Mga Sistema ng Pagkontrol at Automisyon
Pinakamabuting Gawain Para sa Pid Tuning sa mga Sistema ng Pagmamamarka at Packing
Table of Contents
Pag - unawa sa Pagkontrol ng PID sa Sistema ng mga Automatibo
Sa modernong mga de-makinang pag-uuri at pag-ee - upload na mga linya, ang pagpapanatili ng eksaktong kontrol sa motion, bilis, at posisyon ay kritikal. proprityal-Integral-Derivative (PID) na mga controllers ang pinakakaraniwang mga closed-loop feeding device na ginagamit sa mga kapaligirang ito.Ang mga ito ay humahawak ng mga variable tulad ng conveyor belt ad, mga robot na mga jointle, pick-and-point-pointerscle, at mga stranceing stainment.Ang isang wastong pag-inture ay tumitiyak ay tumitiyak na ang proseso ay nagbibigay ng mga aktang na tumutugma sa ninanais na ang mga entrpsiyon na entrawt.
Kinakalkula ng isang tagakontrol ng PID ang isang maling hudyat e(t) bilang pagkakaiba ng setpoint (taratiping halaga) at ng prosesong variable (intermed value). Ang controller output ay ang kabuuan ng tatlong termino:
- [[FLT:[ Kp × ] e(t)[p:]p[flift fectional:3]]] ⁇ ang isang mataas na pakinabang ay mabilis na nagpapasya sa sistema ngunit maaaring magdulot ng pag-urong at oblinasyon kung masyadong agresibo.
- [[[[T: K[ ⁇ ⁇ [[]] [[[[[[fLT]]][[[[[[2]]]]]]]] Ang terminong ito ay nag-aalis ng di-nagbabagong ⁇ t] sa pamamagitan ng pagbubuo ng nakaraang mga pagkakamali. Gayunpaman, ang labis na mahalagang aksiyon ay maaaring humantong sa mahalagang pag-andar ng hangin at kawalang katatagan, lalo na may mga sistemang pabagu-bago sa mga karga.
- [[[[T:d[d ⁇ ⁇ [ ⁇ ] ⁇ [ ⁇ ] ⁇ d ⁇ p ⁇ p ⁇ t ⁇ e:4] ⁇ e(t)dt]. Ang ⁇ iculatative error sa hinaharap sa pamamagitan ng pagtingin sa bilis ng pagbabago. Dinaragdagan nito ang pag-iisa at pagpapabuti ng oras, ngunit pinapanapahinyagan nito ang mga unction communicancenic na compostative influsion sa mga maingay na paggawa ng mga kapaligiran.
Sa tatlong coficting na ito, ang sistema ay nagiging sanhi ng pagtaas ng oras, sobrang pag - init ng ulo, pag - aayos ng mga bahagi ng katawan, at patuloy na pag - aayos ng mga ari - arian, anupat kahit ang ilang millisecond ng karagdagang pagpapaayos ay maaaring maging sanhi ng maling pag - aayos ng mga lockpack o pagbara, anupat ginagawang pangunahin ang wastong pagsasaayos para sa mga inhinyerong kumokontrol.
Mga Pamamaraan ng Pagtuttog ng Systematic PID
Ilang mga mahusay-tatag na pamamaraan ang umiiral para sa pag-aayos ng mga presipitasyon ng PID. Ang pagpili ng pamamaraan ay depende sa systemiphers dynamics, pinahihintulutan ang proseso na naka-aalsa, at ang operatorifics ay nakakaranas ng antas. Sa ibaba ay tatlong malawakang ginagamit na paraan:
Pamamaraan ng Pagtubo ng Ziegler ERENichols Ultimate
Ang klasikong pamamaraang ito ay mabisa sa sariling pag - aayos ng mga proseso sa pamamagitan ng katamtamang panahon ng pagkamatay.
- Itakda ang K at Kd hanggang sero.
- Dagdag Kp hanggang sa prosesong oscillates na may palagiang amplual (ang sukdulang pakinabang na Ku).
- Sinusukat ang panahon ng oscillation (Pu).
- Appli Ziegler[Nichols table values: Kp[ = 0.6 Ku, K [[[[FL][[[[[5][2][[[[[[[T]:[[T][T:[[T:[T:[T][[T:[T][T:[T][T][T:[T][T][[T:[T][C.[[T][T][CCCC.[T][[[C.[[T][C.[C.[C.[[[[C][[C][C][C.[C.[[[[[[C]]][[[[[[[[[C]]]]][[[[[[[C]]]]]]]]]]]]]]]][[[[[[[[
Ang mga resultang parameter ay kadalasang lumilikha ng debut ratio ng halos 4:1, na angkop para sa maraming mga aplikasyon ng pag-eee - up. Gayunpaman, ang pamamaraang ipinapalagay ang sistema ay maaaring pilitin sa tuloy-tuloy na oscillation, na maaaring hindi katanggap-tanggap para sa ilang prekwensiyang mga linya ng pag-uuri.
Cohen Chume
Para sa mga prosesong may mahalagang panahon ng patay (transport slifts), ang Cohen ⁇ Coon na pamamaraan ay nagbibigay ng mas mahusay na pagganap kaysa kay Ziegler ⁇ Nichols. Ito ay gumagamit ng datos mula sa isang pagsubok sa hakbang: mag-play ng isang hakbang na pagbabago sa controller output at itala ang prosesong variable reacture. Mula rito ay kinukuha mo ang prosesong pakinabang, oras na walang pagbabago, at patay na panahon. Ang mga pormulang pang-ayos ay gumagawa ng mas agresibong mga setting na nagpapabawas ng mahalagang panahon, na kapaki-pakinabang kapag ang mabilis na pagtanggi ay kinakailangang communi-pareho sa mga sistemang pang-arian.
Manual Trial calmond ERError na may Pagsubok sa Hakbang
Karamihan sa mga teknisyan sa mga kapaligiran ng produksiyon ay umaasa sa mga kagamitang pang-aritom. Paandarin ang konserbatibong mga pakinabang (mababang P, walang I at D). Pahiran ang maliit na sett na hakbang at sundin ang tugon. Pagdami Kpp[1] hanggang ang tugon ay maging bahagyang kulang sa pinsala, pagkatapos ay idagdag ang K p[3] upang maalis ang offset, at sa wakas ay magdagdag ng maliit na K[T:4] Ang pag-unawa ay nagbibigay ng isang pag-unawa sa bawat isa na pag-aaral.
Karaniwang mga Patibong at mga Alitan
- [[[[Talaksan: Ginagamit ang labis na matataas na pakinabang upang makakuha ng ⁇ napy ⁇ p ⁇ .[Talaksan] Ito ay humahantong sa patuloy na oscillations, influtor na suot, at hindi pare-parehong pag-aakma ng produkto. Solution: Gumamit ng isang pakinabang na marg marka ng hindi bababa sa 2 at isang yugto ng 45°–60°.
- Integral windup:[ Nangyayari kapag ang mahalagang termino ay nag-iipon ng malaking pagkakamali sa panahon ng influtor saturation.[T] Ang sistema ⁇ wind up ⁇ at pagkatapos ay labis na pinatitindi kapag naabot ang setpong. Solution: Implement antiwindgeup logic (pag-iiba o refer).
- [[[Talaksan: Mga spike sa hinangong kataga na dulot ng mga setpoint change. Solution: Gamitin ang hinangong sangkap sa proseso na magkakaiba lamang, hindi sa pagkakamali.
- Ang pagwawalang-bahala sa ingay ng sensor: Ang noisy feedback (e.g., mula sa photoelectric sensors o phybers) ay gumagawa sa hinangong aksiyon na hindi matatag. Solution: Ang paglalagay ng mababang calculatorpas filter sa hinangong kataga o sa proseso ay iba't ibang signal.
- [[[[T: Ang mga sistema ng pag-uuri at pag-impake ay kadalasang may iba't ibang mga pakinabang depende sa sukat ng produkto, timbang, o kaumiduhan. Solusyon: Gamitin ang pag-iskedyul o pagkontrol ng pag-aangkop (tingnan ang susunod na sekwensiya).
Patiunang mga Pag - aasikaso sa Packing at Pagbubukod ng mga Aplikasyon
Madaling Pag - i - adjust at Magtamo ng Pag - aanunsiyo
Sa mga linya ng multi-product na pag-uuri, ang dynamic na mga katangian ay nagbabago kapag nag-iiba sa pagitan ng mga mabigat na kahon at magaang na mga kahon. Ang mga fixed PID rate ay maaaring gumana ng mahusay para sa isang produkto ngunit nagiging sanhi ng hindi matatag na pag-aayos sa isa pa. Ang Gain reassignment ay gumagamit ng isang puppleup table ng pre-inture ng mga pre-intelekty para sa pamamagitan ng mga pre-inty na mga composed na pinili ng PLC at motion controllers (eg., Siemensy, AllenBrady, Becky, nag-up na nag-up na nag-up na nag-in ang mga pamamaraan sa pamamagitan ng mga elekwenta ng mga bektor na nag-cord.
Pagkontrol sa Pagkain Para sa Paa
Kapag ang mga kaguluhan ay nakalkula (e.g., isang biglaang pagtaas ng daloy ng produktong hindi napapasok ng tubig), ang pagkontrol ng pagkain para sa hangin ay maaaring idagdag sa silo ng PID. Ang terminong feedforward ay umaasal sa sira at tuwirang naglalagay ng isang compensatory output, samantalang ang silogmento ng PID ay nagpapabago sa mga pagkakamali.Ang kombinasyong ito ay lubhang nagpapabuti sa pagtanggi sa mataas na mga linya ng pag - iimpake: ang isang pagbabago sa pagbilis ng conveyor ay maaaring i - adjust nang patiuna upang mapanatili ng mga pintuang - daan ang tamang panahon.
Kaligtasan at Proteksiyon sa Sistema
Ang agresibong pagsasaayos ng PID ay maaaring humantong sa mekanikal na labis na pag - aayos o labis na torque. Laging isama ang mga limitasyon ng software sa controller output at rampang mga limitasyon ng caltrobrate. Sa mga sistema ng pag - iimpake na may reciprocating motions (e.g., mga case erector, paletatizer), ang labis na mabilis na pagtugon ay maaaring maging sanhi ng mga banggaan o bahagyang pagkapagod. Ang mga emergency stop at mga timer ay dapat na makatalo sa mga output ng PID kung ang sistema ay paanod sa labas ng ligtas na hangganan.
Pagkahibang na may Modernong Pangitain at Katangian
Sa paninging may pagbabagong pag - uuri, ang silo ng PID na kumokontrol sa robot na mga cocktail ay hindi dapat na maging sanhi ng pag - iwas sa mga bagay na may kaugnayan sa tail point.
Para sa mga linyang pang-pag - iimpake na gumagamit ng weight stage back control (hal., premium food o kemikal na lalagyan), ang mga tagaayos ng PID ay dapat na ayusin upang mabawasan ang sobrang pag - init ng katawan habang nagtitipon ang regulatory pinahihintulutan ito.
Pagtatanggol at Pangangalaga
Pagkatapos ng pagsasaayos, pag-aaproba na may maraming pagbabago sa iba't ibang mga lugar ng operasyon. Gamitin ang mga metric tulad ng ISE (intergral ng squared error) o ITAE (integral ng panahon na may performance deflict) upang ikumpara ang mga refision quarture na mga tugon at iskedyul na muling binabago pagkatapos ng mga pangunahing pangyayari sa pagmamantini (motor refision refision, belt tension adjustment, sensor cleanting). Maraming mga pasilidad sa pag-cking ngayon ay gumagamit ng dedeclusion anceing data anced upang mas maraming mga platying staint upang mas mahusay na sumusubaybayanceing ang pagtakbo at mga pres.
Pag - aaral ng Kaso: Mataas na Pag - aaral ng Alponiya
Isang plantang nag - iimpake ng inumin ang gumamit ng karagdagang paraan ng Ziegler Nanichols upang bigyang - kahulugan ang mga silo ng PID na kumokontrol sa mga daang panlihis na dinaraanan ng mga bote sa apat na linya. Ang panimulang manwal na pag - aayos ng bote ay nagdulot ng labis - labis na pag - aalis ng mga bote sa 120 bote bawat minuto. Pagkatapos ipatupad ang isang hakbang na analisis at bawasan ang nakukuhang mga bote ng 40% habang idinaragdag ang isang 2 calthHz sa mababang filter ng calterpas, ang tip na quarrainterrate ay bumababa mula sa 3 hanggang 0.1 %. Ang planta ay nagdaragdag din ng pakinabang upang pangasiwaan ang iba'tiba't ibang timbang ng mga pabigat sa panahon ng tag - araw (light) ultrolileticileticlexother plastic (light) laban sa roam).
Ang Likas na Yaman Para sa Mas Malalim na Pagbabasa
- Mathworks PID Tuning Documentation – Opisyal na kasangkapang MATLAB para sa designasyong de-makina at manwal na PID.
- Control Guru – Praktikal na PID Tuning[ – Mga pamamaraang Real voltworld at mga distributed para sa pagkontrol ng proseso.
- [[IPA PID Tuning Guide – Inirekomenda ng pamantayang pang-industriya ang mga gawain mula sa International Society of Automation.
- AutomationDirect PID Tutorials[ – Malayang pagsasanay ng mga module sa mga pundamental na PID para sa pag-ee - up at paghawak ng materyal.
Pagsasaayos
Sa pamamagitan ng pag - unawa sa mga sistema ng pag - aayos ng mga bahagi ng katawan, pagpili ng angkop na paraan, at pagbibigay - pansin sa mga bagay na hindi naman talaga kailangan ang ingay, wind-up, at di - pag - aayos ng mga kagamitan, magagawa ng mga inhinyero ang mahigpit na pagkontrol na nagpapataas sa mga bahagi ng katawan, at nakababawas sa pag - aaksaya. Sa paggawa ng mga programa, sundin ang sistematikong pamamaraan, at dalisayin ang mga pagsulong batay sa tunay na mga impormasyon sa produksiyon.