انواع کنترل کننده‌ های PID و کاربرد آنها در صنایع مختلف

در این مقاله به انواع کنترل کننده‌ های PID و کاربرد آنها در صنایع مختلف می پردازیم. کنترلرهای PID، یکی از رایج‌ترین انواع کنترل‌کننده‌ها در صنایع مختلف هستندو جزء تجهیزات ابزار دقیق محسوب می شوند. این کنترل‌کننده‌ها، بر اساس اصل کنترل حلقه بسته کار می‌کنند و از سه پارامتر P، I و D برای کنترل کمیت‌های فیزیکی مانند دما، فشار، جریان و غیره استفاده می‌کنند.

پارامتر P

پارامتر P، ضریب تصحیح خطای لحظه‌ای است. این پارامتر، میزان تغییرات خروجی کنترل‌کننده را در پاسخ به تغییرات ورودی کنترل‌کننده تعیین می‌کند.

پارامتر I

پارامتر I، ضریب تصحیح خطای انباشته است. این پارامتر، میزان تغییرات خروجی کنترل‌کننده را در پاسخ به خطای انباشته کنترل‌کننده تعیین می‌کند.

پارامتر D

پارامتر D، ضریب تصحیح خطای مشتقی است. این پارامتر، میزان تغییرات خروجی کنترل‌کننده را در پاسخ به تغییرات مشتق خطای کنترل‌کننده تعیین می‌کند.

معرفی انواع کنترل کننده‌ های PID

کنترلرهای PID، به دو دسته کلی تقسیم می‌شوند:

• کنترلرهای PID معمولی
• کنترلرهای PID هوشمند

کنترلرهای PID معمولی

اولین نوع از انواع کنترل کننده‌ های PID هستند که در مورد انها صحبت می کنیم. کنترلرهای PID معمولی، از سه پارامتر P، I و D برای کنترل کمیت‌های فیزیکی استفاده می‌کنند. این کنترل‌کننده‌ها، نسبتاً ساده هستند و هزینه نسبتاً کمی دارند.

انواع کنترلرهای PID هوشمند

یکی از انواع کنترل کننده‌ های PID، کنترلرهای PID هوشمند هستند، این کنترلر ها علاوه بر سه پارامتر P، I و D، از پارامترهای دیگری مانند پارامتر H نیز برای کنترل کمیت‌های فیزیکی استفاده می‌کنند. پارامتر H، ضریب تصحیح خطای پیش‌بینی شده است.

کاربرد کنترل‌کننده‌های PID در صنایع مختلف

کنترلرهای PID، در صنایع مختلف کاربردهای گسترده‌ای دارند. برخی از کاربردهای کنترل‌کننده‌های PID در صنایع مختلف عبارتند از:

• صنایع تولیدی

در صنایع تولیدی، از کنترل‌کننده‌های PID برای کنترل فرآیندهای تولید محصولات مختلف مانند خودرو، لوازم الکترونیکی، پوشاک و غیره استفاده می‌شود. به عنوان مثال، در تولید خودرو، از کنترل‌کننده‌های PID برای کنترل دمای فرآیندهای ریخته‌گری، فشار فرآیندهای جوشکاری و جریان سیالات در فرآیندهای تزریق پلاستیک استفاده می‌شود.

• صنایع نفت و گاز

در صنایع نفت و گاز، از انواع کنترل کننده‌ های PID برای کنترل فرآیندهای استخراج، پالایش و انتقال نفت و گاز استفاده می‌شود. به عنوان مثال، در فرآیندهای استخراج نفت و گاز، از کنترل‌کننده‌های PID برای اندازه‌گیری دما و فشار مخازن نفت و گاز استفاده می‌شود.

• صنایع پتروشیمی

در صنایع پتروشیمی، از انواع کنترل کننده‌ های PID برای کنترل فرآیندهای تولید محصولات پتروشیمی مختلف مانند پلاستیک، الیاف مصنوعی و داروها استفاده می‌شود. به عنوان مثال، در تولید پلاستیک، از کنترل‌کننده‌های PID برای اندازه‌گیری دما و فشار فرآیندهای پلیمریزاسیون استفاده می‌شود.

• صنایع داروسازی

در صنایع داروسازی، از کنترل‌کننده‌های PID برای کنترل فرآیندهای تولید داروهای مختلف مانند آنتی‌بیوتیک‌ها، مسکن‌ها و واکسن‌ها استفاده می‌شود. به عنوان مثال، در تولید آنتی‌بیوتیک‌ها، از کنترل‌کننده‌های PID برای اندازه‌گیری pH مواد اولیه و محصولات نهایی استفاده می‌شود.

• صنایع غذایی و آشامیدنی

در صنایع غذایی و آشامیدنی، از کنترل‌کننده‌های PID برای کنترل فرآیندهای تولید مواد غذایی مختلف مانند گوشت، لبنیات و نوشیدنی‌ها استفاده می‌شود. به عنوان مثال، در تولید گوشت، از کنترل‌کننده‌های PID برای اندازه‌گیری دمای فرآیندهای پخت و پز استفاده می‌شود.

مثال‌هایی از کاربرد کنترل‌کننده‌های PID در صنایع مختلف

در ادامه، به برخی از مثال‌های کاربرد کنترل‌کننده‌های PID در صنایع مختلف اشاره می‌کنیم:

• در صنایع تولیدی، از کنترل‌کننده‌های PID برای کنترل دمای فرآیندهای ریخته‌گری استفاده می‌شود. در این فرآیند، کنترل‌کننده‌های PID، دمای قالب‌ها را در یک محدوده مشخص نگه می‌دارند تا از ایجاد ترک در قطعات ریخته‌گری شده جلوگیری شود.

  • در صنایع نفت و گاز، از کنترل‌کننده‌های PID برای کنترل فشار مخازن نفت و گاز استفاده می‌شود. در این فرآیند، کنترل‌کننده‌های PID، فشار مخازن را در یک محدوده مشخص نگه می‌دارند تا از انفجار مخازن جلوگیری شود.

  • در صنایع پتروشیمی، از کنترل‌کننده‌های PID برای کنترل دما و فشار فرآیندهای پلیمریزاسیون استفاده می‌شود. در این فرآیند، کنترل‌کننده‌های PID، دما و فشار را در یک محدوده مشخص نگه می‌دارند تا از ایجاد محصولات نامرغوب جلوگیری شود.

  • در صنایع داروسازی، از کنترل‌کننده‌های PID برای کنترل pH مواد اولیه و محصولات نهایی استفاده می‌شود. در این فرآیند، کنترل‌کننده‌های PID، pH را در یک محدوده مشخص نگه می‌دارند تا از کاهش کیفیت داروها جلوگیری شود.

  • در صنایع غذایی و آشامیدنی، از کنترل‌کننده‌های PID برای کنترل دمای فرآیندهای پخت و پز استفاده می‌شود. در این فرآیند، کنترل‌کننده‌های PID، دما را در یک محدوده مشخص نگه می‌دارند تا از سوختن یا خام ماندن مواد غذایی جلوگیری شود.

  مزایا و معایب انواع کنترل کننده‌ های PID

  کنترلرهای PID، مزایای زیادی دارند. برخی از مزایای کنترل‌کننده‌های PID عبارتند از:

  • ساده و مقرون به صرفه هستند.
  • قابلیت انعطاف‌پذیری بالایی دارند و می‌توانند برای کنترل طیف گسترده‌ای از فرآیندها استفاده شوند.
  • قابلیت اطمینان بالایی دارند.

  با این حال، کنترل‌کننده‌های PID نیز معایبی دارند. برخی از معایب کنترل‌کننده‌های PID عبارتند از:

  • ممکن است در برخی از فرآیندهای پیچیده، عملکرد مطلوبی نداشته باشند.
  • برای تنظیم پارامترهای آنها، نیاز به دانش و تجربه کافی است.

  کنترلرهای PID، یکی از رایج‌ترین انواع کنترل‌کننده‌ها در صنایع مختلف هستند. این کنترل‌کننده‌ها، مزایای زیادی دارند و در کاربردهای گسترده‌ای استفاده می‌شوند. با این حال، کنترل‌کننده‌های PID نیز معایبی دارند که باید در هنگام استفاده از آنها در نظر گرفته شوند.