વિભેદક પ્રમાણસર-અવિભાજ્ય નિયંત્રક એ એક ઉપકરણ છે જે સ્વચાલિત સિસ્ટમમાં સ્થાપિત થયેલ પરિમાણને જાળવવા માટે છે જે બદલવામાં સક્ષમ છે.
પ્રથમ નજરમાં, બધું ગૂંચવણમાં મૂકે છે, પરંતુ પીઆઈડી નિયંત્રણ ડમી માટે પણ સમજાવી શકાય છે, એટલે કે. જે લોકો ઈલેક્ટ્રોનિક સિસ્ટમ અને ઉપકરણોથી તદ્દન પરિચિત નથી.
સામગ્રી
PID નિયંત્રક શું છે?
PID નિયંત્રક એ ફરજિયાત પ્રતિસાદ સાથે નિયંત્રણ લૂપમાં બનેલ ઉપકરણ છે. તે સેટપોઈન્ટના સેટ સ્તરને જાળવી રાખવા માટે રચાયેલ છે, જેમ કે હવાનું તાપમાન.
સેન્સર અથવા સેન્સરમાંથી પ્રાપ્ત ડેટાના આધારે, ઉપકરણ નિયંત્રણ ઉપકરણને નિયંત્રણ અથવા આઉટપુટ સિગ્નલ પૂરું પાડે છે. નિયંત્રકો પાસે ક્ષણિક પ્રક્રિયાઓની ચોકસાઈ અને કાર્યની ગુણવત્તાના ઊંચા દર હોય છે.
પીઆઈડી નિયંત્રકના ત્રણ ગુણાંક અને કામગીરીના સિદ્ધાંત
PID નિયંત્રકનું કામ આપેલ સ્તર પર નિયંત્રિત ચલને જાળવવા માટે જરૂરી પાવરની માત્રાનું આઉટપુટ સિગ્નલ પ્રદાન કરવાનું છે. સૂચકની ગણતરી કરવા માટે, એક જટિલ ગાણિતિક સૂત્રનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, જેમાં 3 ગુણાંકનો સમાવેશ થાય છે - પ્રમાણસર, અભિન્ન, વિભેદક.
ચાલો નિયમનના હેતુ તરીકે પાણી સાથેના કન્ટેનર લઈએ, જેમાં વરાળ સાથે વાલ્વ ખોલવાની ડિગ્રીને સમાયોજિત કરીને આપેલ સ્તરે તાપમાન જાળવવું જરૂરી છે.
પ્રમાણસર ઘટક ઇનપુટ ડેટા સાથે અસંમતિની ક્ષણે દેખાય છે. સરળ શબ્દોમાં, તે આના જેવું લાગે છે - વાસ્તવિક તાપમાન અને ઇચ્છિત તાપમાન વચ્ચેનો તફાવત લેવામાં આવે છે, એડજસ્ટેબલ ગુણાંક દ્વારા ગુણાકાર કરવામાં આવે છે અને આઉટપુટ સિગ્નલ પ્રાપ્ત થાય છે, જે વાલ્વ પર લાગુ થવું જોઈએ. તે. જલદી ડિગ્રી ઘટે છે, હીટિંગ પ્રક્રિયા શરૂ થાય છે, તેઓ ઇચ્છિત ચિહ્નથી ઉપર વધે છે - તે બંધ થાય છે અથવા તો ઠંડુ થાય છે.
પછી અભિન્ન ઘટક આવે છે, જે આપેલ સ્તરે આપણા તાપમાનને જાળવવા પર પર્યાવરણની અસર અથવા અન્ય ખલેલ પહોંચાડનારા પ્રભાવોને વળતર આપવા માટે રચાયેલ છે. કારણ કે ત્યાં હંમેશા વધારાના પરિબળો છે જે નિયંત્રિત કરવામાં આવતા ઉપકરણોને અસર કરે છે, પ્રમાણસર ઘટકની ગણતરી કરવા માટે ડેટા પ્રાપ્ત થાય ત્યાં સુધીમાં આકૃતિ પહેલેથી જ બદલાતી રહે છે. અને બાહ્ય પ્રભાવ જેટલો વધારે છે, તેટલી જ મજબૂત સૂચકની વધઘટ થાય છે. પાવર સર્જેસ થાય છે.
અભિન્ન ઘટક, ભૂતકાળના તાપમાનના મૂલ્યોના આધારે, જો તે બદલાયેલ હોય તો તેનું મૂલ્ય પરત કરવાનો પ્રયાસ કરે છે. નીચેની વિડિઓમાં પ્રક્રિયાને વધુ વિગતવાર વર્ણવેલ છે.
અને પછી રેગ્યુલેટરનું આઉટપુટ સિગ્નલ, ગુણાંક અનુસાર, તાપમાન વધારવા અથવા ઘટાડવા માટે લાગુ કરવામાં આવે છે. સમય જતાં, બાહ્ય પરિબળોને વળતર આપતું મૂલ્ય પસંદ કરવામાં આવે છે, અને કૂદકા અદૃશ્ય થઈ જાય છે.
ઇન્ટિગ્રલનો ઉપયોગ સ્થિર ભૂલની ગણતરી કરીને ભૂલોને દૂર કરવા માટે થાય છે. આ પ્રક્રિયામાં મુખ્ય વસ્તુ એ યોગ્ય ગુણાંક પસંદ કરવાનું છે, અન્યથા ભૂલ (બેસમેચ) અભિન્ન ઘટકને પણ અસર કરશે.
PID નું ત્રીજું ઘટક વિભેદક છે. તે સિસ્ટમ પર અસર અને પ્રતિસાદ વચ્ચે થતા વિલંબના પ્રભાવને વળતર આપવા માટે રચાયેલ છે. તાપમાન ઇચ્છિત સ્તર સુધી પહોંચે ત્યાં સુધી પ્રમાણસર નિયંત્રક પાવર સપ્લાય કરે છે, પરંતુ જ્યારે માહિતી ઉપકરણને પસાર થાય છે, ખાસ કરીને મોટા મૂલ્યો પર, ભૂલો હંમેશા થાય છે. આ ઓવરહિટીંગ તરફ દોરી શકે છે. વિભેદક વિલંબ અથવા પર્યાવરણીય પ્રભાવોને કારણે થતા વિચલનોની આગાહી કરે છે અને અગાઉથી પૂરી પાડવામાં આવેલ શક્તિ ઘટાડે છે.
PID નિયંત્રક ટ્યુનિંગ
PID નિયંત્રક ટ્યુનિંગ 2 પદ્ધતિઓ દ્વારા હાથ ધરવામાં આવે છે:
- સિન્થેસિસ એ સિસ્ટમના મોડેલના આધારે પરિમાણોની ગણતરી સૂચિત કરે છે. આ સેટિંગ સચોટ છે, પરંતુ સ્વચાલિત નિયંત્રણના સિદ્ધાંતના ઊંડા જ્ઞાનની જરૂર છે. તે માત્ર એન્જિનિયરો અને વૈજ્ઞાનિકોને આધીન છે. કારણ કે વપરાશની લાક્ષણિકતાઓને દૂર કરવી અને ગણતરીઓનો સમૂહ બનાવવો જરૂરી છે.
- મેન્યુઅલ પદ્ધતિ અજમાયશ અને ભૂલ પર આધારિત છે. આ કરવા માટે, પહેલેથી જ સમાપ્ત થયેલ સિસ્ટમનો ડેટા એક આધાર તરીકે લેવામાં આવે છે, નિયમનકારના એક અથવા વધુ ગુણાંકમાં કેટલાક ગોઠવણો કરવામાં આવે છે. ચાલુ કર્યા પછી અને અંતિમ પરિણામનું અવલોકન કર્યા પછી, પરિમાણોને યોગ્ય દિશામાં બદલવામાં આવે છે. અને તેથી જ્યાં સુધી પ્રદર્શનના ઇચ્છિત સ્તર સુધી પહોંચી ન જાય ત્યાં સુધી.
વિશ્લેષણ અને ટ્યુનિંગની સૈદ્ધાંતિક પદ્ધતિનો વ્યવહારમાં ભાગ્યે જ ઉપયોગ થાય છે, જે નિયંત્રણ ઑબ્જેક્ટની લાક્ષણિકતાઓની અજ્ઞાનતા અને સંભવિત અવ્યવસ્થિત પ્રભાવોના સમૂહને કારણે છે. સિસ્ટમની દેખરેખ પર આધારિત પ્રાયોગિક પદ્ધતિઓ વધુ સામાન્ય છે.
આધુનિક સ્વયંસંચાલિત પ્રક્રિયાઓ નિયમનકારના ગુણાંકને સમાયોજિત કરવા માટેના કાર્યક્રમોના નિયંત્રણ હેઠળ વિશિષ્ટ મોડ્યુલો તરીકે લાગુ કરવામાં આવે છે.
PID નિયંત્રકનો હેતુ
પીઆઈડી નિયંત્રક જરૂરી સ્તરે ચોક્કસ મૂલ્ય જાળવવા માટે રચાયેલ છે - તાપમાન, દબાણ, ટાંકીમાં સ્તર, પાઇપલાઇનમાં પ્રવાહ, કોઈ વસ્તુની સાંદ્રતા વગેરે, ઑટોમેટિક કંટ્રોલ વાલ્વ જેવા એક્ટ્યુએટર પર નિયંત્રણ ક્રિયાને બદલીને, તેના સેટિંગ માટે પ્રમાણસર, એકીકૃત, વિભેદક માત્રાનો ઉપયોગ કરીને.
ઉપયોગનો હેતુ એક સચોટ નિયંત્રણ સંકેત મેળવવાનો છે જે મોટા ઉદ્યોગો અને પાવર પ્લાન્ટ રિએક્ટરને પણ નિયંત્રિત કરવામાં સક્ષમ છે.
તાપમાન નિયંત્રણ ઉદાહરણ
ઘણીવાર પીઆઈડી નિયંત્રકોનો ઉપયોગ તાપમાનને નિયંત્રિત કરવા માટે કરવામાં આવે છે, ચાલો ટાંકીમાં પાણી ગરમ કરવાનું એક સરળ ઉદાહરણ લઈએ અને આ સ્વચાલિત પ્રક્રિયાને ધ્યાનમાં લઈએ.
કન્ટેનરમાં પ્રવાહી રેડવામાં આવે છે, જેને ઇચ્છિત તાપમાને ગરમ કરવું જોઈએ અને આપેલ સ્તર પર જાળવવું જોઈએ. ટાંકીની અંદર તાપમાન સેન્સર સ્થાપિત થયેલ છે - થર્મોકોલ અથવા પ્રતિકાર થર્મોમીટર અને PID નિયંત્રક સાથે સીધું જોડાયેલ છે.
પ્રવાહીને ગરમ કરવા માટે, અમે નીચેની આકૃતિમાં બતાવ્યા પ્રમાણે, સ્વચાલિત નિયંત્રણ વાલ્વ સાથે વરાળ સપ્લાય કરીશું. વાલ્વ પોતે રેગ્યુલેટર તરફથી સિગ્નલ મેળવે છે.ઓપરેટર PID નિયંત્રકમાં તાપમાન સેટપોઇન્ટ મૂલ્ય દાખલ કરે છે, જે ટાંકીમાં જાળવવું આવશ્યક છે.
જો નિયંત્રક ગુણાંક યોગ્ય રીતે સેટ કરેલ નથી, તો પાણીના તાપમાનમાં વધારો થશે, વાલ્વ કાં તો સંપૂર્ણપણે ખુલ્લું અથવા સંપૂર્ણ બંધ હશે. આ કિસ્સામાં, PID નિયંત્રક ગુણાંકની ગણતરી કરવી અને તેમને ફરીથી દાખલ કરવું જરૂરી છે. જો બધું યોગ્ય રીતે કરવામાં આવે છે, તો થોડા સમય પછી સિસ્ટમ પ્રક્રિયાને પૂર્ણ કરશે અને ટાંકીમાં તાપમાન આપેલ સ્તરે જાળવવામાં આવશે, જ્યારે કંટ્રોલ વાલ્વ ખોલવાની ડિગ્રી મધ્યમ સ્થિતિમાં હશે.
સમાન લેખો:
