PLC&PID

تفاوت در چیست و چگونه تصمیم می گیرید که به چه فناوری نیاز دارید؟
به طور کلی PLC ها احتمالاً یکی از پرکاربردترین قطعات کنترل و اتوماسیون هستند. سرنخ از نام PLC یا "کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی" ناشی می شود. این واقعیت قابل برنامه ریزی است که باعث می شود در کاربردهایشان همه کاره باشند. PLC ها شامل یک پردازنده ، حافظه برای نگهداری برنامه نویسی و سایر داده ها و ماژول های ورودی و خروجی هستند. آنها معمولاً از طریق رایانه شخصی برنامه ریزی می شوند و تعدادی از استاندارد های مختلف صنعت (IEC 61131-3) وجود دارد که ممکن است مورد استفاده قرار گیرد.
کنترل کننده PID با PLC متفاوت است. برای دریافت اطلاعات از فرآیند و ارسال سیگنالها برای کنترل آنها ، هنوز به ورودی و خروجی نیاز دارد ، اما شامل الگوریتم های تخصصی طراحی شده برای کنترل یک فرایند با یک یا چند حلقه کنترل است. اصطلاح "PID" مربوط به کنترل "مشتق یکپارچه متناسب" است.

توضیح مختصری درباره نحوه عملکرد کنترل PID

یک حلقه کنترل قصد دارد یک فرآیند را به یک مقدار دلخواه (setpoint) برساند. این ممکن است به سادگی سوئیچ فیدبک نور متصل به لامپ باشد. این نمونه ای از کنترل "حلقه باز" است , به موجب آن اپراتور باید اتفاقات رخ داده را کنترل کند. کنترل حلقه بسته, فیدبک را برای سیستم کنترل ارسال میکند تا تغییرات در فرآیند به طور خودکار انجام شود. در ادامه موضوع لامپ ها ، این امر به یک سنسور نور در حلقه نیاز دارد تا با تاریک شدن فضای اتاق ، جریان لامپ افزایش یابد و لامپ روشن شود. "تنظیم" در این مثال میزان مطلوب نور در اتاق خواهد بود.

کنترل PID در مواردی که به دقت بیشتری در کنترل نیاز باشد ، استفاده می شود. این سه اصطلاح کنترل را برای ایجاد یک خروجی واحد برای هدایت نقطه تنظیم ترکیب می کند. باند Proportional خروجی متناسب با خطا (تفاوت بین نقطه تنظیم و مقدار واقعی فرآیند) می دهد. کنترل کننده با یک محدوده باند متناسب تنظیم می شود که هدف آن این است که مقدار فرآیند را در کمترین زمان و بدون نوسانات طولانی مدت در اطراف نقطه تنظیم ، به نقطه تنظیم برساند. اگر باند بیش از حد گسترده تنظیم شود ، در حالی که هنوز خطای بزرگی وجود دارد و رسیدن به نقطه تنظیم ، قدرت کامل حذف می شود. اگر باند خیلی باریک باشد ، برق روشن می شود تا زمانی که مقدار فرآیند بسیار نزدیک به نقطه تنظیم باشد و "براندازی" قابل توجهی ایجاد شود. همانطور که سعی می کند خود را درست کند ، باند باریک باعث روشن و خاموش شدن برق می شود ، که باعث نوسانات اطراف نقطه تنظیم می شود که مدت زمان زیادی طول می کشد تا برطرف شود - اگر در واقع ، هرگز این کار انجام شود.

کنترل انتگرال متناسب (PI) در برابر تغییراتی که توسط کنترل کننده فرآیند مشاهده می شود ، واکنش نشان می دهد و به همین ترتیب ، گذشته نگر است. کنترل مشتق واکنش کنترل را بر اساس میزان تغییر خطا تعیین می کند و بنابراین الزامات کنترل را پیش بینی می کند .

آیا به کنترل PID نیاز دارید؟

کنترلی مانند الگوریتم های کنترل Eurotherm می تواند انواع مختلف نیازهای کنترلی را برآورده کند. البته کنترل کننده ها می توانند کنترل مستقیم را کنترل کنند و عملکرد قابل اطمینان و مطمئنی را ارائه می دهند که عملکرد کلی فرآیند را بهینه و به حداکثر می رساند. تفاوت در کنترل Eurotherm در زمینه های مختلف برجسته شده است. الگوریتم های خودکار یوروترم (اتوتیونینگ به شما کمک می کند تا فرآیند خود را تنظیم کنید و به تنظیمات اصطلاحات متناسب ، انتگرال و مشتق بهینه برسید) در وقت و هزینه مهندسی صرفه جویی می کنید. مزایای عملکرد کنترل به معنای افزایش ثبات و تکرارپذیری فرایند است. کنترل Eurotherm به ویژه در برنامه های کنترل بسیار تنظیم شده یا پیچیده بسیار سودمند است.

به عنوان مثال ، در صنعت هوافضا ، I / O باید سطح دقت و حساسیت خاصی را برآورده کند تا نیازهای دقیق پردازش حرارتی و سطح کیفی مورد نیاز صنعت را برآورده کند. بسیاری از فرایندهای پیچیده تر نیز نیاز به یک تنظیم مشخص ندارند. آنها به یک نقطه تنظیم نیاز دارند که با گذشت زمان تغییر می کند - یک نمایه نقطه تنظیم. ابزارهای انعطاف پذیر برنامه نویسی برای تنظیم این نیازها بدون هزینه های بالای مهندسی مورد نیاز است.

کنترل دقیق و پایدار مزایای بسیاری را به همراه دارد. به درستی اعمال می شود ، کنترل خوب تأثیر زیادی در سودآوری گیاه دارد. این باعث کاهش زمان فرآیند ، کیفیت محصول ، هزینه های پایین تر مربوط به ضایعات و بهینه سازی مصرف انرژی می شود.

ثبت داده ایمن

در کنار کنترل خوب ، بسیاری از صنایع نیز نیاز به ثبت فرآیند دارند. این کار با استفاده از ثبت کننده های کاغذی انجام می شد. اپراتورها به طور متناوب ثبت های کاغذ را از دستگاه جمع آوری می کردند . بعدها ثبت کننده های کاغذی توسط ثبت کنندهای گرافیکی و بدون کاغذ جایگزین شدند. این موارد سوابق الکترونیکی ایمنی را فراهم می کردند که می توانند در درایوهای فلش ، رسانه های الکترونیکی قابل جابجایی یا از طریق شبکه بایگانی شوند. این پیشرفت طبیعی به این معنی بود که ذخیره و جستجو در بایگانی داده ها بسیار کارآمدتر شد. امروزه انجام ثبت اطلاعات توسط واحد کنترل امری غیرمعمول نیست. باز هم ، با این حال ، امنیت و دقت این سوابق برای صنایع خاصی حیاتی است و همه سوابق یا استراتژی های ضبط برابر نیستند . اطمینان از کامل و ایمن بودن سوابق ، مستلزم دقت در طراحی مقرراتی است که امکان استفاده از سوابق الکترونیکی را فراهم می کند.

کنترل کننده PLC یا PID؟

برای صنایع خاصی که دقت و امنیت در آنها مهم است ، دانش PID و الگوریتم های تخصصی مورد نیاز است. ویژگی هایی مانند برنامه نویسان تنظیم شده با تنظیمات انعطاف پذیر و الگوریتم های خودکار به کنترل بودجه های مهندسی کمک می کنند. با این وجود PLC ها انعطاف پذیری و آزادی بیشتری را در برنامه نویسی برای پاسخگویی به نیازهای گسترده تر برنامه ارائه می دهند.