কিভাবে একটি PID কন্ট্রোলার কাজ করে? আনুপাতিক, অখণ্ড এবং ডেরিভেটিভ ব্যাখ্যা করা হয়েছে

যদি একটি ঠান্ডা ঘর তার সেটপয়েন্টের উপরে 2 K প্রবাহিত হয়, তারপর 3 K এর নীচে, এবং প্রতি কয়েক মিনিটে সেই চক্রটি পুনরাবৃত্তি করে, সেন্সর, ভালভ বা দরজার ট্র্যাফিকের আগে কন্ট্রোলারকে দোষ দেওয়া হয়। বেশিরভাগ সময় হার্ডওয়্যার ঠিক থাকে এবং লুপ সেটিংস হয় না।

একটি পিআইডি কন্ট্রোলার কীভাবে কাজ করে তার সংক্ষিপ্ত উত্তর: এটি একটি প্রক্রিয়া পরিবর্তনশীল পরিমাপ করে, এটি একটি সেটপয়েন্টের সাথে তুলনা করে এবং তিনটি পদ থেকে নির্মিত একটি সংশোধন সহ একটি অ্যাকুয়েটর চালায়। আনুপাতিক শব্দটি এই মুহূর্তে বিদ্যমান ত্রুটির উত্তর দেয়। অবিচ্ছেদ্য শব্দটি সময়ের সাথে জমে থাকা ত্রুটির উত্তর দেয়। ডেরিভেটিভ শব্দটি উত্তর দেয় যে ত্রুটিটি কত দ্রুত পরিবর্তিত হচ্ছে। একসাথে যোগ করা হলে, তারা এমন আউটপুট তৈরি করে যা একটি ভালভ খোলে, একটি পাখার গতি পরিবর্তন করে বা কম্প্রেসার ক্ষমতা ছাঁটাই করে।

মূল ধারণা: পরিমাপ, তুলনা, সঠিক

প্রতিটি পিআইডি লুপের চারটি অংশ থাকে: একটি সেন্সর যা প্রক্রিয়া পরিবর্তনশীল প্রতিবেদন করে, একটি নিয়ামক সেটপয়েন্ট ধরে রাখে এবং গণিত করে, একটি অ্যাকুয়েটর যা প্রক্রিয়া পরিবর্তন করতে পারে এবং প্রক্রিয়াটি নিজেই। সেন্সর কন্ট্রোলারকে ফিড করে, কন্ট্রোলার অ্যাকচুয়েটরকে সরিয়ে দেয় এবং সেন্সর যা পড়ে তা পরিবর্তন করে। সেই বৃত্ত হল বন্ধ লুপ।

নিয়ামক একটি নির্দিষ্ট ব্যবধানে একটি গণনা পুনরাবৃত্তি করে, নমুনা সময়। এটি সেটপয়েন্ট থেকে পরিমাপ করা মান বিয়োগ করে এবং পার্থক্যটিকে ত্রুটি বলে। একটি কুলিং অ্যাপ্লিকেশনে, সেটপয়েন্টের উপরে একটি পরিমাপ করা মান একটি ইতিবাচক ত্রুটি এবং আরও শীতল দেয়। লুপটিকে ভুলভাবে কনফিগার করুন এবং এটি বিপরীত অভিনয় হয়ে যায় যখন এটি সরাসরি অভিনয় করা উচিত; এটি নিষ্পত্তির পরিবর্তে পালিয়ে যাবে, এবং কোন পরিমাণ টিউনিং এটিকে ঠিক করবে না।

আউটপুট অ্যাকচুয়েটর যা প্রত্যাশা করে তার সাথে মিলে যায়: একটি মড্যুলেটিং ভালভের জন্য 0 থেকে 10 V, একটি পজিশনারের জন্য 4 থেকে 20 mA, একটি কম্প্রেসারের জন্য একটি রিলে যোগাযোগ, বা একটি হিটারের জন্য পালস প্রস্থ মড্যুলেশন৷ একটি রিলে আউটপুট পিআইডি গণনাকে একটি থ্রেশহোল্ড সিদ্ধান্তে পরিণত করে, তাই লুপ রেজোলিউশন নির্ভর করে কত ঘন ঘন পরিচিতিকে স্যুইচ করার অনুমতি দেওয়া হয়।

তিনটি শর্ত আসলে কি

প্রতিটি পদের একটি কাজ আছে, এবং প্রতিটি তার লাভ শূন্য সেট করে বন্ধ করা যেতে পারে। অনেক কাজের লুপগুলি PI কন্ট্রোলার হিসাবে চলে, কারণ ডেরিভেটিভ অ্যাকশন একটি ধীর তাপমাত্রা প্রক্রিয়াতে সামান্য যোগ করে।

আনুপাতিক মেয়াদ

আনুপাতিক শব্দটি বর্তমান ত্রুটিকে একটি লাভ দ্বারা গুণ করে। 2 এর লাভ এবং 3 K এর একটি ত্রুটির সাথে, আউটপুট 6 ইউনিট সরে যায়। অধিক লাভের অর্থ হল দ্রুত সংশোধন, কিন্তু একটি বিন্দুর পরে লুপটি দোদুল্যমান হয়, কারণ কন্ট্রোলার একটি পরিমাপের প্রতিক্রিয়া জানায় যে প্রক্রিয়াটি উত্তর দেওয়া শেষ করেনি। একটি আনুপাতিক-শুধু নিয়ন্ত্রক খুব কমই ঠিক সেটপয়েন্টে অবতরণ করে। এটি নিষ্পত্তি হয় যেখানে অবশিষ্ট ত্রুটিটি প্রক্রিয়াটির প্রয়োজনের আউটপুট ধরে রাখার জন্য যথেষ্ট বড়, এবং সেই অবশিষ্টাংশটি স্থির-স্থিতি অফসেট।

অখণ্ড পদ

অবিচ্ছেদ্য শব্দটি সময়ের সাথে ত্রুটি জমা করে এবং ত্রুটিটি অব্যাহত থাকার সময় সংশোধন যোগ করতে থাকে, সাধারণত প্রতি মিনিটে বা সেকেন্ড প্রতি পুনরাবৃত্তিতে প্রকাশ করা হয়। এটি অফসেটকে সরিয়ে দেয়, এই কারণেই একটি PI লুপ একটি ঠাণ্ডা জলের তাপমাত্রা ঠিক রাখতে পারে যেখানে আপনি এটি চান। মূল্যটি ল্যাগ: অবিচ্ছেদ্য ক্রিয়া ইতিহাসের উপর ভিত্তি করে, তাই ত্রুটিটি চলে যাওয়ার পরে এটি ধাক্কা দিতে থাকে এবং একটি ধীর দোলন তৈরি করে যা আনুপাতিক দোলনের চেয়ে অনেক বেশি সময় নেয়। এটাও বাতাস করে। যদি ভালভটি ইতিমধ্যেই সম্পূর্ণরূপে খোলা থাকে, তবে শব্দটি সংশোধন করতে থাকে যা এটি সরবরাহ করতে পারে না এবং অবশেষে ত্রুটিটি বিপরীত হয়ে গেলে লুপটি খারাপভাবে ওভারশুট করে।

ডেরিভেটিভ টার্ম

ডেরিভেটিভ শব্দটি ত্রুটির পরিবর্তনের হারে সাড়া দেয় এবং গতির বিরোধিতা করে, যা লুপকে স্যাঁতসেঁতে করে এবং উচ্চ আনুপাতিক লাভের অনুমতি দেয়। এটি সেন্সরের শব্দকেও প্রশস্ত করে, কারণ একটি ছোট নমুনা সময় জুড়ে একটি ছোট গোলমাল পড়া পরিবর্তনের বিশাল হারের মতো দেখায়। অনুশীলনে ডেরিভেটিভ ক্রিয়া ফিল্টার করা হয়, ত্রুটির পরিবর্তে পরিমাপের উপর গণনা করা হয়, বা কেবল শূন্যে রেখে দেওয়া হয়।

