ما هو جهاز التحكم في درجة حرارة معرِّف المعلمات؟

استكشافتعقيداتأجهزة التحكم في درجة الحرارةالعمود الفقري لأنظمة التحكم في العمليات. تعلم كيف تعمل المكونات النسبية والمتكاملة والمشتقة معًا للحفاظ على تنظيم دقيق لدرجة الحرارة.   

وتعد أجهزة التحكم في درجة حرارة PID -أو أجهزة التحكم في المشتقات التكاملية المتناسبة -عناصر متكاملة في أنظمة التحكم في العمليات والأمتة الصناعية، وتعمل على ضبط المدخلات ديناميكيًا استنادًا إلى التغذية المرتدة من أجهزة استشعار درجة الحرارة من أجل الحفاظ على درجة حرارة محددة مثالية للتطبيق. تعريف المعلماتتدرجة الحرارة أجهزة التحكم معروفة بدقتها واستجابتها في التطبيقات التي يكون فيها التنظيم الدقيق لدرجة الحرارة هو المفتاح.

وفيما يلي ملخص لأساسيات التحكم في تعريف المنتج 

(مايو _2013) التحكم في تعريف المنتج هو آلية التحكم في التغذية الراجعة التي تتألف من ثلاثة معلمات أساسية، نسبية (P)، تكاملية (I)، ومشتقة (D). 

يساهم كل عامل بشكل مباشر في مدى استجابة جهاز التحكم لتناقضات درجة الحرارة بين النقطة المحددة المطلوبة ودرجة الحرارة الفعلية (الخطأ). 

التحكم النسبي (P) 

هذا المكون ينتج مخرجات تتناسب مع قيمة الخطأ الحالية. عندما تكون الأخطاء كبيرة، يوفر التحكم التناسبي تصحيحا كبيرا ؛ غير أن الاعتماد المفرط قد يسبب أخطاء في حالة الاستقرار، حيث يفشل النظام في الوصول بدقة إلى نقطة ضعفه. 

المراقبة المتكاملة (أولاً): 

التحكم المتكامل حسابات المجموع التراكمي للأخطاء الماضية من خلال دمج الخطأ مع مرور الوقت لتحقيق الحد من خطأ الحالة الثابتة، مما يؤدي في نهاية المطاف إلى بلوغ درجة الحرارة والحفاظ على النقطة المحددة لها. 

مكافحة الاشتقاق (D): 

ويستجيب المكون المشتق للتغيرات في معدل الخطأ عن طريق تخفيفه بتأثير تثبيط فعال، والتخفيف من تجاوز الحد وتحسين استقرار النظام عن طريق تخفيف التقلبات المفاجئة في درجات الحرارة. 

كيفية عمل نظام التحكم في الهوية

A PIDتدرجة الحرارة يقوم جهاز التحكم باستمرار بحساب قيمة الخطأ التي تمثل الفرق بين النقطة المحددة المطلوبة ومتغير العملية المقاس (درجة الحرارة). 

وفي وقت لاحق، يتم تطبيق تصحيح يستند إلى المبالغ المرجحة من الحدود النسبية والمتكاملة والمشتقة، وتعديل عناصر التحكم مثل السخانات أو المبردات وفقا لذلك من أجل الحفاظ على درجة الحرارة ضمن البارامترات المطلوبة. 

مكونات جهاز التحكم في درجة حرارة استبانة المعلومات الأولية 

يتكون جهاز التحكم في درجة حرارة معرِّف المعلمات عادة من المكونات التالية:

مستشعر درجة الحرارة:يراقب هذا المكون درجة الحرارة الفعلية في النظام.  

خوارزمية المراقب:يحسب الإجراء التصحيحي باستخدام إشارات الخطأ ومعلمات تعريف المنتج كمدخلات، مع استجابة المشغلات وفقًا لذلك 

مشغِّل:يعدل النظام#مدخلات 39;s (على سبيل المثال، يضبط طاقة السخان) على أساس وحدة التحكم#39;s مخرجات. 

المراقب المالي:تزويد المستخدمين بالأدوات اللازمة لتحديد النقاط المحددة المطلوبة، وتكوين معلمات تعريف المنتج، ومراقبة حالة النظام. 

مبدأ عمل أجهزة التحكم في درجة حرارة PID

تعمل أجهزة التحكم في درجة تعريف درجة الحرارة بناءً على مبدأ الضبط المستمر للمدخلات لتقليل الاختلافات بين النقطة المحددة المطلوبة ودرجة الحرارة الفعلية. ومن خلال الموازنة الديناميكية بين إجراءات التحكم التناسبية والمتكاملة والمشتقة فإنها توفر تنظيم دقيق لدرجة الحرارة عبر مجموعة متنوعة من العمليات الصناعية. 

أنواع التحكم في درجة الحرارة

هناك ثلاث فئات أساسية من أجهزة التحكم في درجة الحرارة.

تشغيل/إيقافدرجة الحرارة المراقبون: يوفر نظام التحكم في التشغيل/إيقاف التشغيل مخرجات تكون إما كاملة التشغيل أو كاملة الإيقاف، دون حالة وسيطة. ويُفضل استخدام جهاز التحكم الأساسي في درجة الحرارة هذا عندما تكون الاستجابات الثنائية (إما نشطة تمامًا أو معطلة تمامًا) مطلوبة. قد يكون خرج التحكم في هذا النوع من الأنظمة منفصلاً (تشغيل/إيقاف)، أو مستمراً (فتح/إغلاق). عند استخدامها صناعيًا، يمكن استخدام أنظمة التشغيل/إيقاف التشغيل لتنظيم درجة الحرارة والضغط ومعدل التدفق دون الحاجة إلى تحكم دقيق. يجب استخدام ضوابط التشغيل/إيقاف التشغيل فقط عندما يكون هذا المستوى من الدقة#39; غير مطلوب. 

T النسبيدرجة الحرارة المراقبون: المتحكم النسبي هو نوع من أنظمة التحكم المرتجعة يستخدم للحفاظ على النقطة المحددة المطلوبة عن طريق ضبط المخرجات على أساس الاختلافات بين النقطة المحددة المطلوبة والمخرجات الفعلية. هذا النوع من الأنظمة شائع بسبب سهولة تنفيذه ودقته العالية واستجابته -فكلما اقترب من النقطة المحددة، قل حجم مخرجاته ؛ وعلاوة على ذلك فإنه يساعد على تجنب تجاوز أو التذبذبات التي عادة ما تحدث مع أنظمة التحكم الأخرى. 

تعريف المعلماتدرجة الحرارة المراقبون: يتكون نظام التحكم في معرّف المنتج من ثلاثة عناصر، الحدود النسبية والمتكاملة والمشتقة (ومن هنا جاء اسمه "PID"). وينتج الحد التناسبي مخرجات تتناسب مع الخطأ بينما تصحح الحدود المتكاملة أي أخطاء متبقية في الحالة الثابتة بينما تخمد حدود المشتقات وتقلل تجاوز الحد. بعد تحديد جميع مصطلحات تعريف المنتج لقيمها المناسبة، يمكن تحقيق الاستجابات المرغوبة.