How to Build a PID Temperature Controler: Compents, Mechanisms and Applications (باللغة الإنجليزية)

اكتشاف كيفأجهزة التحكم في درجة الحرارة)، بما في ذلك مكوناتها وآليات الرقابة عليها وتطبيقاتها. تعرف على أهمية الضبط للحصول على الأداء الأمثل.

المكونات المطلوبة

من أجل تجميع وحدة تحكم في درجة حرارة معرِّف المعلمات، ستكون العناصر التالية ضرورية.

* وحدة التحكم الدقيقة: توفر لوحات أردوينو بساطة الاستخدام مع دعم واسع من المجتمع المحلي.

* جهاز استشعار درجة الحرارة: يمكن استخدام مزدوجة حرارية أو مقاوم حراري لقياس درجات الحرارة بدقة.

* مرحل الحالة الصلبة (SSR) أو موسفيت (MOSFET): يمكن استخدام هذه المكونات للتحكم في عناصر التسخين.

* عنصر التسخين: قد يشمل ذلك أي شيء بدءاً من السخانات المقاومة للحرارة وسخانات الحث إلى أي أجهزة تدفئة مناسبة أخرى.

* الإمداد بالطاقة: تأكد من أن جميع المكونات يمكنها الوصول إلى مصادر طاقة موثوقة من أجل الأداء الأمثل.

* شاشة العرض (اختيارية): يمكن استخدام شاشة LCD لإظهار درجة الحرارة الحالية ونقطة الضبط على رسم بياني تفاعلي.

** المكونات المتنوعة: يلزم أيضاً الأسلاك والمقاومات والوصلات.

فهم التحكم في معرِّف المعلمات

التحكم في تعريف المنتج هو نهج يستخدم للحفاظ على نقطة مثالية عن طريق تعديل مدخلات التحكم في المدخلات. ويتكون من ثلاثة أجزاء، مع إخراج نسبي (P) تتناسب طرديا مع قيمة الخطأ الحالية مما يساعد على تقليل الأخطاء الكلية.

* العنصر المتكامل (I): يأخذ هذا العنصر في الاعتبار الأخطاء السابقة ويدرجها مع مرور الوقت من أجل القضاء على أخطاء حالة الثبات المتبقية.

* الاشتقاق (D): يتنبأ هذا المكون بالأخطاء المستقبلية استناداً إلى اتجاهات معدل التغير، مما يساعد على تثبيط استجابة النظام وكبح تجاوز الحد.

تصميم الدائرة

عند تصميم الدائرة، تتضمن عناصرها الرئيسية توصيل أجهزة استشعار درجة الحرارة بوحدة التحكم الدقيقة، وعناصر التسخين من خلال مفاتيح SSR أو MOSFET والتأكد من وجود توصيلات إمداد طاقة كافية. وفيما يلي رسم توضيحي يوضح هذه التوصيلات:

1. توصيل مستشعر درجة الحرارة وعنصر التسخين

قم بتوصيل مجس درجة الحرارة بأحد سنون الإدخال التناظرية في المتحكم الدقيق. 

2. وصلات عناصر التسخين

توصيل خرج عنصر التسخين من SSR أو MOSFET التي &#يتم التحكم في 39;s عن طريق مخرج رقمي من المتحكم الدقيق والتحكم برقم رقمي 

3. في النهاية

مصدر الطاقة: تأكد من توصيل الطاقة الخاصة بجميع المكونات ؛ عادة يجب تشغيل المتحكم الدقيق إما عن طريق USB أو محول طاقة خارجي.

برمجة وحدة التحكم

وبمجرد تجميع المتحكم الدقيق، ينبغي برمجته بشفرة كافية لقراءة قراءات درجة الحرارة وتنفيذ خوارزميات تحديد الهوية الشخصية، مع التحكم في عنصر التسخين الخاص به. 

