Apakah pengawal PID untuk boneka?

Pengawal kamiran berkadar pembezaan ialah peranti yang dipasang dalam sistem automatik untuk mengekalkan parameter tertentu yang mampu berubah.

Pada pandangan pertama, semuanya mengelirukan, tetapi kawalan PID juga boleh dijelaskan untuk dummies, i.e. orang yang tidak begitu mahir dengan sistem dan peranti elektronik.

Apakah pengawal PID?

Pengawal PID ialah peranti yang dibina ke dalam gelung kawalan dengan maklum balas wajib. Ia direka bentuk untuk mengekalkan tahap set titik, seperti suhu udara.

Peranti membekalkan isyarat kawalan atau keluaran kepada peranti kawalan, berdasarkan data yang diterima daripada penderia atau penderia. Pengawal mempunyai kadar ketepatan yang tinggi bagi proses sementara dan kualiti tugas.

Tiga pekali pengawal PID dan prinsip operasi

Tugas pengawal PID adalah untuk menyediakan isyarat keluaran tentang jumlah kuasa yang diperlukan untuk mengekalkan pembolehubah terkawal pada tahap tertentu. Untuk mengira penunjuk, formula matematik kompleks digunakan, yang merangkumi 3 pekali - berkadar, kamiran, pembezaan.

Marilah kita mengambil sebagai objek peraturan bekas dengan air, di mana ia adalah perlu untuk mengekalkan suhu pada tahap tertentu dengan melaraskan tahap pembukaan injap dengan stim.

Komponen berkadar muncul pada saat tidak bersetuju dengan data input. Dalam kata mudah, bunyinya seperti ini - perbezaan antara suhu sebenar dan suhu yang dikehendaki diambil, didarab dengan pekali laras dan isyarat keluaran diperoleh, yang harus digunakan pada injap. Itu. sebaik sahaja darjah jatuh, proses pemanasan bermula, mereka naik di atas tanda yang dikehendaki - ia dimatikan atau bahkan menjadi sejuk.

Kemudian datang komponen integral, yang direka bentuk untuk mengimbangi kesan alam sekitar atau pengaruh lain yang mengganggu dalam mengekalkan suhu kita pada tahap tertentu. Memandangkan sentiasa terdapat faktor tambahan yang mempengaruhi peranti yang dikawal, angka itu sudah berubah mengikut masa data diterima untuk mengira komponen berkadar. Dan semakin besar pengaruh luaran, semakin kuat turun naik penunjuk berlaku. Lonjakan kuasa berlaku.

Komponen integral cuba, berdasarkan nilai suhu lepas, untuk mengembalikan nilainya jika ia telah berubah. Proses ini diterangkan dengan lebih terperinci dalam video di bawah.

Dan kemudian isyarat keluaran pengawal selia, mengikut pekali, digunakan untuk meningkatkan atau menurunkan suhu. Dari masa ke masa, nilai yang mengimbangi faktor luaran dipilih, dan lompatan hilang.

Kamiran digunakan untuk menghapuskan ralat dengan mengira ralat statik. Perkara utama dalam proses ini ialah memilih pekali yang betul, jika tidak ralat (mismatch) juga akan menjejaskan komponen integral.

Komponen ketiga PID ialah pembeza. Ia direka bentuk untuk mengimbangi pengaruh kelewatan yang berlaku antara kesan pada sistem dan maklum balas. Pengawal berkadar membekalkan kuasa sehingga suhu mencapai tahap yang dikehendaki, tetapi apabila maklumat dihantar ke peranti, terutamanya pada nilai yang besar, ralat sentiasa berlaku. Ini boleh menyebabkan terlalu panas. Pembezaan meramalkan penyelewengan yang disebabkan oleh kelewatan atau pengaruh persekitaran dan mengurangkan kuasa yang dibekalkan terlebih dahulu.

Penalaan pengawal PID

Penalaan pengawal PID dijalankan dengan 2 kaedah:

1. Sintesis membayangkan pengiraan parameter berdasarkan model sistem. Tetapan ini tepat, tetapi memerlukan pengetahuan mendalam tentang teori kawalan automatik. Ia hanya tertakluk kepada jurutera dan saintis. Oleh kerana ia adalah perlu untuk menghapuskan ciri-ciri penggunaan dan membuat sekumpulan pengiraan.
2. Kaedah manual adalah berdasarkan percubaan dan kesilapan. Untuk melakukan ini, data sistem yang sudah siap diambil sebagai asas, beberapa pelarasan dibuat kepada satu atau lebih pekali pengawal selia. Selepas menghidupkan dan memerhatikan hasil akhir, parameter ditukar ke arah yang betul. Dan seterusnya sehingga tahap prestasi yang diingini tercapai.

Kaedah analisis dan penalaan teori jarang digunakan dalam amalan, yang disebabkan oleh ketidaktahuan tentang ciri-ciri objek kawalan dan sekumpulan kemungkinan pengaruh yang mengganggu. Kaedah eksperimen berdasarkan pemantauan sistem adalah lebih biasa.

Proses automatik moden dilaksanakan sebagai modul khusus di bawah kawalan program untuk melaraskan pekali pengawal selia.

Tujuan pengawal PID

Pengawal PID direka untuk mengekalkan nilai tertentu pada tahap yang diperlukan - suhu, tekanan, paras dalam tangki, aliran dalam saluran paip, kepekatan sesuatu, dsb., dengan menukar tindakan kawalan pada penggerak, seperti injap kawalan automatik, menggunakan kuantiti berkadar, menyepadukan, membezakan untuk penetapannya.

Tujuan penggunaan adalah untuk mendapatkan isyarat kawalan yang tepat yang mampu mengawal industri besar dan juga reaktor loji kuasa.

Contoh kawalan suhu

Selalunya pengawal PID digunakan untuk mengawal suhu, mari kita ambil contoh mudah memanaskan air dalam tangki dan pertimbangkan proses automatik ini.

Cecair dituangkan ke dalam bekas, yang mesti dipanaskan pada suhu yang dikehendaki dan dikekalkan pada tahap tertentu. Sensor suhu dipasang di dalam tangki - termokopel atau termometer rintangan dan disambungkan terus kepada pengawal PID.

Untuk memanaskan cecair, kami akan membekalkan stim, seperti yang ditunjukkan dalam rajah di bawah, dengan injap kawalan automatik. Injap itu sendiri menerima isyarat daripada pengawal selia.Operator memasukkan nilai titik tetapan suhu dalam pengawal PID, yang mesti dikekalkan dalam tangki.

Jika pekali pengawal tidak ditetapkan dengan betul, lonjakan suhu air akan berlaku, dengan injap sama ada terbuka sepenuhnya atau tertutup sepenuhnya. Dalam kes ini, adalah perlu untuk mengira pekali pengawal PID dan memasukkannya semula. Jika semuanya dilakukan dengan betul, selepas tempoh yang singkat sistem akan meratakan proses dan suhu dalam tangki akan dikekalkan pada tahap tertentu, manakala tahap pembukaan injap kawalan akan berada di kedudukan tengah.

Artikel yang serupa: