વિભેદક પ્રમાણસર-અવિભાજ્ય નિયમનકાર એ એક ઉપકરણ છે જે સ્વચાલિત સિસ્ટમોમાં સ્થાપિત થયેલ છે જે પરિવર્તન માટે સક્ષમ આપેલ પરિમાણ જાળવી રાખે છે.
પ્રથમ નજરમાં તે ગૂંચવણમાં મૂકે છે, પરંતુ તમે PID નિયમન અને ડમી માટે સમજાવી શકો છો, એટલે કે. જે લોકો ઈલેક્ટ્રોનિક સિસ્ટમ અને ઉપકરણોથી તદ્દન પરિચિત નથી.
સામગ્રી
પીઆઈડી રેગ્યુલેટર શું છે?
PID રેગ્યુલેટર એ ફરજિયાત પ્રતિસાદ સાથે નિયંત્રણ સર્કિટમાં બનેલ ઉપકરણ છે. તે સેટપોઇન્ટ્સના સેટ સ્તરને જાળવવા માટે રચાયેલ છે, ઉદાહરણ તરીકે, હવાનું તાપમાન.
સેન્સર અથવા સેન્સરમાંથી પ્રાપ્ત ડેટાના આધારે, ઉપકરણ નિયંત્રણ ઉપકરણને નિયંત્રણ સંકેત અથવા આઉટપુટ સિગ્નલ મોકલે છે. નિયંત્રકો પાસે ઉચ્ચ ક્ષણિક ચોકસાઈ અને સેટ કાર્યના અમલની ગુણવત્તા છે.
PID નિયંત્રકના ત્રણ ગુણાંક અને કામગીરીના સિદ્ધાંત
PID નિયંત્રકનું કાર્ય પૂર્વનિર્ધારિત સ્તરે નિયમન કરેલ પરિમાણ જાળવવા માટે જરૂરી પાવરનું આઉટપુટ સિગ્નલ પ્રદાન કરવાનું છે. અનુક્રમણિકાની ગણતરી કરવા માટે એક જટિલ ગાણિતિક સૂત્રનો ઉપયોગ કરો, જેમાં 3 ગુણાંકનો સમાવેશ થાય છે - પ્રમાણસર, અભિન્ન, વિભેદક.
ચાલો નિયમનના ઑબ્જેક્ટ તરીકે પાણીની ટાંકી લઈએ જેમાં વરાળ સાથે વાલ્વ ખોલવાની ડિગ્રીને નિયંત્રિત કરીને પૂર્વનિર્ધારિત સ્તરે તાપમાન જાળવવું જરૂરી છે.
ઇનપુટ ડેટા સાથે મેળ ન ખાતી વખતે પ્રમાણસર ઘટક દેખાય છે. સરળ શબ્દોમાં, તે આના જેવું લાગે છે - વાસ્તવિક તાપમાન અને ઇચ્છિત તાપમાન વચ્ચેનો તફાવત લેવામાં આવે છે, એડજસ્ટેબલ ગુણાંક દ્વારા ગુણાકાર કરવામાં આવે છે અને આઉટપુટ સિગ્નલ કે જે વાલ્વ પર લાગુ થવું જોઈએ તે પ્રાપ્ત થાય છે. એટલે કે જલદી ડિગ્રી ઘટી જાય છે, હીટિંગ પ્રક્રિયા શરૂ થાય છે, જલદી તાપમાન ઇચ્છિત સ્તરથી ઉપર વધે છે, તે બંધ થઈ જાય છે અથવા ઠંડુ પણ થાય છે.
પછી અભિન્ન ઘટક આવે છે, જે આપણા તાપમાનને સેટ પોઈન્ટ પર રાખવા પર પર્યાવરણની અસરો અથવા અન્ય ખલેલ પહોંચાડનારા પ્રભાવોને વળતર આપવા માટે રચાયેલ છે. ઉપકરણોને નિયંત્રિત કરવા માટે હંમેશા વધારાના પરિબળો અસર કરતા હોવાથી, પ્રમાણસર ઘટકની ગણતરી કરવા માટે ડેટા આવે ત્યારે સંખ્યા પહેલેથી જ બદલાતી રહે છે. અને બાહ્ય પ્રભાવો જેટલા વધારે છે, આકૃતિમાં વધઘટ વધારે છે. પાવર સપ્લાયમાં સ્પાઇક્સ છે.
અભિન્ન ઘટક ભૂતકાળના મૂલ્યોના આધારે તાપમાન મૂલ્ય પરત કરવાનો પ્રયાસ કરે છે, જો તે બદલાયેલ હોય. નીચેની વિડિઓમાં પ્રક્રિયાને વધુ વિગતવાર વર્ણવેલ છે.
પછી, રેગ્યુલેટરનું આઉટપુટ, ગુણાંક અનુસાર, તાપમાન વધારવા અથવા ઘટાડવા માટે આપવામાં આવે છે. સમય જતાં, એક મૂલ્ય પસંદ કરવામાં આવે છે જે બાહ્ય પરિબળોને વળતર આપે છે, અને કૂદકા અદૃશ્ય થઈ જાય છે.
ઇન્ટિગ્રલનો ઉપયોગ સ્થિર ભૂલની ગણતરી કરીને ભૂલોને દૂર કરવા માટે થાય છે. આ પ્રક્રિયામાં મુખ્ય વસ્તુ એ યોગ્ય ગુણાંક પસંદ કરવાનું છે, અન્યથા ભૂલ (બેસમેચ) અભિન્ન ઘટકને પણ અસર કરશે.
ત્રીજો PID ઘટક એ વિભેદક ઘટક છે. તે સિસ્ટમ પર અસર અને પ્રતિસાદ વચ્ચે થતા વિલંબની અસરને વળતર આપવા માટે રચાયેલ છે.પ્રમાણસર રેગ્યુલેટર જ્યાં સુધી તાપમાન ઇચ્છિત બિંદુ સુધી પહોંચે ત્યાં સુધી પાવર પહોંચાડે છે, પરંતુ ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટમાં માહિતી મુસાફરી કરતી વખતે હંમેશા ભૂલો હોય છે, ખાસ કરીને મોટા મૂલ્યો સાથે. આ ઓવરહિટીંગ તરફ દોરી શકે છે. વિભેદક વિલંબ અથવા પર્યાવરણીય પ્રભાવોને કારણે થતા વિચલનોની આગાહી કરે છે અને અગાઉથી પુરી પાડવામાં આવેલ પાવર ઘટાડે છે.
PID નિયંત્રક સુયોજિત કરી રહ્યા છીએ
PID નિયંત્રક સેટઅપ 2 પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવે છે:
- સિન્થેસિસમાં સિસ્ટમ મોડેલ પર આધારિત પરિમાણોની ગણતરીનો સમાવેશ થાય છે. આવા ટ્યુનિંગ સચોટ છે, પરંતુ સ્વચાલિત નિયંત્રણ સિદ્ધાંતના ઊંડા જ્ઞાનની જરૂર છે. તે માત્ર એન્જિનિયરો અને વૈજ્ઞાનિકો જ કરી શકે છે. કારણ કે પ્રવાહની વિશેષતાઓ લેવી અને ઘણી બધી ગણતરીઓ કરવી જરૂરી છે.
- મેન્યુઅલ પદ્ધતિ અજમાયશ અને ભૂલ પદ્ધતિ પર આધારિત છે. આ હેતુ માટે, પહેલેથી જ તૈયાર સિસ્ટમનો ડેટા આધાર તરીકે લેવામાં આવે છે, અને એક અથવા વધુ નિયમનકારી ગુણાંકમાં કેટલાક ગોઠવણો કરવામાં આવે છે. સ્વિચ કર્યા પછી અને અંતિમ પરિણામનું નિરીક્ષણ કર્યા પછી, પરિમાણોને યોગ્ય દિશામાં બદલવામાં આવે છે. અને તેથી જ્યાં સુધી કાર્યક્ષમતાનું ઇચ્છિત સ્તર પ્રાપ્ત ન થાય ત્યાં સુધી.
