Bộ điều khiển PID và bật mí những lý do quan trọng cần đến hệ thống này

PID là gì cùng những vấn đề quan trọng cần biết về bộ điều khiển PID sẽ được bật mí trong bài viết này. Quý khách hàng đừng bỏ lỡ những kiến thức hữu ích nhất nhé! 

Khái niệm PID là gì?

PID là 3 chữ cái viết tắt của cụm từ Proportional Integral Derivative. Chúng được tạm dịch là cơ chế phản hồi vòng điều khiển. Sản phẩm được sử dụng khá rộng rãi trong nhiều hoạt động và cơ chế khác nhau. Hiện nay bộ điều khiển PID được dùng nhiều nhất ở mảng lĩnh vực điều khiển vòng kín. 

Sản phẩm này giúp tính toán các giá trị sai số (trị số sai lệch). Từ đó có phương án giảm tối đa các thông số biến đổi để có giá trị mong muốn. Các thông số PID thường cần điều chỉnh theo các tính chất của hệ thống tín hiệu nhất định.

Các loại bộ điều khiển PID phổ biến 2021

Hiện nay có nhiều dòng điều khiển PID khác nhau. Chúng được sản xuất và phục vụ mục đích sử dụng của con người. Và tùy thuộc vào từng đặc thù cũng như mục đích cụ thể để có thể thay đổi cho phù hợp. Dưới đây là 4 loại bộ điều khiển PID phổ biến nhất:

• Bộ điều khiển loại P
• Bộ điều khiển loại PI (bộ điều khiển tỉ lệ và tích nhân)
• Bộ điều khiển PD – Loại điều khiển dạng đạo hàm.
• Bộ điều khiển PID – Bộ điều khiển dạng tỉ lệ, tích phân và đạo hàm.

Tại sao cần sử dụng bộ điều khiển PID

Để có thể giải đáp câu hỏi này trọn vẹn nhất, các bạn hãy cùng phân tích bài toán về kiểm soát nhiệt độ của nước xả, dạng nước xả ra từ lò đốt sưởi gas trong công nghiệp.

Chúng ta hãy xem xét kỹ 2 trường hợp cụ thể dưới đây:

TH1: Sử dụng phương pháp thủ công kiểm soát nhiệt độ

Kiểm tra đồng hồ đo nhiệt độ và điều chỉnh van gas là 2 hoạt động quan trọng nhất khi kiểm soát nhiệt độ cho nước xả ra từ lò sưởi đốt gas. Trường hợp nhiệt độ vượt quá yêu cầu, bạn cần hạ nhiệt bằng cách mở khóa van gas. Lúc này, nguyên liệu đốt sẽ giảm và từ đó làm giảm mức nhiệt.

Ngược lại, khi nhiệt độ giảm thấp dưới mức yêu cầu, bạn cần tăng góc mở lên để tăng lượng nguyên liệu đốt vào. Từ đó, tăng nhiệt độ nước xả ra và tăng mức nhiệt trong lò.

Hoạt động điều khiển như thế này được gọi với thuật ngữ là điều khiển phản hồi. Lúc này, người điều chỉnh sẽ thay đổi tốc độ đốt của nguyên vật liệu đốt. Các thành phần như người vận hành, van, hệ thống lò đốt tạo thành một vòng khép kín. Một thay đổi nhỏ trong thao tác thực hiện đều có thể tạo ra những ảnh hưởng nhất định. Chúng tạo ảnh hưởng đến nhiệt độ, kết quả vận hành và mức nhiệt. 

TH2: Sử dụng phương pháp tự động để kiểm soát mức nhiệt

Phương pháp tự động sử dụng giúp giảm đi những nỗ lực và loại bớt khó khăn so với phương pháp thủ công trước đây. Lúc này, người điều khiển chỉ cần hệ thống PID là hoàn toàn có thể điều chỉnh linh hoạt. Để thực hiện hoạt động này, bạn cần tiến hành các thao tác như sau:

• Sử dụng sự hỗ trợ của thiết bị đo nhiệt độ điện tử.

• Sử dụng van điều khiển tự động, bạn có thể tích hợp thêm các bộ truyền động hoặc hệ thống nhằm xác định vị trí sản phẩm…
• Hãy thiết lập và điều khiển cũng như kết nối với các thiết bị đo nhiệt độ và hệ thống van điều khiển từ xa.

Bên cạnh đó, tham số điểm đặt và trị số đầu ra của bộ điều khiển cần được thiết lập từ trước. Về quá trình vận hành, chúng được diễn ra cụ thể như sau:

Đầu tiên, cảm biến nhiệt độ xác định chính xác mức nhiệt. Sau đó chúng được truyền đến bộ điều khiển PID một cách nhanh nhất. Hệ thống so sánh mức nhiệt thực tế với mức nhiệt được cài đặt ban đầu để đưa ra tính toán chênh lệch. Dựa trên kết quả phân tích sai số này để có thể điều chỉnh van mở cho phù hợp. Từ đó đảm bảo hệ thống vận hành một cách trơn tru nhất.

Hy vọng các chia sẻ này giúp bạn hiểu hơn về PID cùng bộ điều khiển PID là gì. Ngoài ra, việc sử dụng hệ thống này đóng vai trò quan trọng, do đó khách hàng cần cân nhắc vấn đề này sớm nhất nhé!