PID Kontrol Formu. Oransal Bant. Proses Deðeri Zaman



Benzer belgeler
BÖLÜM 5 OTOMATİK KONTROL FORMLARI 5.1 AÇIK KAPALI KONTROL (ON-OFF) BİLGİSAYARLI KONTROL

Auto Tune - Self Tune - Auto Self Tune

1-4 dijit LED display 14mm : Proses ve set deðeri göstergesi, program parametre göstergesi

1-4 dijit LED display 14 mm : Proses deðeri göstergesi, program parametre göstergesi

GEFRAN PID KONTROL CİHAZLARI

OTOMATİK KONTROL FORMLARI

Modüler Proses Sistemleri

OTOMATİK KONTROL. Set noktası (Hedef) + Kontrol edici. Son kontrol elemanı PROSES. Dönüştürücü. Ölçüm elemanı

Dijital Fark Ýndikatörü

UIC-20-P ÖLÇÜ VE KONTROL CÝHAZI

Firmamýz mühendisliðinde imalatýný yaptýðýmýz endüstriyel tip mikro dozaj sistemleri ile Kimya,Maden,Gýda... gibi sektörlerde kullanýlan hafif, orta

Mad Q Kullaným Kýlavuzu

4. f(x) = x 3 3ax 2 + 2x 1 fonksiyonunda f ý (x) in < x < için f(x) azalan bir fonksiyon olduðuna

MEB YÖK MESLEK YÜKSEKOKULLARI PROGRAM GELĐŞTĐRME PROJESĐ. 1. Endüstride kullanılan Otomatik Kontrolun temel kavramlarını açıklayabilme.

PID SÜREKLİ KONTROL ORGANI:


İÇİNDEKİLER 1. GİRİŞ.3 2. OTOMATİK KONTROL 3 3. TESİSLERDE PROSES KONTROLÜNÜN GEREKLİLİĞİ.3 4. KONTROL SİSTEMLERİNİN TÜRLERİ

Kullaným kýlavuzu. Oda kumandasý RC. Genel. Oda sýcaklýðýnýn (manuel olarak) ayarlanmasý. Otomatik düþük gece ayarýnýn baþlatýlmasý

/2006 TR(TR) Kullanýcý için. Kullanma talimatý. ModuLink 250 RF - Modülasyonlu kalorifer Kablosuz Oda Kumandasý C 5. am pm 10:41.

Üst Gösterge: Kazan su sýcaklýðýný gösterir. Sensör koptuðunda göstergede "OFL" mesajý görüntülenir. Tüm çýkýþlar kapatýlýr.


Oda Termostatý RAA 20 / AC. Montaj ve Kullaným Kýlavuzu


CAMÝ ISITMA SÝSTEMLERÝ KULLANIM KILAVUZU

Bölüm 2: Ýþlemsel Yükselteçler (Op-amplar)

Brain Q RSC/2 Termostat

ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ DENETİM SİSTEMLERİ LABORATUVARI DENEY RAPORU. Deney No: 3 PID KONTROLÜ

Atlantis IMPERATOR. Kullanim Kilavuzu. Metal Dedektörü

TEST. 8 Ünite Sonu Testi m/s kaç km/h'tir? A) 72 B) 144 C) 216 D) 288 K 25 6 L 30 5 M 20 7

Robot Bilimi. Robot Kontrol Sistemleri

SICAK YOLLUK KONTROL ÜNİTELERİNİN ÖNEMİ

EMKO CÝHAZLARINDA KULLANILAN ISI SENSÖRLERÝ

DOÐRUNUN ANALÝTÝÐÝ - I

HPL Laminar Akýþ Ünitesi

Nokia Holder Easy Mount HH /2

Kümes Kontrol Cihazý. 1 adet sürücü ile devir ayarý yapýlabilen fan kontrol çýkýþý

0...10Vdc Çýkýþ, 5 Röle Çýkýþlý Kümes Kontrol Cihazý

ENDA ET1121 (MASTER) RAY MONTAJLI PID UNIVERSAL ADIM KONTROL CÝHAZI

OTOMAT K KONTROL FORMLARI

Ne-Ka. Grouptechnic ... /... / Sayýn Makina Üreticisi,

KÖÞE TEMÝZLEME MAKÝNASI ELEKTRONÝK KONTROL ÜNÝTESÝ KULLANIM KILAVUZU GENEL GÖRÜNÜM: ISLEM SECIMI FULL

2. SÝPARÝÞ KODU - PID 500 PID

1-4 dijit LED display 10mm : Proses ve set deðeri göstergesi, program parametre göstergesi

Kümes Kontrol Cihazý. Düþük. Ýç Sýcalýk Set. Rutubet ( %Rh ) Basýnç. Dýþ Sýcaklýk. Soðutma (Pad motor), ýsýtma ve minimum havalandýrma çýkýþlarý

Ballorex Venturi. Çift Regülatörlü Vana

Ýçindekiler. Vortex metre VTX2, yeni nesil Sayfa 3. Ölçüm tekniði Sayfa 3. Uygulamalar Sayfa 4. Tasarým Sayfa 5. Ölçüm aralýðý tablosu Sayfa 5

DS-48 TR ÝLERÝ / GERÝ SAYICI. Genel Özellikler: Teknik Özellikler MADE IN TURKEY

DOĞALGAZ YAKMADA ELEKTRONİK DONANIMLAR VE EMNİYET SİSTEMLERİ

Çift Set'li ON/OFF, Oransal Sýcaklýk Kontrol Cihazý

GNT604 PULSE GÝRÝÞLÝ DEBÝ ÖLÇÜM KONTROL CÝHAZI KULLANIM KILAVUZU

ESM-EZM VIEWER. ESM-EZM Viewer özellikleri

Otomatik kontrol, özellikle mühendislik sistemlerinde giderek daha çok önem kazanmaktadır. Bunun nedenleri şöyle sıralanabilir :


Bölüm 10: Operasyonel amplifikatörler


TEMEL OTOMATİK KONTROL NOTLARI. ORASS OTOMASYON TEKNOLOJİK SİSTEMLER SAN.ve TİC.LTD.ŞTİ.

Termik Röleler ÝÇÝNDEKÝLER Özellikler Karakteristik Eðriler Teknik Tablo Sipariþ Kodlarý Teknik Resimler EN TS EN IEC Ra

ECASm KAPASÝTÝF SEVÝYE ÞALTERÝ

QUALSTIKPLUS KULLANIM KLAVUZU

PRO/EVO SERÝSÝ ENDÜSTRÝYEL PROSES KONTROL CÝHAZLARI KULLANIM KILAVUZU

EÞÝTSÝZLÝKLER. I. ve II. Dereceden Bir Bilinmeyenli Eþitsizlik. Polinomlarýn Çarpýmý ve Bölümü Bulunan Eþitsizlik

Brain Q RSC/2 Termostat

ESM x72 DIN Boyutlu Proses Kontrol Cihazý. ESM x 72 DIN Boyutlu Üniversal Giriþli PID Proses Kontrol Cihazý

DS-72 TR ÝLERÝ / GERÝ SAYICI. Genel Özellikler: Teknik Özellikler MADE IN TURKEY

kirciemre.wordpress.com İçindekiler

PROFİL KONTROL CİHAZI

EGE ÜNİVERSİTESİ EGE MYO MEKATRONİK PROGRAMI

AMASYA ÜNİVERSİTESİ TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ Elektrik Elektronik Mühendisliği Bölümü

RWF50 ORANSAL KONTROL CİHAZI

Oda Termostatý RAB10/ RAB10.1. Montaj ve Kullaným Kýlavuzu

F C F F


Çift Set'li ON/OFF, Oransal Sýcaklýk Kontrol Cihazý

ÜNİVERSAL GELİŞMİŞ KONTROL CİHAZLARI, PID PARAMETRELERİNİN AYARLANMASI, AUTO-TUNE ÖZELLİKLERİ

Geometriye Y olculuk. E Kare, Dikdörtgen ve Üçgen E Açýlar E Açýlarý Ölçme E E E E E. Çevremizdeki Geometri. Geometrik Þekilleri Ýnceleyelim

Hava Üflemeli Katý Yakýt Kazaný Ýçin Kontrol Cihazý

CTA Silindirik Difüzör

Bölüm 6: Lojik Denklemlerin Sadeleþtirilmesi

ÇEVREMÝZDEKÝ GEOMETRÝ

Görüntü Konumunu Ayarlama. DocuColor 242/252/260

BÝREY DERSHANELERÝ SINIF ÝÇÝ DERS ANLATIM FÖYÜ MATEMATÝK

Solar Controller. Fark sýcaklýðý, kollektör veya return sensör sýcaklýðý göstergeden gözlenebilir

BÖLÜM 5 TÜREV ALMA KURALLARI

4. a ve b, 7 den küçük pozitif tam sayý olduðuna göre, 2 a a b x+1 = 3

Sýcaklýk Kontol + Timer

Oda Termostatý RAA 20 Montaj ve Kullaným Kýlavuzu

3. Tabloya göre aþaðýdaki grafiklerden hangi- si çizilemez?

m3/saat AISI

İÇİNDEKİLER. Sayfa 1. LG /900 SERİSİ, C. 4 IŞIK BARİYERİ GÜVENLİK ÜNİTESİNİN TEKNİK ÖZELLİKLERİ, 1 5

Vepamon Akaryakýt Seviyesi Ölçümü Kayýt ve Kontrol Sistemi

ENDA EPC4420 PID PROFIL KONTROL CÝHAZI

Transistörlü devrelerde polarma iþlemi çeþitli biçimlerde yapýlýr. Her yöntemin kendine

K U L L A N I C I E L K Ý T A B I


3. FASÝKÜL 1. FASÝKÜL 4. FASÝKÜL 2. FASÝKÜL 5. FASÝKÜL. 3. ÜNÝTE: ÇIKARMA ÝÞLEMÝ, AÇILAR VE ÞEKÝLLER Çýkarma Ýþlemi Zihinden Çýkarma

ÇEMBERÝN ANALÝTÝÐÝ - I

FBE Kelebek Tip Dairesel Yangýn Damperi

Elektronik Ölçüm ve Kontrol Cihazlarý

Sýcaklýk Kontol + Timer

Sýcaklýk Kontrol. Prog Start Out1 Out2. Temperature Controller&Timer. Zamana Baðlý ve Start/Stop Fonksiyonlu Sýcaklýk Kontrol Cihazlarý

Transkript:

PID Kontrol Formu PID kontrol formu endüstride sýkça kullanýlan bir proses kontrol yöntemidir. PID kontrol algoritmasýnýn çalýþma fonksiyonu, kontrol edilen prosesten belirli aralýklarla geri besleme almak ve alýnan geri besleme sonucunda prosese ait kontrol çýkýþýný düzeltmesidir. PID ile çalýþan cihazlar hassasiyeti ve adaptasyonu yüksek cihazlar olup, bir çok uygulamada güvenle kullanýlabilir. PID yi oluþturan kontrol fonksiyonlarý; Proportional (oransal), Integral (integral) ve Derivative (türevsel) dir P Oransal Kontrol (Proportional Control) Oransal kontrolde cihaz, çýkýþ sinyalini prosessin talep ettiði enerj doðrultusunda otomatik olarak ayarlar. Bu sistemde talep edilen enerji ile verilen enerji arasýnda bir oran vardýr. %1 Sýcaklýk %Güç %5 % 6 C 56 C 52 C Oransal Bant Sýcaklýk Set Proses Oransal band, EMKO cihazlarýnda tam skalanýn % si cinsinden girilir ve oluþan bu band SET deðerinin altýnda yer alýr. Örneðin; LOL (alt limit): C, UPL (üst limit): 8 C için, Çalýþma skalasý = UPL - LOL= 8 - = 8 C aralýðýnda bulunan bir cihaza %1 luk bir oransal band girildiðinde, Band geniþliði = [Çalýþma sýkalasý] x [(%) girilen band geniþliði] = 8 x 1/1 = 8 C lik bir sýcaklýk bandý oluþur, yukarýdaki örnek grafikte bu 8 C lik bandýn içindeki proses deðerinin deðiþimi daha net gözlenmektedir. Proses, oransal bandýn tam ortasýnda iken cihaz sisteme %5 güç verir ve güçü oransal olarak % a kadar indirir. Sýcaklýkta bu orantýda deðiþir. Undershoot OFF-SET Oransal kontrol sistemlerinde ölçülen deðer öncelikle set noktasýnýn üstüne çýkar ve bir kaç kez SET noktasý üzerinde salýným yaptýktan sonra, SET deðerinin altýnda bir noktaya yerleþir. SET noktasýndaki bu kaymaya off-set denir. Oransal bandýn seçiminde kullanýcýnýn sistemini tanýmasý önemlidir, yukarýdaki dar oransal banda sahip sistemde proses deðerinin SET deðeri üzerinde oluþturduðu aþýrý yükselme (overshoot) veya aþýrý düþüþ (undershoot) görülmektedir, bu hassas sistemler için istenmeyen bir durumdur. 1

PID KONTROL Dar ve Geniþ Oransal Band Örnekleri Oransal band eðrileri sisteme ve girilen deðerlere göre farklýlýk gösterir, genel olarak geniþ ve dar oransal band arasýndaki farklar aþaðýdaki örnek eðri grafiklerinde gösterilmiþtir. %Güç %1 %5 % 16 C 18 C 2 C Sýcaklýk 2 C OFSET Dar Oransal Bant Yukarýdaki grafikte, %1 luk bir oransal band kullanýlmýþtýr. Çalýþma skalasý 4 C olan cihazýn oransal bandý set deðerinin altýnda 4 C lik bir alan oluþturmuþtur. Bu band da küçük oranda sýcaklýk artýþý yapmak için büyük oranda enerji vermek gerekir. Aþaðýdaki grafikte ise yine çalýþma skalasý 4 C olan cihaz için oransal band % 2 ten hesaplanmýþtýr bu band ise set deðerinin altýnda 8 C lik bir alan oluþturur. Geniþ oransal band da ise küçük oranda enerji artýþý büyük oranda sýcaklýk artýþýný sebep olur. %Güç %1 %5 % 12 C 16 C 2 C Sýcaklýk 2 C OFSET Geniþ Oransal Bant Bu örnek grafiklerde görüldüðü üzere geniþ oransal band da off-set dar oransal banda göre daha fazladýr fakat burada, ve Undershoot etkiside azaltýlmýþtýr. Dikkat edilmesi gereken bir önemli hususta oransal bandýn giderek daraltýlýp sýfýrlandýðýnda cihazýn ON-OFF kontrol formatý þeklinde çalýþmaya baþlamasýdýr. 2

PD Oransal-Türevsel Kontrol (Proportional Derivative) Oransal kontrolde, türevseliðin eklenmesi ile OFF-SET olarak nitelendirdiðimiz set noktasýndan kayma bir miktar azalýr ama esas nedeni sistemdeki aþýrý yükselme (overshoot) veya aþýrý düþüþü (undershoot) azaltmasýdýr. Oransal-Türevsel kontrolün çalýþmasýný basitçe anlatmak gerekirse; Set deðeri ile ölçülen deðer arasýndaki farkýn türevini alýnýr ( yani uygulamanýn reaksiyon hýzý ölçülmüþ olur ) ve prosesin cevabýna göre çýkýþ ýn sinyali ayarlanarak ( oransal çýkýþýn azaltýlmasý veya arttýrýlmasý ) aþýrý yükselmeler ve aþýrý düþüþler engellenmiþ olur. Bu sistemin en önemli özelliði türevin düzeltici etkisini hýzlý bir þekilde göstermesidir. Derivative (türevsel etki) kýsa proses cevap zamaný olan sistemlerde (akýþ, basýnç v.b.) Kullanýlamaz. Derivative (türevsel etki), bu tür sistemlerde doðasýnda olan salýnýma ilave salýným yaratýr. OFSET Undershoot Grafikte de görüldüðü üzere Türevin düzeltici etkisi ile overshoot - undeshoot etksi azaltmýþtýr. Grafik planýnda bulunan ( ) iþaretli reaksiyon eðrisi Oransal kontrolü ( P ) gösterirken, ( ) iþaretli reaksiyon eðrisi ise PD yi ( Oransal-Türevsel kontrol ) göstermektedir. Burda türevin oransal band a etkisi dolayýsýyla overshoot - undershoot etkisinin azalmasý ve OFF-SET deðerinin düþmesi grafikte açýkça görülmektedir. PI Oransal-Ýntegral Kontrol (Proportional Integral) Oransal kontrolde karþýmýza çýkan ofset (set deðerinden kayma), P deðerine I ( integral ) inde eklenmesiyle ortadan kaldýrlýmýþ olur. Ýntegral ( I ), buradaki off-set deðerini çok düþük seviyelere, hatta sýfýra indirir. Bu kontrol biçiminde ölçülen deðer ile istenilen deðer arasýndaki fark sinyalinin zamana göre integrali alýnýr, bu deðer fark deðeri üzerine eklenerek oransal band kaydýrýlýrmýþ ve proses deðeri istenilen deðere oturtulmuþ olur. 3

PI ( oransal-integral ) kontrolde, sisteme verilen enerji integral algoritmasý sayesinde ihtiyaca göre sürekli arttýrýlýp azaltýlarak off-set ortadan kaldýrýlýlýr. ( P ) Oransal-integral kontrolde dikkat edilmesi gereken en önemli özellik, ilk baþlama anýnda proses deðerinin set noktasý üzerine önemli bir miktar çýkmasýdýr overshoot. Ardýndan set deðerinin etrafýnda bir kaç kez salýným yaptýktan sonra istenilen deðere ulaþýlýr. Sürekli ve uzun süreli proseslerde örneðin fýrýn gibi yada Off- set arzu edilmeyen durumlarda ( PI ) oransal-integral kontrol formu kullanýlabilir. ÝNTEGRAL ETKÝ Proses Çýkýþý ORANSAL ETKÝ + %1 Hata - %1 Integral zamaný PI ( oransal-integral ) algoritmasýný baþka bir grafikte anlatmak gerekirse; Integral, set deðeri ve proses deðeri arasýndaki farký, oransal bandý, önceden tanýmlanmýþ zamana baðlý olarak kaydýrarak, otomatik olarak yok eder. Set deðeri ve proses deðeri eþitlenene kadar, integral deðeri, zamana ve set deðeri proses deðeri farkýna baðlý olarak deðiþerek, proses çýkýþýnýn deðiþtirilmesini saðlar. Kontrol çýkýþý = hata*1/bp + 1/TI hata dt Integral zamanýnýn küçük girilmesi çýkýþýn kýsa sürelerde çýk hýzlý deðiþmesine yol açar, dolayýsýyla proses deðeri set deðeri etrafýnda salýným yapabilir. Integral zamanýnýn büyük girilmesi ise çok yavaþ bir integral etkisine sebeb olur, set deðeri ve proses deðerinin birbirine eþitlenmemesi sonucuna yol açabilir. Integral zamaný proses cevap zamanýnýn yaklaþýk 5 katý kadar büyük olmalýdýr. ( Proses cevap zamaný, prosese yeni bir proses çýkýþý uygulandýðýnda proses kararlý hale gelinceye kadar geçen süredir. ) 4

EMKO cihazlarýnda bulunan ANTI-RESET WINDUP ( Ar ) parametresi ise, I ( integral ) in hesaplanmasýnda operatör tarafýndan manual girilerek yada otomatik modda ( ) çalýþtýrýlarak sistemin kullanýcýnýn belirlediði skalada integral deðerinin hesaplanmasýný saðlar, böylece sistemi tam skala içindeki hesaplanan gereksiz integral deðerinden de arýndýrýr, bunun sonucu olarak proseste meydana gelebilecek overshoot ve undershoot etkiside azalmýþ olur ANTI-RESET WINDUP = Ar parametresi (, -SKALA ÜST NOKTA) ; PID ve PI li çalýþma sýrasýnda eðer proses deðeri Ar parametresi -Skala Üst Nokta arasýnda girilirse, girilen bu deðer Anti-Reset Windup deðeri olarak kullanýlýr. Eðer Ar Parametresi girilirse ; Ar parametresi, Isýtma PID deki Isýtma Oransal Band, Soðutma PID deki Soðutma Oransal Band deðerlerini kullanýlýr. Proses set deðeri - Ar <= okunan deðer <= Proses set deðeri + Ar sýnýrlarý içinde ise integral deðeri hesaplamasý yapýlýr. Eðer sýnýrlarýn dýþýnda ise integral hesaplamasý yapýlamaz ve en son hesaplanan integral deðeri kullanýlýr. Proses Proses Set Ar Ar Yeni Ýntegral hesaplanmaz Yeni Ýntegral hesaplanýr. Yeni Ýntegral hesaplanmaz PID Oransal-Ýntegral-Türevsel Kontrol (Proportional Integral Derivative) Oransal ( P ), Oransal-Türevsel ( PD ), Oransal-Ýntegral ( PI ) kontrolünün yeterli gelmediði karmaþýk ve hassas proseslerde Oransal-Ýntegral-Türevsel ( PID ) kontrol formu devreye girer. Kýsaca bu sistemi anlatmek gerekirse; Oransal kontrolden kaynaklanan off-set i integral kontrol ile kaldýrmýþ oluruz, oransal-integral in meydana getirdiði overshoot u ise türevsel kontrolle minimuma indirmiþ oluruz. Böylece sistemimizin off-set i gidermiþ ve overshoot etkisi minimuma indirilmiþ olur. 5

PID parametrelerinin ayarlanmasý bu sistemin stabil ve doðru çalýþmasý için önemlidir. Bu ayarlara baðlý olarak yukarýda ki kontrol eðrisi deðiþebilir. EMKO elektronik tarafýnda üretilen PID tabanlý cihazlarýn ayarlanmasý için P-I-D parametrelerinin çok iyi hesaplanmasý gerekir, bu yüzden EMKO cihazlarýnda otomatik algoritmalar-fonksiyonlar bulunur. Bu parametreler cihazýn içinde Self Tune kendi kendine ayar ve Auto Tune otomatik ayar olarak bulunur, bu iki sistem ile ilgili daha fazla bilgi için Self Tune - Auto Tune çalýþma biçimi adlý bilgilendirme notunda bulabilirsiniz. Proses Çýkýþý DERÝVATÝVE ETKÝ ORANSAL ETKÝ + %1 Hata - %1 PID ( oransal-integral-derivative ) algortimasýný baþka bir grafikle anlatmak gerekirse; Sisteme derivative fonksiyonuda eklenmiþtir, derivative genellikle uzun proses cevap zamaný olan sistemlerde kullanýlýr. Kontrol fonksiyonu proses deðerindeki deðiþim oranýný ölçer ve prosesin deðiþim oranýndaki farklýlýða baðlý olarak proses çýkýþýna müdahale eder. Kontrol çýkýþý = hata*1/bp + 1/TI hata dt + TD hata d/dt Yukarýdaki þekilde derivative in oransal kontrolle etkisi görülmektedir. Kesik çizgili kýsým hataya göre oransal kontrol çýkýþýnýn deðiþimini göstermektedir. Düz çizgili kýsým oransal kontrol ile beraber derivative etkiyi göstermektedir. Kontrol çýkýþý aniden yükselmekte, rampa ile beraber yükselmekte ve hata sabit hale geldiðinde sadece oransal kontrol etkisi kalmaktadýr. Esas olarak oransal bandý ani olarak kaydýrmak suretiyle, hata farkýnýn deðiþimine bir fren etkisi yaratmak amacý taþýmaktadýr. Hata deðiþmiyorsa, derivative etkisi yoktur. Derivative zamaný yaklaþýk olarak integral zamanýn 1/4 ü oranýnda kullanýlmaktadýr. 6

P-I-D PID KONTROL Grafikleri Undershoot OFSET P ORANSAL Oransal kontrolde sistem bir miktar off-set ile overshoot-undershoot etkisi altýndadýr. PI ORANSAL-ÝNTEGRAL Oransal kontrolden kaynaklanan Off-set, Ýntegralin etkisi ile giderilmiþ sistemde overshoot etkisi devam etmektedir. Bu kontrol sistemi sürekli tip yada uzun süreli proseslerde kullanýlýr OFSET PD ORANSAL-TÜREVSEL Oransal kontrolün overshoot etkisi türevsel parametrelerin kullanýlmasý ile kaldýrlýmýþ, sistemde bir miktar ofset kalmýþtýr. Bu sistemin özelliði hýzlý tepki vemesidir. PID ORANSAL-ÝNTEGRAL-TÜREVSEL Oransal Ýntegral Türevsel ( PID ) kontrolde sistemin off-set i giderilmiþ ve overshoot - undershoot etkisi minumuma indirilmiþtir. 7