PID Controller là gì ? Điều khiển nhiệt độ áp suất bằng PID

Pid controller là gì ? Bộ điều khiển PID là gì ? Tìm hiểu về thuật toán PID !

Thuật toán pid điều khiển nhiệt độ hoặc áp suất là một trong những sáng tạo độc đáo cực kỳ độc lạ của những nhà nghiên cứu công nghiệp. Một phần không hề thiếu trong những mạng lưới hệ thống sản xuất như lò hơi ; khí nén … ..

Hôm nay ; sẽ ra mắt đến đồng đội yêu nghề cụ thể về loại thiết bị điều khiển tuyến tính chuyên dành cho những loại van để bạn bè mua sử dụng hoặc triển khai những bài tập nhu yếu phong cách thiết kế quy mô điều khiển pid 4-20 ma hoàn hảo do nhà trường đề ra … ..

Và để giải thích Pid controller là gì thì anh em hãy tìm hiểu thêm:

Thuật toán PID là gì

PID là một dạng đạo hàm nghiên cứu và phân tích sử dụng những thuật toán điều khiển có sức lan rộng trong ngành công nghiệp lúc bấy giờ
Thuật toán PID bộc lộ rõ trên 3 hệ thông số kỹ thuật cơ bản : Đạo hàm + Tỷ lệ tuyến tính + Hệ thống tích phân để tạo nên một dạng thuật toán hoàn hảo có ý nghĩa rất quan trọng

Pid controller là gì

Từ tâm lý đơn thuần tạo nên một thiết bị đọc hiểu những tín hiệu nguồn vào từ dòng cảm biến nhiệt độ – áp suất .
Sau đó ; tích hợp với 3 thông số cơ bản trên thống kê giám sát mức tuyến tính đầu ra theo một tỷ suất khép kín nhất định để điều khiển con van đóng mở tuyến tính theo tỷ suất đưa ra
Còn nói một cách đơn thuần thì Pid controller hay còn gọi bộ điều khiển PID là một dạng thiết bị chuyên được dùng trong những mạng lưới hệ thống sản xuất. Tiếp nhận những tín hiệu nguồn vào từ việc đo áp suất hoặc nhiệt độ điều khiển theo tuyến tính đầu ra dạng 4-20 ma giúp những con van đóng mở theo ý muốn

Ứng dụng của bộ điều khiển PID ( Pid controller )

Anh em thường nghe : Bộ điều khiển nhiệt độ pid – Bộ điều khiển áp suất PID – Điều khiển lưu lượng PID …. Điều này có nghĩa :
Điều khiển pid đóng vai trò là một con thiết bị được sinh ra để hiệu chỉnh và trấn áp nhiệt độ nước nóng ; lưu lượng nước chảy qua đường ống ; áp suất và vận tốc dòng chảy … … Thông qua đó truyền tín hiệu PID 4-20 mA về con van để đóng mở tuyến tính một cách tuần hoàn theo chu kỳ luân hồi khép kín

Anh em có thể tham khảo thực tế một con điều khiển PID đa năng chuyên dụng phổ biến tại nhiều nhà máy hiện nay tại: Điều khiển PID ATR244-12ABC

Điểm điển hình nổi bật của những loại đồng hồ đeo tay điều khiển PID chính là sự tích hợp hiển thị kỹ thuật số. Có nghĩa là ngoài việc điều khiển pid ; thì bộ này còn được phong cách thiết kế màn hình hiển thị LED dùng để hiển thị những thông số kỹ thuật nhiệt độ áp suất đo được từ những mạng lưới hệ thống

Nguyên lý điều khiển PID Controller là gì

Nguyên lý quản lý và vận hành những bộ điều khiển PID hầu hết đều có điểm chung gần như giống nhau. Mặc dù về phong cách thiết kế + cấu trúc mẫu mã những đầu đọc này có sự độc lạ
Đối với quy trình tiến độ điều khiển pid sẽ trải qua những quá trình :
Tiếp nhận > Phân tích > Phản hồi hiệu quả
Tiếp nhận ở đây là cấp input nguồn vào từ những thiết bị đo. Ví dụ cảm ứng nhiệt độ 0-1000 oC tương ứng với đầu ra 4-20 ma. Người ta thường gọi đây là loại đầu dò nhiệt độ 4-20 ma
Thì khi dòng 4-20 ma tuyến tính từ cảm ứng đo được và phản hồi lại thì đầu đọc PID có trách nhiệm tiếp đón
Phần nghiên cứu và phân tích là phần sử dụng những phong cách thiết kế quy mô đạo hàm tích phân có sẵn trong đầu đọc một cách nhanh gọn để truyền về bộ phận phản hồi
Bộ phận phản hồi cho thẳng tác dụng tuyến tính dòng 4-20 ma output ra đóng mở van tuyến tính
Lưu ý : Việc đóng mở những con van với vận tốc nhanh chậm đề tuỳ thuộc vào tất cả chúng ta trong quy trình thiết lập chúng

Ví dụ điều khiển áp suất pid Controller là gì

Quá trình điều khiển áp suất khí nén trên đường ống nhằm mục đích ảnh hưởng tác động vào con van đóng mở áp tỏng những trường hợp thiếu áp suất hoặc quá áp cực kỳ đơn thuần
Anh em lắp ráp chỉ cần :

• Một con cảm biến áp suất tín hiệu ra 4-20ma
• Một đầu đọc pid nhận được tín hiệu 4-10ma để điều khiển
• Kết hợp con van khí tuyến tính đóng mở tín hiệu 4-20ma

Trường hợp này ví dụ cảm biến áp suất 0-10 bar người dùng nhu yếu luôn giữ ở mức khi đường ống với áp lực đè nén 5 bar ví dụ điển hình
Lúc này ; tất cả chúng ta cài giá trị set point gồm có 2 giá trị SV và PV ở mưc được cho phép 5 bar = 5000 mbar
Lúc này cứ ở mức 4998 mbar và 5002 mbar sẽ xảy ra hiện tượng kỳ lạ đóng mở van dạng On – Off một cách liên tục

Các chiêu thức điều khiển PID Controller là gì

Đối với những chiêu thức sử dụng chuyên dùng để xác lập những tham số của bộ điều khiển PID bằng định luật Ziegler-Nichols ; Matlab bap gồm những tham số P, PI, PID … ..
Về yếu tố điều khiển pid trong công nghiệp tất cả chúng ta có 2 giải pháp điều khiển chính

• Điều khiển PID trực tiếp bằng tay
• Điều khiển PID bằng đầu đọc analog

Điều khiển pid trực tiếp bằng tay

Là một chiêu thức truyền thống cuội nguồn khi mà những bộ điều khiển pid dạng điện sinh ra
Phương pháp này cần một con van cơ sơ cấp với người công nhân thao tác như hình
Nhược điểm của pid điều khiển mức nước bằng tay là không biểu lộ được mức nước chứa trong bồn. Người công nhân chỉ áng chừng bao nhiêu phần của bồn theo kinh nghiệm tay nghề Dự kiến
Nguyên lý pid điều khiển bằng tay :
Nước trong đường ống được bơm vào bồn nếu nước gần đầy người công nhân sẽ vặn tay cầm để lan rộng ra đường ống khoá phía dưới để dòng chảy mạnh hơn tránh nước đầy vượt bồn
Nước trong bồn gần cạn thì người công nhân sẽ khoá van tay đường ống nhỏ lại để bồn đầy dần

Thuật toán PID điều khiển nhiệt độ 

Đối với chiêu thức này ; bạn bè gắn con cảm ứng áp lực đè nén hoặc con cảm ứng nhiệt độ dưới đáy bồn nước và nó sẽ quy đổi áp lực đè nén nước ra dòng điện 4-20 mA truyền về con đồng hồ đeo tay điều khiển tuyến tính PID đã được setting từ trước đó
Dựa vào độ tuyến tính 4-20 ma tất cả chúng ta hoàn toàn có thể thiết lập đầu output điều khiển lượng nước trong bồn một cách liên tục theo chu kỳ luân hồi nhất định
Ưu điểm việc điều khiển pid bằng điện cực kỳ thuận tiện ở chỗ nó hoàn toàn có thể hiển thị mức nước trong bồn một cách đúng mực theo đơn vị chức năng lit hoặc ml. Đối với giám sát nhiệt thì hiển thị nhiệt độ thực tiễn tại điểm đo

Điều khiển PID trong biến tần INVT

Đó chỉ là thuật ngữ công nghiệp chứ còn thực tiễn mà nói lấy tín hiệu từ biến tần trải qua đồng hồ đeo tay PID điều khiển con van

Ví dụ:

Bài toán đặt ra cần điều khiển nhiệt độ khí trên một đường ống hơi có dải nhiệt 0-150 oC. Khách có biến tần + Cảm biến nhiệt độ và một con van đóng mở khí
Lúc này con cảm ứng có tính năng giám sát nhiệt độ và xuất ra dòng 4-20 ma tương ứng đưa về biến tần
Biến tần có tính năng giám sát và điều khiển áp suất đồng thời xuất 1 tín hiệu 4-20 ma đưa về PID Controller nhằm mục đích mục tiêu đóng mở con van nhằm mục đích điều khiển mức hơi gas chảy vào
Việc tăng lượng hơi gas vào bồn giúp tăng nhiệt độ từ đó đổi khác áp suất đầu ra
Đối với thuật toán điều khiển pid tương quan đến plc mitsubishi gần như có cùng một nguyên tắc. Quan trọng đồng đội phải rành về thiết bị lập trình plc để thiết lập những thông số kỹ thuật giám sát điều khiển
Ở bài sau sẽ san sẻ chi tiết cụ thể đến bạn đọc cách thiết lập PID cho biến tần INVT – Schneider – ATV340 – Mitsubishi

Các bộ điều khiển pid thông dụng

Giới thiệu đến bạn đọc những bộ điều khiển PID Controller của hãng Pixsys. Một trong những hãng châu âu có phong cách thiết kế nhỏ gọn phong phú về nhiều công dụng khác nhau

Đọc và điều khiển nhiệt độ – Áp suất ATR121-B

ATR121-B là một dòng mặc dầu không phải dạng điều khiển điều khiển PID thông dụng. Tuy nhiên ; nó là một bộ đọc đa năng chuyên về giải quyết và xử lý những tín hiệu :

• Cảm biến pt100, pt5000, pt1000, NTC dao động 10K
• Analog từ nhiệt độ áp suất 0-20mA, 4-20ma, 0-10V, 0-40mV
• Thậm chí đọc được cả biến trở 6KΩ, 150KΩ

Điểm nhấn mạnh vấn đề ở đây là đầu ra output 2 relay cũng mang đặc thù điều khiển đóng mở áp suất hoặc nhiệt độ một cách trực tiếp để tránh thực trạng quá áp – quá nhiệt hoặc hụt áp – giảm nhiệt
Mục đích sau cuối của dạng điều khiển relay và điều khiển pid chính là lúc nào cũng giữ cho lượng nhiệt độ hoặc áp suất luôn trong trạng thái không thay đổi theo nhu yếu sản xuất

Điều khiển PID dạng SSR ATR144-ABC

ATR144-ABC của pixsys là một con có thông số kỹ thuật gần như tựa như dòng atr121. Tuy nhiên ; mức độ phong phú của con này là hiển thị được 4 số giúp độ phân giải pháp suất – mức nước chuẩn hơn
Ngoài ra ; atr144-abc của pixsys có năng lực nhận và điều khiển tín hiệu trải qua PID SSR hay còn gọi là con relay bán dẫn
Có nghĩa là thuật toán điều khiển pid so với con pt100 nhiệt độ như sau :
Tín hiệu điện trở từ con cảm biến nhiệt đô được sẽ truyền thẳng tới bộ điều khiển pixsys atr144
Sau đó ; con đồng hồ đeo tay điều khiển nhiệt sẽ xuất tín hiệu PID dạng SSR dạng pnp đóng ngắt on / off ta đấu về một con relay bán dẫn như hình để ngày càng tăng hiệu suất giúp quy trình gia nhiệt thuận tiện phân phối bài toán sản xuất