વિશ્લેષણ અને ટ્યુનિંગની સૈદ્ધાંતિક પદ્ધતિનો વ્યવહારમાં ભાગ્યે જ ઉપયોગ થાય છે, જે કંટ્રોલ ઑબ્જેક્ટની લાક્ષણિકતાઓની અજ્ઞાનતા અને સંભવિત અવ્યવસ્થિત પ્રભાવોને કારણે છે. સિસ્ટમના અવલોકન પર આધારિત પ્રાયોગિક પદ્ધતિઓ વધુ સામાન્ય છે.
રેગ્યુલેટર ગુણાંકને સમાયોજિત કરવા માટે પ્રોગ્રામના નિયંત્રણ હેઠળ આધુનિક સ્વચાલિત પ્રક્રિયાઓ વિશિષ્ટ મોડ્યુલો તરીકે લાગુ કરવામાં આવે છે.
પીઆઈડી રેગ્યુલેટરનો હેતુ
પીઆઈડી રેગ્યુલેટર અમુક મૂલ્ય જાળવવા માટે રચાયેલ છે, જેમ કે તાપમાન, દબાણ, ટાંકીનું સ્તર, પાઈપલાઈનમાં પ્રવાહ, કોઈ વસ્તુની સાંદ્રતા વગેરે, એક્ટ્યુએટર્સ પર નિયંત્રણ ક્રિયાને બદલીને, જેમ કે સ્વચાલિત નિયંત્રણ વાલ્વનો ઉપયોગ કરીને જરૂરી સ્તરે. તેના સેટિંગ માટે પ્રમાણસર, એકીકૃત, તફાવત મૂલ્યો.
ઉપયોગનો હેતુ ચોક્કસ નિયંત્રણ સંકેત મેળવવાનો છે જે મોટા ઉદ્યોગો અને પાવર પ્લાન્ટ રિએક્ટરને પણ નિયંત્રિત કરવામાં સક્ષમ છે.
તાપમાન નિયંત્રણ સર્કિટનું ઉદાહરણ
પીઆઈડી નિયંત્રકોનો ઉપયોગ તાપમાન નિયંત્રણમાં થાય છે, ચાલો આ સ્વચાલિત પ્રક્રિયાને જોવા માટે ટાંકીમાં પાણી ગરમ કરવાના એક સરળ ઉદાહરણનો ઉપયોગ કરીએ.
ટાંકી પ્રવાહીથી ભરેલી છે જેને ઇચ્છિત તાપમાને ગરમ કરવાની અને ઇચ્છિત સ્તરે જાળવવાની જરૂર છે. ટાંકીની અંદર તાપમાન માપવા માટે સેન્સર છે - થર્મોકોલ અથવા પ્રતિકાર થર્મોમીટર અને PID નિયંત્રક સાથે સીધું જોડાયેલ છે.
ઓટોમેટિક કંટ્રોલ વાલ્વ વડે નીચેની આકૃતિમાં બતાવ્યા પ્રમાણે અમે પ્રવાહીને ગરમ કરવા માટે વરાળ સપ્લાય કરીશું. વાલ્વ પોતે નિયંત્રક પાસેથી સિગ્નલ મેળવે છે. ઓપરેટર PID નિયંત્રકમાં તાપમાન સેટ પોઈન્ટ મૂલ્ય દાખલ કરે છે જેને ટાંકીમાં જાળવવાની જરૂર છે.
જો રેગ્યુલેટરના ગુણાંક ખોટા હોય, તો પાણીનું તાપમાન કૂદી જશે અને વાલ્વ સંપૂર્ણપણે ખુલ્લું અથવા સંપૂર્ણપણે બંધ થઈ જશે. આ કિસ્સામાં PID ગુણાંકની ગણતરી કરવી અને ફરીથી દાખલ કરવી આવશ્યક છે. જો બધું યોગ્ય રીતે કરવામાં આવે છે, તો થોડા સમય પછી સિસ્ટમ પ્રક્રિયાને સમાન બનાવશે અને ટાંકીમાં તાપમાન સેટ પોઈન્ટ પર જાળવવામાં આવશે, કંટ્રોલ વાલ્વ ખોલવાની ડિગ્રી મધ્યમ સ્થિતિમાં હશે.
સંબંધિત લેખો:
