Dalam sistem kawalan automatik, pengawal suhu dan pengawal PID ialah peranti biasa yang digunakan untuk mengawal suhu dengan tepat. Artikel ini akan memperkenalkan prinsip asas pengawal suhu dan pengawal PID, serta perbezaan antara mereka dan senario aplikasi masing-masing.
Kawalan suhu ialah keperluan biasa dalam kebanyakan aplikasi industri dan makmal. Untuk mencapai kawalan suhu yang tepat, pengawal suhu dan pengawal PID adalah salah satu alat yang paling biasa digunakan. Ia adalah berdasarkan kaedah kawalan dan algoritma yang berbeza, dan setiap satu sesuai untuk keperluan kawalan yang berbeza.
Pengawal suhu ialah peranti yang digunakan untuk mengukur dan mengawal suhu. Ia biasanya terdiri daripada penderia suhu, pengawal dan penggerak. Penderia suhu digunakan untuk mengukur suhu semasa dan menyalurkannya kembali kepada pengawal. Pengawal mengawal suhu dengan mengawal penggerak, seperti elemen pemanasan atau sistem penyejukan, berdasarkan suhu yang ditetapkan dan isyarat maklum balas semasa.
Prinsip kerja asas pengawal suhu adalah untuk membandingkan perbezaan antara suhu yang diukur dan suhu yang ditetapkan, dan mengawal output penggerak mengikut perbezaan untuk mengekalkan suhu berhampiran nilai yang ditetapkan. Ia boleh menggunakan kawalan gelung terbuka atau gelung tertutup. Kawalan gelung terbuka hanya mengawal output penggerak berdasarkan nilai yang ditetapkan, manakala kawalan gelung tertutup melaraskan output melalui isyarat maklum balas untuk membetulkan sisihan suhu.
Pengawal PID
Pengawal PID ialah pengawal maklum balas biasa yang digunakan untuk mengawal pelbagai pembolehubah proses dengan tepat, termasuk suhu. PID bermaksud Proportional, Integral dan Derivative, yang masing-masing sepadan dengan tiga algoritma kawalan asas pengawal PID.
1. Berkadar: Bahagian ini menjana isyarat output berkadar dengan ralat berdasarkan ralat semasa (perbezaan antara nilai yang ditetapkan dan nilai maklum balas). Fungsinya adalah untuk bertindak balas dengan cepat dan mengurangkan ralat keadaan mantap.
2. Kamiran: Bahagian ini menjana isyarat keluaran berkadar dengan nilai terkumpul ralat. Fungsinya adalah untuk menghapuskan ralat statik dan meningkatkan kestabilan sistem.
3. Derivatif: Bahagian ini menjana isyarat keluaran yang berkadar dengan kadar perubahan berdasarkan kadar perubahan ralat. Fungsinya adalah untuk mengurangkan overshoot dan ayunan semasa proses peralihan dan meningkatkan kelajuan tindak balas sistem.
Pengawal PID menggabungkan fungsi algoritma berkadar, kamiran dan pembezaan. Dengan melaraskan pemberat antara mereka, kesan kawalan boleh dioptimumkan mengikut keperluan sebenar.
Perbezaan antara pengawal suhu dan pengawal PID
Perbezaan utama antara pengawal suhu dan pengawal PID ialah algoritma kawalan dan ciri tindak balas.
Pengawal suhu boleh menjadi kawalan gelung terbuka atau gelung tertutup. Ia mudah dan mudah untuk dilaksanakan dan biasanya digunakan dalam beberapa aplikasi yang tidak memerlukan ketepatan suhu tinggi. Ia sesuai untuk senario yang tidak memerlukan tindak balas pantas atau mempunyai toleransi yang tinggi untuk ralat keadaan mantap.
Pengawal PID adalah berdasarkan algoritma berkadar, kamiran dan pembezaan, yang sesuai untuk kawalan keadaan mantap dan tindak balas dinamik. Pengawal PID boleh mengawal suhu dengan lebih tepat, membolehkan sistem berfungsi dengan stabil berhampiran titik suhu yang ditetapkan sambil mempunyai tindak balas pantas dan prestasi keadaan mantap.
Senario aplikasi
Pengawal suhu digunakan secara meluas dalam banyak makmal, pergudangan, pemanasan rumah dan beberapa proses perindustrian yang mudah.
Pengawal PID sesuai untuk senario yang memerlukan ketepatan yang lebih tinggi dan tindak balas yang lebih pantas, seperti industri kimia, pemprosesan makanan, farmaseutikal dan pengeluaran automatik.
Ringkasnya, kedua-dua pengawal suhu dan pengawal PID ialah peranti yang digunakan untuk mengawal suhu. Pengawal suhu boleh menjadi sistem kawalan gelung terbuka atau gelung tertutup yang ringkas, manakala pengawal PID adalah berdasarkan algoritma berkadar, kamiran dan pembezaan serta boleh mengawal suhu dengan lebih tepat, dengan tindak balas pantas dan prestasi keadaan mantap. Memilih pengawal yang sesuai bergantung pada keperluan aplikasi khusus, termasuk ketepatan suhu yang diperlukan, kelajuan tindak balas dan prestasi keadaan mantap.
