PID Denetleyici nedir? Bileşenlerini, Çalışmasını ve Uygulamalarını Anlama

Temellerini keşfedinPID denetleyicileri, bileşenleri, çalışma prensipleri ve endüstriyel otomasyondaki uygulamaları. PID kontrolörlerinin çeşitli sistemlerde nasıl hassas ve doğru kontrol sağladığını öğrenin.

1. Giriş

 Hassas ve doğru kontrolleri nedeniyle sıcaklık regülasyonu, motor hız kontrolü ve endüstriyel proses yönetimi dahil olmak üzere çeşitli uygulamalarda gerekli olan PID kontrolörleri.

2. PID Denetleyicinin Bileşenleri

Bir PID kontrolörü, Oransal, İntegral ve Türev olmak üzere üç ana bölümden oluşur. Her biri süreçlerin kontrolünde önemli bir rol oynar.

3. Oransal (P) Bileşen

 Oransal bileşen, hata büyüklüğüne göre anında düzeltme sağlayarak ayar noktası ve proses değişken seviyeleri arasındaki mevcut hataları tanımlar ve bunlara yanıt verir. Orantılı kazanç, yanıt verebilirliği belirler; Daha yüksek kazançlar daha agresif düzeltmelerle sonuçlanırken, daha düşük kazançlar kademeli sonuçlar verir.

İntegral (I) Bileşeni

İntegral bileşen, orantılı bileşenin tek başına yönetemediği kararlı durum sorunlarını ortadan kaldırmak için kümülatif hata geçmişini dikkate alır. Bu entegre bileşen, hatayı zaman içinde kademeli olarak entegre ederek, sistemin ayar noktasına ulaşmasını ve sürdürmesini sağlar; Bununla birlikte, aşırı integral etki potansiyel olarak kararsızlığa neden olabilir; Bu yüzden burada da dikkatli bir ayar yapılmalıdır.

4. Türev (D) Bileşeni

Türev bileşeni, değişim oranlarını göz önünde bulundurarak gelecekteki hataları tahmin eder, böylece aşmanın azaltılmasına ve sistem kararlılığının iyileştirilmesine yardımcı olur. Tahmine dayalı eylemi, kararlılığı artırırken aşmayı azaltabilir; Türev kazanç, kapsamını belirler. Türev bileşen sistem performansını artırabilirken, gürültüye karşı hassasiyeti, tam potansiyelinin gerçekleştirilebilmesi için filtreleme veya daha fazla araştırma gerektirebilir.

5. Çalışma Prensibi

PID kontrolörleri, yinelemeli bir geri besleme döngüsü mekanizması aracılığıyla çalışır. Hataları hesaplamak için ayar noktası ve proses değişkenini karşılaştırırken, PID bu hatalara dayalı olarak orantılı, integral ve türev bileşenleri aracılığıyla düzeltici faaliyetler uygular.

1. mes Geri Besleme Döngü Mekanizması: PID kontrolörleri, sonsuz bir döngü oluşturmak için çıkışın girişe geri beslendiği kapalı bir döngü sisteminde çalışır. mes Hata Hesaplaması: Hata hesaplamaları, hata hesaplamaları ile belirlenen ayar noktası ve proses değişkenleri arasındaki farkların ölçülmesini içerir.

3. Düzeltici Faaliyetler: PID kontrolörü, hatayı en aza indirmek için kontrol değişkenlerini ayarlar, böylece sistem istenen ayar noktasına ulaşır ve bunu korur.

Uygulama

PID kontrolörleri, hassas kontrol yetenekleri nedeniyle birçok alanda uygulanabilir ve bu da onları kullanışlı araçlar haline getirir. Bu denetleyiciler için yaygın uygulama örnekleri aşağıdaki gibidir.

PID kontrolörleri, HVAC (Isıtma, Havalandırma ve İklimlendirme), fırınlar ve soğutma üniteleri gibi sıcaklık düzenleme sistemlerinde, ısıtma veya soğutma elemanlarını buna göre ayarlayarak sıcaklıkları istenen aralıkta tutmak için giderek daha fazla kullanılmaktadır.

Motor Hız Kontrolü

PID kontrolörleri, elektrik motorlarını eşleştirerek etkili motor hız regülasyonu sağlar.#39; konveyör bantları, robotlar veya CNC makineleri gibi hassas motor hızlarının gerekli olduğu endüstrilerde önemli bir özellik olan ayar noktası değerlerine hızlar.

6.Endüstriyel Süreç Yönetimi

PID kontrolörleri, kimyasal reaksiyonlar, sıvı akış yönetimi ve basınç regülasyonu gibi endüstriyel süreçlerin denetlenmesinde önemli bir rol oynar. Amaçları, bu işlemlerin belirtilen parametreler dahilinde verimli bir şekilde çalışmasını sağlamak ve iş güvenliğini korurken üretkenliği artırmaktır.

PID Denetleyicinin Çalışırken Örneği

İş yerinde PID kontrolünün harika bir pratik örneği, yol koşullarını veya araç yükü değişikliklerini hesaba katmak için gaz kelebeği konumunu sürekli olarak ayarlayarak istenen hızları korumak için PID kontrollerini kullanan araç hız sabitleyici sistemlerinde görülebilir.

PID kontrolörleri, onları otomasyon ve kontrol sistemlerinde vazgeçilmez kılan birçok avantaj sağlar:

1. Artan Otomasyon: PID kontrolörleri, verimliliği artırırken ve genel etkinliği artırırken manuel müdahaleyi azaltarak otomatik süreç kontrolünü mümkün kılar. 2.

Azaltılmış İnsan Hatası: PID kontrolörleri, kontrol görevlerini otomatikleştirerek insan hatasını ortadan kaldırmaya ve manuel eşdeğerlerinin yapabileceğinden daha tutarlı ve güvenilir sonuçlar üretmeye yardımcı olur.

3. Hassas ve Doğru Kontrol: PID kontrolörleri, istenen ayar noktasından minimum sapma ile hassas ancak doğru ayar noktası bakımı elde etmek için orantılı, integral ve türev eylemleri kullanarak hassas ve doğru kontrol sağlar.

7. Sonuç

PID kontrolörleri, endüstriyel otomasyon ve proses kontrol uygulamalarında temel unsurlardır ve çeşitli durumlarda hassas kontrol için kesin ancak doğru orantılı, entegre ve türev eylemler sunar. Teknoloji daha da geliştikçe, rollerinin artması, otomasyon/kontrol sistemlerinin verimliliğini ve üretkenliğini daha da artırması beklenmektedir.