विभेदक आनुपातिक-अविभाज्य नियामक हे एक उपकरण आहे जे स्वयंचलित प्रणालींमध्ये बदलण्यास सक्षम दिलेले पॅरामीटर राखण्यासाठी स्थापित केले जाते.
पहिल्या दृष्टीक्षेपात ते गोंधळात टाकणारे आहे, परंतु आपण पीआयडी नियमन आणि डमीसाठी स्पष्ट करू शकता, म्हणजे. जे लोक इलेक्ट्रॉनिक प्रणाली आणि उपकरणांशी परिचित नाहीत.
सामग्री
पीआयडी रेग्युलेटर म्हणजे काय?
PID रेग्युलेटर हे अनिवार्य फीडबॅकसह कंट्रोल सर्किटमध्ये तयार केलेले उपकरण आहे. हे सेटपॉइंट्सचे सेट स्तर राखण्यासाठी डिझाइन केलेले आहे, उदाहरणार्थ, हवेचे तापमान.
सेन्सर्स किंवा सेन्सर्सकडून मिळालेल्या डेटाच्या आधारावर, डिव्हाइस कंट्रोल डिव्हाइसला कंट्रोल सिग्नल किंवा आउटपुट सिग्नल पाठवते. नियंत्रकांकडे उच्च क्षणिक अचूकता आणि सेट कार्याच्या अंमलबजावणीची गुणवत्ता असते.
पीआयडी कंट्रोलरचे तीन गुणांक आणि ऑपरेशनचे सिद्धांत
पीआयडी कंट्रोलरचे कार्य पूर्वनिर्धारित स्तरावर नियमन केलेले पॅरामीटर राखण्यासाठी आवश्यक शक्तीचे आउटपुट सिग्नल प्रदान करणे आहे. निर्देशांकाची गणना करण्यासाठी एक जटिल गणितीय सूत्र वापरा, ज्यामध्ये 3 गुणांक समाविष्ट आहेत - आनुपातिक, अविभाज्य, भिन्नता.
चला नियमन करण्याच्या उद्देशाने पाण्याची टाकी घेऊ ज्यामध्ये वाफेसह वाल्व उघडण्याच्या डिग्रीचे नियमन करून तापमान पूर्वनिर्धारित स्तरावर राखणे आवश्यक आहे.
आनुपातिक घटक इनपुट डेटासह न जुळण्याच्या क्षणी दिसून येतो. सोप्या शब्दात, हे असे वाटते - वास्तविक तापमान आणि इच्छित तापमान यांच्यातील फरक घेतला जातो, समायोजित गुणांकाने गुणाकार केला जातो आणि वाल्ववर लागू केलेला आउटपुट सिग्नल प्राप्त होतो. म्हणजे अंश कमी होताच, गरम करण्याची प्रक्रिया सुरू केली जाते, तापमान इच्छित पातळीपेक्षा वाढताच, ते बंद केले जाते किंवा अगदी थंड केले जाते.
पुढे अविभाज्य घटक येतो, जो आपल्या तापमानाला सेट बिंदूवर ठेवण्यावर पर्यावरणाच्या किंवा इतर त्रासदायक प्रभावांची भरपाई करण्यासाठी डिझाइन केलेले आहे. नेहमी नियंत्रित केल्या जाणाऱ्या उपकरणांवर परिणाम करणारे अतिरिक्त घटक असल्याने, आनुपातिक घटकाची गणना करण्यासाठी जेव्हा डेटा येतो तेव्हा संख्या आधीच बदलत असते. आणि बाह्य प्रभाव जितके जास्त तितके आकृतीतील चढउतार जास्त. पुरवलेल्या वीजमध्ये स्पाइक आहेत.
अविभाज्य घटक मागील मूल्यांवर आधारित तापमान मूल्य परत करण्याचा प्रयत्न करतो, जर ते बदलले असेल. खालील व्हिडिओमध्ये प्रक्रियेचे अधिक तपशीलवार वर्णन केले आहे.
त्यानंतर, रेग्युलेटरचे आउटपुट, गुणांकानुसार, तापमान वाढवण्यासाठी किंवा कमी करण्यासाठी दिले जाते. कालांतराने, एक मूल्य निवडले जाते जे बाह्य घटकांची भरपाई करते 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.
तिसरा PID घटक हा एक विभेदक घटक आहे. सिस्टीमवर होणारा परिणाम आणि फीडबॅक दरम्यान होणाऱ्या विलंबांच्या परिणामाची भरपाई करण्यासाठी हे डिझाइन केले आहे.आनुपातिक रेग्युलेटर तापमान इच्छित बिंदूपर्यंत पोहोचेपर्यंत शक्ती वितरीत करतो, परंतु माहिती इन्स्ट्रुमेंटकडे जाते, विशेषत: मोठ्या मूल्यांसह नेहमी त्रुटी असतात. यामुळे ओव्हरहाटिंग होऊ शकते. विभेदक विलंब किंवा पर्यावरणीय प्रभावामुळे होणाऱ्या विचलनाचा अंदाज लावतो आणि आगाऊ पुरवलेली वीज कमी करतो.
