من اشهر انماط التحكم المستخدمه على نطاق واسع فى التطبيقات الصناعيه, فلا يوجد متحكم صناعى الا وبه دوال PID تستخدم فيه
وال PID هو اختصار للproportional integral and derivative controller
معلوم ان جميع التطبيقات الصناعيه تحتاج الى نقطه تشغيل معينه setpoint من خلالها يتم التحكم فى جوده الانتاج مثلا
سرعه سير بخط انتاج يلزم ثابتها مهما تغيرت نوعيه الحمل
درجه حراره فرن يلزم تثبيتها عند قيمه معينه
معدل سريان او تدفق لسائل معين يلزم تثبيته عند قيمه معينه
قيمه ضغط بخار يلزم تثبيتها عند قيمه معينه
وهكذا
اذن التطبيق يحتاج الى قيمه معينه ومطلوبه من اجل الحصول على نتائج ايجابيه وجوده عاليه
لذلك استخدم المتحكم التناسبى التفاضلى التكاملى
مع العلم ان هذا النوع من المتحكمات يشغل بال الكثيرون فى المجال الصناعى وكذلك هناك آلاف الابحاث العلميه التى بحثت ولا زلالت فى تطوير هذا المتحكم لاعطاء افضل النتائج
هذا المتحكم يعتمد بدرجه كبير على قياس نسبه الخطأ بين القيمه المرجوه setpoint والقيمه الفعاله actual value التى يتم قرائتها باستمرار من النظام
ونسبه الخطا هى ناتج طرح قيمه الضبط من القيمه الفعليه error = set value-actual value
مع العلم ان القيمه الفعليه تقاس بواسطه حساس والهدف من الPID هو تقليل نسبه الخطأ الى ان تصل الى الصفر وهنا الحاله المثاليه حيث اصبحت قيمه الضبط تتساوى مع القيمه الفعليه
والمتحكم يقوم بعمل الاتى :
1- يبدا بتفعيل الجزء التناسبى وهو ضرب قيمه الخطأ فى المعامل التناسبى وبالفعل الخطأ يقلل ولكن لايصل تقريبا الى الصفر وانما تظل قيمه خطأ مستديمه تسمى بال sustained error ولايستطيع المتحكم التناسبى بالقضاء عليها
2- يتم تفعيل المتحكم التكاملى وهو بدوره يلغى قيمه الsustained error التى لم يستطع المتحكم التناسبى القضاء عليها كما ان المتحكم التكاملى له ميزه هامه جدا حيث يقوم بتجميع جميع القيم الخاصه بالخطأ خلال فتره زمنيه منذ بدأ تفعيله ويقوم بألغاء جميع قيم الخطأ الماضيه والحاليه لذلك يصل بقيمه الى الصفر
ولكن هناك عيوب فى المتحكم التكاملى وهو حدوث overshoot اى زياده قيمه خرج جهاز التحكم عن القيمه المرجوه ولكن يمن التغلب عليها عند عمل tuning باحد الطرق المعروفه كذلك يوجد عيب آخر وهو الintegeral wind up او وصول المتحكم التكاملى الى درجه التشبع وتحدث غالبا مع الActuators الخاصه بال control valves والتى تعتمد على مشوار محدد للصمام حيث يمكن ان يفتح الصمام بنسبه 100% على الرغم من وجود نسبه خطأ فى درجه حراره البخار مثلا عند التحكم فى درجه الحراره ويتم التغلب عليها من خلال اضافه عنصر الreset wind up
3- المتحكم التفاضلى ووظيفته القضاء على معدل تغير الخطأ مع الزمن ولنه لايستخدم كثيرا فى التطبيقات الصناعيه
اجهزه التحكم المعروفه صناعيا يوجد بها حريه الاختيار فى تفعيل المتحكمات مع بعضها
مثلا P or PI or PD or PID
الاكثر استخداما فى عالم الصناعه هو الPI
الPID كمنظومه كامله تستخدم فى الservo drives وبخاصه فى الspeed controller
اما الtorque and current controller يمكنن استخدام PI فقط
يوجد انظمه قديمه يستخدم بها الanalog PID controllers
ومع التطور الهائل اصبحت اجهزه التحكم تحتوى على معالجات فائقه السرعه microprocessor والتى تقوم بحسابات سريعه جدا خصوصا بعد ظهور الdigital PID controllers دون استخدام المعادله الكلاسيكيه الخاصه بالPID
وكذلك ظهور تقنيات جديده فى عمليات التناغم او الtuning عند حساب معاملات المتحكم Kp,Ki,Kd
بالنسبه للcontrol engineer المهم لديهم معرفه اساسيات التحكم PID
معرفه كيفيه عمل الtuning فى حين ان هناك متحكمات يمكن ان تتناغم يدويا او اتوماتيكيا selftuning and autotuning
بمعرفه طبيعة العمليه الصناعيه.
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق