ڈمی کے لیے پی آئی ڈی کنٹرولر کیا ہے؟

تفریق متناسب-انٹیگرل ریگولیٹر ایک ایسا آلہ ہے جو خودکار نظاموں میں نصب کیا جاتا ہے تاکہ تبدیلی کے قابل دیئے گئے پیرامیٹر کو برقرار رکھا جاسکے۔

پہلی نظر میں یہ مبہم ہے، لیکن آپ پی آئی ڈی ریگولیشن اور ڈمی کے لیے، یعنی کی وضاحت کر سکتے ہیں۔ وہ لوگ جو الیکٹرانک سسٹمز اور آلات سے بالکل واقف نہیں ہیں۔

پی آئی ڈی ریگولیٹر کیا ہے؟

PID ریگولیٹر ایک آلہ ہے جو کنٹرول سرکٹ میں لازمی آراء کے ساتھ بنایا گیا ہے۔ یہ سیٹ پوائنٹس کی سیٹ لیول کو برقرار رکھنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے، مثال کے طور پر، ہوا کا درجہ حرارت۔

ڈیوائس سینسرز یا سینسر سے موصول ہونے والے ڈیٹا کی بنیاد پر کنٹرول ڈیوائس کو کنٹرول سگنل یا آؤٹ پٹ سگنل بھیجتی ہے۔ کنٹرولرز کے پاس اعلی عارضی درستگی اور سیٹ ٹاسک کو انجام دینے کا معیار ہے۔

ڈمی کے لیے پی آئی ڈی ریگولیٹر کیا ہے؟

پی آئی ڈی کنٹرولر کے تین عدد اور آپریشن کے اصول

پی آئی ڈی کنٹرولر کا کام پہلے سے طے شدہ سطح پر ریگولیٹڈ پیرامیٹر کو برقرار رکھنے کے لیے درکار پاور کا آؤٹ پٹ سگنل فراہم کرنا ہے۔ انڈیکس کا حساب لگانے کے لیے ایک پیچیدہ ریاضیاتی فارمولہ استعمال کریں، جس میں 3 گتانک شامل ہیں - متناسب، لازمی، تفریق۔

آئیے ریگولیشن کے ایک مقصد کے طور پر پانی کے ٹینک کو لیں جس میں بھاپ کے ساتھ والو کے کھلنے کی ڈگری کو ریگولیٹ کرکے درجہ حرارت کو پہلے سے طے شدہ سطح پر برقرار رکھنا ضروری ہے۔

متناسب جزو ان پٹ ڈیٹا کے ساتھ مماثلت کے وقت ظاہر ہوتا ہے۔ آسان الفاظ میں، یہ اس طرح لگتا ہے - اصل درجہ حرارت اور مطلوبہ درجہ حرارت کے درمیان فرق لیا جاتا ہے، ایڈجسٹ قابل قابلیت سے ضرب کیا جاتا ہے اور آؤٹ پٹ سگنل جو والو پر لاگو ہونا چاہئے حاصل کیا جاتا ہے. یعنی جیسے ہی ڈگری گر جاتی ہے، حرارتی عمل شروع ہو جاتا ہے، جیسے ہی درجہ حرارت مطلوبہ سطح سے اوپر جاتا ہے، اسے بند یا ٹھنڈا کر دیا جاتا ہے۔

اس کے بعد لازمی جزو آتا ہے، جو ہمارے درجہ حرارت کو سیٹ پوائنٹ پر رکھنے پر ماحول کے اثرات یا دیگر پریشان کن اثرات کی تلافی کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔ چونکہ کنٹرول کیے جانے والے آلات کو متاثر کرنے والے ہمیشہ اضافی عوامل ہوتے ہیں، اس لیے جب اعداد و شمار متناسب جزو کا حساب لگانے کے لیے آتے ہیں تو نمبر پہلے ہی تبدیل ہو جاتا ہے۔ اور بیرونی اثرات جتنے زیادہ ہوں گے، اعداد و شمار میں اتار چڑھاؤ اتنا ہی زیادہ ہوگا۔ سپلائی کی گئی پاور میں اسپائکس ہیں۔

لازمی جزو ماضی کی قدروں کی بنیاد پر درجہ حرارت کی قدر واپس کرنے کی کوشش کرتا ہے، اگر یہ بدل گیا ہے۔ ذیل میں ویڈیو میں اس عمل کو مزید تفصیل سے بیان کیا گیا ہے۔

اس کے بعد، ریگولیٹر کی آؤٹ پٹ، گتانک کے مطابق، درجہ حرارت کو بڑھانے یا کم کرنے کے لیے کھلایا جاتا ہے۔ وقت گزرنے کے ساتھ، ایک قدر منتخب کی جاتی ہے جو بیرونی عوامل کی تلافی کرتی ہے، اور چھلانگیں غائب ہو جاتی ہیں۔

انٹیگرل کو جامد غلطی کا حساب لگا کر غلطیوں کو ختم کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ اس عمل میں سب سے اہم چیز صحیح گتانک کا انتخاب کرنا ہے، بصورت دیگر خرابی (بے مماثلت) لازمی جزو کو بھی متاثر کرے گی۔

تیسرا PID جزو ایک تفریق جزو ہے۔ اسے نظام پر اثرات اور تاثرات کے درمیان ہونے والی تاخیر کے اثر کی تلافی کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔متناسب ریگولیٹر اس وقت تک طاقت فراہم کرتا ہے جب تک کہ درجہ حرارت مطلوبہ مقام تک نہ پہنچ جائے، لیکن ہمیشہ غلطیاں ہوتی ہیں کیونکہ معلومات آلہ تک جاتی ہے، خاص طور پر بڑی قدروں کے ساتھ۔ یہ ضرورت سے زیادہ گرمی کا باعث بن سکتا ہے۔ تفریق تاخیر یا ماحولیاتی اثرات کی وجہ سے ہونے والے انحراف کی پیش گوئی کرتا ہے اور پہلے سے فراہم کردہ بجلی کو کم کرتا ہے۔

پی آئی ڈی کنٹرولر ترتیب دینا

PID کنٹرولر سیٹ اپ 2 طریقوں سے کیا جاتا ہے:

  1. ترکیب میں سسٹم ماڈل کی بنیاد پر پیرامیٹرز کا حساب لگانا شامل ہے۔ اس طرح کی ٹیوننگ درست ہے، لیکن خودکار کنٹرول تھیوری کے گہرے علم کی ضرورت ہے۔ یہ صرف انجینئرز اور سائنسدان ہی کر سکتے ہیں۔ کیونکہ بہاؤ کی خصوصیات لینے اور بہت سارے حساب کتاب کرنے کی ضرورت ہے۔
  2. دستی طریقہ آزمائش اور غلطی کے طریقہ کار پر مبنی ہے۔ اس مقصد کے لیے، پہلے سے تیار سسٹم کے ڈیٹا کو بنیاد کے طور پر لیا جاتا ہے، اور ایک یا زیادہ ریگولیٹر گتانکوں میں کچھ ایڈجسٹمنٹ کیے جاتے ہیں۔ سوئچ آن کرنے اور حتمی نتیجہ کا مشاہدہ کرنے کے بعد، پیرامیٹرز کو صحیح سمت میں تبدیل کیا جاتا ہے۔ اور اسی طرح جب تک آپریبلٹی کی مطلوبہ سطح حاصل نہ ہو جائے۔

تجزیہ اور ٹیوننگ کا نظریاتی طریقہ عملی طور پر شاذ و نادر ہی استعمال ہوتا ہے، جس کی وجہ کنٹرول آبجیکٹ کی خصوصیات سے لاعلمی اور بہت سے ممکنہ پریشان کن اثرات ہیں۔ نظام کے مشاہدے پر مبنی تجرباتی طریقے زیادہ عام ہیں۔

ریگولیٹر گتانک کو ایڈجسٹ کرنے کے لیے پروگراموں کے کنٹرول کے تحت جدید خودکار عمل کو خصوصی ماڈیول کے طور پر لاگو کیا جاتا ہے۔

پی آئی ڈی ریگولیٹر کا مقصد

پی آئی ڈی ریگولیٹر کو کچھ قدر برقرار رکھنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے، جیسے کہ درجہ حرارت، دباؤ، ٹینک کی سطح، پائپ لائن میں بہاؤ، کسی چیز کا ارتکاز وغیرہ، ایکچیوٹرز پر کنٹرول ایکشن کو تبدیل کرکے، جیسے خودکار کنٹرول والوز، استعمال کرتے ہوئے مطلوبہ سطح پر۔ متناسب، انضمام، اس کی ترتیب کے لیے مختلف اقدار۔

استعمال کا مقصد ایک درست کنٹرول سگنل حاصل کرنا ہے جو بڑی صنعتوں اور یہاں تک کہ پاور پلانٹ کے ری ایکٹرز کو بھی کنٹرول کرنے کی صلاحیت رکھتا ہے۔

درجہ حرارت کنٹرول سرکٹ کی مثال

پی آئی ڈی کنٹرولرز اکثر درجہ حرارت کو کنٹرول کرنے میں استعمال ہوتے ہیں، آئیے اس خودکار عمل کو دیکھنے کے لیے ٹینک میں پانی گرم کرنے کی ایک سادہ سی مثال استعمال کرتے ہیں۔

ٹینک مائع سے بھرا ہوا ہے جسے مطلوبہ درجہ حرارت پر گرم کرنے اور مطلوبہ سطح پر برقرار رکھنے کی ضرورت ہے۔ ٹینک کے اندر درجہ حرارت کی پیمائش کے لیے ایک سینسر ہے - تھرموکوپل یا مزاحمتی تھرمامیٹر اور براہ راست پی آئی ڈی کنٹرولر سے منسلک ہے۔

ہم مائع کو گرم کرنے کے لیے بھاپ فراہم کریں گے، جیسا کہ ذیل کی تصویر میں دکھایا گیا ہے، خودکار کنٹرول والو کے ساتھ۔ والو خود کنٹرولر سے سگنل وصول کرتا ہے۔ آپریٹر پی آئی ڈی کنٹرولر میں درجہ حرارت سیٹ پوائنٹ ویلیو داخل کرتا ہے جسے ٹینک میں برقرار رکھنے کی ضرورت ہے۔

چائے کے برتنوں کے لیے پی آئی ڈی ریگولیٹر کیا ہے؟

اگر ریگولیٹر کے گتانک غلط ہیں، تو پانی کا درجہ حرارت بڑھ جائے گا اور والو مکمل طور پر کھلا یا مکمل طور پر بند ہو جائے گا۔ اس صورت میں پی آئی ڈی کوفیشینٹس کا حساب لگانا اور دوبارہ داخل کرنا ضروری ہے۔ اگر سب کچھ صحیح طریقے سے کیا جاتا ہے، تو تھوڑی دیر کے بعد سسٹم اس عمل کو برابر کر دے گا اور ٹینک میں درجہ حرارت کو مقررہ مقام پر برقرار رکھا جائے گا، کنٹرول والو کے کھلنے کی ڈگری کے ساتھ درمیانی پوزیشن میں ہو گا۔

متعلقہ مضامین: