S'attaquer à la courbe d'apprentissage PID

Les manuels sont parfaits pour construire des concepts et vous bombarderont probablement d'une pléthore d'informations que vous pourriez penser suffisantes s'efforcer dans le monde pratique. La vérité se découvre cependant le jour où vous obtenez votre diplôme et obtenez un emploi sur place. Plusieurs diplômés s'étonnent du niveau des différences avec ce qui se passe sur le terrain, et ce qui a été enseigné en classe.

En ce qui concerne les systèmes de contrôle PID , l'effet est amplifié en raison du nombre d'inexactitudes qui doivent être prises en compte dans le monde réel. Comment peut-on suivre la courbe d'apprentissage PID et devenir un expert ? À savoir, en effectuant des tests sur le terrain et en optimisant les contrôles PID.

Termes à connaître

Considérez une usine chimique qui a une zone de production d'éthylène, avec l'opérateur luttant pour maintenir un réservoir chimique de 500 gallons, une partie du processus de la ligne chimique.

La première chose à voir est le signal de consigne, qui dans ce cas peut être un signal 0-10VDC provenant d'un potentiomètre, reflétant le niveau de produit chimique requis dans le réservoir. Ensuite, le signal de rétroaction doit être vérifié, qui peut être généré à partir d'un dispositif tel qu'un transducteur de niveau de liquide qui fournit un signal de 4 à 20 mA basé sur le niveau de liquide. Enfin, l'élément requis est le contrôleur PID réel.

Aujourd'hui, les contrôleurs sont hébergés dans des modules autonomes, qui sont configurés pour recevoir les signaux de point de consigne et de retour, tout en effectuant également des calculs arithmétiques PID. Des modules de contrôle PID autonomes sont également disponibles, mais si le besoin s'en fait sentir, les contrôles PID sont également disponibles dans les VFD et les API.

Test

Un bon moyen de diagnostiquer le système de contrôle consiste à vérifier les limites inférieures/supérieures du capteur. Par exemple, le capteur de niveau de liquide peut être vérifié dans l'exemple ci-dessus pour voir s'il fournit respectivement 4 mA et 20 mA aux niveaux bas et haut. Ensuite, le signal de consigne peut être vérifié, en ajustant le bouton de commande, qui dans ce cas est un potentiomètre de min à max. Le signal peut être mesuré à l'aide d'un multimètre et ses valeurs vérifiées. Si cela se passe bien également, vérifiez la vanne, et si elle s'ouvre/se ferme avec un contrôleur indépendant, le problème peut être limité au module PID.

Il existe plusieurs types de modules PID disponibles sur le marché. Pour les besoins de cet article, considérons celui qui a trois sélecteurs :

• Un pour le réglage du gain proportionnel
• Un pour le réglage intégral de l'heure
• Un pour le réglage de l'heure dérivée

Régler les sélecteurs sur le nouveau module et faire des configurations identiques peut faire l'affaire, mais aller plus loin serait encore mieux à long terme.

Optimisation PID

En ajustant les paramètres proportionnels, intégraux et dérivés, une optimisation peut être obtenue, ce qui peut aider à améliorer l'ensemble du processus. Voici quelques règles d'or qui peuvent aider à rendre le contrôleur PID plus efficace :

• Apporter des modifications aux trois contrôles en même temps peut entraîner une désorientation et une confusion. Au lieu de cela, travaillez sur un ajustement à la fois.
• Le gain proportionnel contrôle la vitesse à laquelle un processus atteint le point de consigne. S'il est réglé à un niveau élevé, le point de consigne serait atteint plus rapidement, mais le risque de dépassements et d'oscillations drastiques augmente également. S'il est réglé très bas, il éliminera les dépassements mais augmentera le temps global.
• La meilleure façon d'aborder cela est de commencer avec les valeurs de temps intégral, de temps dérivé et de gain proportionnel définies sur zéro, puis d'augmenter d'abord le gain proportionnel par petites quantités jusqu'à des oscillations minimales se produire.
• Le temps intégral peut être considéré comme un éliminateur d'erreur, réduisant le temps d'oscillation et supprimant le décalage. Cependant, un mauvais réglage peut entraîner une forte augmentation du dépassement, en plus des oscillations. Approchez-le de la même manière que le gain proportionnel, en l'augmentant régulièrement jusqu'à ce que les oscillations et le décalage aient été neutralisés.
• Le temps dérivé agit comme un mécanisme de freinage pour la boucle de contrôle et n'est pas nécessaire dans plusieurs applications où le dépassement est insignifiant. Le contrôle dérivé peut aider à éliminer les dépassements, mais peut également entraîner une réduction de la réactivité. Augmentez lentement le temps dérivé jusqu'à ce que la réponse obtenue soit optimale.

Vous souhaitez en savoir plus ? Parlez à l'un de nos professionnels sur PanelShop.com .

Avantages de la convergence du contrôle industriel 3 avantages de l'automatisation et des contrôles interopérables