विभेदक आनुपातिक-अविभाज्य नियंत्रक हे एक उपकरण आहे जे स्वयंचलित प्रणालींमध्ये स्थापित केलेले पॅरामीटर बदलण्यास सक्षम आहे.
पहिल्या दृष्टीक्षेपात, सर्वकाही गोंधळात टाकणारे आहे, परंतु पीआयडी नियंत्रण डमीसाठी देखील स्पष्ट केले जाऊ शकते, म्हणजे. जे लोक इलेक्ट्रॉनिक प्रणाली आणि उपकरणांशी परिचित नाहीत.
सामग्री
पीआयडी कंट्रोलर म्हणजे काय?
PID कंट्रोलर हे अनिवार्य फीडबॅकसह कंट्रोल लूपमध्ये तयार केलेले उपकरण आहे. हे हवेच्या तापमानासारख्या सेटपॉइंट्सचे सेट स्तर राखण्यासाठी डिझाइन केलेले आहे.
सेन्सर्स किंवा सेन्सर्सकडून प्राप्त झालेल्या डेटावर आधारित, डिव्हाइस कंट्रोल डिव्हाइसला नियंत्रण किंवा आउटपुट सिग्नल पुरवते. नियंत्रकांकडे क्षणिक प्रक्रियेच्या अचूकतेचे आणि कार्याच्या गुणवत्तेचे उच्च दर आहेत.
पीआयडी कंट्रोलरचे तीन गुणांक आणि ऑपरेशनचे सिद्धांत
दिलेल्या स्तरावर नियंत्रित व्हेरिएबल राखण्यासाठी आवश्यक असलेल्या पॉवरच्या प्रमाणाचे आउटपुट सिग्नल प्रदान करणे हे पीआयडी कंट्रोलरचे काम आहे. निर्देशकाची गणना करण्यासाठी, एक जटिल गणितीय सूत्र वापरला जातो, ज्यामध्ये 3 गुणांक असतात - आनुपातिक, अविभाज्य, भिन्नता.
चला नियमन करण्याच्या उद्देशाने पाण्यासह कंटेनर घेऊ, ज्यामध्ये वाफेसह वाल्व उघडण्याची डिग्री समायोजित करून दिलेल्या स्तरावर तापमान राखणे आवश्यक आहे.
आनुपातिक घटक इनपुट डेटासह असहमतीच्या क्षणी दिसून येतो. सोप्या शब्दात, हे असे वाटते - वास्तविक तापमान आणि इच्छित तापमान यांच्यातील फरक घेतला जातो, समायोजित गुणांकाने गुणाकार केला जातो आणि आउटपुट सिग्नल प्राप्त होतो, जो वाल्ववर लागू केला पाहिजे. त्या. डिग्री कमी होताच, हीटिंग प्रक्रिया सुरू होते, ते इच्छित चिन्हापेक्षा वर जातात - ते बंद होते किंवा अगदी थंड होते.
त्यानंतर अविभाज्य घटक येतो, जो दिलेल्या स्तरावर आपले तापमान राखण्यासाठी पर्यावरणाच्या किंवा इतर त्रासदायक प्रभावांची भरपाई करण्यासाठी डिझाइन केलेले आहे. नेहमी नियंत्रित केल्या जाणार्या उपकरणांवर परिणाम करणारे अतिरिक्त घटक असल्याने, आनुपातिक घटकाची गणना करण्यासाठी डेटा प्राप्त होईपर्यंत आकृती आधीच बदलत आहे. आणि बाह्य प्रभाव जितका जास्त असेल तितकाच इंडिकेटरचे चढउतार अधिक मजबूत होतात. पॉवर लाटे होतात.
अविभाज्य घटक, मागील तापमान मूल्यांवर आधारित, जर ते बदलले असेल तर त्याचे मूल्य परत करण्याचा प्रयत्न करतो. खालील व्हिडिओमध्ये प्रक्रियेचे अधिक तपशीलवार वर्णन केले आहे.
आणि नंतर रेग्युलेटरचे आउटपुट सिग्नल, गुणांकानुसार, तापमान वाढवण्यासाठी किंवा कमी करण्यासाठी लागू केले जाते. कालांतराने, बाह्य घटकांची भरपाई करणारे मूल्य निवडले जाते आणि उडी अदृश्य होते.
स्थिर त्रुटीची गणना करून त्रुटी दूर करण्यासाठी इंटिग्रलचा वापर केला जातो. या प्रक्रियेतील मुख्य गोष्ट म्हणजे योग्य गुणांक निवडणे, अन्यथा त्रुटी (विसंगत) अविभाज्य घटकावर देखील परिणाम करेल.
पीआयडीचा तिसरा घटक भिन्नता आहे. सिस्टमवरील प्रभाव आणि फीडबॅक दरम्यान होणाऱ्या विलंबांच्या प्रभावाची भरपाई करण्यासाठी हे डिझाइन केले आहे. तापमान इच्छित पातळीपर्यंत पोहोचेपर्यंत आनुपातिक नियंत्रक वीज पुरवतो, परंतु जेव्हा माहिती डिव्हाइसवर जाते, विशेषत: मोठ्या मूल्यांवर, त्रुटी नेहमी उद्भवतात. यामुळे ओव्हरहाटिंग होऊ शकते. विभेदक विलंब किंवा पर्यावरणीय प्रभावामुळे होणाऱ्या विचलनाचा अंदाज लावतो आणि आधीच पुरवलेली शक्ती कमी करतो.
