Systemau Rheoli Tymheredd: Paru Proffiliau PID â Pherfformiad Gwresogydd Cetris
Mae tiwb gwresogi trydan un pen pŵer uchel dibynadwy yn darparu'r union watedd a nodir. Mae'r ffit yn gywir. Mae'r deunydd gwain yn iawn ar gyfer y cais. Ac eto mae tymheredd y broses yn newid yn wyllt - gan orsaethu 20 gradd, yna'n gostwng, yna'n gor-saethu eto. Mae'r gweithredwr yn troi'r deial tymheredd ond ni all sefydlogi'r system.
Nid y gwresogydd yw'r broblem hon. Dyma'r rheolydd. Mae gwresogydd cetris ond cystal â'r system sy'n dweud wrtho faint o bŵer i'w gyflenwi. Nid oes gan yr elfen wresogi ei hun unrhyw wybodaeth. Mae'n gwneud yn union yr hyn y mae'r rheolwr yn ei ofyn. Pan fydd y rheolydd yn gwneud penderfyniadau gwael, mae'r gwresogydd yn dioddef - ac felly hefyd ansawdd y cynnyrch.
Rheolaeth ymlaen / i ffwrdd yn erbyn rheolaeth PID
Mae thermostat syml yn defnyddio rheolydd ymlaen/diffodd. Mae'n troi'r tiwb gwresogi trydan un pen pŵer uchel ymlaen ar bŵer llawn nes bod y tymheredd yn cyrraedd y pwynt gosod ac yna'n ei ddiffodd yn llwyr. Mae'r tymheredd yn disgyn. Mae'r rheolydd yn troi ymlaen eto. Y canlyniad yw patrwm sawtooth o siglenni tymheredd. Yn ôl data rheoli prosesau, mae rheolaeth ymlaen / i ffwrdd fel arfer yn cynhyrchu amrywiadau tymheredd o 10 i 30 gradd Celsius neu fwy o amgylch y pwynt gosod.
Mae rheolydd PID (deilliadol-cyfrannol-cyfrannol) yn sylfaenol wahanol. Yn lle troi ymlaen neu i ffwrdd yn unig, mae rheolydd PID yn addasu'r allbwn pŵer yn barhaus. Mae'n rhagweld faint o bŵer sydd ei angen ar y gwresogydd cetris pen sengl yn seiliedig ar y tymheredd presennol, cyfradd y newid, a'r gwall cronedig dros amser.
Y canlyniad yw rheoli tymheredd llyfn, sefydlog. Gall system PID wedi'i thiwnio'n dda, ynghyd â gwresogydd cetris o'r maint cywir, gynnal y tymheredd o fewn ±1 gradd Celsius i'r pwynt gosod, hyd yn oed o dan amodau llwyth amrywiol. Ar gyfer cymwysiadau manylder uchel fel offer bondio lled-ddargludyddion neu offer profi meddygol, mae'r lefel hon o sefydlogrwydd yn orfodol.
Pam mae tiwnio PID yn bwysig ar gyfer hirhoedledd gwresogydd cetris
Gall rhedeg tiwb gwresogi trydan un pen pŵer uchel gyda rheolydd PID wedi'i diwnio'n wael leihau bywyd y gwasanaeth mewn gwirionedd. Os yw'r cynnydd cyfrannol yn rhy ymosodol, mae'r rheolwr yn darparu curiadau pŵer mawr sy'n achosi seiclo thermol cyflym ar wain y gwresogydd. Mae pob siglen tymheredd mawr yn ehangu ac yn contractio'r cydrannau mewnol, gan lacio'r inswleiddiad MgO yn raddol a thagu'r wifren gwrthiant.
Mae tiwnio ceidwadol yn ymestyn oes gwresogydd. Yn ôl canllawiau gwneuthurwr, mae system PID sy'n cymhwyso pŵer yn raddol ac yn osgoi gor-saethu yn cynhyrchu llai o straen thermomecanyddol na system sy'n rasio i'r pwynt gosod. Yn gyffredinol, mae'n ddoeth ychwanegu ymyl pŵer 10-20% yn y dewis gwresogydd ar gyfer cymwysiadau hanfodol. Mae hyn yn sicrhau bod gan y gwresogydd gapasiti digonol heb fod angen i'r rheolwr ei yrru ar yr allbwn mwyaf am gyfnodau estynedig.
Lleoliad synhwyrydd: y newidyn di-lais
Rhaid gosod y synhwyrydd tymheredd - fel arfer thermocwl neu RTD - yn gywir i gael rheolaeth gywir. Y nod yw gosod y synhwyrydd mor agos â phosibl at y pwynt lle mae tymheredd y broses bwysicaf, tra'n ei gadw i ffwrdd o'r ffynhonnell wresogi ei hun.
Camgymeriad cyffredin yw gosod y synhwyrydd yn rhy agos at y gwresogydd cetris pen sengl. Mae'r synhwyrydd yn darllen tymheredd arwyneb uniongyrchol y metel ger y gwresogydd, sy'n amrywio gyda phob cylch pŵer, yn hytrach na thymheredd y broses wirioneddol yn ddyfnach yn yr offeryn. Y canlyniad yw gor-gywiro ac ansefydlogrwydd. I'r gwrthwyneb, mae gosod y synhwyrydd yn rhy bell i ffwrdd yn creu oedi. Dim ond ar ôl oedi y mae'r rheolydd yn ymateb i newidiadau tymheredd, gan achosi gor-saethu a thanseilio.
Mewn llawer o gymwysiadau manwl gywir, mae gwreiddio thermocwl diamedr bach yn uniongyrchol yn yr offeryn ger lleoliad y gwresogydd yn darparu'r perfformiad gorau. Mae'r synhwyrydd yn ymateb yn gyflym i newidiadau yn y parth gwresogi heb gael ei lethu gan amrywiadau arwyneb lleol.
Nodweddion rheoli uwch ar gyfer cymwysiadau heriol
Ar gyfer tiwb gwresogi trydan un pen pŵer uchel mewn system aml-barth - megis casgen allwthiwr gyda gwresogyddion ar wahân ar ei hyd - mae rheolaeth parth yn hanfodol. Mae angen ei ddolen PID ei hun ar bob parth. Rhaid tiwnio'r parthau i osgoi ymladd yn erbyn ei gilydd. Er enghraifft, os bydd parth dau yn gor-shoots, gallai parth tri dorri pŵer mewn ymateb, gan achosi ansefydlogrwydd ar draws y system gyfan.
Mae rhai gweithgynhyrchwyr yn cynnig -rheolwyr tiwnio PID yn awtomatig. Mae'r dyfeisiau hyn yn rhedeg dilyniant diagnostig hunan-sy'n mesur ymateb thermol y system ac yn cyfrifo'r paramedrau PID gorau posibl yn awtomatig. Mae tiwnio awto-yn ddefnyddiol ond nid yw'n berffaith. Mae angen aildiwnio newidiadau sylweddol mewn llwyth, megis llwydni o wahanol faint neu gyfansoddiad deunydd.
Ar gyfer cymwysiadau hynod heriol sydd â gofynion beicio thermol cyflym - megis mowldio chwistrellu lle mae'n rhaid i'r gwresogydd adfer o fewn eiliadau ar ôl pob ergyd - rheolydd PID gyda synhwyrydd ymateb cyflym a chyfnewid cyflwr solet ar gyfer newid pŵer sy'n darparu'r perfformiad gorau. Gall SSR, yn wahanol i gysylltydd mecanyddol, feicio ymlaen ac i ffwrdd filoedd o weithiau heb draul. Mae'r cyfuniad o ymateb synhwyrydd cyflym, rheolaeth PID cydraniad uchel, a newid pŵer SSR yn caniatáu i wresogydd cetris pen sengl weithredu i'w lawn botensial heb gael ei niweidio gan y system reoli ei hun.
Mae gwahanol fathau o brosesau yn gofyn am wahanol strategaethau rheoli. Mae popty labordy sy'n dal tymheredd am ddyddiau angen rheolaeth dros saethu sefydlog, isel. Mae angen ymateb cyflym i linell becynnu sy'n beicio gannoedd o weithiau'r awr gyda thymheredd isel iawn. Rhaid i'r rheolydd gydweddu â'r gwresogydd a'r broses i sicrhau canlyniadau dibynadwy.
