Điều khiển nhiệt độ PID là gì?
Khámphá những Tính phức Tạp của nóBộ điều khiển nhiệt độ PIDLà xương sống của các hệ thống điều khiển quá trình. Tìm hiểu xem các thành phần tỉ lệ, tích phân và đạo hàm hoạt động với nhau như thế nào để duy trì điều hòa nhiệt độ chính xác.
Bộ điều khiển nhiệt độ PID - hoặc bộ điều khiển tích hợp - tích hợp - là các yếu tố không thể thiếu của điều khiển quá trình và hệ thống tự động hóa công nghiệp, hoạt động để điều chỉnh các đầu vào động lực dựa trên phản hồi từ các cảm biến nhiệt độ để giữ một nhiệt độ đặt lý tưởng cho một ứng dụng. SốttHoàng đế Bộ điều khiển được biết đến với độ chính xác và đáp ứng của chúng trong các ứng dụng nơi điều chỉnh nhiệt độ chính xác là chìa khóa.
Những điều khiển cơ bản của PID được trình bày dưới đây
Điều khiển PID là một cơ chế điều khiển phản hồi bao gồm ba tham số chính, tỷ lệ (P), tích phân (I) và đạo hàm (D).
Mỗi tham số đóng góp trực tiếp vào cách bộ điều khiển phản ứng với sự khác biệt nhiệt độ giữa điểm đặt mong muốn và nhiệt độ thực tế (lỗi).
Kiểm soát tỷ lệ (P) :
Thành phần này tạo ra đầu ra tỷ lệ thuận với giá trị lỗi hiện tại. Khi sai số là đáng kể, điều khiển tỷ lệ sẽ đưa ra hiệu chỉnh đáng kể; Tuy nhiên, sự quá phụ thuộc có thể gây ra các lỗi ổn định trạng thái, theo đó hệ thống không đạt được chính xác điểm đặt của nó.
Điều khiển tích hợp (I) :
Điều khiển tích phân chiếm tổng các lỗi trong quá khứ bằng cách tích hợp lỗi theo thời gian để giảm lỗi trạng thái ổn định, cuối cùng dẫn đến nhiệt độ đạt được và duy trì điểm đặt của nó.
Kiểm soát phái sinh (D) :
Thành phần phái sinh phản ứng với những thay đổi về tỷ lệ lỗi bằng cách làm giảm nó với hiệu ứng làm giảm hiệu quả, giảm thiểu sự phóng đại và cải thiện sự ổn định hệ thống bằng cách giảm nhẹ sự biến động nhiệt độ đột ngột.
Điều khiển PID diễn ra như thế nào
Thần tình yêutHoàng đế Bộ điều khiển tiếp tục tính toán giá trị lỗi đại diện cho sự khác biệt giữa điểm đặt mong muốn và biến quy trình đo được (nhiệt độ).
Sau đó, một chỉnh sửa dựa trên tổng trọng số của các thuật ngữ tỷ lệ, tích phân và phái sinh được áp dụng, điều chỉnh các phần tử điều khiển như nhiệt độ hoặc bộ làm lạnh tương ứng để giữ nhiệt độ trong các tham số mong muốn.
Thành phần của bộ điều khiển nhiệt độ PID
Bộ điều khiển nhiệt độ PID thường bao gồm các thành phần sau:
Cảm biến nhiệt độ:Thành phần này theo dõi nhiệt độ thực tế trong hệ thống.
Thuật toán điều khiển:Tính toán hành động điều chỉnh bằng cách sử dụng các tín hiệu lỗi và các thông số PID làm đầu vào, với các thiết bị chấp hành đáp ứng tương ứng
Thiết bị chấp hành.Sửa đổi System' S đầu vào (ví dụ, điều chỉnh công suất máy sưởi) dựa trên Controller' s là kết quả.
Điều khiển:Cung cấp cho người dùng các công cụ cần thiết để thiết lập các điểm đặt mong muốn, cấu hình các thông số PID, và giám sát tình trạng hệ thống.
Nguyên lý làm việc của bộ điều khiển nhiệt độ PID
Bộ điều khiển nhiệt độ PID hoạt động dựa trên nguyên lý điều chỉnh liên tục đầu vào để giảm thiểu sự khác biệt giữa điểm đặt mong muốn và nhiệt độ thực tế. Bằng cách cân bằng động các hành động tỷ lệ, tích phân và kiểm soát phái sinh, chúng cung cấp điều chỉnh nhiệt độ chính xác trên một loạt các quy trình công nghiệp.
Các kiểu điều khiển nhiệt độ
Có ba loại điều khiển nhiệt độ cơ bản.
On/Off THoàng đế Bộ điều khiển: Một hệ thống điều khiển bật/tắt cung cấp đầu ra được bật hoặc tắt hoàn toàn, mà không có một trạng thái trung gian. Bộ điều khiển nhiệt độ cơ bản này được sử dụng tốt nhất khi phản ứng nhị phân (hoặc hoàn toàn hoạt động hoặc hoàn toàn mất hoạt tính) được mong muốn. Đầu ra điều khiển trong loại hệ thống này có thể là rời rạc (bật/tắt), hoặc liên tục (mở/đóng). Khi được sử dụng công nghiệp, các hệ thống trên/tắt có thể được sử dụng để điều chỉnh nhiệt độ, áp suất và tốc độ dòng chảy mà không cần kiểm soát chính xác. Điều khiển trên/tắt chỉ nên được sử dụng khi mức độ chính xác này ISN' T cần thiết.
Tỉ lệ THoàng đế Bộ điều khiển: Bộ điều khiển tỷ lệ là một loại hệ thống điều khiển phản hồi được sử dụng để duy trì điểm đặt mong muốn bằng cách điều chỉnh đầu ra dựa trên sự khác biệt giữa điểm đặt mong muốn và đầu ra thực tế. Loại hệ thống này được phổ biến do dễ thực hiện, độ chính xác và độ nhạy cao - nó càng gần điểm đặt, đầu ra của nó càng nhỏ; Hơn nữa, nó giúp tránh các hiện tượng tăng vọt hoặc dao động thường gặp với các hệ thống điều khiển khác.
Tình YÊU NHẠT nhẽoHoàng đế Bộ điều khiển: Một hệ thống điều khiển PID bao gồm ba phần tử, tỷ lệ, tích phân, và số hạng phái sinh (do đó tên của nó " PID"). Các đầu ra tỷ lệ thuận một đầu ra tỷ lệ thuận với sai số trong khi các điều khoản tích phân sửa bất kỳ sai số còn lại ở trạng thái ổn định trong khi các điều khoản phái sinh làm giảm sự vượt mức và giảm sự vượt mức. Sau khi đặt tất cả các điều kiện PID đến các giá trị thích hợp của chúng, có thể đạt được phản hồi mong muốn.