Wiekowe rozwiązanie wciąż udoskonalane

Historia regulatorów PID sięga początku XX w., kiedy to zastosowano pierwszy tego typu komponent w praktyce. Miało to miejsce w 1911 roku, a pomysłodawcą regulatora był amerykański przedsiębiorca i wynalazca, Elmer Sperry. Wydarzenie to wywołało falę zainteresowania regulacją proporcjonalno-całkująco-różniczkującą, gdyż dawała ona większe możliwości w porównaniu do regulacji proporcjonalno-całkującej PI.  Prace nad poszerzeniem możliwości regulacji PID trwają do dziś.

 

P I D

Nazwa "regulator PID", a w zasadzie sam "PID", to akronim utworzony od angielskich słów - Proporcjonalny (P - proportional), Całkujący (I - integral) oraz Różniczkujący (D - derivative). Są to 3 główne człony regulatora, z których proporcjonalny P odpowiada za kompensację uchybów* bieżących, całkujący I jest odpowiedzialny za uchyby z przeszłości, natomiast różniczkujący D ma za zadanie przewidywanie przyszłych uchybów. Poprawny proces regulacji jest więc zależny od nastaw tych trzech parametrów, a ich modyfikacja wpływa m.in. na stabilność całego systemu, czas regulacji, wartość ustaloną uchybu oraz przeregulowanie.

Algorytm PID

Regulator PID pracuje w pętli sprzężenia zwrotnego, w której oblicza wartość uchybu jako różnicę pomiędzy pożądaną wartością zadaną i zmierzoną wartością zmiennej procesu. Działa on tak, aby zredukować uchyb poprzez odpowiednie dostosowanie sygnału podawanego na wejście regulowanego obiektu. Obliczenia w pętli sprzężenia zwrotnego dokonywane są za pomocą algorytmu PID. Jest to jedna z najpopularniejszych metod regulacji, powszechnie wykorzystywana w regulatorach przemysłowych, układach domowej automatyki, napędach i serwomechanizmach.

Regulator PID to idealne rozwiązanie w sytuacji, gdy brak jakiejkolwiek wiedzy na temat obiektu regulacji. Dzięki odpowiedniemu doborowi nastaw regulatora, algorytm PID zapewnia dobre parametry sterowania oraz pozwala na właściwe dopasowanie parametrów regulacji do specyficznej charakterystyki konkretnego obiektu.

Zastosowanie regulatora PID

Najczęstszymi zadaniami, przed jakimi stają obecnie regulatory PID, są m.in. stałowartościowa regulacja wielkości fizycznych (np. temperatury, ciśnienia, siły, prędkości) lub regulacja składu chemicznego (możliwość połączenia regulatorów ze sterownikami PLC lub innymi elementami poprzez cyfrowe interfejsy). Około 90 proc. regulatorów wykorzystywanych obecnie w szeroko rozumianym przemyśle stanowią regulatory typu PID, a w jedynie 5-10 procentach przemysłowych układów sterowania nie jest możliwe zastosowanie jednowymiarowych regulatorów PID.

Tego rodzaju urządzenia wykorzystywane są m.in. do sterowania temperaturą procesu, sterowania ciśnieniem, natężeniem przepływu, składem chemicznym, siłą, prędkością oraz innymi sygnałami. Regulatory PID są często stosowane w przemyśle samochodowym (np. tempomat), a także są to typowe urządzenia wykorzystywane w układach określanych jako układy regulacji przemysłowej. Regulatory PID doskonale nadają się do regulacji obiektów lub procesów technologicznych takich, jak piece, kotły czy reaktory chemiczne o dużych stałych czasowych**.

 

Precyzyjna regulacja PID od JUMO

Marka JUMO to znany na całym świecie producent wysokiej klasy regulatorów PID, które znajdują zastosowanie we wszystkich sektorach przemysłowych, w których niezbędny jest efektywny układ regulacji obiektów lub/i procesów technologicznych. Przewagą konkurencyjną marki JUMO nad innymi firmami branżowymi jest własna produkcja regulatorów PID, od jednokanałowych regulatorów kompaktowych, po regulatory programowe i wielokanałowe. Niemal wszystkie niezbędne komponenty urządzeń JUMO produkowane są we własnym zakresie, a ich wysoka jakość wynika m.in. z zaawansowanej pionowej integracji produkcji. Regulatory PID od JUMO to gwarancja niezawodności, bezpieczeństwa oraz najwyższej jakości, kompleksowe wsparcie przez indywidualny i wyspecjalizowany serwis w całym cyklu produkcyjnym oraz rozwiązania, które zostały indywidualnie dopasowane do potrzeb konkretnego Klienta.

 

* uchyb w układzie regulacji - różnica między wartością zadaną sygnału oraz wartością sygnału wyjściowego

** w układach automatyki - wielkość o wymiarze czasu opisująca osiąganie stanu ustalonego przez sygnał wyjściowy (związana z czasem trwania stanu nieustalonego następującego po zmianie sygnału wejściowego)