У системима аутоматске контроле, регулатори температуре и ПИД контролери су уобичајени уређаји који се користе за прецизну контролу температуре. Овај чланак ће представити основне принципе регулатора температуре и ПИД регулатора, као и разлике између њих и њихових одговарајућих сценарија примене.
Контрола температуре је уобичајена потреба у многим индустријским и лабораторијским апликацијама. Да би се постигла прецизна контрола температуре, регулатори температуре и ПИД регулатори су један од најчешће коришћених алата. Засновани су на различитим методама и алгоритмима управљања и сваки је погодан за различите потребе управљања.
Регулатор температуре је уређај који се користи за мерење и контролу температуре. Обично се састоји од температурних сензора, контролера и актуатора. Сензор температуре се користи за мерење тренутне температуре и враћање контролору. Регулатор регулише температуру тако што контролише актуаторе, као што су грејни елементи или системи за хлађење, на основу подешене температуре и тренутног повратног сигнала.
Основни принцип рада регулатора температуре је да упореди разлику између измерене температуре и подешене температуре и контролише излаз актуатора у складу са разликом како би се температура одржавала близу подешене вредности. Може да користи контролу отворене или затворене петље. Отворена петља контролише само излаз актуатора на основу подешене вредности, док контрола затворене петље подешава излаз преко повратних сигнала како би исправила температурна одступања.
ПИД контролер
ПИД контролер је уобичајени регулатор повратне спреге који се користи за прецизну контролу различитих процесних варијабли, укључујући температуру. ПИД је скраћеница за Пропорционални, Интегрални и Деривативни, који одговарају три основна алгоритма управљања ПИД регулатора.
1. Пропорционално: Овај део генерише излазни сигнал пропорционалан грешци на основу тренутне грешке (разлике између подешене вредности и вредности повратне информације). Његова функција је да брзо реагује и смањи грешке у стабилном стању.
2. Интеграл: Овај део генерише излазни сигнал пропорционалан акумулираној вредности грешке. Његова функција је да елиминише статичке грешке и побољша стабилност система.
3. Дериват: Овај део генерише излазни сигнал пропорционалан брзини промене на основу брзине промене грешке. Његова функција је да смањи прекорачење и осцилације током процеса транзиције и побољша брзину одзива система.
ПИД контролер комбинује функције пропорционалних, интегралних и диференцијалних алгоритама. Подешавањем тежине између њих, контролни ефекат се може оптимизовати у складу са стварним потребама.
Разлика између регулатора температуре и ПИД контролера
Главна разлика између регулатора температуре и ПИД контролера је контролни алгоритам и карактеристике одзива.
Регулатор температуре може бити отворен или затворен. Једноставан је и лак за имплементацију и обично се користи у неким апликацијама које не захтевају прецизност високе температуре. Погодан је за сценарије који не захтевају брз одговор или имају високу толеранцију на грешке у стабилном стању.
ПИД контролер је заснован на пропорционалним, интегралним и диференцијалним алгоритмима, који је погодан и за контролу у стабилном стању и за динамички одзив. ПИД контролер може прецизније да контролише температуру, омогућавајући систему да ради стабилно близу задате температурне тачке уз брз одзив и перформансе у стабилном стању.
Сценарији примене
Регулатори температуре се широко користе у многим лабораторијама, складиштима, грејању кућа и неким једноставним индустријским процесима.
ПИД контролери су погодни за сценарије који захтевају већу тачност и бржи одговор, као што су хемијска индустрија, прерада хране, фармацеутски производи и аутоматизована производња.
Укратко, и регулатор температуре и ПИД контролер су уређаји који се користе за контролу температуре. Регулатори температуре могу бити једноставни системи управљања са отвореним или затвореним кругом, док су ПИД контролери засновани на пропорционалним, интегралним и диференцијалним алгоритмима и могу прецизније контролисати температуру, са брзим одзивом и перформансама у стабилном стању. Избор одговарајућег контролера зависи од специфичних потреба апликације, укључујући потребну тачност температуре, брзину одзива и перформансе у стабилном стању.
