Hướng dẫn hoàn chỉnh để thiết lập bộ điều khiển PID

Hướng dẫn toàn diện này sẽ dạy bạn cách thiết lập ABộ điều khiển PID. Hiểu được các thành phần cần thiết, dây nối, cấu hình ban đầu, phương pháp điều chỉnh và ứng dụng trong các ngành công nghiệp khác nhau là rất quan trọng.

1. Giới thiệu

Những thành phần cần thiết

Bạn sẽ cần tất cả những thành phần trước khi điều chỉnh được căn bệnh PID. Các thành phần này bao gồm:

Bộ điều khiển PID: Thiết bị chính để điều khiển vòng điều khiển.

Các cảm biến: các thiết bị đo các biến quá trình (ví dụ: cảm biến nhiệt độ, cảm biến điều áp).

Cung cấp năng lượng: Cung cấp năng lượng cho bộ điều khiển PID.

Relay: một công tắc điều khiển Device' s làm nóng hoặc làm lạnh dựa trên đầu ra của nó.

Bộ sưởi/Làm mát: Thiết bị điều chỉnh các biến quá trình (ví dụ: bếp nóng hoặc làm mát).

Hệ thống PID bao gồm nhiều thành phần. Mỗi người đóng một vai trò quan trọng. Các cảm biến cung cấp dữ liệu trong thời gian thực, các bộ điều khiển PID xử lý dữ liệu này để tạo ra đầu ra, rơ-le hoạt động như các thiết bị chuyển mạch, và sưởi ấm và làm mát thiết bị điều chỉnh các biến quá trình.

2. Làm sao điều khiển PID

Dây nối của bộ điều khiển PID là một bước quan trọng trong quá trình cài đặt. Để đảm bảo dây dẫn chính xác, hãy thực hiện các bước sau:

Kết nối một bộ cảm biến nhiệt độ

Các đầu vào của bộ điều khiển PID được đánh dấu.

Bộ cảm biến nhiệt độ được kết nối với các đầu vào.

3. Làm sao để kết nối tiếp điện

Tìm các đầu cuối đầu ra của bộ điều khiển PID.

Nối dây của relay đến các đầu cuối ở đầu ra để đảm bảo kết nối được an toàn.

Kết nối các thiết bị làm nóng/làm mát

Kết nối thiết bị làm mát hoặc sưởi đến quầy tiếp sức.

Đảm bảo rằng tất cả các kết nối và cách điện được bịt kín đúng cách.

Bộ điều khiển PID chỉ hoạt động nếu nó nhận được dữ liệu cảm biến chính xác và có thể điều khiển thiết bị.

Hình thái ban đầu

Sau khi kết nối xong, anh có thể tiến hành với cấu hình ban đầu.

4. Bật bộ điều khiển PID lên

Nối bộ điều khiển PID với nguồn năng lượng của nó.

Chuyển nguồn sang bộ điều khiển và đảm bảo nó được kích hoạt.

đặt thiết bị cảm biến nhiệt độ

Bạn có thể truy cập thiết lập bộ điều khiển PID bằng cách click vào trình đơn của nó.

Theo hướng dẫn của nhà sản xuất để cấu hình loại cảm biến, chuẩn hóa và thiết lập.

Thiết lập điểm đặt mong muốn

Đặt điểm đặt mục tiêu (giá trị của biến quá trình) vào giá trị mong muốn.

Để đảm bảo rằng bộ điều khiển hoạt động với thiết lập đúng, hãy lưu thiết lập.

Cấu hình ban đầu của bộ điều khiển PID là rất quan trọng để đảm bảo rằng nó hoạt động đúng thông số và kiểm soát các biến của quá trình.

Điều khiển PID

Để đạt được hiệu suất điều khiển tốt nhất, bộ điều khiển PID phải được điều chỉnh bằng cách điều chỉnh độ lợi tích phân, tỷ lệ và đạo hàm của nó. Một hệ thống điều khiển đáp ứng, ổn định và đáng tin cậy đòi hỏi điều chỉnh thích hợp.

Sự quan trọng của việc điều chỉnh

Hệ thống điều khiển sẽ đáp ứng chính xác khi biến quá trình thay đổi.

Điều này giảm thiểu sự vượt trội và tất cả các lỗi khác.

5. Những phương pháp điều chỉnh

Tỷ lệ (P) : sửa đổi độ lợi tỷ lệ để kiểm soát thời gian đáp ứng của hệ thống.

Số nguyên (I) : chỉnh sửa độ lợi tích phân bằng cách loại bỏ các lỗi trạng thái ổn định và tính toán cho các lỗi trước đó.

Phái sinh D (D) : Sửa đổi lợi nhuận phái sinh để dự báo các lỗi trong tương lai và làm giảm chúng.

Bí quyết điều chỉnh hiệu quả

Tăng tỉ lệ lợi nhuận cho đến khi bạn có được đáp ứng mong muốn.

Tăng tích phân là một cách để loại bỏ lỗi trạng thái ổn định.

Thêm lợi nhuận phái sinh cuối cùng để cải thiện sự ổn định và giảm sự vượt mức.

Khắc phục sự cố và kiểm tra

Điều cần thiết là phải kiểm tra sự thiết lập sau khi cấu hình bộ điều khiển PID và điều chỉnh nó để chắc chắn nó hoạt động đúng.

6. Kiểm tra hệ thống điều khiển PID

Hãy theo dõi biến số để đảm bảo rằng nó là tại điểm đặt mong muốn.

Hãy xem phản ứng của hệ thống đối với những thay đổi được thực hiện trong biến.

Khắc phục sự cố và những vấn đề thường gặp

Giảm độ lợi tỷ lệ nếu hệ thống dao động hoặc tăng độ lợi vi phân.

Tăng phần trăm độ lợi hoặc giảm độ lợi tích phân nếu hệ thống mất nhiều thời gian để phản ứng.

Điều chỉnh độ lợi tích phân nếu hệ thống hiển thị sai số trạng thái ổn định.

Kiểm tra và xử lý triệt để để đảm bảo bộ điều khiển hoạt động chính xác và chính xác.

Áp dụng các bộ điều khiển PID

Trong nhiều ngành, PID được sử dụng rộng rãi. Một số ví dụ bao gồm:

7. Ứng dụng trong công nghiệp

Các bộ điều khiển PID được sử dụng trong sản xuất để điều chỉnh nhiệt độ, áp suất và dòng chảy của các quá trình như sản xuất hóa học hoặc chế biến thực phẩm.

Ứng dụng khách hàng

Bộ điều khiển PID được sử dụng trong các thiết bị hàng ngày để đảm bảo hiệu quả năng lượng và hiệu suất phù hợp, bao gồm hệ thống sưởi ấm tại nhà và tủ lạnh.

Nghiên cứu trường hợp: Kiểm soát nhiệt độ trong các hệ thống HVAC

Để duy trì một môi trường thoải mái trong nhà, các hệ thống HVAC phụ thuộc vào các điều khiển PID. Các bộ điều khiển PID duy trì một khí hậu ổn định bằng cách liên tục điều chỉnh các đầu ra nóng và lạnh dựa trên nhiệt độ phòng.