Терморегулятор пид: Что такое ПИД терморегулятор и его отличия от двухпозиционного терморегулятора

Что такое ПИД терморегулятор и его отличия от двухпозиционного терморегулятора

07.02.2017


В настоящее время при необходимости автоматизации процессов нагрева, охлаждения, или поддержания заданной температуры трудно обойтись без терморегулятора. Например, вы хотите установить тёплый пол, или вы собрались построить свой собственный инкубатор, вы без всякого сомнения столкнетесь с выбором терморегулятора. Эта статья описывает основные типы терморегуляторов и их различия.

Принцип работы двухпозиционного терморегулятора.


Терморегуляторы используют для поддержания заданной температуры, исходя из этого можно выделить 2 типа работы терморегулятора — нагрев и охлаждение, рассмотрим подробней на простом примере. Например, у нас есть небольшой ящик, внутри которого нам необходимо поддерживать заданную температуру, скажем 35°C при начальной температуре 25°C. Нам понадобится: терморегулятор, датчик температуры, нагреватель. Для начала убедимся в том, что терморегулятор работает в нужном нам режиме, в данном случае — нагрев. Поместим датчик температуры в наш ящик, и подключим нагрузку — нагреватель. Включаем терморегулятор, выставляем нужную нам температуру и гистерезис. Будем наблюдать следующее:


На данном графике видно, как изменяется температура при регулировании. После преодоления отметки в 35°C терморегулятор выключает нагреватель, но он всё ещё горячий и продолжает нагревать ящик. В результате этого температура поднимается до 38°C, затем плавно снижается до установленной температуры и величину гистерезиса, в нашем случае до 34.5°C. Далее цикл повторяется, включается нагреватель, температура поднимается и колебания продолжаться в небольшом пределе. На этом простом примере продемонстрирована работа обычного двухпозиционного терморегулятора.

Принцип работы ПИД терморегулятора.


Проделаем тот же эксперимент с ПИД терморегулятором:


Можно заметить, что колебания температуры на втором цикле нагрева-охлаждения (18мин), значительно меньше, чем при использовании двухпозиционного терморегулятора.Терморегулятор пид: Что такое ПИД терморегулятор и его отличия от двухпозиционного терморегулятора Это связанно с тем, что ПИД регулятор с помощью обратной связи и алгоритмов прогнозирования может за несколько циклов нагрева – охлаждения подстроиться таким образом, чтобы вовремя включать-выключать нагрузку (нагреватель), в результате обеспечивая минимальные отклонения температуры от заданной. На графике видно, как после второго цикла нагрева — охлаждения температура установилась в заданном значении.

Подведём итоги.


Каждый из представленных типов терморегуляторов выполняет свою задачу, если у вас есть необходимость в поддержании температуры в очень узких пределах, то вам стоит остановиться на выборе ПИД терморегулятора, если же точность поддержания температуры для ваших целей не столь важна, можно выбрать двухпозиционный терморегулятор, который стоит значительно дешевле ПИД терморегулятора.

ТРМ10 ПИД-регулятор с универсальным входом

Обновление линейки ТРМ10

В продажу поступил обновленный измеритель-регулятор ОВЕН ТРМ10 в корпусе Щ11.
Новый ОВЕН ТРМ10-Щ11 полностью повторяет функции выпускаемых ТРМ10 в корпусах Щ1, Щ2, Н, Д и имеет ряд преимуществ:

  1. Быстрые входы. Для унифицированных сигналов тока (0…5, 0…20, 4…20 мА) и напряжения (0…1В, -50…+50 мВ) период опроса входа составляет 0.1 сек. Это позволяет использовать ТРМ10 для измерения высоко динамичных видов сигналов, например давления;
  2. Съемный клеммник. Новый корпус прибора Щ11 имеет съёмный клеммник, что существенно облегчает монтаж\демонтаж прибора при установке, проведении сервисных работ, метрологической поверки и т.д.;
  3. Универсальный источник питания. Позволяет запитывать прибор как от источника переменного напряжения 90…264В (номинал 220В), так и от источника постоянного напряжения 20…375В (номинал 24В).

Назначение ПИД-регулятора ТРМ10

Терморегулятор ОВЕН ТРМ10 предназначен для измерения температуры или другой физической величины (веса, давления, влажности и т. п.), импульсного или аналогового управления нагрузкой по пропорционально-интегрально-дифференциальному (ПИД) закону, а также для формирования дополнительного сигнала, который может быть использован для сигнализации о выходе параметра за установленные границы или для двухпозиционного регулирования.Терморегулятор пид: Что такое ПИД терморегулятор и его отличия от двухпозиционного терморегулятора

Прибор ОВЕН ТРМ10 рекомендуется применять для управления объектами, обладающими повышенной инерционностью, где обычное двухпозиционное регулирование не обеспечивает необходимую точность. При использовании в качестве терморегулятора ОВЕН ТРМ10 может управлять как процессом нагрева, так и процессом охлаждения объекта.

Класс точности 0,5 (термопары)/0,25 (другие типы сигналов). Регулятор выпускается в корпусах 5 типов: настенном Н, монтаж на Дин-рейку Д и щитовых Щ1, Щ11, Щ2.

Главные преимущества нового ПИД-регулятор ТРМ10

Улучшенная помехоустойчивость

новый ПИД-регулятор ТРМ10 полностью соответствует требованиям ГОСТ Р 51522 (МЭК 61326-1) по электромагнитной совместимости для оборудования класса А (для промышленных зон) с критерием качества функционирования А

Повышенная надежность

наработка на отказ составляет 100 000 часов

Повышенная точность измерений

погрешность измерений не превышает 0,15 % (при классе точности 0,25/0,5)

Увеличенный межповерочный интервал

межповерочный интервал – 3 года

Увеличенный срок гарантии

гарантийный срок обслуживания нового ТРМ10 составляет 5 лет

Улучшенные показатели климатического исполнения

допустимый диапазон рабочих температур от –20 до +50 °С

Универсальный вход

прибор поддерживает все наиболее распространенные типы датчиков

Все возможные типы выходных устройств

Р – э/м реле
К – транзисторная оптопара
С – симисторная оптопара
С3 – три симисторные оптопары
И – ЦАП «параметр – ток 4.Терморегулятор пид: Что такое ПИД терморегулятор и его отличия от двухпозиционного терморегулятора ..20 мА»
У – ЦАП «параметр – напряжение 0…10 В»
Т – выход для управления твердотельным реле

Расширенный диапазон напряжений питания

90…245 В частотой 47…63 Гц

Встроенный источник питания 24 В во всех модификациях нового ПИД-регулятора ТРМ10

для питания активных датчиков, выходных аналоговых устройств (ЦАП) или других низковольтных цепей АСУ

Усовершенствованная математическая модель ПИД-регулятора

новый ПИД-алгоритм регулирования

Современный алгоритм автонастройки ПИД-регулятора

высокая эффективность автонастройки

Основные функции ПИД-регулятора ОВЕН ТРМ10

  • Универсальный вход для подключения широкого спектра датчиков температуры, давления, влажности, расхода, уровня и т. п.
  • ПИД-регулирование измеренной величины с использованием «нагревателя» или «холодильника»
  • Автонастройка ПИД-регулятора по современному эффективному алгоритму
  • Дополнительный выход для сигнализации о выходе регулируемой величины за установленные границы (или для двухпозиционного регулирования)
  • Регулирование мощности (например, для управления инфракрасной лампой) в модификации с аналоговым выходом 4…20 мА, совместно с прибором ОВЕН БУСТ
  • Возможность управления трехфазной нагрузкой
  • Возможность управления трехфазной нагрузкой (модиф. по типу выхода С3)
  • Импульсный источник питания 90…245 В 47…63 Гц
  • Встроенный источник питания 24 В для активных датчиков, выходных аналоговых устройств (ЦАП) и др.
  • Программирование кнопками на лицевой панели прибора
  • Сохранение настроек при отключении питания
  • Защита настроек от несанкционированных изменений

ОВЕН ТРМ10.

Терморегулятор пид: Что такое ПИД терморегулятор и его отличия от двухпозиционного терморегулятора Технические характеристики

Технические характеристики

Питание

Напряжение питания:

переменного тока

 ~90…245 В

постоянного тока (только для корпуса Щ11) =20…375 В (номинальное 24 В)

Частота напряжения питания

47…63 Гц

Потребляемая мощность

не более 7 ВА

Напряжение встроенного источника питания нормирующих преобразователей

24 ± 2,4 В

Максимально допустимый ток источника питания

80 мА

Универсальные входы

Количество универсальных входов

1

Типы входных датчиков и сигналов

см. таблицу «Характеристики измерительных датчиков»

Время опроса входа:

– для термопреобразователей сопротивления

не более 0,8 с

– для других датчиков

не более 0,4 с

Предел основной приведенной погрешности измерения:

– для термоэлектрических преобразователей

±0,5 %

– для других датчиков

±0,25 %

Выходные устройства

Количество выходных устройств

2

Типы выходных устройств:

– ПИД-регулятора (ВУ1)

Р, К, С, С3, Т, И, У

– двухпозиционного регулятора (ВУ2)

Р, К, С, Т

Корпус

Щитовой Щ1

96×96×65, IP54*

Щитовой Щ2

96×48×100, IP54*

Щитовой Щ11

96×96×49, IP54*

Настенный Н

130×105×65, IP44

Условия эксплуатации

Температура окружающего воздуха

–20.Терморегулятор пид: Что такое ПИД терморегулятор и его отличия от двухпозиционного терморегулятора ..+50 °С

Атмосферное давление

84…106,7 кПа

Относительная влажность воздуха (при +35 °С и ниже без конденсации влаги)

30…80 %

Характеристики измерительных датчиков

01

ТСМ (Cu50) W100=1.426

–50…+200 °С

0,1 °С

09

ТСМ (50М) W100=1.428

–200…+200 °С

0,1 °С

07

ТСП (Pt50) W100=1.385

–200…+850 °С

0,1 °С

08

ТСП (50П) W100=1.391

–240…+1100 °С

0,1 °С

00

ТСМ (Cu100) W100=1.426

–50…+200 °С

0,1 °С

14

ТСМ (100М) W100=1.428

–200…+200 °С

0,1 °С

02

ТСП (Pt100) W100=1.385

–200…+850 °С

0,1 °С

03

ТСП (100П) W100=1.391

–240…+1100 °С

0,1 °С

29

ТСН (100Н) W100=1.Терморегулятор пид: Что такое ПИД терморегулятор и его отличия от двухпозиционного терморегулятора 617

–60…+180 °С

0,1 °С

30

ТСМ (Cu500) W100=1.426

–50…+200 °С

0,1 °С

31

ТСМ (500М) W100=1.428

–200…+200 °С

0,1 °С

32

ТСП (Pt500) W100=1.385

–200…+850 °С

0,1 °С

33

ТСП (500П) W100=1.391

–250…+1100 °С

0,1 °С

34

ТСН (500Н) W100=1.617

–60…+180 °С

0,1 °С

35

ТСМ (Cu1000) W100=1.426

–50…+200 °С

0,1 °С

36

ТСМ (1000М) W100=1.428

–200…+200 °С

0,1 °С

37

ТСП (Pt1000) W100=1.385

–200…+850 °С

0,1 °С

38

ТСП (1000П) W100=1.391

–250…+1100 °С

0,1 °С

39

ТСН (1000Н) W100=1.617

–60…+180 °С

0,1 °С

15

ТСМ (53М) W100=1.Терморегулятор пид: Что такое ПИД терморегулятор и его отличия от двухпозиционного терморегулятора 426 (гр. 23)

–50…+200 °С

0,1 °С

04

термопара ТХК (L)

–200…+800 °С

0,1 °С

20

термопара ТЖК (J)

–200…+1200 °С

0,1 °С

19

термопара ТНН (N)

–200…+1300 °С

0,1 °С

05

термопара ТХА (K)

–200…+1360 °С

0,1 °С

17

термопара ТПП (S)

–50…+1750 °C

0,1 °С

18

термопара ТПП (R)

–50…+1750 °C

0,1 °С

16

термопара ТПР (В)

+200…+1800 °C

0,1 °С

21

термопара ТВР (А-1)

0…+2500 °С

0,1 °С

22

термопара ТВР (А-2)

0…+1800 °C

0,1 °С

23

термопара ТВР (А-3)

0…+1800 °C

0,1 °С

24

термопара ТМК (Т)

–200…+400 °C

0,1 °С

12

ток 0…5 мА

0…100 %

0,1 %

11

ток 0…20 мA

0…100 %

0,1 %

10

ток 4…20 мА

0…100 %

0,1 %

06

напряжение –50…+50 мВ

0…100 %

0,1 %

13

напряжение 0…1 В

0…100 %

0,1 %

Характеристики выходных устройств

Р

электромагнитное реле

ВУ1 (ПИД-регулирование) – 4 А
ВУ2 (двухпозиционное регулирование) – 8 А
при 220 В 50 Гц, cos φ > 0,4

К

транзисторная оптопара n–p–n типа

400 мА при 60 В пост.Терморегулятор пид: Что такое ПИД терморегулятор и его отличия от двухпозиционного терморегулятора тока

С

симисторная оптопара

50 мА при 250 В (0,5 А в импульсном режиме, 50 Гц, tимп. не более 5 мс)

С3

три симисторные оптопары для управления трехфазной нагрузкой

50 мА на каждую оптопару при 250 В (0,5 А в импульсном режиме, 50 Гц, tимп. не более 5 мс)

И

цифроаналоговый преобразователь «параметр–ток 4…20 мА»

нагрузка 100…800 Ом,
напряжение питания 12…30 В пост. тока

У

цифроаналоговый преобразователь «параметр–напряжение 0…10 В»

нагрузка не менее 2 кОм,
напряжение питания 16…30 В пост. тока

Т

выход для управления твердотельным реле

выходное напряжение 4…6 В,
макс. выходной ток 25 мА

Функциональная схема прибора

Схемы подключения

Чертежи, схемы, модели

Комплектность

Сопутствующие товары

Задать вопрос специалисту

Программируемый ПИД контроллер (ПИД регулятор) температур Терморегулятор REX-C700FR02-M*AN

ПИД контроллер это контроллер с обратной связью, способный с высокой точностью поддерживать заданную температуру.

Терморегулятор пид: Что такое ПИД терморегулятор и его отличия от двухпозиционного терморегулятора

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ:

  • Точность измерений: ± 0.5% от полной шкалы ±1 знак
  • Разрешение: 14 бит
  • Режим регулирования: дискретный пропорциональный интегрально-дифференциальный (ПИД)
  • Период опроса: 0.5 с
  • Размеры: 72 х 72 х 112 (мм) ± 0.2 мм
  • Тип индикатора: LED
  • Время интегрирования (I): 0 ~ 3600 сек
  • Время дифференцирования (D): 0 ~ 3600 сек
  • Напряжение питания: 85-264 В
  • Потребляемая мощность: менее 10 Вт
  • Выход ПИД: релейный 3 А 250 В
  • Выход ALARM 1: релейный 3 А 250 В
  • Температура окружающей среды: 0 ~ 50 °C, влажность 30 ~ 85%, отсутствие агрессивных газов
  • Заводские установки: термопара тип К; область температур 0 — + 400 °C (термопара в комплект не входит)
  • (возможно оказание услуг по изменению заводских установок по требованию заказчика)
  • Циклов перепрограммирования: 100000
  • Сохранение установок после отключения питания: 10 лет
  • Вес: 170 г
  • Страна производитель: Китай

Инструкция: японский, английский

Термодатчики и область температур (выбирается программированием)

термопары: (K, J, R, S, B, E, N, T, C, Pt, U, L)

  • тип К (ТХА) (хромель-алюмель, чувствительность 41 мкВ/°C ) 0 — +1370 °C
  • тип J (ТЖКн) (железо-константан) 0 — +120 °C
  • тип R (Pt13Ro-Ro, чувствительность 10 мкВ/°C) 0 — +1769 °C
  • тип S (ТПП, Pt10Ro-Pt, чувствительность 10 мкВ/°C) 0 — +1769 °C
  • тип B (ТПР, Pt30Ro-Pt6Ro, чувствительность 10 мкВ/°C) 0 — +1820 °C
  • тип E (ТХКн, хромель-константан, чувствительность 68 мкВ/°C) 0 — +1000 °C
  • тип N (ТНН, нихросил-нисил) 0 — +1300 °C
  • тип T (медь-константан) -199.9 — +400 °C
  • тип C (ТВР, W5Re-W26Re) 0 — +2320 °C
  • тип Pt 0 — +1390 °C
  • тип U -199.9 — +600 °C
  • тип L  (ТХК, хромель-копель) 0 — +800 °C

термометры сопротивления: (Pt -199.Терморегулятор пид: Что такое ПИД терморегулятор и его отличия от двухпозиционного терморегулятора 9 — +649.0 °C)

датчик постоянного напряжения 0-5 В или 1-5 В

датчик постоянного тока 0-20 мА или 4-20 мА

REX-C100 PID регулятор температуры — duino.ru

ПИД контроллер REX-C100 — Одноканальный ПИД-регулятор с функцией автоматической настройки, используется для точной установки и поддержания температуры в заданных пределах
Терморегулятор REX-C100 предназначен для управления процессом нагрева и обеспечивает быстрое и точное регулирование температуры. PID регулятор широко используется в коптильнях, в отоплении, инкубаторах, йогуртницах, реакторах и прочих устройствах требующих поддержания точной температуры.

Характеристики PID регулятора REX-C100:
• напряжение питания: 80 .. 260 В
• потребляемая мощность: < 10 Вт
• выход SSR
• выход ALARM: 3А 250 В
• тип индикаторов: LED
• точность показаний: ± 0.5% (зависит от точности датчика)
• период опроса датчика: 0.5 с
• время интегрирования (I): 0 .. 3600 сек
• время дифференцирования (D): 0 .. 3600 сек
• число циклов перепрограммирования: 100000
• сохранение настроек после отключения питания: 100 лет
• материал корпуса: пластик
• цвет корпуса: черный
• длина кабеля датчика: 100 см
• диаметр датчика: 4.5 мм
• внутренняя изоляция кабеля: стеклоткань
• рабочая температура: 0 .. 50 °C
• рабочая влажность: 30 .. 85%
• заводские установки: термопара тип К; область температур 0 — + 400 °C
• размеры: 48,5 х 48,5 х 111 мм
• вес: 170 г

REX-C100 Инструкция на русском:
Установка температуры: Нажать на кнопку SET и кнопками ВВЕРХ или ВНИЗ выбрать нужную температуру срабатывания. Еще раз нажать на кнопку SET для завершения настроек.

Включение режима Alarm: Длительное нажатие на кнопку SET (5 сек.), активирует настройки режима Alarm. На дисплее PID контроллера появится надпись Al1. Нажатием на кнопку СВв или СВн настраиваем температуру срабатывания реле в режиме аларм. Продолжительным нажатием на кнопку SET сохраняем и выходим из режима.Терморегулятор пид: Что такое ПИД терморегулятор и его отличия от двухпозиционного терморегулятора Загорается светодиод Alm1.

Отключение авторегулирования: Длительное нажатие на кнопку SET (5 сек.), активирует режим доп. настроек. Нажимаем на кнопку SET пока на экране не появится режим Aru. По умолчанию значение в этом режиме 0000, это означает что PID регулирование включено. Кнопкой СВв (Стрелка вверх) устанавливаем значение в 0001, это означает что PID регулирование отключено. Длительным нажатием на кнопку SET сохраняем и выходим из этого режима. Должен включится светодиод AT .

Настройки Alarm: Одновременно нажать и удерживать (5 сек.) кнопки SET и СВл (стрелка влево). Перходим в новый режим меню. При установке SL4=11, а SL7=00 реле активируется при достижении установленной температуры. Повторно нажать кнопки SET и СВл для сохранения настроек и выхода из меню.

Поддерживаемые типы применяемых термопа
• тип К (ТХА) (хромель-алюмель, чувствительность 41 мкВ/°C ) 0 .. +999°C













Название индикатораНазначение индикатора
OUT1Индикатор включения нагрузки
ATИндикатор режима автоматической настройки ПИД-регулятора
ALM1Индикатор сигнала тревоги (Alarm)

Видео обзор REX C100

ПИД-регуляторы (терморегуляторы)

Напряжение питания90-245 VAC 50/60Hz100-240 VAC 50/60Hz

Габаритные размеры, В х Ш х Г, мм48x48x4548x48x64,548x48x10048x96x64,548х48х10248х96х10072x36x7772x72x64,572х90х5896x48x64,596x96x64,596х48х10096х96х6596х96х7096х96х140130х105х65

ОпцииТранзисторная оптопара n–p–n типаУправление задвижками и клапанами

Тип выхода4 ЦАП «параметр – ток 4…20 мА» & 4 Реле4…20 мА4…20 мА & РелеCимисторная оптопараCимисторная оптопара & РелеSSRSSR (12 VDC) & РелеВыход для управления & РелеВыход для управления твердотельным релеВыход для управления твердотельным реле & РелеВыходное напряжение 4.Терморегулятор пид: Что такое ПИД терморегулятор и его отличия от двухпозиционного терморегулятора ..6 ВРелеРеле & РелеРеле & Цифроаналоговый преобразователь «параметр–ток 4…20 мА»Симисторная оптопараСимисторная оптопара & РелеСимисторная оптопара & Симисторная оптопараТранзисторная оптопара n–p–n типаТранзисторная оптопара n–p–n типа & РелеТранзисторная оптопара структуры n–p–n типа & Цифроаналоговый преобразователь «параметр–ток 4…20 мА»Три симисторные оптопары для управления трехфазной нагрузкойУифроаналоговый преобразователь «параметр–напряжение 0…10 В» & РелеЦАП «параметр – напряжение 0…10 В» & РелеЦАП «параметр – ток 4…20 мА»ЦАП «параметр – ток 4…20 мА» & РелеЦифроаналоговый преобразователь «параметр–напряжение 0…10 В» & РелеЦифроаналоговый преобразователь «параметр–ток 4…20 мА» & РелеЦифроаналоговый преобразователь «параметр–ток 4…20 мА» & Транзисторная оптопара структуры n–p–n типатранзисторная оптопара структуры n–p–n типа & Релетранзисторная оптопара структуры n–p–n типа & транзисторная оптопара структуры n–p–n типацифроаналоговый преобразователь «параметр–ток 4…20 мА» & цифроаналоговый преобразователь «параметр–ток 4…20 мА»

Тип входаPt 100, Cu 50, K, J, LУ — универсальныйУ — универсальный (без Cu50, 100)

Закон регулированияПИД

Тип интерфейса (электрический)RS-485

Погрешность измерения± 0,3%±0,5 %±0,5 % (термопары)± 0,5%±0,25 %

[от] Количество каналов18

[до] Количество каналов18

Инструкция по использованию ПИД-терморегулятора для муфельной печи

Терморегулятор для муфельной печи – это неотъемлемая часть нагревательного оборудования, поскольку благодаря нему можно поддерживать температуру внутри на необходимом уровне. При работе с муфельной электропечью очень важно соблюдать точность настроек. От этого зависит эффективность воздействия на материалы, помещенные внутрь для термообработки.

ПИД-регулятор для печи используется во всех типах и разновидностях рассматриваемого оборудования. Главные его задачи – отслеживание текущего состояния нагрева и автоматическое управление процессом.Терморегулятор пид: Что такое ПИД терморегулятор и его отличия от двухпозиционного терморегулятора

Разновидности регуляторов температуры для муфельной печи

Регулятор температуры для муфельной печи присутствует в любой конструкции. Будь то промышленная печь или прибор в исследовательском центре. Так как муфельные печи отличаются по размерам, свойствам и виду проводимой деятельности, на них могут устанавливаться различные модели терморегуляторов:

Механический контролер температуры печи

Механический контролер температуры печи – это известный всем прибор с нанесенной шкалой и движущейся риской. Он не позволяет добиваться высокой точности показаний, и требует постоянного присутствия обслуживающего персонала. Поэтому его применение постепенно уходит в прошлое, а все больше моделей печей оснащаются современными средствами контроля.

