Làm thế nào để sử dụng bộ điều khiển nhiệt độ PID: Hướng dẫn toàn diện

Học cách sử dụng a Bộ điều khiển nhiệt độ PIDVới hướng dẫn chi tiết. Hiểu điều khiển PID, thiết lập và cấu hình bộ điều khiển, và khắc phục các sự cố thông thường. Hoàn hảo cho các ứng dụng công nghiệp sản xuất bia gia đình, HVAC và phòng thí nghiệm.

  1. Giới thiệu

Bộ điều khiển nhiệt độ PID là công cụ không thể thiếu trong các ngành công nghiệp khác nhau để duy trì điều chỉnh nhiệt độ chính xác, từ quá trình công nghiệp đến sản xuất bia tại nhà. Học cách sử dụng chúng sẽ tăng cường đáng kể cả hiệu quả và độ chính xác của nó trong các nhiệm vụ phụ thuộc nhiệt độ như của bạn.

  2. Hiểu được sự điều khiển PID

PID là viết tắt của các hệ thống điều khiển tỷ lệ, tích phân và đạo hàm. Bộ điều khiển PID hoạt động bằng cách liên tục tính giá trị lỗi như sự khác biệt giữa giá trị điểm đặt mong muốn và giá trị biến quá trình được đo; Và áp dụng hiệu chỉnh dựa trên các điều khoản tỷ lệ, tích phân và phái sinh có thể được điều chỉnh cho đến khi điều khiển tối ưu đã đạt được.

  3. Các thành phần của một hệ thống điều khiển nhiệt độ PID

Một hệ thống kiểm soát nhiệt độ PID điển hình chứa nhiều thành phần thiết yếu. Chúng bao gồm bộ điều khiển PID - điều này phục vụ như bộ não của hệ thống bằng cách xử lý đầu vào và kiểm soát đầu ra; * Đơn vị cảm biến: Hai cảm biến này giám sát dữ liệu đầu vào trước khi gửi lệnh để truyền qua sóng vô tuyến để kiểm soát nhiệt độ đầu ra tại những khoảng thời gian cụ thể (bộ điều khiển PID chịu trách nhiệm).

Cảm biến nhiệt độ: Chúng bao gồm các cặp nhiệt điện hoặc RTDs theo dõi các phép đo nhiệt độ thực tế.

Các thiết bị chấp hành.

Các bộ phận, chẳng hạn như máy sưởi hoặc máy làm mát, làm thay đổi cài đặt nhiệt độ bằng cách thay đổi mức độ không khí nóng hoặc lạnh trong một không gian khép kín.

Cung cấp điện:

Cung cấp năng lượng cho hệ thống.

Thiết lập bộ điều khiển PID

Kết hợp các thành phần vào bộ điều khiển PID

Kết nối các thành phần với bộ điều khiển

Áp dụng điều khiển PID

Kết nối các thành phần và ký hiệu một thuật toán:

Kết nối cảm biến nhiệt độ và bộ truyền động theo hướng dẫn của nhà sản xuất đến bộ điều khiển PID.

Kết nối bộ cảm biến nhiệt độ: 

Để điều chỉnh nhiệt độ hiệu quả, đảm bảo cảm biến được cài đặt đúng cách trong môi trường mong muốn.

Kết nối một thiết bị chấp hành. 

Gắn một thiết bị truyền động vào một bộ điều khiển để chúng có thể thay đổi thiết lập nhiệt độ tự động.

Khởi động hệ thống của bạn: sau khi tất cả các kết nối đã được an toàn tại chỗ, nguồn trên hệ thống để bắt đầu cấu hình nó.

Chọn nhiệt độ mong muốn (điểm đặt) : 

Bước vào nhiệt độ đích của bạn vào bộ điều khiển PID là bước một trong cấu hình nó đúng (PIDC).

Điều chỉnh các thông số PID:

Điều chỉnh độ lợi tỷ lệ, tích phân và phái sinh để tinh chỉnh đáp ứng hệ thống bằng cách thủ công hoặc sử dụng các tính năng autotuning có sẵn trong bộ điều khiển của bạn nếu có.

Khai thác tính năng tự điều chỉnh: 

Các bộ điều khiển PID hiện đại thường có các tính năng tự động điều chỉnh để đơn giản hóa quá trình điều chỉnh

 Bằng cách tự động điều chỉnh các thông số PID.

  4. Điều khiển bộ điều khiển PID

Sử dụng bộ điều khiển PID: 

Liên tục theo dõi nhiệt độ đọc để đảm bảo chúng ở gần giá trị điểm đặt, 2. Thiết lập mục tiêu trong thời gian thực

Điều chỉnh điểm đặt khi cần thiết: 

Hãy điều chỉnh điểm đặt nếu nhiệt độ của môi trường bạn muốn thay đổi, nếu cần thiết. 3. Các phản ứng trong hệ thống: giám sát cách hệ thống của bạn phản ứng với những thay đổi, thực hiện bất kỳ sửa đổi cần thiết nào đối với các thông số PID hoặc thực hiện các sửa đổi khác theo yêu cầu.

  5. Giải quyết những vấn đề thường gặp

Bắt kịp với sự dao động của nhiệt độ

Kiểm tra vị trí của cảm biến và các thông số PID thích hợp trước khi tiếp tục xử lý sự cố. 2. Sự biến đổi nhiệt độ ở một đơn vị ngoài trời

Thời gian phản ứng chậm:

điều chỉnh độ lợi tỷ lệ để cải thiện khả năng đáp ứng

Điểm đặt quá tải: 

Giảm độ lợi không thể thiếu để giảm thiểu sự quá mức. 4. Khi quá tải xảy ra: điều chỉnh độ lợi tích phân để giảm lượng của nó.

Sự bất ổn định hệ thống: Điều chỉnh độ lợi phái sinh để ổn định hệ thống.

  6. Các ứng dụng của bộ điều khiển nhiệt độ PID

Bộ điều khiển nhiệt độ PID có nhiều ứng dụng trong công nghiệp và khoa học hóa học, bao gồm: * Quy trình công nghiệp: Điều khiển chính xác trong sản xuất và các quá trình hóa học để điều chỉnh nhiệt độ phù hợp

Đồ uống gia đình:

Duy trì nhiệt độ nhất quán khi ủ để đạt được hương vị mong muốn.

Hệ thống HVAC:

Điều hòa khí hậu trong hệ thống sưởi, thông gió và điều hòa không khí là rất quan trọng.

Thiết bị phòng thí nghiệm: 

đưa ra sự điều chỉnh nhiệt độ chính xác trong quá trình thí nghiệm và kiểm tra.