صتعت

در نهايت، توليدكنندگان فرآيند بايد نحوه ادغام برنامه با ساير ابزارها را در نظر بگيرند. همانطور كه الگوريتم هاي بيشتري براي استفاده در زمينه توليد از منابع مختلف در دسترس قرار مي گيرند، برخي از تيم هاي علم داده مي خواهند از ابزارهاي انتخابي خود براي توسعه و استفاده از الگوريتم هاي خود استفاده كنند، مانند استوديوي يادگيري ماشيني Azure (شكل 2)، AWS غير مجاز مي باشدeMaker، يا آناكوندا

سايرين به خدمات شخص ثالث، از جمله Amazon Lookout for Equipment و Azure AutoML، براي الگوريتم‌هايي كه به مسائل عمودي و خاص دارايي مرتبط با حوزه‌هاي متمايز زنجيره ارزش رسيدگي مي‌كنند، روي خواهند آورد.

همچنين اكوسيستم منبع باز كتابخانه هاي موجود در Github و ديگر مخازن موجود است، از جمله الگوريتم هايي از شركت هاي نرم افزاري كه IP خود را در دسترس كاربران نهايي قرار مي دهند تا بتوانند نيازهاي خاص خود را بررسي و تنظيم كنند. بسياري از گروه‌هاي تحقيقاتي دانشگاه نيز از مدل منبع باز استقبال مي‌كنند تا جامعه وسيع‌تري از كاربران OT را قادر سازند تا به راحتي به فناوري‌هاي جديد توسعه‌يافته دسترسي داشته باشند، تأثير بگذارند و ارزش توليد كنند. نمونه‌هاي اخير عبارتند از SysID از دانشگاه Brigham Young و Stiction Analyzer از HAW Hamburg، كه هر دو به عنوان افزونه‌هاي Seeq منبع باز (https://seeq12.github.io/gallery/) در دسترس هستند.

برخي از برنامه هاي كاربردي تجزيه و تحليل پيشرفته، مانند Seeq، به دانشمندان داده اجازه مي دهد تا مجموعه اي از الگوريتم ها را از هر يك از اين منابع ايجاد و استفاده كنند. اين امكان دسترسي آسان به تيم هاي مهندسي را براي بررسي، نقد و تأثيرگذاري بر پيشرفت هاي علم داده فراهم مي كند و همكاري بين تيم هاي علم داده و مهندسي اتوماسيون را افزايش مي دهد. با گذشت زمان و از طريق مجموعه اي تكراري از تلاش ها و آزمايش هاي مشترك، قابل قبول بودن و دقت اين مدل ها بهبود مي يابد. در نهايت، اعتماد و رابطه بين اين گروه ها ايجاد مي شود زيرا هر دو طرف درك مي كنند كه بايد براي اطمينان از موفقيت يادگيري ماشين به يكديگر تكيه كنند.

كسب نتايج بهتر با همكاري IT/OT

كاربران نهايي مي توانند الگوريتم هايي را ايجاد كرده و آنها را در Seeq منتشر كنند
برنامه هاي كاربردي تجزيه و تحليل پيشرفته كه همكاري IT/OT را افزايش مي دهند، مي توانند ارزش يادگيري ماشيني را در سطح صنعت افزايش دهند. سطح همكاري بين كارشناسان كه از آزادي استقرار الگوريتم‌هاي اختصاصي، گزينه‌هاي شخص ثالث يا منبع باز ناشي مي‌شود، فرصت‌هاي جديدي را براي غلبه بر چالش‌هاي رايج باز مي‌كند.

به عنوان مثال شركت هاي پتروشيمي را در نظر بگيريد. تمامي شركت هاي پتروشيمي موظف به رعايت استانداردهاي آلايندگي EPA هستند. با دسترسي به الگوريتم‌هايي كه به راحتي قابل اجرا هستند - در حالي كه هنوز انعطاف‌پذيري براي حفظ محرمانه بودن اندازه‌گيري‌ها و محاسبات اختصاصي دارند - اين نوع برنامه‌ها به حل يك چالش در سطح صنعت كمك مي‌كنند. با قابليت‌هاي مشترك، تخصص و الگوريتم‌ها مي‌توانند از هر جايي به دست بيايند.

در اينجا چند مثال مورد استفاده وجود دارد كه تلاش هاي مشترك IT/OT را نشان مي دهد.

موارد استفاده كنيد
يك شركت بزرگ نفت و گاز از Seeq براي توسعه راه حلي براي نظارت بر يك قطعه مهم از تجهيزات استفاده كرد. از طرف OT، تيم عمليات شركت از برنامه براي درك محدوده عملياتي استفاده مي كند كه خروجي عملكرد را بهبود مي بخشد و در عين حال طول عمر دارايي را به حداكثر مي رساند. از بخش فناوري اطلاعات، اين برنامه به دانشمندان داده شركت امكان مي دهد راه حل داخلي توسعه يافته خود را براي تعمير و نگهداري پيش بيني و تجزيه و تحليل چه-اگر عملياتي و توزيع كنند.

تيم علم داده يك شركت داروسازي قبلاً از يك الگوريتم يادگيري داخلي توسعه يافته و بدون نظارت كه با استفاده از پايتون ايجاد شده بود براي شناسايي فعال حركت حسگر در فرآيندهاي دسته اي حساس استفاده مي كرد. با اين حال، گردش كار استاندارد آنها نيازمند چندين مرحله و مراحل زمان‌بر بود، از جمله آپلود داده‌ها، پاكسازي دستي آن، صادرات فايل به تيم علم داده، پردازش داده‌ها از طريق اسكريپت پايتون، و سپس ارسال داده‌ها به تيم در سايت. آنها همان الگوريتم ايجاد شده توسط تيم علم داده را انتخاب كردند و آن را به Seeq وصل كردند تا مدل را عملياتي كنند و امكان همكاري كارآمدتر بين مهندسان خود و تيم علم داده را فراهم كنند. با گذشت زمان، تعامل دو طرفه باعث ايجاد اعتماد بين تيم ها شده و به آنها كمك مي كند تا مدل را حفظ و بهبود بخشند.

يك توليد كننده مواد شيميايي تخصصي مي خواست پيش بيني دقيقي از وضعيت كيفيت محصول ايجاد كند، اما ابتدا بايد تعيين مي كرد كه كدام متغيرهاي اندازه گيري و دستكاري شده بيشترين تأثير را بر سيگنال هدف دارند. اين شركت با ايجاد يك الگوريتم همبستگي و استقرار آن به عنوان يك ابزار الحاقي در Seeq، سيگنال‌هاي ورودي را با بيشترين تأثير بر كيفيت محصول شناسايي كرد (شكل 3).

علاوه بر اين، الگوريتم به طور خودكار تاخيرهاي ديناميكي فرآيند بين سيگنال هاي بالادست و متغير هدف را محاسبه كرد. تعداد كاهش يافته سيگنال، با تأخيرهاي زماني مناسب، به Seeq بازگردانده شد، جايي كه يك مدل پيش بيني مستقر شد. سپس مهندسان مدل را در برابر داده هاي تاريخي اعتبارسنجي كردند و دريافتند كه بيش از 90 درصد انحرافات كيفيت را به طور دقيق پيش بيني مي كند. سازنده اين طرح كنترل مبتني بر مدل جديد را اتخاذ كرد و اكنون بيش از 500000 دلار در سال صرفه جويي مي كند

منطق نردبان PLC - تايمر
توسط Sivaranjith 20 مارس 20180899
SHARE0

تايمر يك دستورالعمل PLC است كه مدت زمان سپري شده پس از يك رويداد را اندازه گيري مي كند. دستورالعمل هاي تايمر در دو نوع اصلي وجود دارد: تايمرهاي تاخيري و تايمرهاي تاخيري. دستورالعمل‌هاي تايمر «روي تأخير» و «خاموش تاخير» داراي ورودي‌هاي واحدي هستند كه عملكرد زمان‌بندي‌شده را فعال مي‌كنند.

دقت و تكرارپذيري تايمر بسيار بالاست زيرا پردازنده PLC تاخير ايجاد مي كند. يك تايمر شروع به شمارش در فواصل زماني مي كند و تا زماني ادامه مي دهد كه مقدار انباشته شده با مقدار از پيش تعيين شده برابر شود. هنگامي كه مقدار انباشته شده برابر با زمان از پيش تعيين شده باشد، خروجي انرژي مي گيرد. سپس تايمر خروجي را تنظيم مي كند.

به طور عمده دو نوع تايمر وجود دارد: تايمر تاخيري، تايمر تاخيري خاموش

تايمر تاخير:
تايمر «روي تأخير» تنها زماني خروجي را فعال مي‌كند كه ورودي براي حداقل زمان فعال باشد.

زماني كه پله روشن مي شود، تايمر شروع به كار مي كند.
هنگامي كه پله روشن است، تايمر شروع به شمارش مي كند تا زماني كه مقدار از پيش تعيين شده با مقدار انباشته برابر شود.
تايمر با روشن شدن پله شروع به شمارش مي كند، شمارش مقدار انباشته شده در پله ET در منطق تايمر نشان داده مي شود.
مقدار از پيش تعيين شده در جعبه تايمر داده شده است، مي توان آن را تغيير داد.
هر زمان كه پله روشن باشد، بيت ET شروع به شمارش مي كند تا زماني كه شمارش با مقدار از پيش تعيين شده برابر شود.
به عنوان مثال، براي راه اندازي موتور تسمه نقاله، اپراتور بايد دكمه "شروع" را به مدت 10 ثانيه فشار داده و نگه دارد، در اين مدت آژير به صدا در مي آيد و به مردم هشدار مي دهد كه از تسمه نقاله اي كه در شرف راه اندازي است دور شوند. تنها پس از اين 10 ثانيه تاخير استارت، موتور در واقع شروع به كار مي كند (و "روشن" مي شود):

تايمر تاخير خاموش:
اين دستورالعمل تايمر با نوع تأخير متفاوت است زيرا عملكرد زمان‌بندي به محض غيرفعال شدن دستورالعمل شروع مي‌شود، نه زماني كه فعال مي‌شود.

تايمر تاخير به طور معمول براي منطق درست كار مي كند. هنگامي كه پله روشن است، سيستم به همان صورت كار مي كند.
اما وقتي پله‌ها false مي‌شوند، به اين معني كه وقتي پله نادرست است، خروجي فوراً تغيير نمي‌كند.
تايمر شروع به شمارش مي كند تا زماني كه مقدار انباشته شده با مقدار از پيش تعيين شده برابر شود.
هنگامي كه سوئيچ خاموش مي شود، ابزار براي مدتي كه در خط ET داده شده است به حالت خود ادامه مي دهد. و بعد از تاخير دستگاه را خاموش كنيد.
يك برنامه كاربردي براي تايمر تاخيري، كنترل موتور فن خنك كننده براي يك موتور صنعتي بزرگ است. در اين سيستم، PLC به محض اينكه موتور در حال چرخش تشخيص داده شد، يك فن خنك‌كننده الكتريكي را راه‌اندازي مي‌كند و آن فن را به مدت دو دقيقه پس از خاموش شدن موتور روشن نگه مي‌دارد تا گرماي باقيمانده را دفع كند.

متروي لندن مدير پايگاه داده Raima را به عنوان يك مؤلفه كليدي براي كمك به بهبود ظرفيت و قابليت اطمينان در خط زيرزميني Piccadilly مستقر كرده است.

محصول رايما حجم اشغال مسير، وضعيت سيگنال و ساير داده‌هاي حياتي را نگه مي‌دارد و مديريت مي‌كند كه امكان نمايش، بازجويي و كنترل را در زمان واقعي به منظور بهينه‌سازي ديد كل شبكه خط در زمان واقعي فراهم مي‌كند.

خط Piccadilly يكي از آخرين مسيرهايي است كه توسط Transport for London (TfL) ارتقا يافته است كه به دنبال افزايش ظرفيت مسافري خط تا 24 درصد براي سال 2014 و همچنين توسعه يك مركز كنترل جديد در Hammersmith است. اين بدان معني است كه قطارها بايد بيشتر و با اطمينان بيشتري حركت كنند، كه به نوبه خود فشار بيشتري بر مسير، سيگنال دهي ريلي و زيرساخت هاي كنترلي وارد مي كند. همه اينها در يك محيط عملياتي چالش برانگيز با دسترسي محدود به تعمير و نگهداري و الزامات ايمني عمومي سختگيرانه انجام مي شود.

با نزديك شدن به سن 30 سالگي بيشتر تجهيزات كنترلي در خط، با جايگزيني حسگرهاي الكترومكانيكي و الكترواپتيكي با دستگاه‌هاي حالت جامد، پيشرفت‌ها به آساني محقق شد. پيوندهاي ارتباطي جديدي نيز نصب شده است كه امكان نظارت و كنترل از راه دور اطلاعات جدول زماني را فراهم مي كند كه يكي از نمونه هاي آن استقرار ايستگاه هاي پايه داراي برچسب جغرافيايي است.

مدير پايگاه داده Raima (RDM) رابط نرم افزاري است كه جريان داده هاي پيوسته را كه توسط نقاط و سنسورهاي موقعيت سيگنال ارسال مي شود را به يك پايگاه داده رابطه اي و سلسله مراتبي بهينه شده سازماندهي و تركيب مي كند - به طور همزمان داده ها را بازيابي مي كند و اطلاعات مربوطه را به هر دو دستگاه منتقل مي كند. و كنترل كننده هاي انساني

RDM به عنوان پايگاه داده ذخيره سازي مركزي براي تمام داده هاي راه آهن، اشغال مدار مسير، وضعيت سيگنال و ساير داده هاي استاتيك استفاده شد. سپس از اين داده ها براي ارائه نمايش اطلاعات به تيم هاي عمليات خط و تعمير و نگهداري براي نظارت بر مكان قطار، شماره قطار، مقصد و مسيرها استفاده شد. سپس تيم هاي عمليات و تعمير و نگهداري توانستند دستورات مختلفي را براي تأثيرگذاري بر مقصد قطار، عمليات جدول زماني و شماره قطار صادر كنند. اين بهبود همچنين براي برآورده كردن گواهينامه سطح يكپارچگي ايمني ريلي سختگيرانه مورد نياز بود.

انتخاب مدل پايگاه داده (كه مي تواند به راحتي توسط مشتري با استفاده از زبان هاي كاربردي سطح پايين C يا C++ پيكربندي شود) امكان استفاده بسيار كارآمد از حافظه دستگاه و در نتيجه سرعت جستجوي بسيار سريع تر را فراهم مي كند و امكان ارتباط تقريباً واقعي وضعيت شبكه را فراهم مي كند.

RDM داراي عملكرد MVCC است كه به اين معني است كه در حالي كه اپراتورهاي زيرزميني در حال خواندن داده‌ها هستند، قفل نيست و پايگاه‌هاي داده زيربنايي همچنان به روز مي‌شوند، به اين معني كه اپراتورها هميشه آخرين اطلاعات را در دسترس دارند.

با برنامه‌ريزي‌شده ارتقاي خط كه تا فراتر از سال 2020 ادامه مي‌يابد، بسيار مهم است كه سيستم‌هاي كنترل بتوانند با تغييرات و افزايش حجم داده‌هايي كه بايد مديريت كنند، كنار بيايند. TfL در طرح تجاري 2011 خود اميدوار است تا سال 2020 ناوگان جديدي از وسايل حمل و نقل مسافري را با عملكرد موتور بهبوديافته و قابليت عبور مسافر معرفي كند. سيستم هاي كنترل قطار بايد بتوانند با اين افزايش ظرفيت مشتري در آينده كنار بيايند.

نسخه مستقر RDM از قبل براي عمليات چند هسته اي پيكربندي شده است تا بهترين استفاده را از عملكرد ريزپردازنده فعلي و آتي داشته باشد. اگر براي پلتفرم‌هاي نرم‌افزاري مختلف براي استفاده از داده‌هاي خط نياز باشد، RDM با پشتيباني از درايورهاي معمول ODBC، JDBC و ADO.Net و همچنين استاندارد SQL API اين امكان را مي‌دهد.

اجتناب از توقف قطار اولويت بالايي دارد و تا حدي توسط IEC 61508 (ايمني عملكردي سيستم‌هاي مرتبط با ايمني الكترونيكي الكتريكي/الكترونيكي/قابل برنامه‌ريزي) كنترل مي‌شود. مفهوم زيربنايي استاندارد اين است كه سيستم‌هاي كنترل الكترونيكي داراي سطوح بالايي از قابليت اطمينان و افزونگي عملكردي هستند، به همين دليل است كه سيستم RDM امكان بازتاب و تكثير پايگاه‌هاي داده به دستگاه‌هاي ديگر را مي‌دهد تا اطمينان حاصل شود كه در صورت بروز مشكل، اطلاعات عملياتي قطار هميشه در دسترس. نكته كليدي ديگر قابليت اطمينان عملكردي، پايداري و دوام تجهيزات يا نرم افزار واقعي است.

نايجل روزير، مدير فروش EMEA در Raima، اظهار داشت: «London Underground يك برنامه ويترين واقعي براي Raima است. ما پايگاه‌هاي داده و سيستم‌هاي مديريت داده جاسازي شده را براي همه چيز از ربات‌هاي خط مونتاژ گرفته تا تلفن‌هاي همراه و تجهيزات خدمات پرواز در هواپيماهاي تجاري عرضه مي‌كنيم، اما اغلب اين فرصت را نداريم كه درباره كارهايي كه انجام مي‌دهيم صحبت كنيم.

"اين برنامه طيف گسترده اي از جنبه هاي كليدي نرم افزار ما را نشان مي دهد - ارائه يك راه حل پايگاه داده قوي اما منعطف كه مي تواند بر روي اجزاي توزيع شده و وسايل نقليه ميزباني شود و ذخيره سازي و در دسترس بودن داده هاي قوي را فراهم مي كند، همراه با يك محصول مديريت منعطف كه مي تواند مورد استفاده قرار گيرد. ساده كردن وظايف پيچيده پردازش داده و ارائه شفافيت عملكردي قابل اعتماد. همچنين دليل ديگري بر اين است كه RDM از سطح مورد نياز دسترسي بالا براي بخشي از ايمني IEC 61508 پشتيباني مي كند.

برنامه تاييد شده سطح يكپارچگي.”

استقرار مدير پايگاه داده Raima به عوامل متروي لندن اين امكان را داده است كه اطمينان داشته باشند كه جنبه داده قطارها به موقع حركت مي كنند و طبق استانداردهاي ايمني كنترل مي شوند، اكنون به آنها توجه مي شود و به آنها اجازه مي دهد تلاش خود را بر ساير عناصر ارتقاي برنامه ريزي شده متمركز كنند. آثاري كه در نهايت منجر به سيستم كنترل قطار قوي‌تر و بهبود ظرفيت و راحتي مسافران مي‌شود.

ما قصد داريم توضيح دهيم كه چرا از كنترل‌كننده‌هاي PID در فرآيندهاي صنعتي به جاي كنترل‌كننده‌هاي ساده ON/OFF استفاده مي‌شود.

ما نشان خواهيم داد كه چگونه تنظيمات كنترلر به نام هاي متناسب، انتگرال و مشتق بر فرآيندهاي مختلف تحت كنترل تأثير مي گذارد.

ما همچنين يك نماي كلي از فعاليت بسيار مهم به نام تنظيم كنترلر ارائه خواهيم كرد.

يك مثال ساده
بياييد با بحث در مورد كنترل دماي خانه شروع كنيم زيرا براي بسياري از مردم آشناست.

اين خانه داراي يك كوره است كه گرما را در سراسر آن توزيع مي كند و يك كنترل كننده ديواري به نام ترموستات.

ترموستات داراي سنسوري است كه دماي خانه را اندازه گيري مي كند و آن اندازه گيري را با يك نقطه تنظيم قابل تنظيم مقايسه مي كند.

سنسور ترموستات
اگر دماي اتاق كمتر از نقطه تنظيم باشد، كوره روشن مي شود.

هنگامي كه دماي اتاق بالاتر از نقطه تنظيم افزايش مي يابد، كوره خاموش مي شود. به اين نوع كنترل، ON/OFF يا Bang-Bang Control مي گويند.

مثال روزمره PID - كنترل دماي خانه
در زير نموداري از كاري است كه دماي اتاق در يك بازه زماني زماني كه كوره روشن و خاموش مي شود انجام مي دهد.

همانطور كه مي بينيد، دما دقيقاً در نقطه تنظيم 70 درجه فارنهايت نگه داشته نمي شود، بلكه چرخه هاي بالاتر و پايين تر از نقطه تنظيم است.

نوسانات دماي خانه
كنترل ON/OFF ممكن است براي خانه شما مناسب باشد، اما براي فرآيندهاي صنعتي يا كنترل حركت مناسب نيست.

يك نمونه صنعتي
بياييد به مثالي از كنترل سطح مخزن براي توضيح دليل آن نگاه كنيم. هنگامي كه پمپ آن را تخليه مي كند، شير مخزن را پر مي كند. اگر شير با كنترل ON/OFF كار كند، آب در حدود 50% نقطه تنظيم نوسان مي كند.

كنترل PID - شير مخزن
براي هدف ما، فرض كنيد نوسان ± 10٪ است. در اكثر كاربردهاي صنعتي، اين نوسان در اطراف نقطه تنظيم قابل قبول نيست.

خوب، خوب، اگر بتوان دريچه گاز را دريچه گاز گرفت و آن را در هر موقعيتي بين ON و OFF قرار داد چه؟

كنترل كننده PID
اكنون مي‌توانيم در مورد كنترل‌كننده PID صحبت كنيم. P مخفف Proportional، I مخفف Integral و D مخفف مشتق است.

از آنجايي كه هر فرآيند به طور متفاوتي پاسخ مي دهد، كنترل كننده PID تعيين مي كند كه چقدر و با چه سرعتي تصحيح با استفاده از مقادير مختلف عملكرد متناسب، انتگرال و مشتق اعمال شود.

هر بلوك يك سيگنال منحصر به فرد را ارائه مي دهد كه براي ايجاد سيگنال خروجي كنترلر به يكديگر اضافه مي شود.

كنترل كننده PID
حلقه كنترل بازخورد
بياييد ببينيم كه چگونه يك كنترلر PID در يك حلقه كنترل بازخورد قرار مي گيرد. كنترلر مسئول اطمينان از اين است كه فرآيند بدون توجه به اختلالات مختلف تا حد امكان به مقدار مورد نظر نزديك مي شود.

كنترل كننده سيگنال متغير فرآيند فرستنده (PV) و نقطه تنظيم را مقايسه مي كند.

بر اساس آن مقايسه، كنترل كننده يك سيگنال خروجي براي كار با عنصر كنترل نهايي توليد مي كند. اين خروجي كنترلر PID قادر است عنصر كنترل نهايي را در كل محدوده 100٪ خود كار كند.

حلقه كنترل بازخورد
بلوك منطقي كنترل كننده PID
اكثر كنترل‌كننده‌هاي PID مدرن بخشي از يك PLC يا DCS هستند و در منطق كنترل برنامه با استفاده از دستورات بلوك ايجاد مي‌شوند.

بلوك منطقي كنترل كننده PID
كنترل كننده PID مستقل
قبل از ظهور PLC ها، يك كنترل كننده PID يك دستگاه مستقل بود كه مسئول كنترل يك حلقه بود.

كنترل كننده PID مستقل
پارامترهاي كنترل كننده PID
يك اتاق كنترل داراي ده ها يا صدها كنترلر مستقل است كه روي يك پانل نصب شده اند.

هنوز بسياري از كنترلرهاي PID مستقل در حال توليد و استفاده هستند.

خوب، بياييد برگرديم و در مورد كارهايي كه هر يك از اجزاي P، I و D كنترلر PID انجام مي دهند صحبت كنيم.

به ياد داشته باشيد كه قبلاً گفتيم كه كنترل كننده PID مسئول اطمينان از اين است كه فرآيند بدون توجه به اختلالات مختلف تا حد امكان به نقطه تنظيم نزديك مي شود.

بياييد به تفاوت بين Process Variable و Setpoint به عنوان سيگنال خطا اشاره كنيم.

سيگنال خطاي PID
1) بلوك متناسب
بلوك متناسب يك سيگنال خروجي متناسب با بزرگي سيگنال خطا ايجاد مي كند.

بلوك متناسب PID و سيگنال خطا
متأسفانه، هرچه به نقطه تنظيم نزديك‌تر مي‌شويد، فشار آن كمتر مي‌شود. در نهايت، فرآيند فقط به طور مداوم نزديك به نقطه تنظيم اجرا مي شود، اما كاملاً در آنجا نيست.

بلوك متناسب PID
اين زماني است كه Integral وارد مي شود.

2) بلوك انتگرال
بلوك انتگرال يك خروجي متناسب با مدت زمان و بزرگي سيگنال خطا ايجاد مي كند.

هر چه خطا طولاني تر و مقدار بيشتر باشد، خروجي انتگرال بزرگتر است.

بلوك انتگرال PID و سيگنال خطا
تا زماني كه يك خطا وجود داشته باشد، اقدام Integral ادامه خواهد داشت.

بلوك انتگرال PID
3) بلوك مشتق
بلوك مشتق يك سيگنال خروجي متناسب با نرخ تغيير سيگنال خطا ايجاد مي كند.

هر چه خطا سريعتر تغيير كند، خروجي مشتق بزرگتر است.

بلوك مشتق PID و سيگنال خطا
كنترل مشتق به آينده نگاه مي كند تا ببيند خطا در آينده چيست و بر اين اساس به خروجي كنترل كننده كمك مي كند. اين ما را به اصطلاحي به نام Controller Tuning مي رساند.

بلوك مشتق PID
تنظيم كنترلر
قبلاً گفتيم كه هر فرآيند متفاوت پاسخ مي دهد و PID c

كنترلر تعيين مي كند كه چقدر و با چه سرعتي تصحيح با تنظيم عملكرد متناسب، انتگرال و مشتق اعمال مي شود.

تنظيم كنترلر شامل تنظيم صحيح مقادير P، I و D كنترل كننده براي الزامات فرآيند خاص است. جالب اينجاست كه تنظيمات صحيحي كه توسط Controller Tuning به دست مي‌آيد به دليل نيازهاي خاص مي‌تواند بين فرآيندها بسيار متفاوت باشد.