একটি রেফ্রিজারেশন উদাহরণ: সুপারহিট নিয়ন্ত্রণ

একটি চিলারে একটি বৈদ্যুতিন সম্প্রসারণ ভালভ নিন। নিয়ন্ত্রিত ভেরিয়েবলটি বাষ্পীভবনের আউটলেটে সুপারহিট, সেটপয়েন্ট 5 কে হতে পারে এবং অ্যাকচুয়েটর হল ভালভ মোটর বা একটি আনুপাতিক সোলেনয়েড। যখন সুপারহিট সেটপয়েন্টের উপরে উঠে যায়, তখন ভালভটি আরও রেফ্রিজারেন্ট স্বীকার করতে খোলে। আনুপাতিক শব্দটি ত্রুটির অনুপাতে এটিকে খোলে, অবিচ্ছেদ্য শব্দটি সুপারহিট স্থির না হওয়া পর্যন্ত এটিকে ধাক্কা দেয় এবং ডেরিভেটিভ শব্দটি, যেখানে এটি ব্যবহার করা হয়, খোলার গতি ধীর করে দেয় কারণ সুপারহিট পড়া শুরু হয় যাতে ভালভটি তরল ফ্লাডব্যাকে পরিণত না হয়।

একটি রেফ্রিজারেশন প্ল্যান্ট জুড়ে একই কাঠামো প্রদর্শিত হয়। ঘনীভূত চাপ প্রায়ই কনডেন্সার ফ্যানের গতি মড্যুলেট করে রাখা হয়, যা এটিকে চাপ লুপ করে তোলে। কম্প্রেসার ক্ষমতা একটি লুপ দ্বারা ছাঁটাই করা যেতে পারে যা একটি সাকশন চাপ ত্রুটিকে একটি বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল কমান্ডে রূপান্তর করে। রুম এবং পণ্যের তাপমাত্রা লুপের দীর্ঘ সময় থাকে এবং সাধারণত ডেরিভেটিভ অ্যাকশন ছাড়াই চলে।

মেকানিক্যাল পয়েন্টার ডিসপ্লে সহ রেফ্রিজারেশন প্রেসার কন্ট্রোলার স্বয়ংক্রিয় রিসেট সহ উচ্চ এবং নিম্ন চাপ পর্যবেক্ষণ প্রদান করে, রেফ্রিজারেশন সিস্টেমে কম্প্রেসার, ফ্যান এবং ড্রেন ভালভ রক্ষা করতে সহায়তা করে। পণ্য দেখুন →

অনুমান ছাড়া টিউনিং

পদগুলি ইন্টারঅ্যাক্ট করে, তাই টিউনিং একটি নির্দিষ্ট ক্রম অনুসরণ করে:

1. লুপটি ম্যানুয়ালে রাখুন এবং নিশ্চিত করুন যে অ্যাকচুয়েটরটি আটকে না রেখে তার সম্পূর্ণ পরিসরে ভ্রমণ করেছে।
2. অবিচ্ছেদ্য এবং ডেরিভেটিভকে শূন্যে সেট করুন, তারপর আনুপাতিক লাভ বাড়ান যতক্ষণ না পরিমাপ একটি ছোট, অবিচ্ছিন্ন দোলন দেখায়।
3. সেই মানের প্রায় অর্ধেক সমানুপাতিক লাভ কাটুন।
4. অফসেট গ্রহণযোগ্য সময়ের মধ্যে অদৃশ্য না হওয়া পর্যন্ত ধীরে ধীরে অবিচ্ছেদ্য ক্রিয়া যুক্ত করুন।
5. ওভারশুট থেকে গেলে এবং সংকেত পরিষ্কার হলেই ডেরিভেটিভ যোগ করুন।

ডেড টাইম ঠিক করে যে কতটা শক্ত লুপ ঠেলে দেওয়া যায়। যদি প্রক্রিয়াটির একটি ভালভ মুভমেন্টে সাড়া দিতে 60 সেকেন্ডের প্রয়োজন হয় এবং এর সময় ধ্রুবক 300 সেকেন্ড হয়, অনুপাত 0.2, শাস্ত্রীয় নিয়ম যেমন জিগলার-নিকলস বা ল্যাম্বডা টিউনিং কার্যকরী লাভ তৈরি করে। ডেড টাইম যদি সময়ের ধ্রুবকের সাথে তুলনীয় হয়, উদাহরণস্বরূপ ভালভের অনেক নিচের দিকে একটি সেন্সর মাউন্ট করা হয়েছে, তবে কিছুই লুপটিকে দ্রুত করবে না এবং আসল সমাধান হল সেন্সরটিকে সরানো বা ফিডফরওয়ার্ড যোগ করা।

প্ল্যান্ট ফ্লোরে ব্যবহারিক সমস্যা

বেশিরভাগ কমিশনিং সমস্যাগুলি মুষ্টিমেয় বিভাগে পড়ে:

• ইন্টিগ্রাল উইন্ডআপ। ত্রুটি থাকা অবস্থায় আউটপুট একটি সীমার বিপরীতে পরিপূর্ণ হয় এবং ত্রুটিটি বিপরীত হলে লুপ ওভারশুট হয়। অ্যান্টি-উইন্ডআপ লজিক এবং আউটপুট ক্ল্যাম্পিং এটি সমাধান করে।
• সেন্সর শব্দ। একটি ফিল্টার যার সময় ধ্রুবক নমুনা সময়ের কাছাকাছি তা লুপের মৃত সময়কে প্রায় দ্বিগুণ করতে পারে। ইনপুট ফিল্টার করুন, আউটপুট নয়।
• অ্যাকচুয়েটর ডেডব্যান্ড। একটি ভালভ যা নড়াচড়া করার আগে একটি 3 শতাংশ আউটপুট পরিবর্তন প্রয়োজন লুপটি কতটা শক্তভাবে ধরে রাখতে পারে তার একটি কঠিন সীমা সেট করে।
• নমুনা সময়। প্রতি মিনিটে একবার স্ক্যান করা একটি লুপ 30 সেকেন্ডের ধ্রুবক সহ একটি প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ করতে পারে না।
• নন-লিনিয়ারিটি। একটি ভালভ যা মধ্য-ভ্রমণের কাছাকাছি মৃদু এবং আসনের কাছে আকস্মিকভাবে লাভের সময়সূচী বা একটি বৈশিষ্ট্যযুক্ত আউটপুট প্রয়োজন হতে পারে।

যেখানে পিআইডি রেফ্রিজারেশন এবং এ/সি হার্ডওয়্যারের সাথে মিলিত হয়

পিআইডি আউটপুট শুধুমাত্র গুরুত্বপূর্ণ যদি অ্যাকুয়েটর এটি ব্যবহার করতে পারে। আনুপাতিক সোলেনয়েড ভালভ, বৈদ্যুতিন সম্প্রসারণ ভালভ, কনডেনসার ফ্যানগুলিতে পরিবর্তনশীল ফ্রিকোয়েন্সি ড্রাইভ এবং প্রবাহ নিয়ন্ত্রণ ত্রি-মুখী ভালভগুলি একটি অবিচ্ছিন্ন সংকেত গ্রহণ করে এবং পরিবর্তন করে। স্ট্যান্ডার্ড সোলেনয়েড ভালভ, বাল্ব টাইপ থার্মাল এক্সপেনশন ভালভ এবং যান্ত্রিক চাপের সুইচের মতো ডিভাইসগুলি চালু এবং বন্ধ করা থ্রেশহোল্ড ডিভাইস, তাই একটি পিআইডি কন্ট্রোলার যা তাদের চালনা করছে তা সত্যিই একটি ডিউটি ​​চক্র তৈরি করছে।

এই পার্থক্যটি উপাদানগুলিকে কীভাবে বিচার করা হয় তা পরিবর্তন করে। একটি ভালভ যা বছরের পর বছর ধরে একটি মড্যুলেটিং সিগন্যাল অনুসরণ করে তা ঘণ্টায় কয়েকবার স্যুইচ করে এমন একটি ভালভ থেকে আলাদাভাবে পরিধান করে, যার কারণে একটি মডুলেটিং সোলেনয়েড ভালভের দীর্ঘমেয়াদী অপারেশন একটি লুপ চালু হওয়ার আগে মনোযোগ প্রাপ্য।

সরবরাহকারী যেমন ডিংসেন, 2008 সাল থেকে রেফ্রিজারেশন এবং স্বয়ংচালিত এয়ার কন্ডিশনার যন্ত্রাংশ তৈরি করছে , চাপ নিয়ন্ত্রক, ভালভ, এবং কপার ফিটিংগুলি তৈরি করুন যা সেই সংকেতগুলির গ্রহণের প্রান্তে বসে।

রেফ্রিজারেশন এবং এয়ার কন্ডিশনার জন্য EVR সোলেনয়েড ভালভ রেফ্রিজারেশন সিস্টেমের জন্য সরাসরি-অভিনয় এবং পাইলট-চালিত বিকল্পগুলির সাথে তরল, স্তন্যপান এবং গরম গ্যাস লাইনে রেফ্রিজারেন্ট প্রবাহ নিয়ন্ত্রণ করে। পণ্য দেখুন →

সামঞ্জস্যযোগ্য সুপারহিট নিয়ন্ত্রণ সহ তাপ সম্প্রসারণ ভালভ সুপারহিট বজায় রাখার জন্য রেফ্রিজারেন্ট প্রবাহ নিয়ন্ত্রণ করে, একটি H-টাইপ বডি এবং কুলিং সিস্টেমের জন্য 0-8°C স্ট্যাটিক সুপারহিট সমন্বয় বৈশিষ্ট্যযুক্ত। পণ্য দেখুন →

একটি কন্ট্রোলার নির্দিষ্ট করা: কি চেক করতে হবে

• ইনপুট প্রকার এবং পরিসর, প্রকৃত সেন্সরের সাথে মিলেছে: NTC, PT100, 4 থেকে 20 mA, বা 0 থেকে 10 V।
• আউটপুট টাইপ এবং রেজোলিউশন: রিলে, সলিড স্টেট রিলে ড্রাইভ, কারেন্ট, ভোল্টেজ বা PWM।
• নমুনা হার, প্রক্রিয়ার জন্য যথেষ্ট দ্রুত কিন্তু এত দ্রুত নয় যে গণনাকে আধিপত্য করে।
• অটো-টিউন, অ্যান্টি-ওয়াইন্ডআপ এবং ম্যানুয়াল এবং স্বয়ংক্রিয় মোডগুলির মধ্যে বাম্পলেস স্থানান্তর।
• অবিচ্ছেদ্য শব্দের জন্য উচ্চ এবং নিম্ন ক্ল্যাম্প সহ আউটপুট সীমা এবং অ্যালার্ম।
• পরিবেশ: প্যানেল বা ডিআইএন রেল মাউন্টিং, আইপি রেটিং, পরিবেষ্টিত তাপমাত্রা, কম্পন, এবং সরবরাহ ভোল্টেজ সহনশীলতা।

একটি পিআইডি কন্ট্রোলার হল তিনটি সংশোধন একত্রে যোগ করা এবং একটি ঘড়িতে পুনরাবৃত্তি করা হয়: একটি বর্তমান ত্রুটির বিপরীতে, একটি সঞ্চিত ত্রুটির বিপরীতে এবং একটি পরিবর্তনের গতির বিরুদ্ধে। প্রক্রিয়াটির পদার্থবিদ্যা কর্মক্ষমতার সিলিং সেট করে, এবং সেটিংস নির্ধারণ করে যে লুপটি কতটা কাছে আসবে। অ্যাকচুয়েটর দিকটি সঠিকভাবে পান, মৃত সময়কে সততার সাথে পরিমাপ করুন এবং লাভগুলিকে পরিমিত রাখুন। এই সংমিশ্রণটি যেকোনো আক্রমণাত্মক টিউনিং সেশনের চেয়ে বেশি লুপ সমাধান করে৷৷