How to use a PID controller: A Step-byStep guide for precise Control? (bằng tiếng Anh)

Học cách vận hành ABộ điều khiển PIDVới hướng dẫn toàn diện này. Hiểu các thành phần, hệ thống dây và cấu hình ban đầu là rất cần thiết để đạt được sự kiểm soát chính xác đối với biến quy trình của bạn. Hoàn hảo cho DIY và các dự án công nghiệp.

1. Giới thiệu

 PID điều khiển nhiệt độ, tốc độ dòng chảy, áp suất, tốc độ và nhiều biến số khác. Các bộ điều khiển PID điều khiển đầu ra với độ chính xác và độ ổn định bằng cách liên tục tính giá trị lỗi và áp dụng các chỉnh sửa dựa trên các số hạng tích phân, đạo hàm và tỷ lệ. Hướng dẫn dưới đây giải thích các bước sử dụng bộ điều khiển PID.

Những thành phần cần thiết

Bạn sẽ yêu cầu những điều sau đây để thiết lập một điều khiển PID:

Bộ điều khiển PID: Thiết bị chính thực hiện thao tác điều khiển.

Đo biến quá trình: Cảm biến nhiệt độ (ví dụ thermocouple hoặc RTD).

Cung cấp năng lượng: cung cấp công suất yêu cầu cho bộ điều khiển PID.

Chuyển tiếp: Bật hoặc tắt các thiết bị làm nóng và làm mát.

Lò sưởi/Bộ làm mát: Điều chỉnh nhiệt độ.

2. Làm sao điều khiển PID

Làm thế nào để kết nối bộ cảm biến nhiệt độ

Kết nối bộ cảm biến nhiệt độ đầu tiên với điều khiển PID. Hãy đảm bảo cảm biến nhiệt độ và bộ điều khiển tương thích, cũng như tất cả các kết nối đều chặt chẽ. Các kết nối cảm biến thường được thực hiện tại các đầu cuối có nhãn " Input" Và "quot", "Sensor"", Trên tất cả các bộ điều khiển PID.

Làm sao để kết nối tiếp điện

Sau đó, kết nối chuyển tiếp đến bộ PID của em. Nó hoạt động như một chất trung gian giữa PID và thiết bị làm mát/sưởi ấm. Nối đầu vào điều khiển của chuyển tiếp đến đầu ra trên bộ điều khiển PID, thường được dán nhãn " Output", " Control" Hoặc tương tự.

3. Làm thế nào để kết nối thiết bị làm nóng/làm lạnh

Kết nối thiết bị làm mát hoặc sưởi đến quầy tiếp sức. Bộ chuyển tiếp này được sử dụng để bật hoặc tắt thiết bị làm nóng/làm mát dựa trên tín hiệu từ bộ điều khiển PID. Để ngăn chặn các mối nguy hiểm điện, đảm bảo rằng tất cả các kết nối và cách điện được bảo đảm đúng cách.

Hình thái ban đầu

Bật bộ điều khiển PID lên

Kết nối tất cả các thành phần và bật bộ điều khiển PID của anh. Nó sẽ hiển thị các biến quá trình (thường là nhiệt độ) trên màn hình.

Thiết lập bộ cảm biến nhiệt độ

Thiết lập bộ điều khiển PID để nhận ra bộ cảm biến nhiệt độ.

Đặt điểm đặt mong muốn

Thiết lập giá trị mong muốn cho các biến quy trình. Các điểm đặt là các giá trị mà các bộ điều khiển PID sẽ cố gắng đạt được. Ví dụ, hãy chọn nhiệt độ bạn muốn kiểm soát.

Thiết bị điều chỉnh PID

Điều chỉnh tỷ lệ (P)

Độ lợi tỷ lệ được điều chỉnh để tạo ra một đáp ứng ổn định từ hệ thống. Độ tăng tỷ lệ sẽ làm tăng khả năng đáp ứng của bộ điều khiển, nhưng có thể gây ra dao động và bắn quá mức.

Sự điều chỉnh tích cực (I)

Để loại bỏ các lỗi trạng thái ổn định, điều chỉnh tích phân là một quá trình điều chỉnh độ lợi. Độ lợi tích phân tăng giúp bộ điều khiển chỉnh độ lệch liên tục từ điểm đặt. Tuy nhiên, một tăng tích phân quá mức có thể gây ra sự bất ổn.

Điều chỉnh sai (D)

Quá trình điều chỉnh đạo hàm liên quan đến việc điều chỉnh độ lợi đạo hàm để giảm dao động và tăng sự ổn định của hệ thống. Hệ thống sẽ trở nên ổn định hơn bằng cách tăng lợi nhuận phái sinh. Tuy nhiên, độ lợi đạo hàm quá mức có thể gây ra khuếch đại tiếng ồn.

Khắc phục sự cố và kiểm tra

Kiểm tra phản ứng của hệ thống

Kiểm tra đáp ứng của hệ thống sau khi điều chỉnh các thông số PID để đảm bảo nó đang hoạt động như bạn mong đợi. Hãy quan sát chiếc PID Controller' S trả lời những thay đổi được thực hiện trong điểm đặt.

Thực hiện những sự thay đổi tốt

Thực hiện các điều chỉnh tốt các thông số PID nếu đáp ứng của hệ thống ISN' T đạt yêu cầu. Nó có thể cần thiết để tăng hoặc giảm lợi nhuận trong các khâu tỷ lệ, tích phân hoặc phái sinh.

4. Các vấn đề thường gặp

Sự không ổn định, dao động và phản ứng chậm là tất cả các vấn đề phổ biến với các bộ điều khiển PID. Tham khảo hướng dẫn để khắc phục vấn đề bằng cách kiểm tra dây điện hoặc kết nối, hoặc điều chỉnh các thông số PID.

Hiểu được các thành phần của điều khiển PID đòi hỏi phải hiểu được dây dẫn, cấu hình và điều chỉnh ban đầu của chúng. Hướng dẫn này sẽ giúp bạn đạt được sự kiểm soát chính xác và ổn định đối với các biến quy trình của bạn. Bộ điều khiển PID sẽ hoạt động tối ưu và kéo dài lâu hơn nếu bạn duy trì và điều chỉnh nó thường xuyên.