پی آی دی چیست؟ توضیح کامل + تصاویر
شاید بهتر باشد قبل از شروع اینکه PID | پی آی دی چیست به توضیح سیستم‌های حلقه‌باز و حلقه‌بسته بپردازیم.
سیستم‌های حلقه‌باز و بسته
سیستم‌های حلقه‌باز سیستم‌هایی هستند که فقط دستور از طرف قسمت کنترل‌کننده به سمت قسمت اجراکننده صادر می‌شود، برای مثال پمپ آبی را در نظر بگیرید که فقط یک منبع را پر می‌کند و بعد از پر شدن قطع شده و دیگر کار نمی‌کند یعنی اینورتر جریان و ولتاژ کارکرد پمپ را تامین‌کرده و آن را به صورت نرم راه‌اندازی می‌کند و با فرکانس ثابت به کار خود ادامه می‌دهد تا منبع پر شود و هیچ کنترلی روی فشار آب خروجی ندارد.
حال در نظر بگیرید از طریق یک پمپ آب، فشار آب یک ساختمان چند طبقه را تامین کنیم بنابراین در این مورد تنها مطلب مهم و قابل توجه ثابت ماندن فشار آب می‌باشد. مواردی همچون مورد ذکر شده با سیستم‌های حلقه باز محقق نمی‌شود و نیاز به سیستم حلقه بسته دارد که با فیدبک به قسمت اجرا کننده را کنترل می‌نماید. حال به مثال می‌پردازیم، فرض کنید که توسط یک پمپ آب می‌خواهیم فشار آب یک ساختمان چند طبقه را کنترل کنیم. برای این کار می‌توانیم از سیستم حلقه بسته با توابع PID استفاده نماییم، بصورتی‌که از خروجی پمپ توسط یک سنسور فشار فیدبک گرفته و آن را به قسمت ورودی آنالوگ اینورتر وصل می‌کنیم تا توابع PID تنظیمات خود را انجام دهد.
تنظیمات مربوط به حالت PID
این حالت برای سیستم‌های حلقه بسته‌ای می‌باشد که دارای پارمترهای ورودی متغیر مانند فشار، کنترل سطح مایع، دما و… هستند.
برای تنظیم‌های کاربردی PID حدود ۴۰ پارامتر وجود دارند که باید تنظیم شوند اما در اکثر مواردی بسیاری از پارامترها لازم به تغییر نداشته و مقدار پیش فرض خود را حفظ می‌کنند.
گروه پارامترهای b5 برای تنظیمات پی آی دی اختصاص یافته است ولی قبل از آن باید برای تنظیمات جزءهای اصلی مانند feedback و Setpoint باید در پارامتر دیگر تنظیمات خاصی را صورت داد که به شرح زیر است:
-
Feedback در PID چیست؟
به منظور کنترل فشار، حرارت و… در پی آی دی باید از سنسور مربوطه Feedback را به صورت آنالوگ (ولتاژ یا جریان) به ورودی A1 یا A2 وارد می‌کنیم یا می‌توان به صورت قطار پالس به اینورتر فیدبک ارسال کرد. بنابراین تنظیمات زیر را باید روی پارامترها انجام دهیم تا ورودی آنالوگ به منظور Feedback استفاده گردد، به این صورت که این ورودی آنالوگ به صورت فرکانس تبدیل می‌شود.
فیدبک یک مقدار متغیر بوده تا با محاسبۀ آن فرکانس مرجع تعیین شود و اینورتر نیز خروجی خود را با آن تطبیق دهد.
-
Setpoint در پی آی دی چیست؟
این مقدار بر خلاف فیدبک ثابت می‌باشد که می‌توان آن را به صورت پارامتر در نظر گرفت یا توسط ورودی آنالوگ، قطار پالس و شبکه به اینورتر وارد کرد.
در حقیقت فرکانس مرجع به گونه ای تنظیم شود تا Feedback بر Setpoint شود.
برای مثال می‌توان یک کمپرسور باد را در نظر گرفت یک سنسور فشار در منبع کمپرسور یا خروجی آن نصب شده باشد حال برای این که فشار باد همیشه ثابت باشد باید فکانس مرجع توسط سیستم کنترل کنندۀ اینورتر به گونه‌ای تنظیم شود تا فرکانس کاری اینورتر و فیدبک با یک تلرانس مجاز با Setpoint منطبق شود.
حال در این بین فانکشن‌های زیادی وجود دارد که برای رسیدن به عملکرد مطلوب دستگاه مورد نظر می‌توان از آنان استفاده کرد که به شرح چندی از آنان می‌پردازیم.
Sleep: این فانکشن در پمپ‌های آب بسیار زیاد کاربرد دارد به این صورت که بعد از ثابت شدن فیدبک در یک بازۀ مشخص و پایداری از کار بایستد و بعد از کاهش مجدد فشار دوباره شروع به کار کند که همین امر موجب صرفه جویی در مصرف انرژی، بهره‌وری بیشتر و کاهش هزینه‌ها می‌گردد.
تعیین محدودۀ کاری فیدبک
از طریق فانکشن‌ها می‌توان بازۀ کاری مشخصی برای کارکرد دستگاه مشخص کرد یعنی بتوان حد بالا و پایین مناسب برای فیدبک مشخص نمود که امر از دستگاه نیز حفاظت می‌کند، حال اگر به مثال قبلی یعنی پمپ آب ساختمان رجوع شود، باید فرض کرد که ورودی آب قطع شود و اگر این حد مشخص نشود پمپ با تمام قدرت خود کار می‌کند که این ممکن است موجب آسیب به پمپ مورد نظر گردد. حال از طریق این فانکشن و تعیین محدوده می‌توان مشخص کرد که در این مورد چه دستوری از طرف اینورتر صادر شود که می‌تواند صرفا به صورت هشدار باشد یا خطا دهد.