тел./факс
(347) 276-33-11
Заказать звонок
Измерители-регуляторы
Контроллеры, программируемые реле, модули ввода-вывода, панели оператора
Преобразователь частоты
Счетчики, таймеры, расходометры, тахометры
Преобразователи
Манометры, напоромеры
Термометр
Датчики
Датчик температуры
Адаптеры интерфейса, модемы, конверторы, архиваторы
Блоки питания, устройства защиты и коммутации
Реле
Запорно-регулирующая арматура
Программное обеспечение
Дополнительные устройства для датчиков и приборов
Шкафы автоматического управления оборудованием и технологическими процессами
Сервоприводы Дельта
Аппаратура цепей управления и сигнализации

Измерители-регуляторы / ПИД-регулятор

Пид-регулятор - это пропорционально интегрально дифференциальный регулятор. Прибор с обратной связью для управления сигналами. Применяется в АСУ, для обеспечения качества и уровня процессов. Пид-регулятор обрабатывает аналоговый сигнал, показывая данные о измеряемой величине, например, температуре или давлении. Все регуляторы выполняют свою основную функцию - держат на определенном заданном уровне или значении указанную величину. Наиболее используемой областью применения ПИД-регуляторов, является поддержание уровня давления в гидравлической сфере. Пид-регулятор имеет широкое применение в различных областях, за счет простоты конструкции и легкости в использовании, невысокой цены, широкого профиля применения, а также простотой функций и логики.

Контроллер представляет собой усовершенствованный и более технологичный прибор, с дополнительными функциями и большей автоматизацией. Контроллер возможно запрограммировать, настроить, управлять им на расстоянии, а также использовать в промышленных комплексах. Данные контроллеры имеют несколько вариантов исполнения, в зависимости от исполняемых функций, например, разомкнутый контроль с обратной связью, или регуляторы, где реализованы 2 степени свободы. Выводимые данные прибора указывают на частоты с отклонениями, нуждающиеся в корректировке. В случае, когда частота находится на нужном уровне, прибор выводит нулевое значение измеряемой величины.

Однако, есть некоторые проблемы и недостатки, выявленные после времени эксплуатации приборов:

  • Появление интегрального насыщения в контурах
  • Отсутствие антиалиасных фильтров, которые снижают возможность настройки от шумов.
  • Затрудняют работу устройства непостоянные нагрузки, шумы, неизвестные значения динамики и непрерывные процессы.
  • Иногда возможна сложность использования устройства.
  • Параметры регулятора трудно настроить без необходимых знаний в области динамики процессов.
  • Исходя из предыдущего пункта, зачастую на некоторых объектах не присутствует в приборах дифференциальная составляющая.

Сигнал в ПИД регуляторе образуется исходя из трех составляющих: из интеграла, разности сигналов и производной. В случае отсутствия одного из элементов сигнала, изменяется название регулятора, с указанием присутствующих элементов.

Как уже было отмечено выше, пид-регуляторы состоят из трех основных элементов.

Пропорциональная часть. Для определения соотношений сигнала входного и выходного. При больших значениях пропорциональности снижается возможность ошибок, несмотря на это для значительных значений возможны задержки в комплексе и потеря его устойчивости. Данная часть регулятора выдает сигнал с превышающим значением измеряемых величин, за это время. Соответственно, увеличивая сигнал, увеличивается отклонение. При задании входных значений заданной величине, выходное значение будет нулевым.

Для пропорционального элемента характерна нестабильность величины по заданным характеристикам, вследствие чего возникает "статическая ошибка", возникающая и состоящая из отклонений контролируемого значения для выходного сигнала. Статическая ошибка на выходе стабилизирует значения. Для пояснения, можно рассмотреть простой пример пропорциональной составляющей. Регулируя значение температуры в нагревателе, на выходе получаем сигнал в виде мощности, значение которой снижается при достижении определенного уровня, близкого к достигаемому значению, поэтому регулятор стабилизирует состояния с возможными тепловыми потерями, дабы избежать отключения нагревателя при достижении заданных значениях, чтобы он не остыл.

Следующей составной ПИД-регулятора является интегральная часть. Введена в ПИД-регулятор специально для корректировки производной части, а точнее для исправления статической ошибки. Интегральная часть имеет большое значение при эксплуатации пид-регулятора в системах и объектах, имеющих большую чувствительность. Объединяя ее действие, можно отметить, что интегральная часть приостанавливает работу регулятора, чтобы не увеличивалось значение статической ошибки, и давая некую задержку работы системы. Использование данной части оптимально в сочетании с производной частью, так как ее отдельное использование предусматривает возникновение колебаний в системе. Интегральная часть срабатывает после приближении значений к установленным, продолжая работу производной части и выдает выходной сигнал.

Дифференциальная часть ПИД-регулятора. Ее задача предусмотреть возможные отклонения и действовать в целях избавления от них. Отклонения в системе регулятора возникают вследствие внешних воздействий, а также запоздалыми откликами регулятора на комплекс или систему. Величина дифференциальной части напрямую зависит от величины отклонений. Следует обратить внимание, что при постоянных отклонениях и постоянных величинах этих отклонений, дифференциальная часть регулятор прекращает воздействие. Дифференциальный элемент пид-регулятора в основном отвечает за скоростные показатели изменений работы вычисляемых значений.

Пид-регулятор предусматривает наличие всех составляющих, либо его отдельных частей, но для любого варианта регуляторов характерно введение стандартных значений и настройки работы каждого из элемента устройства. Для задания этих значений применяются математические формулы.

ПИД-регулятор позволяет следить за выполняемой работой объекта и воспроизводить сигнальные звуки при достижении заданных значений. В ПИД-регуляторе определяются алгоритмы работы и способы реагирования на изменения.

В автоматизированных системах управления с использованием пид-регуляторов, возможно использование механизмов с различными входными сигналами. Исходя из выбранной системы и используемых устройств, определяется тип управления выходными сигналами.

Для правильного подбора ПИД-регулятора используются математические данные, полученные при измерении сигналов на входе и выходе. Что в совокупности, называется идентификацией объекта управления. Благодаря этому, использование ПИД-регулятора становится оптимальным. Для корректной работы пид-регулятора также необходимо производить калибровку.

Не стоит обходить вниманием в ПИД-регуляторе и значение мощности. Которая состоит из нескольких показателей, выраженных в минимальных и максимальных значениях, а также информационным показателем - текущей мощности ПИД-регулятора. Существует выражение мощности в аварийных условиях - когда замечена неисправность.

Новости

Архив новостей
14 марта 2017
С 13 марта 2017 года компания ОВЕН начинает продажу в обновленных корпусах следующих модулей ввода/вывода:
09 марта 2017
Компания ОВЕН снижает цены на преобразователи частоты ОВЕН ПЧВ и аксессуары к ним. В среднем снижение цен составит 25 %.
02 марта 2017
С 1 марта 2017 года на 20 % снижена цена на продукцию KIPPRIBOR: на твердотельные реле и радиаторы для реле.
14 февраля 2017
В продажу поступила карта памяти Transcend объемом 16 Гб.
02 декабря 2016
Сенсорные панельные контроллеры ОВЕН СПК1хх.Д являются устройствами класса PLC + HMI со встроенными дискретными входами/выходами и предназначены для автоматизации шкафов и пультов управления.

 

Все права защищены © 2009
ООО ТД «Метатерм»
e-mail: td-metaterm@mail.ru
телефон/факс:
+7 (347) 246-92-78