la vitesse de régulation élevée, il faut toujours utiliser
un contact de porte et/ou de fenêtre pour obtenir une régulation
stable et éviter des cycles de régulation inutiles lors de l'ouver-
ture/la fermeture de portes et/ou de fenêtres. Pendant la durée
de l'actionnement du contact de porte et/ou de fenêtre, la valeur
de régulation momentanée est « gelée », c'est-à-dire que la régu-
lation de la pression ambiante est inactive. Le contact peut être
paramétré sur NO (normally open) ou sur NC (normally closed).
Les régulateurs de pression ambiante iCM-RP de SCHNEIDER
peuvent être livrés en version ronde et rectangulaire.
Le régulateur de pression ambiante iCM-RP fonctionne de ma-
nière autonome et dispose d'une surveillance interne des seuils
avec une sortie de relais exempte de potentiel pour les seuils
supérieur et inférieur.
iCM-RP
DK-200-S-0-RR-1
Contrôleur de pression ambiante iCM-RP ● Description du produit ● Description fonctionnelle ● Caractéristiques