पीआयडी कंट्रोलर सेट करत आहे
पीआयडी कंट्रोलर सेट करणे 2 पद्धती वापरून केले जाते:
- सिंथेसिसमध्ये सिस्टम मॉडेलवर आधारित पॅरामीटर्सची गणना करणे समाविष्ट आहे. असे ट्युनिंग अचूक आहे, परंतु स्वयंचलित नियंत्रण सिद्धांताचे सखोल ज्ञान आवश्यक आहे. हे फक्त अभियंते आणि शास्त्रज्ञच करू शकतात. कारण प्रवाह वैशिष्ट्ये घेणे आणि बरीच गणना करणे आवश्यक आहे.
- मॅन्युअल पद्धत चाचणी आणि त्रुटी पद्धतीवर आधारित आहे. या उद्देशासाठी, आधीच तयार प्रणालीचा डेटा आधार म्हणून घेतला जातो आणि एक किंवा अधिक नियामक गुणांकांमध्ये काही समायोजन केले जातात. स्विच चालू केल्यानंतर आणि अंतिम निकालाचे निरीक्षण केल्यानंतर, पॅरामीटर्स योग्य दिशेने बदलले जातात. आणि असेच कार्यक्षमतेची इच्छित पातळी प्राप्त होईपर्यंत.
विश्लेषण आणि ट्यूनिंगची सैद्धांतिक पद्धत सराव मध्ये क्वचितच वापरली जाते, जे नियंत्रण ऑब्जेक्टच्या वैशिष्ट्यांचे अज्ञान आणि संभाव्य त्रासदायक प्रभावांमुळे होते. प्रणालीच्या निरीक्षणावर आधारित प्रायोगिक पद्धती अधिक सामान्य आहेत.
रेग्युलेटर गुणांक समायोजित करण्यासाठी प्रोग्रामच्या नियंत्रणाखाली आधुनिक स्वयंचलित प्रक्रिया विशेष मॉड्यूल्स म्हणून लागू केल्या जातात.
पीआयडी रेग्युलेटरचा उद्देश
पीआयडी रेग्युलेटर काही मूल्य राखण्यासाठी डिझाइन केलेले आहे, जसे की तापमान, दाब, टाकीची पातळी, पाइपलाइनमधील प्रवाह, एखाद्या गोष्टीची एकाग्रता इत्यादी, अॅक्ट्युएटरवरील नियंत्रण क्रिया बदलून, जसे की स्वयंचलित नियंत्रण वाल्व वापरून. त्याच्या सेटिंगसाठी आनुपातिक, समाकलित, भिन्न मूल्ये.
वापराचा उद्देश एक अचूक नियंत्रण सिग्नल प्राप्त करणे आहे जो मोठ्या उद्योगांना आणि अगदी पॉवर प्लांट अणुभट्ट्या नियंत्रित करण्यास सक्षम आहे.
तापमान नियंत्रण सर्किटचे उदाहरण
तापमान नियंत्रणामध्ये पीआयडी नियंत्रकांचा वापर केला जातो, ही स्वयंचलित प्रक्रिया पाहण्यासाठी टाकीतील पाणी गरम करण्याचे एक साधे उदाहरण वापरू.
टाकी द्रवाने भरलेली आहे जी इच्छित तापमानाला गरम करणे आणि इच्छित स्तरावर राखणे आवश्यक आहे. टाकीच्या आत तापमान मोजण्यासाठी एक सेन्सर आहे - थर्मोकूपल किंवा प्रतिरोधक थर्मामीटर आणि थेट पीआयडी कंट्रोलरशी जोडलेले आहे.
आम्ही द्रव गरम करण्यासाठी वाफेचा पुरवठा करू, खालील आकृतीमध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, स्वयंचलित नियंत्रण वाल्वसह. वाल्व स्वतः कंट्रोलरकडून सिग्नल प्राप्त करतो. ऑपरेटर PID कंट्रोलरमध्ये तापमान सेट पॉइंट मूल्य प्रविष्ट करतो जे टाकीमध्ये राखले जाणे आवश्यक आहे.
नियामक गुणांक चुकीचे असल्यास, पाण्याचे तापमान उडी मारेल आणि वाल्व पूर्णपणे उघडे किंवा पूर्णपणे बंद होईल. या प्रकरणात पीआयडी गुणांक मोजले जाणे आणि पुन्हा प्रविष्ट करणे आवश्यक आहे. जर सर्वकाही योग्यरित्या केले गेले असेल तर, थोड्या कालावधीनंतर सिस्टम प्रक्रिया समान करेल आणि टाकीमधील तापमान सेट पॉईंटवर राखले जाईल, कंट्रोल वाल्व उघडण्याच्या डिग्रीसह मध्यम स्थितीत असेल.
संबंधित लेख:
