Η λειτουργία αυτόματου συντονισμού σε έναν ελεγκτή PID είναι βολική, αλλά μερικές φορές μπορεί να δημιουργήσει μια ατημέλητη ή ασταθή μελωδία για μια μεγάλη, αργή θερμική μάζα όπως μια θερμαινόμενη δεξαμενή PTFE-. Η μέθοδος "step-response" ή "bump-test" είναι μια χειροκίνητη τεχνική ανοιχτού-βρόχου που δεν απαιτεί πολύπλοκα μαθηματικά. Κάνοντας μια ενιαία, σκόπιμη αλλαγή στην ισχύ του θερμαντήρα και παρατηρώντας πώς ανταποκρίνεται η θερμοκρασία της δεξαμενής με την πάροδο του χρόνου, αποκαλύπτεται η θεμελιώδης θερμική συμπεριφορά του συστήματος. Από αυτό το απλό γράφημα, μπορούν να εξαχθούν οι σωστές σταθερές ελέγχου P, I και D.
Προετοιμασία για το Βήμα-Τεστ απόκρισης
Η δοκιμή ξεκινά με τη θερμάστρα PTFE σε χειροκίνητη λειτουργία. Η δεξαμενή ή το υγρό διεργασίας αφήνεται να σταθεροποιηθεί σε χαμηλή, σταθερή θερμοκρασία. Η έξοδος του ελεγκτή διατηρείται σταθερή, διασφαλίζοντας ότι το σύστημα βρίσκεται σε ισορροπία πριν από την εφαρμογή οποιουδήποτε βήματος.
"Το απαλό, εσκεμμένο βήμα στην εξουσία είναι σαν μια ενιαία, ξεκάθαρη ερώτηση και η αργή, απαντώμενη καμπύλη S{0}}της θερμοκρασίας είναι η ειλικρινής, αβίαστη απάντηση της θερμικής προσωπικότητας του συστήματος."
Εκτέλεση του Βήματος-Τεστ απόκρισης
Εφαρμόζεται μια μικρή, γρήγορη αλλαγή-στην ισχύ εξόδου του θερμαντήρα. Για παράδειγμα, η ισχύς μπορεί να αυξηθεί από 20% σε 30%. Η προκύπτουσα απόκριση θερμοκρασίας καταγράφεται προσεκτικά με την πάροδο του χρόνου. Η καμπύλη έχει συνήθως σχήμα S-από το οποίο μπορούν να εξαχθούν δύο βασικές παράμετροι:
Νεκρός χρόνος (L): Το διάστημα μεταξύ της εφαρμογής του βήματος και της στιγμής που αρχίζει να αλλάζει η θερμοκρασία.
Χρονική σταθερά (T): Ο ρυθμός με τον οποίο αυξάνεται η θερμοκρασία μετά τον νεκρό χρόνο, που αντιπροσωπεύει πόσο γρήγορα αντιδρά το σύστημα σε μια αλλαγή στην εισροή ενέργειας.
Αυτές οι τιμές αποτελούν τη θερμική υπογραφή του συστήματος. Αφού μετρηθεί, ο νεκρός χρόνος και η χρονική σταθερά μπορούν να εφαρμοστούν σε πίνακες αναζήτησης ή σε καθιερωμένους κανόνες συντονισμού, όπως η μέθοδος Ziegler-Nichols open-, για τον υπολογισμό:
Αναλογικό κέρδος (P)
Ολοκληρωμένος χρόνος (I)
Χρόνος παραγώγου (D)
Η αλλαγή σταδίου πρέπει να είναι επαρκής για να παράγει καθαρή απόκριση θερμοκρασίας, αλλά όχι τόσο μεγάλη ώστε να υπάρχει κίνδυνος μη ασφαλούς υπέρβασης.
Εφαρμογή των Υπολογιζόμενων παραμέτρων PID
Μόλις καθοριστούν οι τιμές P, I και D, ο ελεγκτής επιστρέφει στην αυτόματη λειτουργία. Το χειροκίνητο συντονισμένο PID λειτουργεί τώρα με παραμέτρους προσαρμοσμένες στην πραγματική θερμική δυναμική της δεξαμενής, εξασφαλίζοντας σταθερό, ανταποκρινόμενο και αποτελεσματικό έλεγχο θερμοκρασίας.
Οεγχειρίδιο δοκιμής απόκρισης βήματος θερμαντήρα PTFE συντονισμού PIDΗ τεχνική παράγει έναν βρόχο ελέγχου που προσαρμόζεται στη συγκεκριμένη θερμοχωρητικότητα, τη μάζα ρευστού και τα χαρακτηριστικά μόνωσης του συστήματος.
Σύναψη
Η δοκιμή απόκρισης με μη αυτόματο βήμα-είναι ένας ισχυρός, διαισθητικός και εξαιρετικά αποτελεσματικός τρόπος συντονισμού ενός ελεγκτή PID για έναν θερμαντήρα PTFE. Με τη μέτρηση της πραγματικής, απρόσκοπτης απόκρισης του συστήματος σε ένα σκόπιμα βήμα στην ισχύ, λαμβάνονται ισχυρές και σταθερές παράμετροι ελέγχου. Ο καλύτερος συντονισμός PID δεν μαντεύεται. υπολογίζεται από την ειλικρινή, μετρημένη απόκριση της διαδικασίας, παράγοντας ένα σύστημα που είναι ταυτόχρονα ασφαλές και βέλτιστα ελεγχόμενο.
