Como funciona um controlador de temperatura pid

Acredito que quando todos usam um termostato em sua vida diária, eles sempre se preocupam com esses vários problemas. Efeito anormal de controle de temperatura, operação/adaptação problemática, baixa estabilidade/durabilidade e erros frequentes

1. Pontos problemáticos

A temperatura "sobe muito" ou "cai muito" (com superação severa)

A temperatura está "um pouco abaixo do alvo" (com desvio estático)

A temperatura flutua com frequência.

É' é problemático de usar e pode#39; t ser instalado/é incompatível

"Não é possível conectar ao dispositivo" (sensor/atuador incompatível)

"Exibir incompreensível/Operação complexa

Problemas de estabilidade e durabilidade: "Não#39; t duram muito e freqüentemente funcionam mal.

2.In nosso ambiente doméstico, os idosos não estão familiarizados com termostatos complexos. A temperatura pode ser ajustada muito alta ou cair muito baixa (com sobreconfiguração severa), não conseguindo atingir o efeito desejado. A exibição da tela não é clara, como a gordura da cozinha cobrindo o termostato, dificultando a visão. Há também situações como o forno elétrico queimando, além de uma série de problemas encontrados em ambientes industriais

Por exemplo, o que vemos com frequência é ajustar a temperatura do medidor de controle de temperatura em 20°C, mas a temperatura real permanece estável em 18°C, nunca atingindo a meta e sempre um pouco aquém dela (chegando muito baixo), ou ajustando-a em 50°C, mas parando apenas quando a temperatura real atinge 55°C (atingindo muito alto).

Outro problema é que a temperatura flutua para frente e para trás dentro de uma determinada faixa, flutuando constantemente dentro da faixa de valor alvo, não conseguindo atingir 

o efeito desejado

3. Algumas pessoas acham difícil instalar o controlador de temperatura ao usá-lo devido à incompatibilidade, ou eles podem' t conectar o dispositivo, o que lhes causa muitos problemas e eles não#39; Não sei o que fazer

4. Outro problema é que a página de exibição é difícil de entender - Xiaobai, gostaria de saber se você encontrou algum problema aqui

Por que esse problema ocorre?

Okey. Em primeiro lugar, vamos#39; s examinam mais de perto o princípio do PID de controle de temperatura

O princípio PID, também conhecido como algoritmo PID, é coletivamente referido como: aquisição de sinal → cálculo → execução e saída do algoritmo

PID, proporção, integral, diferencial --------Controle PID

O objetivo central do PID: Abordar o "desvio de temperatura

As três etapas do PID: proporção, integral e diferencial - as letras correspondentes são representadas como: proporção (P), integral (I) e diferencial (D)

relação 1.P: Ajuste a saída com base no tamanho do desvio atual: Quanto maior o desvio, mais forte é a força de ajuste; Por outro lado, quanto menor o desvio, mais fraca é a força de ajuste

Por exemplo, tome como exemplo "ajustar a torneira": se a temperatura da água estiver longe do alvo (por exemplo, o alvo é 30°C, mas a temperatura real é 10°C), abra a válvula de água quente ao máximo. Ao se aproximar do alvo (a temperatura real é de 28°C), feche ligeiramente a válvula. Controlar bem o desvio é o papel de "P" - resposta rápida

2. A integral i ajusta a saída com base na quantidade cumulativa de desvios passados. Por exemplo, se a temperatura real for sempre 3°C mais baixa que o alvo, a integral "intensificará" continuamente a força de ajuste até que o desvio diminua e desapareça gradualmente. (Assim como se a temperatura da água for sempre 2°C mais baixa que o alvo, a válvula é gradualmente aberta um pouco mais até que a temperatura da água atenda ao padrão.) Para evitar deixar "desvio residual", é o que costumamos chamar de "desvio estático" em nossa vida diária.

Diferencial 3.D: Comumente chamamos de "previsão de frenagem". Em nossa vida diária, quando dirigimos, paramos no sinal vermelho e vamos no sinal verde. Antes de chegar completamente perto, pressionamos suavemente o freio com antecedência. O processo diferencial segue a mesma lógica - prever a "tendência futura" do desvio e intervir antecipadamente. Por exemplo, se o desvio aumentar rapidamente (como uma queda repentina na temperatura), aumente a intensidade do ajuste com antecedência. Se o desvio diminuir rapidamente (a temperatura excede rapidamente o alvo), reduza a força com antecedência.

Esta é a função do PID, proporção, integral e diferencial

Então, quais componentes são necessários para usar um controlador de temperatura?

Sensor de temperatura/atuador/módulo de potência/fio de conexão

Que papéis eles desempenham respectivamente? ---- medição de temperatura - controle de temperatura - execução

1. Sensor de temperatura O objetivo é coletar a temperatura do ambiente/objeto alvo e alimentá-la de volta ao controlador - geralmente um único fio é usado para coletar o sinal. Os tipos comuns incluem termopares de fio K, E e J e resistores térmicos (PT100 CU50), como o tipo K / tipo J, que são relativamente resistentes ao calor e adequados para uso em fornos e fornos industriais, enquanto o PT100 tem alta precisão e é adequado para uso em cenários de temperatura normal

2. Recebe instruções do controlador e executa "aquecimento/resfriamento/ligar/desligar". Quando o controlador detecta que "a temperatura atual é menor que a temperatura alvo", ele envia rapidamente uma instrução de aquecimento de inicialização para o atuador. Depois que o atuador é ligado, ele aquece e libera calor até que a temperatura atinja o valor alvo. Em seguida, o atuador envia outra instrução para parar de liberar calor, assim como um aquecedor de água doméstico. Você precisa definir a temperatura da água para um determinado nível.

Percepção e julgamento - Envio de instruções - Execução do aquecimento - Parar o aquecimento

3. Módulo de potência: Fornece energia estável para controladores, sensores e atuadores. A maioria dos controladores industriais requer DC24V (com uma fonte de alimentação comutada, como 24V/2A), enquanto os controladores domésticos usam principalmente diretamenteAC220V.

4. Fios de conexão: Transmita energia, sinais de temperatura e sinais de controle. O fio de alimentação é responsável por entregar a energia para o funcionamento do equipamento. Os fios de sinal são responsáveis pela transmissão de dados de temperatura (sinais de detecção) e instruções de controle (sinais de decisão).

Resumindo: "Quando o desvio for grande, faça um ajuste repentino (P); quando o desvio se acumula, compense (I); quando a mudança é rápida, aplique os freios primeiro (D) - os três trabalham em coordenação para alcançar - rápido, preciso e resoluto.