TRM148 OWEN ఉదాహరణలో ఆటోమేషన్ సిస్టమ్‌లలో PID కంట్రోలర్‌ని ఉపయోగించడం

స్వయంచాలక సర్దుబాటు, సర్దుబాటు వ్యవస్థ

స్వయంచాలక నియంత్రణ అనేది ఒక రకమైన స్వయంచాలక నియంత్రణ. సాంకేతిక ప్రక్రియను వర్ణించే నిర్దిష్ట విలువ యొక్క స్థిరత్వాన్ని నిర్వహించడం లేదా ఇచ్చిన చట్టం ప్రకారం దాని మార్పు, నియంత్రిత వస్తువు యొక్క స్థితిని కొలవడం లేదా వస్తువు యొక్క నియంత్రణ సంస్థను ప్రభావితం చేయడం ద్వారా ఆటంకాలను నిర్వహించడం ద్వారా నిర్వహించబడుతుంది.

స్వయంచాలక నియంత్రణను నిర్వహించడానికి, పరికరాల సమితి నియంత్రించబడే సంస్థాపనకు అనుసంధానించబడి ఉంటుంది, దీని కలయికను రెగ్యులేటర్ అంటారు.

ప్రక్రియను వర్గీకరించే ఒకటి లేదా అంతకంటే ఎక్కువ వేరియబుల్స్ యొక్క కొలతల ఆధారంగా, నియంత్రిక ఒకటి లేదా అంతకంటే ఎక్కువ నియంత్రణ చర్యలను మార్చడం ద్వారా ప్రక్రియను ప్రభావితం చేస్తుంది, నియంత్రిత వేరియబుల్ యొక్క సెట్ విలువను నిర్వహిస్తుంది.

నియంత్రణ వ్యవస్థ — నిర్దిష్ట భౌతిక పరిమాణంలో మార్పు యొక్క ఇచ్చిన చట్టాన్ని నిర్వహించడానికి రూపొందించబడిన వ్యవస్థను నియంత్రిత పరిమాణం అంటారు.నియంత్రిత వేరియబుల్ యొక్క సెట్‌పాయింట్ స్థిరంగా ఉండవచ్చు లేదా ఇది సమయం లేదా ఇతర వేరియబుల్ యొక్క ఫంక్షన్ కావచ్చు.

నియంత్రణ ప్రక్రియలో, నియంత్రిత విలువ సెట్ విలువతో పోల్చబడుతుంది మరియు సెట్ విలువ నుండి నియంత్రిత విలువ యొక్క విచలనం సమక్షంలో, నియంత్రణ చర్య నియంత్రణ వస్తువులోకి ప్రవేశిస్తుంది, నియంత్రిత విలువను పునరుద్ధరిస్తుంది.

నియంత్రణ చర్యను ఒక వ్యక్తి మాన్యువల్‌గా నమోదు చేయవచ్చు. నియంత్రిత వేరియబుల్ యొక్క కొలత మరియు నియంత్రణ చర్య యొక్క పరిచయం మానవ ప్రమేయం లేకుండా సాధనాల ద్వారా జరిగితే, అప్పుడు నియంత్రణ వ్యవస్థను స్వయంప్రతిపత్త వ్యవస్థ అంటారు.

నియంత్రణ చర్యతో పాటు, నియంత్రణ వ్యవస్థలు అవాంతరాల ద్వారా ప్రభావితమవుతాయి, దీని వలన నియంత్రిత వేరియబుల్ సెట్ విలువ నుండి వైదొలగడం మరియు నియంత్రణ లోపాలు సంభవించడం.

నియంత్రణ చర్యలో మార్పు యొక్క స్వభావం ద్వారా, నియంత్రణ వ్యవస్థలు స్వయంచాలక స్థిరీకరణ వ్యవస్థలుగా ఉపవిభజన చేయబడ్డాయి (నియంత్రణ చర్య స్థిరమైన విలువ లేదా ప్రోగ్రామ్ చేయబడిన నియంత్రణ వ్యవస్థ యొక్క సమయానికి ఇచ్చిన విధి) మరియు సర్వో వ్యవస్థలు (నియంత్రణలో మార్పు చర్య గతంలో తెలియని నియంత్రణ చర్య ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది) ).

PID కంట్రోలర్లు

PID కంట్రోలర్ అనేది ఒక రెడీమేడ్ పరికరం, ఇది ఆటోమేటెడ్ సిస్టమ్ యొక్క ఒకటి లేదా మరొక భాగాన్ని నియంత్రించడానికి సాఫ్ట్‌వేర్ అల్గోరిథంను అమలు చేయడానికి వినియోగదారుని అనుమతిస్తుంది. మీరు OWEN కంపెనీ నుండి 8 ఛానెల్‌ల కోసం యూనివర్సల్ PID కంట్రోలర్ TRM148 వంటి రెడీమేడ్ పరికరాలను ఉపయోగిస్తే నియంత్రణ (నియంత్రణ) వ్యవస్థలను నిర్మించడం మరియు కాన్ఫిగర్ చేయడం చాలా సులభం అవుతుంది.

గ్రీన్‌హౌస్‌లో సరైన వాతావరణ పరిస్థితుల నిర్వహణను మీరు ఆటోమేట్ చేయాల్సిన అవసరం ఉందని అనుకుందాం: మొక్కల మూలాల దగ్గర నేల ఉష్ణోగ్రత, గాలి పీడనం, గాలి మరియు నేల యొక్క తేమను పరిగణనలోకి తీసుకోండి మరియు పేర్కొన్న పారామితులను నిర్వహించండి. నియంత్రణ ద్వారా హీటింగ్ ఎలిమెంట్ మరియు అభిమానులు. ఇది అంత సులభం కాదు, PID కంట్రోలర్‌ను ట్యూన్ చేయండి.

ముందుగా PID కంట్రోలర్ అంటే ఏమిటో గుర్తుచేసుకుందాం? PID కంట్రోలర్ అనేది అవుట్‌పుట్ పారామితులను మూడు విధాలుగా నిరంతరం మెరుగుపరిచే ఒక ప్రత్యేక పరికరం: అనుపాత, సమగ్ర మరియు అవకలన, మరియు ప్రారంభ పారామితులు సెన్సార్‌ల నుండి పొందిన ఇన్‌పుట్ పారామితులు (పీడనం, తేమ, ఉష్ణోగ్రత, ప్రకాశం మొదలైనవి).

ఇన్‌పుట్ పరామితి సెన్సార్ నుండి PID కంట్రోలర్ యొక్క ఇన్‌పుట్‌కు అందించబడుతుంది, ఉదాహరణకు తేమ సెన్సార్. రెగ్యులేటర్ వోల్టేజ్ లేదా కరెంట్ యొక్క విలువను అందుకుంటుంది, దానిని కొలుస్తుంది, ఆపై దాని అల్గోరిథం ప్రకారం గణనలను చేస్తుంది మరియు చివరకు సంబంధిత అవుట్‌పుట్‌కు సిగ్నల్ పంపుతుంది, దీని ఫలితంగా ఆటోమేటెడ్ సిస్టమ్ నియంత్రణ చర్యను పొందుతుంది. నేల తేమ తగ్గింది - నీరు త్రాగుట కొన్ని సెకన్ల పాటు ఆన్ చేసింది.

వినియోగదారు నిర్వచించిన తేమ విలువను సాధించడం లక్ష్యం. లేదా ఉదాహరణకు: లైటింగ్ తగ్గింది - మొక్కలపై ఫైటోలాంప్‌లను ఆన్ చేయండి, మొదలైనవి.

PID నియంత్రణ

వాస్తవానికి, ప్రతిదీ సరళంగా కనిపిస్తున్నప్పటికీ, రెగ్యులేటర్ లోపల గణిత చాలా క్లిష్టంగా ఉంటుంది, ప్రతిదీ ఒక దశలో జరగదు. నీటిపారుదల ప్రారంభించిన తర్వాత, PID కంట్రోలర్ మళ్లీ కొలుస్తుంది, ఇన్‌పుట్ విలువ ఇప్పుడు ఎంత మారిందని కొలుస్తుంది-ఇది నియంత్రణ లోపం.డ్రైవ్‌పై తదుపరి చర్య ఇప్పుడు సరిదిద్దబడుతుంది, కొలిచిన సర్దుబాటు లోపాన్ని పరిగణనలోకి తీసుకుంటుంది మరియు ప్రతి నియంత్రణ దశలో లక్ష్యం - వినియోగదారు నిర్వచించిన పరామితి - చేరుకునే వరకు.

నియంత్రణలో మూడు భాగాలు పాల్గొంటాయి: అనుపాత, సమగ్ర మరియు అవకలన. ప్రతి ప్రత్యేక వ్యవస్థలో ప్రతి భాగం దాని స్వంత ప్రాముఖ్యతను కలిగి ఉంటుంది మరియు ఈ లేదా ఆ భాగం యొక్క సహకారం ఎంత ఎక్కువగా ఉంటే, నియంత్రణ ప్రక్రియలో దానిని మార్చడం చాలా అవసరం.

అనుపాత భాగం సరళమైనది, ఎక్కువ మార్పు, ఎక్కువ గుణకం (ఫార్ములాలో అనుపాతం), మరియు ప్రభావాన్ని తగ్గించడానికి, గుణకాన్ని (గుణకం) తగ్గించడం సరిపోతుంది.

గ్రీన్‌హౌస్‌లోని నేల తేమ సెట్ పాయింట్ కంటే చాలా తక్కువగా ఉందని చెప్పండి - అప్పుడు నీటి సమయం సెట్ పాయింట్ కంటే ప్రస్తుత తేమ తక్కువగా ఉన్నంత కాలం ఉండాలి. ఇది ఒక ముడి ఉదాహరణ, కానీ సూత్రం దాదాపు అదే.

సమగ్ర భాగం — మునుపటి నియంత్రణ సంఘటనల ఆధారంగా నియంత్రణ యొక్క ఖచ్చితత్వాన్ని మెరుగుపరచడం అవసరం: మునుపటి లోపాలు ఏకీకృతం చేయబడ్డాయి మరియు భవిష్యత్తులో నియంత్రణలో సున్నా విచలనాన్ని పొందేందుకు వాటిపై ఒక దిద్దుబాటు చేయబడుతుంది.

చివరకు, అవకలన భాగం. ఇక్కడ నియంత్రిత వేరియబుల్ యొక్క మార్పు రేటు పరిగణించబడుతుంది. సెట్‌పాయింట్ సజావుగా లేదా అకస్మాత్తుగా మార్చబడిందా అనే దానితో సంబంధం లేకుండా, నియంత్రణ చర్య నియంత్రణ సమయంలో విలువలో అధిక వ్యత్యాసాలకు దారితీయకూడదు.

PID నియంత్రణ కోసం పరికరాన్ని ఎంచుకోవడానికి ఇది మిగిలి ఉంది. ఈ రోజు మార్కెట్లో వాటిలో చాలా ఉన్నాయి, గ్రీన్‌హౌస్‌తో పై ఉదాహరణలో వలె ఒకేసారి అనేక పారామితులను మార్చడానికి మిమ్మల్ని అనుమతించే బహుళ-ఛానల్ ఉన్నాయి.

OWEN కంపెనీ నుండి యూనివర్సల్ PID రెగ్యులేటర్ TRM148 యొక్క ఉదాహరణను ఉపయోగించి రెగ్యులేటర్ యొక్క పరికరాన్ని చూద్దాం.

ఎనిమిది ఇన్‌పుట్ సెన్సార్‌లు సంబంధిత ఇన్‌పుట్‌లకు సంకేతాలను అందిస్తాయి. సిగ్నల్స్ స్కేల్ చేయబడతాయి, ఫిల్టర్ చేయబడతాయి, సరిచేయబడతాయి, బటన్లతో మారడం ద్వారా వాటి విలువలను డిస్ప్లేలో చూడవచ్చు.

పరికరం యొక్క అవుట్‌పుట్‌లు క్రింది వాటి యొక్క అవసరమైన కలయికలలో వివిధ మార్పులలో ఉత్పత్తి చేయబడతాయి:

• రిలే 4 A 220 V;

• ట్రాన్సిస్టర్ ఆప్టోకప్లర్లు n-p-n-రకం 400 mA 60 V;

• ట్రైయాక్ ఆప్టోకప్లర్స్ 50 mA 300 V;

• DAC «పరామితి - ప్రస్తుత 4 … 20 mA»;

• DAC «పరామితి-వోల్టేజ్ 0 … 10 V»;

• 4 … 6 V 100 mA సాలిడ్ స్టేట్ రిలే కంట్రోల్ అవుట్‌పుట్.

కాబట్టి, నియంత్రణ చర్య అనలాగ్ లేదా డిజిటల్ కావచ్చు. డిజిటల్ సిగ్నల్ - ఇవి వేరియబుల్ వెడల్పు యొక్క పప్పులు, మరియు అనలాగ్ - నిరంతర ఆల్టర్నేటింగ్ వోల్టేజ్ లేదా కరెంట్ రూపంలో ఏకరీతి పరిధిలో: వోల్టేజ్ కోసం 0 నుండి 10 V వరకు మరియు 4 నుండి 20 mA వరకు - ప్రస్తుత సిగ్నల్ కోసం.

ఈ అవుట్‌పుట్ సిగ్నల్‌లు యాక్యుయేటర్‌లను నియంత్రించడానికి మాత్రమే ఉపయోగించబడతాయి, నీటిపారుదల వ్యవస్థ పంప్ లేదా హీటింగ్ ఎలిమెంట్‌ను ఆన్ మరియు ఆఫ్ చేసే రిలే లేదా యాక్యుయేటర్ వాల్వ్‌ను నియంత్రించడానికి మోటారు. నియంత్రణ ప్యానెల్‌లో సిగ్నల్ సూచికలు ఉన్నాయి.

కంప్యూటర్‌తో పరస్పర చర్య కోసం, TPM148 రెగ్యులేటర్ RS-485 ఇంటర్‌ఫేస్‌తో అమర్చబడి ఉంటుంది:

• పరికరాన్ని కంప్యూటర్‌లో కాన్ఫిగర్ చేయండి (కాన్ఫిగరేషన్ సాఫ్ట్‌వేర్ ఉచితంగా అందించబడుతుంది);

• కొలిచిన విలువల యొక్క ప్రస్తుత విలువలు, రెగ్యులేటర్ యొక్క అవుట్పుట్ శక్తి, అలాగే అన్ని ప్రోగ్రామబుల్ పారామితులను నెట్‌వర్క్‌కు ప్రసారం చేయండి;

• నియంత్రణ సంకేతాలను రూపొందించడానికి నెట్‌వర్క్ నుండి కార్యాచరణ డేటాను స్వీకరించండి.