هنا#39; ملخص لهذا الرمز:

1. قراءة بيانات مستشعر درجة الحرارة: لقراءة بيانات مستشعر درجة الحرارة باستخدام مدخلات تناظرية.

2. خوارزمية التحكم في تعريف الهوية الشخصي: تطبيق خوارزمية التحكم في تعريف الهوية الشخصي وإجراء التعديلات اللازمة كجزء من تنفيذ خوارزمية تعريف الهوية الشخصي.

3. Ubertragung of Sensor Reading Results to A PI Database System (باللغة الإنجليزية).

المخرجات التحكيمية: استخدم مخرجات معرفات المعلمات المحسوبة للتحكم في عنصر التسخين عن طريق SSR أو MOSFET. 

4. مؤشر السطوع (شاشات الدايود المبتعث للضوء هي طريقة رائعة أخرى لإظهار درجة الحرارة الحالية والنقطة المحددة على شاشات العرض البلورية السائلة).

تجميع جميع المكونات إما على لوح تجزئة أو ثنائي الفينيل متعدد الكلور مخصص. 

التحقق من أن جميع التوصيلات آمنة، وأن جميع المكونات لديها ما يكفي من العزل ضد دائرة قصر. 

قم بتثبيتها في سياج إذا لزم الأمر لضمان السلامة وطول فترة الاستخدام.

اختبار ومعايرة

بعد تركيب دائرتك الكهربائية#39 من الأهمية بمكان أن يخضع لاختبارات ومعايرة صارمة من أجل تحقيق أقصى فعالية:

1.

الاختبار الأولي: تشغيل النظام والتحقق من دقة قراءات درجة الحرارة. 

2.

ضبط PID: ضبط قيم P و I و D يدويًا أو عن طريق أدوات البرمجيات حتى يتم تحقيق الأداء الأمثل.

3.

عند الانتهاء من توليف معرف الملف الشخصي بنجاح، يجب أن يكون وقت التوليف (PTT). يمكن أن يساعد TLT هنا أيضًا من خلال تحسين ثوابت P و I و D لتحقيق أقصى إخراج

استكشاف الأخطاء وإصلاحها: اتخاذ خطوات لمعالجة المشكلات المتعلقة بأخطاء القراءة أو الضوابط غير المستقرة أو عطل الأجهزة.

التطبيقات والتحسينات المستقبلية على أجهزة التحكم في درجة حرارة PID

وتستخدم أجهزة التحكم في درجة حرارة أجهزة تحديد الهوية الشخصية العديد من الاستخدامات، مثل الحاضنات: الحفاظ على درجات حرارة مستقرة لإجراء الدراسات البيولوجية.

* الطابعات ثلاثية الأبعاد: الحفاظ على درجات الحرارة المثلى على كل من سطح الطباعة وجهاز البثق لزيادة جودة الطباعة إلى أقصى حد.

أنظمة التكييف: تنظيم درجة الحرارة من خلال أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء.

ويمكن أن تشمل التحديثات المستقبلية إضافة ميزات الرصد عن بعد، أو الاتصال بمنصات النقل الداخلي أو تحسين ميزات واجهة المستخدم.

خاتمة

وتعد أجهزة التحكم في درجة حرارة معرفات درجة الحرارة أجهزة أساسية تضمن التنظيم الدقيق لدرجة الحرارة في مختلف التطبيقات. وبفهم مكوناتها وآليات التحكم فيها ومبادئ العمل، يمكننا أن نكتسب فهما أعمق لأهميتها في الحفاظ على الأداء الأمثل والسلامة المثلى في البيئات الحساسة للحرارة. إن ضبط أجهزة التحكم في أجهزة تعريف الهوية الشخصية بشكل صحيح لتحقيق أقصى فعالية وكذلك إطالة العمر وضمان الكفاءة داخل أي نظام أمر بالغ الأهمية من أجل الحصول على أقصى فائدة وطول عمر للاستخدام.