Tuairimí: 0 Údar: Eagarthóir Láithreáin Foilsiú Am: 2025-06-13 Tionscnamh: Suigh
Taobh thiar de chórais uathoibrithe gan áireamh a rialaíonn teocht gan stró, a choinníonn brú beacht, nó a choinníonn mótar ag luas tairiseach, tá algartam galánta agus cumhachtach ag an obair go ciúin. Is minic a chuirtear síos air mar 'an t -obair oibre tionsclaíoch nua -aimseartha,' ach ní thuigeann go leor daoine a bhaineann leas as a chruinneas an dóigh a bhfeidhmíonn sé. Bheadh go leor próiseas uathoibrithe, dá bhfágfaí gan iad a sheiceáil, ag fulaingt ó éagobhsaíocht fhiáin, ag cur isteach i gcónaí ar a gcuid spriocanna, nó ag taispeáint freagairtí sluggish, neamhéifeachtúla. Maidir leis na dúshláin seo, ní rogha é rialú láimhe.
Is é seo an áit a dtagann an t-algartam comhréireach-díorthach (algartam rialaithe PID) isteach. Ar feadh beagnach céad bliain, is é an t-algartam is mó a úsáidtear agus a bhfuil muinín aige as chun córais uathoibrithe cobhsaí, éifeachtúla agus iontaofa a chruthú. Déanfaidh an treoir seo an coincheap riachtanach seo a dhíspreagadh. Déanfaimid briseadh síos go díreach cad is algartam rialaithe PID ann, conas a oibríonn gach ceann dá thrí chomhpháirt bhunúsacha ar aon dul, cén fáth go bhfuil sé chomh ríthábhachtach do ghléasanna nua -aimseartha cosúil le a Tiomáint minicíochta athraitheach , agus conas dul i ngleic leis an ealaín chriticiúil a bhaineann le tiúnadh don fheidhmíocht is fearr. Tá tuiscint ar an algartam seo ríthábhachtach chun leibhéal níos airde rialaithe próisis a dhíghlasáil.
Chun an t -algartam rialaithe PID a thuiscint, ní mór duit a chroífheidhm a thuiscint ar dtús: 'Setpoint' a choinneáil inmhianaithe trí aschur córais a bhainistiú go ciallmhar. Is é an caighdeán óir é do rialú aiseolais lúb dúnta.
Samhlaigh gur mian leat teocht umar uisce a choinneáil ag 70 ° C díreach. Is é an 70 ° C seo do phointe. Soláthraíonn braiteoir teochta san umar an teocht reatha, arb é an t -athróg próisis é. Ríomhann an t -algartam rialaithe PID luach 'earráid' go leanúnach, agus is é sin an difríocht idir an pointe socraithe agus an t -athróg próisis (earráid = setPoint - athróg próisis).
Is é cuspóir iomlán an algartam rialaithe PID aschur rialaithe (cosúil le gné téimh) a láimhseáil sa chaoi is go dtiomáineann sé an earráid seo go nialas chomh tapa agus chomh réidh agus is féidir. Baineann sé é seo amach trí shuim ualaithe de thrí ghníomh rialaithe ar leith: comhréireach, lárnach, agus díorthach. Tá an t -algartam rialaithe PID ina shárshaothar de fhreagra dinimiciúil.
Is é an téarma comhréireach príomhfhórsa tiomána an algartam rialaithe PID. Gineann sé aschur rialaithe atá comhréireach go díreach le méid na hearráide reatha.
Conas a oibríonn sé: Mar thoradh ar earráid mhór bíonn gníomh ceartaitheach mór. Mar thoradh ar earráid bheag bíonn gníomh ceartaitheach beag.
Analaí: Smaoinigh air mar an cos gáis i do charr. Dá mhéad atá do luas reatha faoi bhun na luasteorainn (an pointe), is ea is deacra a bhrúnn tú an cos. Soláthraíonn an gníomh comhréireach seo an freagra tosaigh, láidir ar dhifríochtaí cearta.
Mar sin féin, is minic a bhíonn teorannú ag rialú comhréireach amháin. I go leor córas, sroichfidh sé pointe nach bhfuil an gníomh ceartaitheach sách maith chun deireadh a chur leis an earráid, agus mar thoradh air sin beidh earráid bheag ach leanúnach 'seasta.
Féachann an téarma lárnach ar stair na hearráide. Déanann sé achoimre leanúnach ar an luach earráide le himeacht ama, nó comhtháthaíonn sé.
Conas a oibríonn sé: Chomh fada agus a leanann earráid neamh-náid, leanfaidh an téarma lárnach ag fás, ag cur níos mó agus níos mó fórsa ceartaitheach leis an aschur. Tá an gníomh seo deartha go sonrach chun deireadh a chur leis an earráid seasta-stáit atá fágtha taobh thiar de ag an rialtóir comhréireach amháin.
Analaí: Tá tú ag tiomáint suas an cnoc, agus níl freagra comhréireach do rialaithe cúrsála sách láidir go leor chun an luasteorainn a choinneáil. Socraíonn an carr ag 2 mph faoi bhun an phointe. Fógraíonn an chomhpháirt lárnach den algartam rialaithe PID an earráid leanúnach seo thar cúpla soicind, carnann sé é, agus insíonn sé don inneall beagán níos mó cumhachta a chur leis go dtí go bhfuil an carr go beacht ag an luasteorainn agus go bhfanann sé ann.
Cinntíonn an gníomh lárnach cruinneas dochreidte, ach má tá a ghnóthachan ró -ard, is féidir leis an bpointe a róshuim mar thoradh air. Braitheann éifeachtúlacht an algartam rialaithe PID ar fad ar an téarma seo a chothromú.
Is é an téarma díorthach an chuid is sofaisticiúla den algartam rialaithe PID. Ní fhéachann sé ar an earráid reatha nó ar na hearráidí roimhe seo; Ina áit sin, féachann sé ar ráta athraithe na hearráide.
Conas a oibríonn sé: Tá an téarma díorthach ag súil le hiompar na hearráide amach anseo. Má tá an earráid ag druidim isteach ar nialas go han -tapa, cuireann an téarma díorthach fórsa coscánaithe nó dampála i bhfeidhm ar an aschur chun cosc a chur ar an gcóras eitilt thar an bpointe.
Analaí: De réir mar a théann do charr i ngleic go tapa leis an luas inmhianaithe, déanann tú an cos gáis a mhaolú go huathoibríoch sula sroicheann tú é chun a chinntiú go mbeidh tuirlingt réidh, bog ar an sprioc. Sin é go díreach a dhéanann an téarma díorthach. Déanann sé an freagra a mhaolú, laghdaíonn sé róshuim, agus feabhsaíonn sé cobhsaíocht an chórais.
Cé go bhfuil rialú cumhachtach, díorthach an -íogair do thorann tomhais ó bhraiteoirí. I gcórais le haiseolas 'Jumpy', is féidir leis iompraíocht chorránach a chruthú, agus sin an fáth a bhfágtar ar lár é uaireanta, agus mar thoradh air sin tá rialtóir PI. Mar sin féin, i gcás algartam rialaithe PID iomlán, tá an ghné thuarthach seo ríthábhachtach maidir le feidhmíocht ard.
Ní cleachtadh acadúil amháin é algartam rialaithe PID dea-thiúnta a chur i bhfeidhm; Soláthraíonn sé buntáistí inláimhsithe, intomhaiste atá ríthábhachtach don tionscal nua -aimseartha. Is é atá i algartam rialaithe PID a fhorghníomhaítear i gceart ná cluiche cluiche.
Beachtas méadaithe: Is é an buntáiste croí an cumas an bhearna idir an pointe inmhianaithe agus an t -athróg próisis iarbhír a laghdú go suntasach, rud a fhágann go mbeidh caighdeán comhsheasmhach táirge agus feidhmíocht iontaofa ann. Fágann an t -algartam rialaithe PID seo gur féidir é a dhéanamh.
Cobhsaíocht fheabhsaithe: Athraíonn algartam rialaithe PID dea-thiúnta próiseas chaotic, ascalaithe go ceann réidh agus cobhsaí. Déanann sé luaineachtaí a d'fhéadfadh damáiste a dhéanamh do threalamh nó do tháirgí a dhíothú ar shlí eile.
Caomhnú Fuinnimh: Tríd an ró-cheartú leanúnach agus an rothaíocht fhrith-rialaithe a sheachaint, cinntíonn an t-algartam rialaithe PID nach n-úsáideann mótair, téitheoirí, agus comhlaí ach an méid beacht fuinnimh atá ag teastáil. Eascraíonn laghduithe suntasacha ar chostais oibriúcháin as seo.
Caitheamh agus cuimilt laghdaithe: Tá na coigeartuithe réidh, rialaithe a sholáthraíonn algartam rialaithe PID i bhfad níos réidh ar chomhpháirteanna meicniúla cosúil le comhlaí, caidéil, agus giarbhoscaí ná tosaíonn agus stadanna tobann. Is ionann é seo agus saolré níos faide trealaimh agus costais chothabhála níos ísle.
Uathoibriú iomlán: Déanann an t -algartam rialaithe PID tascanna rialachán casta a uathoibriú go héifeachtach, ag saoradh oibreoirí daonna agus ag baint amach leibhéal comhsheasmhachta nach féidir a mhacasamhlú de láimh.
Tá ceann de na feidhmchláir is coitianta agus is cumhachtaí den algartam rialaithe PID inniu laistigh de a VFD (tiomáint minicíochta athraitheach). Tá an teaglaim seo tar éis tionscail a réabhlóidiú ó HVAC go cóireáil uisce.
Is gléas é VFD a rialaíonn luas mótair AC trí mhinicíocht na cumhachta leictreachais a sholáthraíonn sé a athrú. De réir a chéile, ní sheolann VFD a ritheann i mód “lúb oscailte” ordú ar luas sonrach.
Chun córas cliste, féinrialála a chruthú, tugtar isteach lúb aiseolais. Is é an trasduchtóir-mar bhraiteoir brú, méadar sreafa, nó tóireadóir teochta-an t-athróg próisis agus cuireann sé comhartha aiseolais (comhartha aschur 4-20mA nó 0-10VDC de ghnáth) ar ais go dtí an VFD. Tá algartam rialaithe PID tógtha ag an gcuid is mó de na haonaid VFD nua-aimseartha. Éiríonn an fheidhm rialaithe PID inmheánach seo mar inchinn na hoibríochta, ag baint úsáide as aiseolas an trasducóra chun luas an mhótair a choigeartú go huathoibríoch chun an pointe a choinneáil.
A ligean ar a léiriú le cás coiteann: córas caidéil teanndáileog a chaithfidh brú uisce leanúnach de 50 psi a choinneáil i bpluiméireacht foirgnimh.
An cás gan PID: bheadh an caidéal as nó ag rith ag luas 100%. Bheadh sé seo ina chúis le spící brú ollmhór (casúr uisce), éilíonn sé umar mór brú chun an córas a mhaolú, agus a bheith thar a bheith mí -éifeachtach.
An cás le algartam rialaithe PID sa VFD:
Socrú: Tá trasduchtóir brú suiteáilte ar an líne uisce agus tá sé sreangaithe ar ionchur aschur an VFD. Tá an pointe atá ag teastáil de 50 psi cláraithe sa VFD.
Gníomh: Osclaíonn duine éigin faucet, agus titeann an brú go 45 psi. Seolann an trasduchtóir comhartha chuig an VFD a léiríonn an titim.
Freagra: Ríomhann algartam rialaithe PID inmheánach an VFD earráid mhór. Tosaíonn an téarma comhréireach láithreach, rud a fhágann go bhfuil an VFD ag dul suas luas an mhótair go tapa. Tosaíonn an téarma lárnach ag carnadh na hearráide lena chinntiú nach socraíonn sé faoi bhun 50 psi.
Cobhsú: De réir mar a théann an brú i bhfeidhm go tapa ar an bpointe 50 psi, tá téarma díorthach an algartam rialaithe PID ag súil leis an teacht agus insíonn sé don mhótar maolú a dhéanamh, rud a choisceann ró -ró -ró -mhaolú. Ansin déanann an VFD luas an mhótair a mhodhnú go foirfe chun an brú a choinneáil seasta ag díreach 50 psi, is cuma cé mhéad faucets atá oscailte. Cuireann an úsáid seo as an algartam rialaithe PID agus an VFD deireadh leis an ngá atá le comhlaí casta brú-rialaithe meicniúla agus sábhálann sé méideanna ollmhóra fuinnimh.
Ní stopann an sineirgíocht idir an algartam rialaithe PID agus an VFD ansin. Baineann an treocht is déanaí le ciseal eile de bharrfheabhsú. Nuair a bheidh an t -algartam rialaithe PID tar éis luas an mhótair a chobhsú chun freastal ar éileamh an phróisis, is féidir le halgartaim 'rialú fuinnimh gníomhach' a ghlacadh.
Laghdaíonn an t -algartam tánaisteach seo go ciallmhar agus go hincriminteach an voltas atá á sholáthar don mhótar ag an luas seasta sin. Déanann sé monatóireacht i gcónaí ar pharaiméadair mhótair ar nós duillín agus sruth chun an t -íosvoltas iomlán a theastaíonn chun an chasmhóimint riachtanach a sholáthar. Tríd an bhflosc maighnéadach sa chroílár a laghdú, is féidir leis an modh seo croí-chaillteanais mótair a laghdú agus 2-10% breise a bhaint amach i gcoigilteas fuinnimh ar bharr an choigiltis a chuir an rialú PID agus an VFD ar fáil cheana féin. Is sampla iontach é seo de algartam rialaithe PID nua -aimseartha atá ag obair i gcomhar le loighic chliste eile.
Níl algartam rialaithe PID ach chomh maith lena thiúnadh. Is é 'Tiúnadh' an próiseas chun na luachanna gnóthachain is fearr a shocrú do théarmaí P, I, agus D. Is é an sprioc ná freagra tapa a bhaint amach ar athruithe a bhfuil ró -ró -ró -ró -ró -íseal agus gan aon ascalaithe. D'fhéadfaí a rá gurb é seo an ghné is tábhachtaí de algartam rialaithe PID a chur i bhfeidhm.
Is féidir leis na luachanna gnóthachain mícheart córas a dhéanamh níos measa ná gan aon smacht a bheith aige ar chor ar bith.
| Droch -riocht tiúnadh as | a dtagann iompar córais mar thoradh air |
|---|---|
| Gnóthachan comhréireach (p) ró -ard | Éiríonn an córas ionsaitheach agus ascanaíonn sé go fiáin timpeall an phointe, gan réiteach síos riamh. |
| Gnóthachan lárnach (i) ró -ard | Cuirfidh an córas ró -mhaolú ar an bpointe seo go suntasach agus tógfaidh sé tréimhse an -fhada le socrú. |
| Gnóthachan díorthach (d) ró -ard | Éiríonn an córas 'twitchy' agus tá sé ró-íogair d'aon torann braiteora, as a dtiocfaidh éagobhsaíocht. |
Cé go bhfuil gnéithe uathoibríoch ar go leor rialtóirí nua-aimseartha, is scil luachmhar é tuiscint a fháil ar an bpróiseas tiúnta láimhe. Is cur chuige innealtóireachta clasaiceach é modh Ziegler-Nichols chun luachanna maithe tosaithe a aimsiú do do algartam rialaithe PID.
Tosaigh le nialas: Cuir tús le do luachanna gnóthachain (I) agus díorthach (d) a shocrú go nialas. Casann sé seo an rialaitheoir ina rialtóir comhréireach amháin.
Gnóthachan comhréireach (p) a mhéadú: Leis an gcóras ag rith, méadaigh an gnóthachan P go mall. Mar a dhéanann tú, tosóidh an córas ag ascailt. Lean ort ag méadú p go dtí go sroicheann an córas pointe ina n -osclaíonn sé ar ráta seasmhach, seasmhach agus leanúnach. Tugtar an 'gnóthachan deiridh' (Ku) ar an luach P seo.
Tomhais an tréimhse ascalaithe: Cé go bhfuil an córas ag ascailt go seasta, tomhais an t -am a thógann sé ar thonn iomlán ascalaithe (ó bhuaic amháin go dtí an chéad cheann eile). Is é an t -am seo an 'tréimhse deiridh' (TU).
Ríomh na gnóthachain: Anois, bain úsáid as na foirmlí bunaithe ar Ziegler-Nichols chun do luachanna gnóthachain tosaigh a ríomh. Le haghaidh algartam caighdeánach rialaithe PID:
P gnóthachan = 0.6 * ku
Gnóthaím = 2 * p gnóthachan / tu
D gnóthachan = p gnóthachan * tu / 8
Mionchoigeartú: Is túsphointe den scoth iad na luachanna ríofa seo. As seo, déan coigeartuithe beaga, incriminteacha ar na téarmaí P, I, agus D chun freagairt an chórais a dhéanamh ar riachtanais do iarratais ar leith (m.sh. freagra níos tapúla vs níos lú ró -ró -róshuim). Tá an próiseas seo ríthábhachtach chun an t -algartam rialaithe PID a mhaolú.
Ríomhann algartam rialaithe PID suímh an luach iomlán aschuir iomlán a theastaíonn i ngach timthriall (m.sh., 'Socraigh an téitheoir go 75% cumhacht'). Ní ríomhann algartam rialaithe incriminteach PID ach an t -athrú is gá ón aschur roimhe seo (m.sh. 'cumhacht téitheoir a mhéadú faoi 2%'). Is féidir leis an gcur chuige incriminteach a bheith níos sábháilte i roinnt córas, toisc go gcuireann sé cosc ar léimneach mór, tobann san aschur má athraíonn an rialaitheoir go hachomair.
I bpróisis le go leor tomhais 'torann' - rud a chiallaíonn go n -athraíonn an t -aiseolas braiteora go tapa agus go horbhuanach - is féidir leis an téarma díorthach an torann seo a mhíthuiscint mar athrú tapa ar earráid agus a chur faoi deara go mbeidh an t -aschur éagobhsaí. Sna lúba coitianta seo 'noisy', is cleachtas caighdeánach é an gnóthachan d a shocrú go nialas agus oibriú ag baint úsáide as rialú PID amháin (go sonrach, PI Control).
Is é an t -ró -róshuim ná nuair a bhíonn an próiseas athraitheach ag dul thar an bpointe sula socraítear ar ais. Is comhartha clasaiceach é go bhfuil an gnóthachan lárnach (i) ró -ard, rud a fhágann go bhfuil an iomarca gníomhaíochta ceartaitheach ag an rialaitheoir. Is féidir é a bheith mar thoradh ar ghnóthachan díorthach (d) neamhleor chun an freagra a mhaolú. Chun é a shocrú, ba chóir duit iarracht a dhéanamh an gnóthachan lárnach a laghdú ar dtús.
Sea, go hiomlán. Tá A PLC (rialtóir loighce ríomhchláraithe) ar cheann de na hardáin is coitianta chun algartam rialaithe PID a chur i bhfeidhm. Tá bloic fheidhm PID tiomnaithe, tógtha isteach ag an gcuid is mó de na PLCanna nua-aimseartha a fhágann go bhfuil cumraíocht simplí. Is minic a dhéanann an PLC an ríomh rialaithe PID agus ansin seolann sé an comhartha aschuir aschuir mar thoradh ar VFD nó comhla rialaithe.
Is teist é an t -algartam rialaithe PID ar innealtóireacht galánta agus éifeachtach. Is uirlis bhunúsach, chumhachtach agus thar a bheith solúbtha í a chruthaíonn bunchloch uathoibriú tionsclaíoch nua -aimseartha. Tríd a fhreagairt chomhréireach ar an láthair a chothromú go saineolach, a bhreithniú lárnach ar an am atá thart, agus a thuar díorthach ar an todhchaí, tugann algartam rialaithe PID cobhsaíocht, éifeachtúlacht, agus cruinneas thar cuimse do chórais a bheadh chaotic, míshuaimhneach, agus neamhiontaofa.
Ón rialtóir teochta is simplí go dtí an VFD is úire a ghiarálann gnáthaimh chasta coigilte fuinnimh, is é an t-algartam rialaithe PID an snáithe coiteann. Is é atá i gceist le máistreacht a phrionsabal agus an ealaín a bhaineann lena thiúnadh ná scil bhunchloch le haghaidh aon ghairmí seasaimh i réimsí na hinnealtóireachta, an uathoibrithe agus an rialaithe próisis.
