Điều gì có liên quan đến việc điều chỉnh bộ điều khiển PID?

Điều chỉnh bộ điều khiển dẫn xuất tích phân theo tỷ lệ (bộ điều khiển PID) là một hoạt động phổ biến cho các kỹ sư chuyên kiểm soát quy trình.Trong trường hợp này, điều chỉnh đề cập đến việc thay đổi các tham số liên quan đến dải tỷ lệ điều khiển, hành động tích hợp và hành động phái sinh.Có một số phương pháp để tính toán các tham số điều chỉnh bằng tay và nhiều gói phần mềm có thể được sử dụng để tự động điều chỉnh bộ điều khiển trong một quy trình hóa học.Trước khi bất kỳ điều chỉnh nào có thể bắt đầu, điều quan trọng đối với kỹ sư trước tiên là điều tra vòng điều khiển được điều chỉnh và tác động của vòng điều khiển đối với hệ thống tổng thể. Hiệu suất của bộ điều khiển tự động có thể được điều chỉnh và thay đổi bằng cách thay đổi bộ điều khiển điều chỉnh điều chỉnhthông số.Khi điều chỉnh bộ điều khiển PID, thông thường có ba cài đặt có thể thay đổi: dải tỷ lệ, hành động tích hợp và hành động phái sinh.Chúng được thể hiện bằng các thuật ngữ thứ nhất, thứ hai và thứ ba trong thuật toán PID cổ điển, tương ứng

u ' k

p

e + k i _{int;e dt + k} d _{de/dt. Thuật ngữ} u đại diện cho tín hiệu trả về;K

P

là mức tăng tỷ lệ;E là thuật ngữ lỗi hoặc độ lệch, thể hiện sự khác biệt giữa giá trị hiện tại và điểm đặt bộ điều khiển; K _I là mức tăng tích phân, k D _{là mức tăng phái sinh;và} t là thời gian.Biến đổi Laplace của phương trình này có thể được nêu là k _p + k i /s + k d s _{.Nếu điều chỉnh không đúng cách gây ra sự thay đổi hoặc nếu có một nguyên nhân có thể gán khác, chẳng hạn như thiết bị bị trục trặc hoặc bị hỏng.Thay đổi điều chỉnh sẽ có nghĩa là rất ít nếu nguyên nhân thực sự của sự biến đổi được tìm thấy là một van điều khiển dính, các dụng cụ bị hỏng hoặc lỗi trong logic hệ thống điều khiển.Chỉ khi quá trình được kiểm tra kỹ lưỡng và chức năng công cụ hiện trường đã được xác minh mới nên được điều chỉnh. Có nhiều phương pháp được sử dụng bởi các kỹ sư hóa học, điện và dụng cụ trong việc điều chỉnh bộ điều khiển PID.Phương pháp Ziegler-Nichols là một ví dụ như vậy sử dụng mức tăng cuối cùng và giai đoạn cuối cùng của quá trình để tính toán các tham số điều chỉnh tích cực cho các sơ đồ điều khiển PI, chỉ PI-chỉ và PID.Các sơ đồ điều khiển khác, chẳng hạn như phương pháp Tyreus-Luyben, được xây dựng để giảm dao động hệ thống.Phương pháp được sử dụng để điều chỉnh bộ điều khiển PID có thể được quyết định bởi bản chất của chính vòng điều khiển. Nói chung, việc tăng thời hạn tăng của bộ điều khiển sẽ làm cho bộ điều khiển hoạt động mạnh mẽ hơn.Hành động không thể thiếu hơn sẽ giúp giảm độ lệch giữa giá trị trạng thái ổn định và điểm đặt mong muốn nhưng có thể dẫn đến dao động nếu được sử dụng quá nhiều.Thuật ngữ phái sinh được sử dụng để giúp ngăn chặn chuyển động nhanh của giá trị hiện tại của bộ điều khiển.Đây chỉ là những heuristic cung cấp ý thức chung về hiệu ứng của từng tham số điều chỉnh cổ điển. Nhiều gói hệ thống điều khiển phân tán (DCS) bao gồm phần mềm có thể được sử dụng để tự động điều chỉnh các vòng điều khiển.Các gói phần mềm này thường sẽ điều chỉnh các quy trình bằng cách kiểm tra hiệu suất trong quá khứ hoặc bằng cách tự động thực hiện các phương thức thử nghiệm được mô tả bằng các quy trình điều chỉnh được thiết lập.Như với hầu hết các thủ tục, việc điều chỉnh tinh chỉnh và điều chỉnh nhỏ phải được kỹ sư thực hiện để phù hợp với quy trình sau khi quy trình điều chỉnh chính đã được hoàn thành.}