Преимущества и роль PID функций в контроллерах ПЛК
Эти устройства регулируют температуру, расход, давление, уровень и иные параметры производственных процессов
Функции PID, или пропорционально–интегрально–производной, являются ключевой особенностью программируемых логических контроллеров (ПЛК) и могут оказаться бесценными для любой системы, нуждающейся в точном управлении. В качестве контроллеров для крупных систем, таких как промышленные производственные линии, ПЛК предназначены для автоматизации процессов на основе определенных входных данных. Чтобы гарантировать успешность этой автоматизации и соответствие выходных данных заданным критериям, важно иметь в контроллере регулятор, который поддерживает выходные данные на желаемом целевом уровне. Именно здесь на помощь приходят функции PID; они помогают ПЛК обеспечивать правильную работу и производительность любой данной системы, манипулируя выходами при изменении входных данных.
Проще говоря, ПИД-функции работают путем анализа переменных процесса, таких как температура или давление, и соответствующей настройки выходных данных таким образом, чтобы эти показания оставались в ожидаемом диапазоне. Эта регулировка происходит с помощью пропорционально-интегрально-производного действия. Измеряя отклонение от идеального значения (погрешность), интегральный член медленно увеличивает/уменьшает погрешность с течением времени, оценивая / корректируя медленные изменения в переменной процесса, чтобы они были близки к заданному значению, а производный член отслеживает скорость изменения для быстрого реагирования на колебания, гарантируя, что выход остается неизменным. устойчивый на требуемом уровне.
Эти три компонента, будучи объединены, передают информацию обратной связи обратно в систему, так что она может автоматически приспосабливаться к изменяющимся условиям и, в конечном счете, поддерживать желаемое состояние (например, поддерживать давление в котле).
Функции PID играют важную роль во многих современных отраслях промышленности, от фармацевтического производства и производства продуктов питания до нефтепереработки.
Они помогают поддерживать точное качество продукции, устраняя при этом любые ручные настройки, вносимые в ходе этих процессов, что устраняет дорогостоящие человеческие ошибки и повышает эффективность.
Например, PI—контроллеры часто используются в процессах дистилляции, где необходимо точно контролировать температуру. Если не регулировать ее правильно, то это приведет к отбраковке материалов из-за несоответствия, а вместо них будут использоваться материалы, которые со временем могут привести к огромным потерям. Поэтому PID балансирует их, обеспечивая стабильные результаты в течение длительного времени с минимальными корректировками требуется вручную, если таковые вообще имеются!
Пример применения такого типа можно увидеть при работе с ароматизаторами или красителями, добавляемыми в пищевые продукты, такие как шоколадные батончики. Необходимо строго контролировать ингредиенты, смешиваемые с температурой воды, чтобы вкус всех партий был одинаковым в разные даты производства и в разных местах — таким образом, обеспечивается стабильное качество и удовлетворенность клиентов!
Возможность использования ПЛК, оснащенных pid-регулированием, открывает множество возможностей при автоматизации сложных процессов, например, на линиях упаковочных станций. Несмотря на потенциальную экономию средств и ресурсов, при внедрении этой технологии необходимо соблюдать осторожность — установка ее в существующее оборудование не всегда может привести к желаемому результату, если не были внесены изменения!
Также стоит отметить, что компаниям, использующим технологию pid, следует учитывать периодичность проверки в зависимости от того, как часто меняются условия окружающей среды между различными объектами/местоположениями, тем самым снижая потенциальные риски, связанные с нежелательными результатами, возникающими в результате неожиданных сценариев.
ПЛК Wecon с функцией ПИД
ПЛК контроллеры Wecon с реализацией PID-регулятора представляют собой передовое решение для автоматизации и контроля в различных промышленных процессах. ПИД регулятор позволяет точно управлять процессом, обеспечивая стабильность и оптимальную эффективность работы системы. Благодаря интеграции этой функции в ПЛК контроллеры Wecon, пользователи получают возможность качественно настроить параметры регулирования, а также мониторировать и анализировать данные в реальном времени. Это открывает новые горизонты в области автоматизации, позволяя максимально увеличить производительность и надежность промышленных процессов.
PID-регулирование в ПЛК Wecon на примере
Допустим, вы хотите поддерживать температуру на уровне 40. В данной ситуации можно воспользоваться возможностью автонастройки ПИД-регулятора ПЛК.
Система отопления и окружающая среда способны вызывать различные изменения температуры, и различные условия окружающей среды приведут к тому, что разные температуры будут достигаться с разной скоростью. В некоторых местах может быть особенно жарко или холодно, что означает, что параметры P/I/D должны быть соответствующим образом изменены.
Контроллер Wecon предоставляет саморегулирующуюся ПИД-систему, которая может гарантировать стабильность вашей системы отопления в зависимости от вашего оборудования и окружающей среды.
Чтобы получить параметр стабильности ПИД-регулятора, ПЛК необходимо сравнить целевое значение с измеряемым. Например, если целевые значения равны 40, а измеренные значения равны 10, то мощность нагревательного устройства будет продолжать увеличиваться до тех пор, пока она не превысит 40. После этого процесс прекратится, и температура понизится.
Если значение будет меньше 40, то включится отопительное оборудование и снова начнет повышать температуру. На этом этапе функция самонастройки PID ПЛК может обнаруживать и настраивать параметры P/I/D с помощью таймера, который завершает этот процесс оценки. Таким образом, ПЛК получает устойчивую PID-систему для поддержания температуры на равномерном уровне.
В случае, если вы заметили, что выходные данные PID статичны, это означает, что не было никаких изменений как в целевых значениях, так и в измеренных значениях; следовательно, у PID нет возможности получить параметры. Следовательно, из PID ничего не выводится.
Устройства с ПИД регулированием являются важным компонентом программируемых логических контроллеров. Они обеспечивают большую гибкость при внедрении автоматизированных решений в различных отраслях промышленности и приложениях — благодаря своей способности регулировать различные параметры точно в соответствии с заданными значениями, гарантируя получение ожидаемого результата независимо от изменения условий окружающей среды между объектами и другими факторами. Но не стоит забывать, что данные системы требуют периодических проверок в зависимости от конкретной ситуации, что позволяет экономить деньги в долгосрочной перспективе, но требует тщательного рассмотрения перед установкой наряду с часто необходимыми модификациями существующего оборудования, чтобы избежать непредсказуемых проблем, возникающих позже в процессе эксплуатации.