Zamislimo da ste Vi vodeći konfiguracioni inženjer u nekom velikom projektu vezanom za automatizaciju i da je potrebno da podesite početne parametre PID regularora. Želite da upravljate svim tim na način da širok spektar operatera može da podesi neke od osnovnih kontrola u automatski režim sa očekivanjem da će povratna sprega dobro funkcionisati bez nekih značajnih oscilacija.
Vrednosti za kontrolu protoka i nivoa će skoro uvek funkcionisati. U nekoliko slučajeva, vrednost za proporcionalno dejstvo od 0,8 za kontolu protoka može da bude suviše agresivan i trebao bi da bude umanjen za vrednosti ili sprege koje imaju tendenciju da osciluju.
Vrednosti proporcionalnog dejstva za pritisak i temperaturu mogu da zahtevaju povećanje u zavisnosti od opsega inženjerskih jedinica regulatora. Ukoliko regulator ima širok spektar i ako je čvrsta kontrola zahtevana u oblasi setpoint-a, onda je moguće zahtevati veće proporcionalno dejstvo kako bi se vrednost zadržala u blizini setpoint-a. Ovo je zato što proporcionalno dejstvo utiče na grešku kao procenat na opseg inženjerske jedinice. Tako, odstupanje od 1,0 u odnosu na setpoint je samo 0,2% od opsega – proporcionalno dejstvo od 2,0 će rezultirati na pomeraj ventila od svega 0,4%. U ovom slučaju, proporcionalno dejstvo od 5,0 ili čak 10,0 bi moglo da bude mnogo prikladije.
Temperatura je jedina promenjiva kod koje diferencijalno dejstvo treba da se primeni sa sigurnošću u opštem slučaju. Uopšteno, diferencijalno dejstvo je rezervisano za povratnu mernu spregu. Protoci, nivoi i pritisci normalno ne pate od ovih destabilizujućih karakteristika. S druge strane, procesne temperature se obično mere indirektno uz pomoć uređaja u termostatima, pošto postoje izvesni zastoji u merenju kao posledica unutrašnjih termalnih zastoja. Diferencijalno dejstvo u ovom slučaju može da pomogne, jer je njegova svrha da obrne upravljačko dejstvo, baš kao što proporcionalna vrednost čini trajektoriju reverznom i vraća vrednost na setpoint posle vršenja diferenciranja od stepoint-a. Mala količina diferenciranja je u ovom slučaju preporučljiva.
Diferencijalno dejstvo je potpuno neprikladno za procesne promenjive sa šumom, što je često slučaj sa protokom i nivoom i ponekad pritiskom. Diferencijalno dejstvo u slučaju promena šuma mogu da proizvedu velika zavrtanja ventila, u zavisnosti od vrednosti proporcionalnog dejstva i diferencijala. U slučaju merenja sa šumom, rešenje koje se uvek preporučuje je filtriranje proporcionalne vrednosti. Međutim, ovo obično može da dovede do veštačkih zastoja merenja i daljeg degradiranja performansi povratne sprege.
Preporučeno integralno vreme za temperaturu može da se poveća za povratnu spregu sa značajnim mrtvim vremenom procesa i zastojom – na primer, za upravljanje destilacijom kolone temperature sa refluksiranim protokom ili toplotom parnog kotla.
Baš kao što je to uvek slučaj, sve što je potrebno je da koristite svoje inženjersko iskustvo i procenu kada je reč o ovom tipu projekta, što bi trebalo da Vam da dobru osnovu za konfigurisanje vrlo značajog PID upravljačkog algoritma.
Postoji nekoliko metoda za podešavanje PID povratne sprege. Najefikasnija metoda podrazumeva u opštem slučaju razvoj nekih oblika procesnih modela i biranje P, I i D dejstva zasnovanog na parametrima dinamičkog modela.
Standardne metode za podešavanje PID regulatora su:
- Ručno podešavanje,
- Ziegler–Nichols podešavanje,
- Podešavanje pomoću softverskih alata,
- Cohen–Coon podešavanje.
Izbor metode će u mnogome zavisiti od toga da li ili ne povratna sprega može da se odvoji da radi “offline” u slučaju podešavanja i vremena odziva sistema. Ukoliko sistem može da se odvoji da radi offline, najbolji metod podešavanja najčešće podrazumeva odskočnu promenu na ulazu sistema, merenje izlaza kao funkcije od vremena i korišćenje ovih odziva za utvrđivanje kontrolnih parametara.
Za više informacija o PID regulatorima i njihovom podešavanju, pogledajte:
