Статья объясняет устройство и принцип работы ПИД-регулятора на примере газовой печи подогрева нефти. Из неё можно понять, как пропорциональная, интегральная и дифференциальная составляющие влияют на регулирование.
- ПИД-регулятор основан на трёх законах регулирования: пропорциональном, интегральном и дифференциальном.
- Интегральное регулирование обеспечивается интегральным сильфоном и переменным ограничением.
- Дифференциальное регулирование реализуется двумя дифференциальными сильфонами и другим переменным ограничением.
- При увеличении выхода входной и нижний дифференциальный сильфоны расширяются, а верхний — позднее из-за переменного ограничения.
- Дифференциальное регулирование прекращается, когда входной сигнал полностью перетекает в верхний дифференциальный сильфон.
- ПИД-регулятор подходит для газовой печи подогрева нефти из-за малых допустимых отклонений температуры и больших запаздываний.
- ПИД-регулятор
- интегральное регулирование
- дифференциальное регулирование
- интегральный сильфон
- дифференциальный сильфон
- переменное ограничение
Кому полезно: Инженерам АСУ ТП, изучающим основы регулирования
- Статья Обзор ПИД регулятора, пропорциональное, интегральное, дифференциальное регулирование. ПИД-регулятор
- Статья Обзор ПИД регулятора, пропорциональное, интегральное, дифференциальное регулирование. ПИД-регулятор.
- Обучение ПИД-РЕГУЛЯТОР ТРМ 251 (ОВЕН) — ПОДКЛЮЧЕНИЕ К TRACE MODE
Выжимка составлена редакцией сайта с помощью ИИ по тексту статьи.
ПИД-регулятор — это прибор для управления технологическим процессом, который используется в методе ПИД-регулирования, основанном на трех законах регулирования: пропорциональном, интегральном и дифференциальном.
ПИД-регулятор
Принцип действия ПИД-регулятора
Интегральный сильфон и переменное ограничение позволяет обеспечить интегральное регулирование. Два дифференциальных сильфона и другое переменное ограничение дает возможность регулятору осуществлять дифференциальное регулирование.
Если выход увеличивается, то входной сильфон и нижний дифференциальный сильфон расширяются. Верхний дифференциальный сильфон расширяется позднее из-за переменного ограничения. Балансир поворачивается, и выход немедленно повышается.
Когда входной сигнал полностью перетечет в верхний дифференциальный сильфон, этот сильфон приложит силу, которая уничтожит силу, приложенную нижним дифференциальным сильфоном. На этой точке дифференциальное регулирование прекращается. В то же время, когда это происходит, сильфон обратной связи расширяется в результате изменения выхода. Изменение выхода подается на интегральный сильфон, который вызывает силу, стремящуюся удержать клапан ближе к соплу. Это действие держит выход на высоком уровне в течение времени, когда переменная процесса не равна уставке. Выход будет продолжать увеличиваться до тех пор, пока переменная процесса не вернется в заданному значению уставки.
Где применяется ПИД-регулятор
ПИД-регулятор будет хорошим выбором для работающей на газе печи для подогрева нефти, потому что последующий процесс, куда поступает подогретая нефть, допускает лишь очень маленькие отклонения температуры нефти от заданного значения, а большие запаздывания в процессе подогрева делают очень трудной задачу определения и устранения отклонений.
Газовая печь для подогрева нефти
Одна из причин запаздывания — емкость. Печь имеет способность сохранять большое количество тепла внутри своих стенок. Накопленная теплота передается к нефти, но передача не происходит мгновенно. Если внутренние стенки нагреты слишком сильно, потребуется некоторое время для понижения их температуры, в течение которого нефть может быть перегрета. Если внутренние стенки не достаточно нагреты, то нефть может не получить достаточно тепла.
Дифференциальная составляющая ПИД-регулятора помогает преодолевать запаздывания посредством выработки эффективных упреждающих воздействий. Интегральная составляющая непрерывно корректирует выходной сигнал при наличии смещения пока регулируемая температура не возвращается к уставке.
Источник: http://kipiavp.ru/pribori/pid-regulyator.html
