Co wiąże się z dostrojeniem kontrolera PID?
Strojenie proporcjonalnie-integralnego kontrolera pochodzącego (kontroler PID) jest wspólnym działaniem dla inżynierów specjalizujących się w kontroli procesu.W tym przypadku strojenie odnosi się do zmiany parametrów związanych z pasmem proporcjonalnym kontrolera, działania integralnym i działaniem pochodnym.Istnieje kilka metod obliczania parametrów strojenia ręcznie i licznych pakietów oprogramowania, które można wykorzystać do automatycznego dostrojenia kontrolerów w procesie chemicznym.Zanim zacznie się jakakolwiek tuning, najpierw inżynier kluczowe jest zbadanie dostrojonej pętli sterowania i wpływu pętli sterowania na ogólny system.
Wydajność automatycznego kontrolera można dostosować i zmienić, zmieniając strojenie kontrolerówparametry.Podczas strojenia kontrolera PID zwykle istnieją trzy ustawienia, które można zmienić: pasmo proporcjonalne, działanie całkowskie i działanie pochodne.Są one reprezentowane przez pierwszy, drugi i trzeci termin w klasycznym algorytmie PID, odpowiednio u ' k p e + k i int;e dt + k d de/dt .
Termin u reprezentuje sygnał powrotny; k p jest wzmocnieniem proporcjonalnym; E jest błędem lub terminem przesunięcia, który reprezentuje różnicę między wartością bieżącą a punktem ustalonym kontrolera; k i jest wzmocnieniem całkowym, k d jest wzmocnieniem pochodnym;i t to czas.Transforma Laplace'a tego równania można określić jako k p + k i /s + k d s .
Jeśli niewłaściwe strojenie powoduje denerwujące lub jeśli istnieje inna przyczyna, taka jak nieprawidłowe działanie lub uszkodzony sprzęt.Zmiany strojenia będą bardzo mało oznaczają, że prawdziwą przyczyną zmienności jest zawór sterujący, zepsuty instrumenty lub błędy w logice systemu sterowania.Dopiero po dokładnym zbadaniu procesu i zweryfikowano funkcjonalność instrumentów terenowych, należy wziąć pod uwagę strojenie. Istnieje wiele metod stosowanych przez inżynierów chemicznych, elektrycznych i instrumentów przy dostrajaniu kontrolera PID.Metoda Ziegler-Nichols jest jednym z takich przykładów, który wykorzystuje ostateczny wzmocnienie i ostateczny okres procesu do obliczania agresywnych parametrów strojenia dla schematów kontroli PI-PID i PID.Inne schematy sterowania, takie jak metoda Tyreus-Luyben, są sformułowane w celu zmniejszenia oscylacji systemu.Metoda stosowana do strojenia kontrolera PID może być podyktowana naturą samej pętli kontrolnej. Ogólnie rzecz biorąc, zwiększenie terminu wzmocnienia kontrolera sprawi, że kontroler działał bardziej agresywnie.Bardziej integralne działanie pomoże zmniejszyć przesunięcie między wartością stanu ustalonego a pożądanym punktem zadelektywnym, ale może prowadzić do oscylacji, jeśli zostanie użyte zbyt wiele.Termin pochodnej służy do powstrzymania szybkiego ruchu wartości bieżącej kontrolerów.Są to tylko heurystyka, która zapewnia ogólne poczucie efektu każdego z klasycznych parametrów strojenia. Wiele pakietów rozproszonego systemu sterowania (DCS) obejmuje oprogramowanie, które można wykorzystać do automatycznego dostrojenia pętli sterowania.Te pakiety oprogramowania często dostosowują procesy, badając wcześniejsze wydajność lub automatycznie wykonując metody testowe opisane przez ustalone procedury strojenia.Podobnie jak w przypadku większości procedur, inżynier musi dokonać drobnych dostrojenia i niewielkie regulacje, aby dopasować się do procesu po zakończeniu głównej procedury dostrajania.