Bir pid sıcaklık kontrolörü nasıl çalışır -

Herkesin günlük hayatında bir termostat kullandığında, bu çeşitli sorunlardan her zaman rahatsız olduklarına inanıyorum. Anormal sıcaklık kontrol etkisi, zahmetli çalışma/adaptasyon, zayıf stabilite/dayanıklılık ve sık hatalar

1. Sorun noktaları

Sıcaklık "çok yükseliyor" veya "çok düşüyor" (ciddi aşma ile)

Sıcaklık "hedefin biraz altında" (statik sapma ile)

Sıcaklık sık sık dalgalanıyor.

Bu' Kullanımı zahmetli ve yapabilir#39; t yüklü olmalı/uyumsuz

"Cihaza bağlanılamıyor" (sensör/aktüatör uyumlu değil)

"Ekran anlaşılmaz/Operasyon kompleksi

Kararlılık ve dayanıklılık sorunları: "Öyle değil' t uzun süre dayanır ve sık sık arızalanır.

Ev ortamımız 2.In, yaşlılar karmaşık termostatlara aşina değildir. Sıcaklık çok yüksek ayarlanmış veya çok düşük düşmüş olabilir (ciddi aşırı hızlanma ile), istenen etkiyi elde edilemeyebilir. Termostatı kaplayan mutfak yağının görmeyi zorlaştırması gibi ekran görüntüsü net değil. Elektrikli fırının yanması gibi durumların yanı sıra endüstriyel ortamlarda karşılaşılan bir dizi sorun da vardır

Örneğin, sıklıkla gördüğümüz şey, sıcaklık kontrol ölçerin sıcaklığını 20 ° C'ye ayarlamaktır, ancak gerçek sıcaklık 18 ° C'de sabit kalır, asla hedefe ulaşmaz ve her zaman biraz kısa (çok düşük ulaşır) veya 50 ° C'ye ayarlar, ancak yalnızca gerçek sıcaklık 55 ° C'ye ulaştığında (çok yükseğe ulaştığında) durur.

Diğer bir sorun ise, sıcaklığın belirli bir aralıkta ileri geri dalgalanması, hedef değer aralığında sürekli dalgalanması ve elde edememesidir. 

İstenilen etki

3. Bazı insanlar, uyumsuzluk nedeniyle kullanırken sıcaklık kontrol cihazını kurmayı zor bulur veya yapabilirler' Cihazı bağlamaz, bu da onlara çok fazla soruna neden olur ve yapmazlar' Ne yapacağımı bilmiyorum

4. Başka bir sorun, görüntüleme sayfasının anlaşılmasının zor olmasıdır - Xiaobai, burada herhangi bir sorunla karşılaşıp karşılaşmadığınızı merak ediyorum

Neden böyle bir sorun ortaya çıkıyor?

Tamam. Her şeyden önce, hadi ' s sıcaklık kontrolü PID prensibine daha yakından bakın

PID algoritması olarak da bilinen PID ilkesi topluca şu şekilde adlandırılır: sinyal toplama → algoritma hesaplaması → yürütme ve çıktı

PID, orantı, integral, diferansiyel --------PID kontrolü

PID'nin temel amacı: "Sıcaklık sapmasını" ele almak

PID'nin üç adımı: orantı, integral ve diferansiyel - karşılık gelen harfler şu şekilde temsil edilir: oran (P), integral (I) ve diferansiyel (D)

1.P oranı: Çıkışı akım sapma boyutuna göre ayarlayın: Sapma ne kadar büyükse, ayar kuvveti o kadar güçlü olur; Tersine, sapma ne kadar küçükse, ayar kuvveti o kadar zayıf olur

Örneğin, örnek olarak "musluğun ayarlanması"nı ele alalım: su sıcaklığı hedeften uzaksa (örneğin, hedef 30°C ancak gerçek sıcaklık 10°C'dir), sıcak su vanasını maksimuma kadar açın. Hedefe yaklaşırken (gerçek sıcaklık 28°C'dir), vanayı hafifçe kapatın. Sapmayı iyi kontrol etmek "P" nin rolüdür - hızlı yanıt

2. i-integrali, geçmiş sapmaların kümülatif miktarına dayalı olarak çıktıyı ayarlar. Örneğin, gerçek sıcaklık her zaman hedeften 3°C daha düşükse, integral, sapma kademeli olarak azalana ve kaybolana kadar ayarlama kuvvetini sürekli olarak "yoğunlaştıracaktır". (Tıpkı su sıcaklığının her zaman hedeften 2°C daha düşük olması gibi, su sıcaklığı standardı karşılayana kadar vana kademeli olarak biraz daha geniş açılır.) "Artık sapma" bırakmamak için, günlük hayatımızda buna genellikle "statik sapma" diyoruz.

3.D Diferansiyel: Buna genellikle "frenleme tahmini" diyoruz. Günlük hayatımızda araç kullanırken kırmızı ışıkta durur ve yeşil ışıkta geçeriz. Tamamen yaklaşmadan önce, önceden hafifçe frene basıyoruz. Diferansiyel süreç aynı mantığı takip eder - sapmanın "gelecekteki eğilimini" tahmin etmek ve önceden müdahale etmek. Örneğin, sapma hızla artarsa (sıcaklıktaki ani bir düşüş gibi), ayarlama yoğunluğunu önceden artırın. Sapma hızla azalırsa (sıcaklık hedefi hızla aşarsa), kuvveti önceden azaltın.

Bu, PID, orantı, integral ve diferansiyelin fonksiyonudur

Peki, bir sıcaklık kontrol cihazını kullanmak için hangi bileşenlere ihtiyaç vardır?

Sıcaklık sensörü/aktüatör/güç modülü/bağlantı kablosu

Sırasıyla hangi rolleri oynuyorlar? ---- Sıcaklık Ölçümü - Sıcaklık Kontrolü - Yürütme

1. Sıcaklık sensörü: Amaç, hedef ortamın/nesnenin sıcaklığını toplamak ve kontrolöre geri beslemektir - sinyali toplamak için genellikle tek bir kablo kullanılır. Yaygın tipler arasında, nispeten ısıya dayanıklı ve endüstriyel fırınlarda ve fırınlarda kullanıma uygun olan K tipi/J tipi gibi K, E ve J telli termokupllar ve termal dirençler (PT100 CU50) bulunurken, PT100 yüksek hassasiyete sahiptir ve normal sıcaklık senaryolarında kullanıma uygundur

2. Kontrolörden talimatlar alır ve "ısıtma/soğutma/açma/kapama" işlemini gerçekleştirir. Kontrolör "mevcut sıcaklığın hedef sıcaklıktan daha düşük olduğunu" tespit ettiğinde, aktüatöre hızlı bir şekilde bir açılış ısıtma talimatı gönderir. Aktüatör açıldıktan sonra ısınır ve sıcaklık hedef değere ulaşana kadar ısıyı serbest bırakır. Ardından aktüatör, tıpkı bir ev tipi su ısıtıcısı gibi ısıyı serbest bırakmayı durdurmak için başka bir talimat gönderir. Su sıcaklığını belirli bir seviyeye ayarlamanız gerekir.

Algı ve yargı - Talimat Gönderme - Isıtmanın yürütülmesi - Isıtmayı durdur

3. Güç modülü: Kontrolörler, sensörler ve aktüatörler için sabit güç sağlar. Çoğu endüstriyel kontrolör DC24V (24V/2A gibi bir anahtarlamalı güç kaynağı ile) gerektirirken, ev tipi kontrolörler çoğunlukla doğrudan kullanırAC220V Teknolojisi.

4. Kabloları bağlama: Gücü, sıcaklık sinyallerini ve kontrol sinyallerini iletin. Güç kablosu, ekipmanın çalışması için enerjiyi sağlamaktan sorumludur. Sinyal kabloları, sıcaklık verilerinin (algılama sinyalleri) ve kontrol talimatlarının (karar sinyalleri) iletilmesinden sorumludur.

Özetlemek gerekirse, "Sapma büyük olduğunda, ani bir ayarlama yapın (P); sapma biriktiğinde, bunu telafi edin (I); değişim hızlı olduğunda, önce frene basın (D) - üçü koordineli olarak çalışır - hızlı, doğru ve kararlı.