Điều khiển PID 4-20mA ATR244-12ABC

Hệ thống điều khiển PID tuyến tính theo 4-20 ma chỉ có con ATR244 dùng rất ok
Điểm đặc biệt quan trọng của việc sử dụng tín hiệu 4-20 ma dạng pid trong mạng lưới hệ thống điều khiển không chỉ dùng cho nhiệt độ – áp suất mà so với đo mức nước hoặc đo lưu lượng nước … .. Chúng ta đều vận dụng được cả
Nói nôm na đơn thuần là so với những thiết bị giám sát trong công nghiệp output tín hiệu analog 4-20 ma ; thì đều vận dụng được giải pháp điều khiển dạng PID4-20ma tuyến tính này
Nhiều đồng đội vướng mắc :
Tín hiệu 4-20 ma xuất ra từ những thiết bị đo và tín hiệu 4-20 ma xuất ra sau khi được đồng hồ đeo tay PID tiếp đón
Chúng đều là dòng analog 4-20 ma đâu có gì khác nhau ?
Thực tế khác xa trọn vẹn bạn bè nhé ! Còn khác như nào chỉ có đồng đội nào đã dùng mới hiểu được thực chất của nó. Chứ nghiên cứu và phân tích 4-20 ma PID trên này nhiều bạn bè không rõ lại sợ hãi :))))
Một điểm đặc biệt quan trọng từ bộ đồng hồ đeo tay PID atr244 của hãng pixsys :
Chúng ta hoàn toàn có thể thiết lập những thông số kỹ thuật bằng điện thoại thông minh trải qua ứng dụng hãng
Bên cạnh đó ; chỉ cần setup 1 bộ sau đó tự động hóa những bộ còn lại hoàn toàn có thể tiếp đón được thông số kỹ thuật setup pid một cách nhanh gọn. Thay vì phải mất thời hạn setup từng bộ

Tại sao dùng bộ điều khiển PID Controller

Thiết bị output 2 tín hiệu relay đóng ngắt phối hợp con relay trung gian cũng điều khiển con van được vậy .
Nhưng tại sao vẫn cứ phải dùng PID 4-20 mA trong ngành điều khiển ?
Thực tế ; sử dụng đầu đọc tín hiệu relay điều khiển van nó khá thông dụng và thông dụng trong những mạng lưới hệ thống sản xuất. Nhưng xét về độ đúng mực thì không thằng nào lại bộ pid trừ khi đồng đội lập trình điều khiển PID bằng PLC
Chính vì điều đó ; với những mạng lưới hệ thống lớn chả khi nào người ta đấu nối trực tiếp con can nhiệt pt100 vào bộ điều khiển PID. Mà họ sử dụng một con transmitter để quy đổi pt100 ra 4-20 ma. Sau đó ; sử dụng 4-20 ma này đưa vào đồng hồ đeo tay điều khiển pid để output ra dòng PID 4-20 ma với vận tốc phản hồi điều khiển nhanh nhất + Chuẩn xác nhất

Báo giá bộ điều khiển PID ( PID Controller )

Anh em cần thông tin tương hỗ về những giải pháp điều khiển pid trong công nghiệp ; nhu yếu làm giá nhanh hoặc gửi bản PDF catalog để tìm hiểu thêm bộ điều khiển dạng pid để sử dụng cho những dự án Bất Động Sản nhà máy sản xuất
Hoặc cần những thiết bị cùng bộ tương quan đến áp suất – Nhiệt độ – Lưu lượng …. hoàn toàn có thể liên hệ tại :

HUNG PHAT AUTOMATION TECHNOLOGY CO.,LTD

Trưởng Phòng Kinh Doanh

Kỹ Sư Cơ Điện

0931 429 989  –  0972 56 05 06 – Mr. Thành

Mail: [email protected]

Địa chỉ: Rosita Khang Điền; Phường Phú Hữu, Q9, TP.HCM

Source: https://dvn.com.vn
Category: Phụ Kiện