تنظيم كنترلر
به عنوان مثال، پس از تنظيم كنترلر، يك برآمدگي نقطه تنظيم يك درصد در كنترل سطح مخزن، يك واكنش ميرايي موج چهارم ايجاد مي كند.

اين نوع پاسخ ممكن است در يك فرآيند در سطح تانك مناسب باشد اما در يك فرآيند كنترل حركت مي تواند فاجعه آميز باشد.

تنظيم كنترل كننده سطح مخزن
روش هاي تنظيم كنترلر
روش هاي دستي زيادي براي تنظيم يك كنترلر وجود دارد كه شامل مشاهده پاسخ فرآيند پس از اعمال تغييرات تنظيم كننده كنترلر مي شود.

يك روش شامل افزايش مقدار تغيير نقطه تنظيم و تكرار اين روش تا زماني است كه فرآيند وارد حالت نوسان حالت پايدار شود.

روش هاي تنظيم كنترلر
اين روش تنظيم نتايج كافي را ايجاد مي كند اما اغلب در بسياري از كاربردها غير عملي است. site براي مثال، وادار كردن سطح سيال در يك مخزن بزرگ براي رسيدن به نوسان حالت پايدار چقدر عملي است؟

اكثر كنترلرهاي فرآيند، PLC و كنترلرهاي حلقه DCS كه امروزه فروخته مي شوند داراي قابليت تنظيم خودكار هستند.

كنترل كننده PID مي آموزد كه چگونه فرآيند به تغيير در نقطه تنظيم پاسخ مي دهد و تنظيمات PID را پيشنهاد مي كند.

روش تنظيم خودكار كنترلر
صرف نظر از اينكه پارامترهاي اوليه PID از روش‌هاي تنظيم دستي يا خودكار مشتق شده‌اند، معمولاً متخصصان اتوماسيون باتجربه به تنظيمات اضافي براي دريافت پاسخ مورد نياز نياز دارند.

روش دستي تنظيم كنترلر
اگر مي خواهيد درباره كنترل PID اطلاعات بيشتري كسب كنيد، بهتر است دو مقاله ديگر ما را مرور كنيد:

- پارامترهاي تنظيم PID چيست؟

– تنظيم PID | نحوه تنظيم يك كنترلر PID

خلاصه
خوب، بياييد مرور كنيم:

– يك كنترلر ON/OFF يا Bang-Bang تنها دو حالت خروجي دارد و به طور ناگهاني بين اين دو حالت سوئيچ مي كند.

– در يك كنترلر PID، P مخفف Proportional، I مخفف Integral و D مخفف مشتق است.

كنترل كننده PID مسئول اطمينان از اين است كه فرآيند بدون توجه به اختلالات مختلف تا حد ممكن به مقدار مورد نظر نزديك مي شود.

- كنترل كننده PID تعيين مي كند كه چقدر و با چه سرعتي تصحيح با استفاده از مقادير مختلف عملكرد P، I و D اعمال مي شود.

- بلوك متناسب سيگنال خروجي متناسب با بزرگي سيگنال خطا ايجاد مي كند.

- بلوك انتگرال يك خروجي متناسب با مدت و بزرگي سيگنال خطا ايجاد مي كند.

– بلوك مشتق يك سيگنال خروجي متناسب با نرخ تغيير سيگنال خطا ايجاد مي كند.

- تنظيم كنترلر شامل تنظيم صحيح مقادير P، I و D كنترلر براي الزامات فرآيند خاص به صورت دستي يا خودكار است.

اگر در مورد PID Controller يا PID Tuning سؤالي داريد، آن را در نظرات زير اضافه كنيد و ما در كمتر از 24 ساعت با شما تماس خواهيم گرفت.

دوست، مشتري يا همكار داريد كه بتواند از برخي از اين اطلاعات استفاده كند؟ لطفا اين مقاله را به اشتراك بگذاريد.