पीआयडी कंट्रोलर ट्यूनिंग
पीआयडी कंट्रोलर ट्यूनिंग 2 पद्धतींनी केले जाते:
- सिंथेसिस म्हणजे सिस्टमच्या मॉडेलवर आधारित पॅरामीटर्सची गणना. ही सेटिंग अचूक आहे, परंतु स्वयंचलित नियंत्रणाच्या सिद्धांताचे सखोल ज्ञान आवश्यक आहे. हे फक्त अभियंते आणि शास्त्रज्ञांच्या अधीन आहे. उपभोगाची वैशिष्ट्ये काढून टाकणे आणि गणना करणे आवश्यक आहे.
- मॅन्युअल पद्धत चाचणी आणि त्रुटीवर आधारित आहे. हे करण्यासाठी, आधीच तयार झालेल्या सिस्टमचा डेटा आधार म्हणून घेतला जातो, नियामकाच्या एक किंवा अधिक गुणांकांमध्ये काही समायोजन केले जातात. चालू केल्यानंतर आणि अंतिम निकालाचे निरीक्षण केल्यानंतर, पॅरामीटर्स योग्य दिशेने बदलले जातात. आणि असेच कार्यप्रदर्शनाची इच्छित पातळी गाठेपर्यंत.
विश्लेषण आणि ट्यूनिंगची सैद्धांतिक पद्धत सराव मध्ये क्वचितच वापरली जाते, जे नियंत्रण ऑब्जेक्टच्या वैशिष्ट्यांचे अज्ञान आणि संभाव्य त्रासदायक प्रभावांच्या समूहामुळे होते. प्रणालीचे निरीक्षण करण्यावर आधारित प्रायोगिक पद्धती अधिक सामान्य आहेत.
रेग्युलेटरचे गुणांक समायोजित करण्यासाठी प्रोग्रामच्या नियंत्रणाखाली आधुनिक स्वयंचलित प्रक्रिया विशेष मॉड्यूल्स म्हणून लागू केल्या जातात.
पीआयडी कंट्रोलरचा उद्देश
पीआयडी कंट्रोलर आवश्यक स्तरावर विशिष्ट मूल्य राखण्यासाठी डिझाइन केले आहे - तापमान, दाब, टाकीमधील पातळी, पाइपलाइनमधील प्रवाह, एखाद्या गोष्टीची एकाग्रता इत्यादी, स्वयंचलित नियंत्रण वाल्व सारख्या अॅक्ट्युएटरवरील नियंत्रण क्रिया बदलून, त्याच्या सेटिंगसाठी आनुपातिक, एकत्रीकरण, भिन्नता प्रमाण वापरणे.
वापराचा उद्देश एक अचूक नियंत्रण सिग्नल प्राप्त करणे आहे जे मोठ्या उद्योगांना आणि अगदी पॉवर प्लांट अणुभट्ट्या नियंत्रित करण्यास सक्षम आहे.
तापमान नियंत्रण उदाहरण
तापमान नियंत्रित करण्यासाठी अनेकदा पीआयडी कंट्रोलर वापरले जातात, चला टाकीमध्ये पाणी गरम करण्याचे एक साधे उदाहरण घेऊ आणि या स्वयंचलित प्रक्रियेचा विचार करूया.
कंटेनरमध्ये एक द्रव ओतला जातो, जो इच्छित तपमानावर गरम केला पाहिजे आणि दिलेल्या स्तरावर ठेवला पाहिजे. टाकीच्या आत तापमान सेन्सर स्थापित केला आहे - थर्मोकूपल किंवा प्रतिरोधक थर्मामीटर आणि थेट पीआयडी कंट्रोलरशी जोडलेले आहे.
द्रव गरम करण्यासाठी, आम्ही खालील आकृतीमध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, स्वयंचलित नियंत्रण वाल्वसह वाफेचा पुरवठा करू. वाल्व स्वतः नियामकाकडून सिग्नल प्राप्त करतो.ऑपरेटर पीआयडी कंट्रोलरमध्ये तापमान सेटपॉईंट मूल्य प्रविष्ट करतो, जे टाकीमध्ये राखले जाणे आवश्यक आहे.
जर कंट्रोलर गुणांक योग्यरित्या सेट केले नाहीत तर, पाण्याच्या तापमानात वाढ होईल, वाल्व एकतर पूर्णपणे उघडे किंवा पूर्णपणे बंद असेल. या प्रकरणात, पीआयडी कंट्रोलर गुणांकांची गणना करणे आणि ते पुन्हा प्रविष्ट करणे आवश्यक आहे. जर सर्वकाही योग्यरित्या केले गेले असेल तर, थोड्या कालावधीनंतर सिस्टम प्रक्रिया पूर्ण करेल आणि टाकीमधील तापमान दिलेल्या स्तरावर राखले जाईल, तर नियंत्रण वाल्व उघडण्याची डिग्री मध्यम स्थितीत असेल.
तत्सम लेख:
