តើ​អ្វី​ទៅ​ជា​ក្បួន​ដោះស្រាយ​ការ​ត្រួត​ពិនិត្យ PID?

នៅពីក្រោយប្រព័ន្ធស្វ័យប្រវត្តិរាប់មិនអស់ ដែលគ្រប់គ្រងសីតុណ្ហភាពយ៉ាងល្អឥតខ្ចោះ រក្សាសម្ពាធច្បាស់លាស់ ឬកាន់ម៉ូទ័រក្នុងល្បឿនថេរ ក្បួនដោះស្រាយដ៏ប្រណិត និងមានឥទ្ធិពលគឺស្ងាត់នៅកន្លែងធ្វើការ។ ជារឿយៗវាត្រូវបានពិពណ៌នាថាជា 'សេះឧស្សាហកម្មទំនើប' ប៉ុន្តែមនុស្សជាច្រើនដែលបានទទួលអត្ថប្រយោជន៍ពីភាពជាក់លាក់របស់វា មិនទាន់យល់ច្បាស់អំពីរបៀបដែលវាដំណើរការនោះទេ។ ដំណើរការស្វ័យប្រវត្តិជាច្រើន ប្រសិនបើមិនបានត្រួតពិនិត្យ វានឹងទទួលរងពីអស្ថិរភាពព្រៃ វាយលុកគោលដៅរបស់ពួកគេឥតឈប់ឈរ ឬបង្ហាញពីការឆ្លើយតបយឺត និងគ្មានប្រសិទ្ធភាព។ សម្រាប់បញ្ហាប្រឈមទាំងនេះ ការគ្រប់គ្រងដោយដៃមិនមែនជាជម្រើសទេ។

នេះគឺជាកន្លែងដែលសមាមាត្រ-អាំងតេក្រាល-ដេរីវេ (ក្បួនដោះស្រាយការគ្រប់គ្រង PID) ចូលមក។ ជិតមួយសតវត្ស វានៅតែជាក្បួនដោះស្រាយដែលត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយ និងគួរឱ្យទុកចិត្តបំផុតសម្រាប់ការបង្កើតប្រព័ន្ធស្វ័យប្រវត្តិដែលមានស្ថេរភាព ប្រសិទ្ធភាព និងអាចទុកចិត្តបាន។ មគ្គុទ្ទេសក៍នេះនឹងបង្ហាញអំពីគំនិតសំខាន់នេះ។ យើងនឹងទម្លាយឱ្យច្បាស់នូវអ្វីដែលជាក្បួនដោះស្រាយការគ្រប់គ្រង PID ថាតើធាតុផ្សំជាមូលដ្ឋានទាំងបីរបស់វាដំណើរការដោយភាពចុះសម្រុងគ្នា ហេតុអ្វីបានជាវាមានសារៈសំខាន់សម្រាប់ឧបករណ៍ទំនើបដូចជា ដ្រាយប្រេកង់អថេរ និងរបៀបចូលទៅជិតសិល្បៈដ៏សំខាន់នៃការលៃតម្រូវសម្រាប់ការអនុវត្តដ៏ល្អប្រសើរ។ ការយល់ដឹងអំពីក្បួនដោះស្រាយនេះគឺជាគន្លឹះក្នុងការដោះសោកម្រិតខ្ពស់នៃការគ្រប់គ្រងដំណើរការ។

តើការគ្រប់គ្រង PID គឺជាអ្វី? ការបំបែកសមាសធាតុស្នូលទាំងបី

ដើម្បីយល់ពីក្បួនដោះស្រាយការគ្រប់គ្រង PID ដំបូងអ្នកត្រូវតែចាប់យកមុខងារស្នូលរបស់វាជាមុនសិន៖ ដើម្បីរក្សា 'setpoint' ដែលចង់បានដោយគ្រប់គ្រងលទ្ធផលរបស់ប្រព័ន្ធដោយឆ្លាតវៃ។ វាគឺជាស្តង់ដារមាសសម្រាប់ការគ្រប់គ្រងមតិត្រឡប់ដោយបិទជិត។

គោលគំនិតស្នូល៖ រង្វិលជុំមតិយោបល់សម្រាប់ភាពជាក់លាក់

ស្រមៃថាអ្នកចង់រក្សាសីតុណ្ហភាពធុងទឹកនៅត្រឹម 70°C។ 70°C នេះគឺជាចំណុចកំណត់របស់អ្នក។ ឧបករណ៏សីតុណ្ហភាពនៅក្នុងធុងផ្តល់នូវសីតុណ្ហភាពបច្ចុប្បន្ន ដែលជាអថេរដំណើរការ។ PID Control Algorithm បន្តគណនាតម្លៃ 'error' ដែលគ្រាន់តែជាភាពខុសគ្នារវាង setpoint និង process variable (Error = Setpoint - Process Variable)។

គោលបំណងទាំងមូលនៃក្បួនដោះស្រាយការគ្រប់គ្រង PID គឺដើម្បីរៀបចំលទ្ធផលវត្ថុបញ្ជា (ដូចជាធាតុកំដៅ) តាមរបៀបដែលវាជំរុញកំហុសនេះទៅសូន្យឱ្យបានលឿន និងរលូនតាមដែលអាចធ្វើទៅបាន។ វាសម្រេចបានវាតាមរយៈផលបូកទម្ងន់នៃសកម្មភាពត្រួតពិនិត្យបីផ្សេងគ្នា៖ សមាមាត្រ អាំងតេក្រាល និងដេរីវេ។ ក្បួនដោះស្រាយការគ្រប់គ្រង PID គឺជាស្នាដៃនៃការឆ្លើយតបថាមវន្ត។

'P' – ការគ្រប់គ្រងសមាមាត្រ៖ អ្នកកែតម្រូវបច្ចុប្បន្ន

ពាក្យសមាមាត្រគឺជាកម្លាំងជំរុញចម្បងនៃ PID Control Algorithm ។ វាបង្កើតទិន្នផលវត្ថុបញ្ជាដែលសមាមាត្រដោយផ្ទាល់ទៅនឹងទំហំនៃកំហុសបច្ចុប្បន្ន។

• របៀបដែលវាដំណើរការ៖ កំហុសដ៏ធំមួយបណ្តាលឱ្យមានសកម្មភាពកែតម្រូវដ៏ធំមួយ។ កំហុសតូចមួយបណ្តាលឱ្យមានសកម្មភាពកែតម្រូវតូចមួយ។

• អាណាឡូក៖ គិតថាវាដូចជាឈ្នាន់ហ្គាសនៅក្នុងឡានរបស់អ្នក។ ល្បឿនបច្ចុប្បន្នរបស់អ្នកកាន់តែទាបជាងល្បឿនកំណត់ (ចំណុចកំណត់) អ្នកកាន់តែពិបាកចុចឈ្នាន់។ សកម្មភាពសមាមាត្រនេះផ្តល់នូវការឆ្លើយតបដ៏រឹងមាំដំបូងចំពោះគម្លាតត្រឹមត្រូវ។

ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការគ្រប់គ្រងសមាមាត្រតែម្នាក់ឯងជារឿយៗមានដែនកំណត់។ នៅក្នុងប្រព័ន្ធជាច្រើន វានឹងឈានដល់ចំណុចមួយដែលសកម្មភាពកែតម្រូវមិនគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីលុបបំបាត់កំហុសទាំងស្រុង ដែលបណ្តាលឱ្យមាន 'កំហុសស្ថានភាពស្ថិរភាព។' តូចមួយ ប៉ុន្តែនៅតែជាប់លាប់។ នេះគឺជាកន្លែងដែលសមាសធាតុបន្ទាប់នៃក្បួនដោះស្រាយការគ្រប់គ្រង PID ក្លាយជាចាំបាច់។

'ខ្ញុំ' - ការគ្រប់គ្រងអាំងតេក្រាល៖ បណ្តុំអតីតកាល

ពាក្យអាំងតេក្រាលមើលទៅលើប្រវត្តិនៃកំហុស។ វាបន្តបូកសរុប ឬរួមបញ្ចូលតម្លៃកំហុសតាមពេលវេលា។

• របៀបដែលវាដំណើរការ៖ ដរាបណាកំហុសមិនសូន្យនៅតែកើតមាន ពាក្យអាំងតេក្រាលនឹងបន្តកើនឡើង ដោយបន្ថែមកម្លាំងកែតម្រូវកាន់តែច្រើនទៅលទ្ធផល។ សកម្មភាពនេះត្រូវបានរចនាឡើងជាពិសេសដើម្បីលុបបំបាត់បញ្ហាស្ថិរភាពដែលបន្សល់ទុកដោយឧបករណ៍បញ្ជាសមាមាត្រប៉ុណ្ណោះ។

• អាណាឡូក៖ អ្នកកំពុងបើកបរឡើងចំណោត ហើយការឆ្លើយតបតាមសមាមាត្រនៃការគ្រប់គ្រងពេលបើកបររបស់អ្នកគឺមិនខ្លាំងគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីរក្សាល្បឿនកំណត់នោះទេ។ រថយន្ត​បើក​ក្នុង​ល្បឿន 2 ម៉ា​យ​ក្នុង​មួយ​ម៉ោង​ក្រោម​ចំណុច​កំណត់។ សមាសធាតុសំខាន់នៃក្បួនដោះស្រាយការគ្រប់គ្រង PID សម្គាល់ឃើញកំហុសជាប់រហូតនេះក្នុងរយៈពេលពីរបីវិនាទី កកកុញវា ហើយប្រាប់ម៉ាស៊ីនឱ្យបន្ថែមថាមពលបន្តិចទៀត រហូតទាល់តែរថយន្តបានកំណត់ល្បឿនយ៉ាងជាក់លាក់ ហើយស្នាក់នៅទីនោះ។

សកម្មភាពអាំងតេក្រាលធានានូវភាពត្រឹមត្រូវមិនគួរឱ្យជឿ ប៉ុន្តែប្រសិនបើការកើនឡើងរបស់វាត្រូវបានកំណត់ខ្ពស់ពេក វាអាចនាំឱ្យហួសការកំណត់។ ប្រសិទ្ធភាពនៃក្បួនដោះស្រាយការគ្រប់គ្រង PID ទាំងមូលអាស្រ័យលើតុល្យភាពពាក្យនេះ។

'D' – ការគ្រប់គ្រងដេរីវេ៖ អ្នកទស្សន៍ទាយអនាគត

ពាក្យដេរីវេគឺជាផ្នែកដ៏ស្មុគ្រស្មាញបំផុតនៃ PID Control Algorithm។ វាមិនមើលទៅលើកំហុសបច្ចុប្បន្ន ឬកំហុសអតីតកាលទេ។ ផ្ទុយទៅវិញ វាមើលទៅលើអត្រានៃការផ្លាស់ប្តូរនៃកំហុស។

• របៀបដែលវាដំណើរការ៖ ពាក្យដេរីវេ ព្យាករណ៍ពីអាកប្បកិរិយានាពេលអនាគតនៃកំហុស។ ប្រសិនបើ​កំហុស​បិទ​សូន្យ​យ៉ាង​លឿន ពាក្យ​និស្សន្ទវត្ថុ​នឹង​ប្រើ​កម្លាំង​ហ្វ្រាំង ឬ​កម្លាំង​សើម​ទៅ​នឹង​លទ្ធផល​ដើម្បី​ការពារ​ប្រព័ន្ធ​មិន​ឱ្យ​ហោះ​កាត់​ចំណុច​កំណត់។

• អាណាឡូក៖ នៅពេលដែលរថយន្តរបស់អ្នកខិតជិតដល់ល្បឿនដែលអ្នកចង់បាន នោះអ្នកបន្ធូរបន្ថយដោយសភាវគតិនៃឈ្នាន់ហ្គាស  មុនពេល  អ្នកទៅដល់វា ដើម្បីធានាបាននូវការចុះចតដោយរលូន និងទន់ៗនៅពេលកំណត់គោលដៅ។ នោះហើយជាអ្វីដែលពាក្យដេរីវេធ្វើ។ វាធ្វើឱ្យសើមនូវការឆ្លើយតប កាត់បន្ថយការហៀរសំបោរ និងធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវស្ថេរភាពប្រព័ន្ធ។

ខណៈពេលដែលមានថាមពលខ្លាំង ការគ្រប់គ្រងដេរីវេគឺមានភាពរសើបខ្លាំងចំពោះការវាស់វែងសំឡេងពីឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា។ នៅក្នុងប្រព័ន្ធដែលមានមតិកែលម្អ 'jumpy' វាអាចបណ្តាលឱ្យមានអាកប្បកិរិយាខុសប្រក្រតី ដែលជាមូលហេតុដែលពេលខ្លះវាត្រូវបានលុបចោល ដែលបណ្តាលឱ្យមានឧបករណ៍បញ្ជា PI ។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ សម្រាប់ក្បួនដោះស្រាយការគ្រប់គ្រង PID ពេញលេញ ធាតុព្យាករណ៍នេះគឺជាគន្លឹះនៃដំណើរការខ្ពស់។

ថាមពលក្នុងសកម្មភាព៖ ហេតុអ្វីត្រូវប្រើក្បួនដោះស្រាយការគ្រប់គ្រង PID?

ការអនុវត្តក្បួនដោះស្រាយការត្រួតពិនិត្យ PID ដែលបានកែសម្រួលយ៉ាងល្អគឺមិនមែនគ្រាន់តែជាលំហាត់សិក្សាប៉ុណ្ណោះទេ។ វាផ្តល់នូវគុណសម្បត្តិដែលអាចវាស់វែងបាន ជាក់ស្តែង ដែលមានសារៈសំខាន់សម្រាប់ឧស្សាហកម្មទំនើប។ ក្បួនដោះស្រាយការគ្រប់គ្រង PID ដែលបានប្រតិបត្តិយ៉ាងត្រឹមត្រូវគឺជាកម្មវិធីផ្លាស់ប្តូរហ្គេម។

• ភាពជាក់លាក់ខ្ពស់៖ អត្ថប្រយោជន៍ស្នូលគឺសមត្ថភាពក្នុងការកាត់បន្ថយគម្លាតរវាងចំណុចកំណត់ដែលចង់បាន និងអថេរដំណើរការជាក់ស្តែង ដែលនាំឱ្យផលិតផលមានគុណភាពជាប់លាប់ និងដំណើរការដែលអាចទុកចិត្តបាន។ ក្បួនដោះស្រាយការគ្រប់គ្រង PID ធ្វើឱ្យវាអាចធ្វើទៅបាន។

• ស្ថេរភាពប្រសើរឡើង៖ ក្បួនដោះស្រាយការគ្រប់គ្រង PID ដែលបានកែសម្រួលយ៉ាងល្អបំប្លែងដំណើរការដែលមានភាពវឹកវរ លំយោលទៅជារលូន និងស្ថិរភាព។ វាទប់ទល់នឹងភាពប្រែប្រួលដែលអាចបំផ្លាញឧបករណ៍ ឬផលិតផលខូច។

• ការអភិរក្សថាមពល៖ ដោយជៀសវាងការកែតម្រូវហួសកាលកំណត់ និងការជិះកង់ដោយចៃដន្យនៃការគ្រប់គ្រង បើក/បិទ ក្បួនដោះស្រាយ PID Control Algorithm ធានាថាម៉ូទ័រ ម៉ាស៊ីនកម្តៅ និងវ៉ាល់ប្រើតែបរិមាណជាក់លាក់នៃថាមពលដែលត្រូវការ។ នេះនាំឱ្យមានការកាត់បន្ថយយ៉ាងសំខាន់ក្នុងការចំណាយប្រតិបត្តិការ។

• កាត់បន្ថយការពាក់ និងការរហែក៖ ការលៃតម្រូវរលូន និងគ្រប់គ្រងដែលផ្តល់ដោយ PID Control Algorithm គឺមានភាពទន់ភ្លន់ជាងចំពោះសមាសធាតុមេកានិចដូចជា វ៉ាល់ ស្នប់ និងប្រអប់លេខ ជាងការចាប់ផ្តើម និងបញ្ឈប់ភ្លាមៗ។ នេះបកប្រែដោយផ្ទាល់ទៅអាយុកាលឧបករណ៍យូរជាង និងថ្លៃថែទាំទាប។

• ស្វ័យប្រវត្តិកម្មពេញលេញ៖ ក្បួនដោះស្រាយការគ្រប់គ្រង PID មានប្រសិទ្ធភាពស្វ័យប្រវត្តិកម្មភារកិច្ចបទប្បញ្ញត្តិស្មុគស្មាញ ដោះលែងប្រតិបត្តិកររបស់មនុស្ស និងសម្រេចបាននូវកម្រិតនៃភាពស៊ីសង្វាក់គ្នាដែលមិនអាចចម្លងដោយដៃបាន។

ការផ្គូផ្គងដ៏ល្អឥតខ្ចោះ: របៀបដែល PID គ្រប់គ្រងក្បួនដោះស្រាយបង្កើនប្រសិទ្ធភាព VFDs

កម្មវិធីមួយក្នុងចំណោមកម្មវិធីសាមញ្ញបំផុត និងមានឥទ្ធិពលបំផុតនៃ PID Control Algorithm សព្វថ្ងៃនេះគឺនៅក្នុង a VFD  (ដ្រាយប្រេកង់អថេរ) ។ ការរួមបញ្ចូលគ្នានេះបានធ្វើបដិវត្តឧស្សាហកម្មពី HVAC ទៅជាការព្យាបាលទឹក។

ការយល់ដឹងអំពីទំនាក់ទំនង VFD និង Transducer

VFD គឺជាឧបករណ៍ដែលគ្រប់គ្រងល្បឿនរបស់ម៉ូទ័រ AC ដោយផ្លាស់ប្តូរប្រេកង់នៃថាមពលអគ្គិសនីដែលវាផ្គត់ផ្គង់។ ដោយខ្លួនវាផ្ទាល់ VFD ដែលដំណើរការក្នុងរបៀប 'open-loop' គ្រាន់តែផ្ញើពាក្យបញ្ជាសម្រាប់ល្បឿនជាក់លាក់មួយ។

ដើម្បីបង្កើតប្រព័ន្ធគ្រប់គ្រងដោយខ្លួនឯងដ៏ឆ្លាតវៃ យើងណែនាំរង្វិលជុំមតិកែលម្អ។ ឧបករណ៍បញ្ជូន - ដូចជាឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាសម្ពាធ ឧបករណ៍វាស់ស្ទង់លំហូរ ឬការស៊ើបអង្កេតសីតុណ្ហភាព - វាស់អថេរដំណើរការ និងបញ្ជូនសញ្ញាមតិត្រឡប់ (ជាធម្មតាសញ្ញាអាណាឡូក 4-20mA ឬ 0-10Vdc) ត្រឡប់ទៅ VFD ។ អង្គភាព VFD ទំនើបភាគច្រើនមានក្បួនដោះស្រាយការគ្រប់គ្រង PID ដែលមានស្រាប់។ មុខងារត្រួតពិនិត្យ PID ខាងក្នុងនេះក្លាយជាខួរក្បាលនៃប្រតិបត្តិការ ដោយប្រើមតិត្រឡប់របស់ឧបករណ៍ប្តូរដើម្បីលៃតម្រូវល្បឿនរបស់ម៉ូទ័រដោយស្វ័យប្រវត្តិដើម្បីរក្សាចំណុចកំណត់។

ឧទាហរណ៍ពិភពលោកពិត៖ ការគ្រប់គ្រង PID នៅលើប្រព័ន្ធបូមទឹក។

ចូរយើងបង្ហាញជាមួយនឹងសេណារីយ៉ូទូទៅមួយ៖ ប្រព័ន្ធបូមជំរុញដែលត្រូវការរក្សាសម្ពាធទឹកថេរ 50 PSI នៅក្នុងប្រព័ន្ធទឹករបស់អគារ។

• សេណារីយ៉ូដោយគ្មាន PID៖ ស្នប់នឹងបិទ ឬដំណើរការក្នុងល្បឿន 100%។ នេះនឹងបណ្តាលឱ្យមានការកើនឡើងសម្ពាធដ៏ធំ (ញញួរទឹក) ត្រូវការធុងសម្ពាធធំមួយដើម្បីទប់ប្រព័ន្ធ ហើយគ្មានប្រសិទ្ធភាពមិនគួរឱ្យជឿ។

• សេណារីយ៉ូជាមួយក្បួនដោះស្រាយការគ្រប់គ្រង PID នៅក្នុង VFD៖

1. ការដំឡើង៖ ឧបករណ៍ប្តូរសម្ពាធមួយត្រូវបានតំឡើងនៅលើខ្សែទឹក ហើយបានភ្ជាប់ខ្សែទៅនឹងការបញ្ចូលអាណាឡូករបស់ VFD ។ ចំណុចកំណត់ដែលចង់បាននៃ 50 PSI ត្រូវបានសរសេរកម្មវិធីទៅក្នុង VFD ។

2. សកម្មភាព៖ មាននរណាម្នាក់បើក faucet ហើយសម្ពាធធ្លាក់ចុះដល់ 45 PSI ។ ឧបករណ៍ប្តូរបញ្ជូនសញ្ញាទៅ VFD ដែលបង្ហាញពីការធ្លាក់ចុះ។

3. ការឆ្លើយតប៖ ក្បួនដោះស្រាយការគ្រប់គ្រង PID ខាងក្នុងរបស់ VFD គណនាកំហុសដ៏ធំមួយ។ ពាក្យសមាមាត្រនឹងចាប់ផ្តើមភ្លាមៗ ដែលបណ្តាលឱ្យ VFD បង្កើនល្បឿនរបស់ម៉ូទ័រយ៉ាងលឿន។ ពាក្យអាំងតេក្រាលចាប់ផ្តើមប្រមូលផ្តុំកំហុសដើម្បីធានាថាវាមិនស្ថិតក្រោម 50 PSI ទេ។

4. ស្ថេរភាព៖ នៅពេលដែលសម្ពាធខិតទៅជិតចំណុចកំណត់ 50 PSI យ៉ាងរហ័ស ពាក្យស្លោកនៃក្បួនដោះស្រាយការគ្រប់គ្រង PID រំពឹងថានឹងមកដល់ ហើយប្រាប់ម៉ូទ័រឱ្យបន្ធូរបន្ថយ ការពារការហៀរ។ បន្ទាប់មក VFD កែប្រែល្បឿនរបស់ម៉ូទ័រយ៉ាងល្អឥតខ្ចោះ ដើម្បីរក្សាសម្ពាធឱ្យស្ថិតស្ថេរនៅត្រឹម 50 PSI ដោយមិនគិតពីចំនួន faucet ត្រូវបានបើក។ ការប្រើប្រាស់ PID Control Algorithm និង VFD នេះលុបបំបាត់តម្រូវការសម្រាប់សន្ទះគ្រប់គ្រងសម្ពាធមេកានិកស្មុគ្រស្មាញ និងសន្សំសំចៃថាមពលយ៉ាងច្រើន។

កម្រិតបន្ទាប់៖ PID ជាមួយក្បួនដោះស្រាយការគ្រប់គ្រងថាមពលសកម្ម

ការរួមបញ្ចូលគ្នារវាង PID Control Algorithm និង VFD មិនឈប់នៅទីនោះទេ។ និន្នាការចុងក្រោយបំផុតពាក់ព័ន្ធនឹងស្រទាប់មួយទៀតនៃការបង្កើនប្រសិទ្ធភាព។ នៅពេលដែល PID Control Algorithm បានធ្វើឲ្យល្បឿនរបស់ម៉ូទ័រមានស្ថេរភាព ដើម្បីបំពេញតម្រូវការដំណើរការ នោះក្បួនដោះស្រាយ 'Active Energy Control' កម្រិតខ្ពស់អាចគ្រប់គ្រងបាន។

ក្បួនដោះស្រាយបន្ទាប់បន្សំនេះដោយឆ្លាតវៃ និងបង្កើនបន្ថយ  វ៉ុល  ដែលត្រូវបានផ្គត់ផ្គង់ទៅម៉ូទ័រក្នុងល្បឿនថេរនោះ។ វាត្រួតពិនិត្យជានិច្ចនូវប៉ារ៉ាម៉ែត្រម៉ូទ័រដូចជាការរអិល និងចរន្ត ដើម្បីស្វែងរកវ៉ុលអប្បបរមាដាច់ខាតដែលត្រូវការដើម្បីផ្តល់កម្លាំងបង្វិលជុំចាំបាច់។ ដោយកាត់បន្ថយលំហូរម៉ាញ៉េទិចនៅក្នុងស្នូលម៉ូទ័រ វិធីសាស្ត្រនេះអាចកាត់បន្ថយការបាត់បង់ស្នូលម៉ូទ័រ និងសម្រេចបាននូវការសន្សំថាមពលបន្ថែម 2-10%  ពីលើ  ការសន្សំដែលបានផ្តល់រួចហើយដោយ PID Control និង VFD ។ នេះគឺជាឧទាហរណ៍ចម្បងនៃក្បួនដោះស្រាយការគ្រប់គ្រង PID ទំនើបដែលធ្វើការនៅក្នុងការប្រគុំតន្ត្រីជាមួយតក្កវិជ្ជាឆ្លាតវៃផ្សេងទៀត។

លើសពីមូលដ្ឋាន៖ សិល្បៈសំខាន់នៃការលៃតម្រូវឧបករណ៍បញ្ជា PID

ក្បួនដោះស្រាយការគ្រប់គ្រង PID គឺល្អដូចការលៃតម្រូវរបស់វា។ 'Tuning' គឺជាដំណើរការនៃការកំណត់តម្លៃទទួលបានល្អបំផុតសម្រាប់លក្ខខណ្ឌ P, I និង D។ គោលដៅគឺដើម្បីសម្រេចបាននូវការឆ្លើយតបយ៉ាងរហ័សចំពោះការផ្លាស់ប្តូរដោយមានការហក់លោតតិចបំផុត និងមិនមានលំយោល។ នេះគឺជាទិដ្ឋភាពដ៏សំខាន់បំផុតនៃការអនុវត្តក្បួនដោះស្រាយការគ្រប់គ្រង PID ។

ហេតុអ្វីបានជាការលៃតម្រូវ PID មានសារៈសំខាន់ដូច្នេះ? ហានិភ័យនៃរង្វិលជុំដែលបានកែតម្រូវមិនល្អ

តម្លៃដែលទទួលបានខុសអាចធ្វើឱ្យប្រព័ន្ធដំណើរការអាក្រក់ជាងការមិនមានការគ្រប់គ្រងទាល់តែសោះ។

ស្ថានភាព​ការ​លៃតម្រូវ​ខ្សោយ	​លទ្ធផល​នៃ​ប្រព័ន្ធ
សមាមាត្រ (P) ទទួលបានខ្ពស់ពេក	ប្រព័ន្ធនេះក្លាយជាឈ្លានពាន និងញ័រយ៉ាងព្រៃផ្សៃជុំវិញចំណុចកំណត់ ដោយមិនដែលបានដោះស្រាយ។
អាំងតេក្រាល (I) ទទួលបានខ្ពស់ពេក	ប្រព័ន្ធនឹងវាយលុកចំណុចកំណត់យ៉ាងសំខាន់ និងចំណាយពេលយូរដើម្បីដោះស្រាយ។
ដេរីវេ (D) ទទួលបានខ្ពស់ពេក	ប្រព័ន្ធនេះក្លាយទៅជា 'twitchy' និងងាយនឹងប្រតិកម្មខ្លាំងចំពោះសំឡេងរំខានរបស់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាណាមួយ ដែលនាំឱ្យអស្ថិរភាព។

ការណែនាំជាក់ស្តែងសម្រាប់ការលៃតម្រូវ PID ដោយដៃ (វិធីសាស្ត្រ Ziegler-Nichols)

ខណៈពេលដែលមានមុខងារលៃតម្រូវដោយស្វ័យប្រវត្តិនៅលើឧបករណ៍បញ្ជាទំនើបជាច្រើន ការយល់ដឹងអំពីដំណើរការលៃតម្រូវដោយដៃគឺជាជំនាញដែលមិនអាចកាត់ថ្លៃបាន។ វិធីសាស្ត្រ Ziegler-Nichols គឺជាវិធីសាស្រ្តវិស្វកម្មបុរាណក្នុងការស្វែងរកតម្លៃចាប់ផ្តើមដ៏ល្អសម្រាប់ក្បួនដោះស្រាយការគ្រប់គ្រង PID របស់អ្នក។

1. ចាប់ផ្តើមជាមួយសូន្យ៖ ចាប់ផ្តើមដោយកំណត់តម្លៃអាំងតេក្រាល (I) និងដេរីវេ (D) របស់អ្នកទៅសូន្យ។ វាប្រែឧបករណ៍បញ្ជាទៅជាឧបករណ៍បញ្ជាតែសមាមាត្រ។

2. បង្កើនសមាមាត្រ (P) ទទួលបាន៖ ជាមួយនឹងប្រព័ន្ធដំណើរការ បង្កើនការកើនឡើង P បន្តិចម្តងៗ។ ដូចដែលអ្នកធ្វើ ប្រព័ន្ធនឹងចាប់ផ្តើមញ័រ។ បន្តបង្កើន P រហូតដល់ប្រព័ន្ធឈានដល់ចំណុចមួយដែលវាយោលក្នុងអត្រាថេរ ស្ថិរភាព និងបន្ត។ តម្លៃ P នេះត្រូវបានគេហៅថា 'Ultimate Gain' (Ku) ។

3. វាស់ស្ទង់រយៈពេលលំយោល៖ ខណៈពេលដែលប្រព័ន្ធកំពុងយោលជាលំដាប់ វាស់ពេលវេលាដែលវាត្រូវការសម្រាប់រលកលំយោលពេញលេញមួយ (ពីកំពូលមួយទៅកំពូលមួយ)។ ពេលវេលានេះគឺជា 'កំឡុងពេលចុងក្រោយ' (Tu) ។

4. គណនាប្រាក់ចំណេញ៖ ឥឡូវនេះ សូមប្រើរូបមន្ត Ziegler-Nichols ដែលបានបង្កើតឡើង ដើម្បីគណនាតម្លៃនៃការទទួលបានចាប់ផ្តើមរបស់អ្នក។ សម្រាប់ក្បួនដោះស្រាយការត្រួតពិនិត្យ PID ស្តង់ដារ៖

• P Gain = 0.6 * Ku

• ខ្ញុំទទួលបាន = 2 * P Gain / Tu

• D Gain = P Gain * Tu / ៨

5. Fine-Tune៖ តម្លៃដែលបានគណនាទាំងនេះគឺជាចំណុចចាប់ផ្តើមដ៏ល្អ។ ពីទីនេះ ធ្វើការកែតម្រូវបន្តិចម្តងៗទៅនឹងលក្ខខណ្ឌ P, I, និង D ដើម្បីបំពេញការឆ្លើយតបរបស់ប្រព័ន្ធឱ្យល្អឥតខ្ចោះសម្រាប់តម្រូវការកម្មវិធីជាក់លាក់របស់អ្នក (ឧទាហរណ៍ ការឆ្លើយតបកាន់តែលឿនធៀបនឹងការហួសកម្រិត)។ ដំណើរការនេះគឺជាគន្លឹះក្នុងការធ្វើជាម្ចាស់នៃ PID Control Algorithm ។

សំណួរដែលគេសួរញឹកញាប់អំពីក្បួនដោះស្រាយការគ្រប់គ្រង PID

តើអ្វីជាភាពខុសគ្នារវាងក្បួនដោះស្រាយ PID ទីតាំង និងការកើនឡើង?

ក្បួនដោះស្រាយការគ្រប់គ្រង PID ទីតាំងគណនាតម្លៃទិន្នផលពេញលេញដែលត្រូវការនៅក្នុងវដ្តនីមួយៗ (ឧទាហរណ៍ 'កំណត់កំដៅដល់ថាមពល 75%')។ ក្បួនដោះស្រាយការត្រួតពិនិត្យបន្ថែម PID គណនាតែ  ការផ្លាស់ប្តូរ  ដែលត្រូវការពីទិន្នផលពីមុន (ឧទាហរណ៍ 'បង្កើនថាមពលកំដៅដោយ 2%')។ វិធីសាស្រ្តបន្ថែមអាចមានសុវត្ថិភាពជាងនៅក្នុងប្រព័ន្ធមួយចំនួន ព្រោះវាការពារការលោតភ្លាមៗនៅក្នុងលទ្ធផល ប្រសិនបើឧបករណ៍បញ្ជាកំណត់ឡើងវិញដោយសង្ខេប។

តើខ្ញុំមិនគួរប្រើពាក្យដេរីវេទី (D) នៅពេលណា?

នៅក្នុងដំណើរការដែលមានការវាស់វែងជាច្រើន 'noise' - មានន័យថា មតិប្រតិកម្មរបស់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាប្រែប្រួលយ៉ាងឆាប់រហ័ស និងខុសប្រក្រតី - ពាក្យដេរីវេអាចបកប្រែសំឡេងរំខាននេះខុសថាជាការផ្លាស់ប្តូរយ៉ាងឆាប់រហ័សនៃកំហុស និងបណ្តាលឱ្យទិន្នផលមិនស្ថិតស្ថេរ។ នៅក្នុងរង្វិលជុំ 'noisy' ធម្មតាទាំងនេះ វាគឺជាការអនុវត្តស្តង់ដារដើម្បីកំណត់ការទទួលបាន D ទៅជាសូន្យ ហើយដំណើរការដោយប្រើតែ PID Control (ជាពិសេសការត្រួតពិនិត្យ PI) ។

តើអ្វីជា PID overshoot ហើយតើខ្ញុំជួសជុលវាដោយរបៀបណា?

Overshoot គឺនៅពេលដែលដំណើរការអថេរបាញ់រំលងចំណុចកំណត់ មុនពេលដោះស្រាយចុះក្រោម។ វាគឺជាសញ្ញាបុរាណដែលថា អាំងតេក្រាល (I) ទទួលបានខ្ពស់ពេក ដែលបណ្តាលឱ្យឧបករណ៍បញ្ជា 'បិទ' សកម្មភាពកែតម្រូវច្រើនពេក។ វាក៏អាចត្រូវបានបង្កឡើងដោយការទទួលបានដេរីវេមិនគ្រប់គ្រាន់ (D) ដើម្បីបង្ខូចការឆ្លើយតប។ ដើម្បីជួសជុលវា អ្នកគួរតែព្យាយាមកាត់បន្ថយការទទួលបានអាំងតេក្រាលជាមុនសិន។

តើ PLC អាចគ្រប់គ្រង PID បានទេ?

បាទពិតជា។ PLC (Programmable Logic Controller) គឺជាវេទិកាសាមញ្ញបំផុតមួយសម្រាប់អនុវត្តក្បួនដោះស្រាយការគ្រប់គ្រង PID ។ ភីអិលស៊ីទំនើបភាគច្រើនមានប្លុកមុខងារ PID ដែលភ្ជាប់មកជាមួយ ដែលធ្វើឱ្យការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធមានភាពសាមញ្ញ។ PLC ជាញឹកញាប់ធ្វើការគណនា PID Control ហើយបន្ទាប់មកបញ្ជូនសញ្ញាលទ្ធផលអាណាឡូកទៅ VFD ឬសន្ទះត្រួតពិនិត្យ។

សេចក្តីសន្និដ្ឋាន៖ ថាមពលយូរអង្វែងនៃក្បួនដោះស្រាយការគ្រប់គ្រង PID

ក្បួនដោះស្រាយការគ្រប់គ្រង PID គឺជាសក្ខីភាពនៃវិស្វកម្មដ៏ឆើតឆាយ និងមានប្រសិទ្ធភាព។ វាគឺជាឧបករណ៍មូលដ្ឋាន ដ៏មានអានុភាព និងអាចបត់បែនបានគួរឱ្យកត់សម្គាល់ ដែលបង្កើតជាមូលដ្ឋានគ្រឹះនៃស្វ័យប្រវត្តិកម្មឧស្សាហកម្មទំនើប។ ដោយអ្នកជំនាញធ្វើឱ្យមានតុល្យភាពការឆ្លើយតបសមាមាត្ររបស់វាទៅនឹងបច្ចុប្បន្ន ការគិតគូរពីអតីតកាល និងការព្យាករណ៍ពីអនាគតរបស់វា ក្បួនដោះស្រាយការគ្រប់គ្រង PID នាំមកនូវស្ថេរភាព ប្រសិទ្ធភាព និងភាពជាក់លាក់ដែលមិនអាចប្រៀបផ្ទឹមបានចំពោះប្រព័ន្ធដែលនឹងមានភាពវឹកវរ ខ្ជះខ្ជាយ និងមិនគួរឱ្យទុកចិត្ត។

ពីឧបករណ៍បញ្ជាសីតុណ្ហភាពសាមញ្ញបំផុតទៅ VFD កម្រិតខ្ពស់បំផុតដែលប្រើទម្លាប់សន្សំថាមពលស្មុគស្មាញ ក្បួនដោះស្រាយការគ្រប់គ្រង PID គឺជាខ្សែស្រឡាយធម្មតា។ ការធ្វើជាម្ចាស់លើគោលការណ៍ និងសិល្បៈនៃការលៃតម្រូវរបស់វា ហើយនឹងបន្តក្លាយជាជំនាញដ៏សំខាន់មួយសម្រាប់វិជ្ជាជីវៈលេចធ្លោណាមួយនៅក្នុងវិស័យវិស្វកម្ម ស្វ័យប្រវត្តិកម្ម និងការគ្រប់គ្រងដំណើរការ។