Образец механического термостата

Автоматический регулятор муфельной печи

Автоматический регулятор муфельной печи осуществляет управление при помощи микропроцессора. Такой подход дает множество преимуществ:

  • Возможность выставления необходимых температурных значений.
  • Проведение высокоточной термообработки.
  • Простоту настроек и удобство эксплуатации.
  • Отсутствие необходимости в нахождении диспетчера-оператора.

Цифровой однозадачный терморегулятор

ПИД-контроллер-программатор для муфельной печи

Самым востребованным на сегодняшний день является ПИД-контроллер-программатор для муфельной печи. Эта аббревиатура расшифровывается как «пропорционально-интегрально-дифференцирующий» регулятор.

Его работа строится на отслеживании состояния функционирующего агрегата и образовании соответствующего сигнала. Анализ осуществляется в три этапа:

  • Пропорциональный. Обозначает немедленную реакцию на текущий процесс с устранением возможных неточностей.Терморегулятор пид: Что такое ПИД терморегулятор и его отличия от двухпозиционного терморегулятора
  • Интегральный. Происходит оценка произошедших отклонений за все время работы.
  • Дифференциальный. Составляется прогноз на будущее и недопущение повторения ошибок.

Многие программаторы имеют по два цифровых дисплея, на которых выводится не только заданная, но и текущая температура. Она измеряется специальными датчиками, которые передают информацию как о нагреве, так и об охлаждении

ПИД-контроллер для муфельной печи

Советы по установке терморегулятора для муфельной печи

Терморегулятор для муфельной печи, инструкция к которому отличается простотой даже для новичков, идет в комплекте с основным оборудованием. По желанию или при необходимости его всегда можно заменить. Эта работа не является сложной, весь процесс занимает совсем немного времени.

Помимо руководства по эксплуатации, на боковой стороне устройства можно найти подробную схему для присоединения клемм, отмеченных по номерам. Возле каждого обозначения указана полярность, которую обязательно необходимо соблюдать.

Расположение схемы подключения программатора

Во время работы прибора красным цветом выделяется температура нагрева печи на данный момент, а зеленым – заданные параметры. При возникновении разницы в данных, срабатывает реле, на которое подается сигнал контроллера.

Если подключение произведено неправильно или пользователь перепутал провода, система проинформирует об этом выведением на дисплей отрицательных значений

Лабораторные печи и промышленные агрегаты не могут обходиться без терморегуляторов. Любая производственная или исследовательская деятельность подразумевает обязательное соблюдение точности настроек. Нужный контроллер для муфельной печи можно приобрести в специализированных торговых точках или интернет-магазинах. Обращайтесь к проверенным поставщикам, таким как торговый дом «Лабор», сотрудники которого всегда помогут подобрать нужное оборудование.Терморегулятор пид: Что такое ПИД терморегулятор и его отличия от двухпозиционного терморегулятора

Что такое ПИД-регулятор температуры?

ПИД-регулирование температуры — это функция контура регулирования, которая присутствует в большинстве контроллеров процесса и предназначена для повышения точности процесса. ПИД-регуляторы температуры работают с использованием формулы для расчета разницы между желаемой уставкой температуры и текущей температурой процесса, а затем прогнозируют, сколько энергии нужно использовать в последующих циклах процесса, чтобы гарантировать, что температура процесса остается как можно ближе к уставке, исключая влияние изменения технологической среды.

ПИД-регуляторы температуры

отличаются от регуляторов температуры включения / выключения, в которых 100% мощность подается до тех пор, пока не будет достигнута уставка, после чего мощность снижается до 0% до тех пор, пока температура технологического процесса снова не упадет ниже уставки. Это приводит к регулярным перерегулированиям и задержкам, которые могут повлиять на общее качество продукта.

Регуляторы температуры с ПИД-регулятором более эффективны при устранении нарушений технологического процесса, которые могут казаться столь же безобидными, как открытие дверцы духовки, но изменение температуры может затем повлиять на качество конечного продукта.Если ПИД-регулятор температуры настроен правильно, он компенсирует возмущение и вернет температуру технологического процесса к заданному значению, но снизит мощность по мере приближения температуры к заданному значению, чтобы не допустить превышения и риска повреждения продукта слишком большим нагревом.

P, I & D

ПИД-регулирование относится к «оптимальной» категории теории управления, которая определяет, что определенная переменная процесса достигается оптимальным образом. Для ПИД-регулятора температуры оптимальной переменной является поддержание температуры процесса на заданном уровне в течение желаемого периода времени, избегая каких-либо серьезных изменений в результате запаздывания, перерегулирования или возмущений.Терморегулятор пид: Что такое ПИД терморегулятор и его отличия от двухпозиционного терморегулятора

Три элемента алгоритма PID — это пропорциональный, интегральный и производный. Каждый из этих элементов относится к отклонению температуры процесса от заданного значения за период времени.

  • Пропорционально — разница между заданным значением и текущей температурой процесса
  • Integral — предыдущее отклонение от уставки
  • Производная — прогнозируемая будущая дисперсия на основе предыдущей и текущей дисперсии

Эти отклонения во времени затем рассчитываются с использованием формулы ПИД либо вручную инженером, либо автоматически контроллером температуры, и в результате получается, сколько мощности необходимо приложить к процессу, чтобы поддерживать температуру на заданном уровне.

История ПИД-регуляторов температуры

Устройства механической обратной связи используются с конца 18 -х годов века в виде регуляторов. Они были ограничены только одним или двумя элементами из пропорционального, интегрального или производного и изначально предназначались для поддержания постоянной рабочей скорости в паровых двигателях, которые использовались для привода заводского оборудования.

Первый полный ПИД-регулятор был разработан в 1911 году Элмером Сперри для ВМС США для автоматизации управления кораблем.Сперри разработал свою систему, чтобы подражать поведению рулевых, которые были способны компенсировать постоянную дисперсию, а также предвидеть, как дисперсия изменится в будущем.

Впоследствии, в 1922 году, инженер Николас Минорский опубликовал первый теоретический анализ ПИД-регулирования, аналогично основанный на наблюдениях за способностью рулевого адаптироваться к меняющимся условиям. Минорский передал способность рулевого адаптироваться к изменяющимся условиям в виде математической формулы, которая легла в основу современного ПИД-регулирования.

Ссылка: Разработка ПИД-регулятора — Стюарт Беннетт

Различные методы настройки ПИД-регуляторов

Существует два основных способа настройки регулятора температуры с помощью значений ПИД.Терморегулятор пид: Что такое ПИД терморегулятор и его отличия от двухпозиционного терморегулятора

  1. Инженер вручную определяет переменные P, I и D и уровень мощности, необходимый в процессе для поддержания заданного значения.
  2. Путем ввода целевых значений и использования функции самонастройки регулятор температуры автоматически вычисляет PID для непосредственного управления процессом.

В любом случае формула ПИД-регулятора обеспечивает уровень мощности, применяемый в процессе для поддержания заданного значения, которое либо вводится инженером, либо устанавливается самим ПИД-регулятором.

Чтобы узнать больше о настройке ПИД-регулятора температуры, прочитайте запись в нашем блоге «Что такое настройка ПИД-регулятора и как она работает?».

Какой ПИД-регулятор температуры?

Настройка контура ПИД-регулирования используется в различных контроллерах температуры и для различного количества контуров.Самая простая настройка — один регулятор температуры для расчета ПИД-регулирования и управления одним процессом.

В медицинском чистящем оборудовании часто используется одноконтурный ПИД-регулятор температуры, чтобы гарантировать, что процесс протекает при нужной температуре достаточно долго для правильной стерилизации инструментов. Датчик температуры будет измерять температуру внутри стерилизационного резервуара, которую затем интерпретирует ПИД-регулятор температуры и использует для увеличения или уменьшения мощности, подаваемой на нагревательный элемент.

Более сложная настройка ПИД-регулятора температуры — это многопетлевой, в котором один регулятор температуры управляет несколькими процессами одновременно. Однако каждый процесс является дискретным и поэтому работает в отдельных циклах, поэтому нарушение одного процесса не повлияет на другой. Например, в пекарне может быть несколько печей, работающих с одним и тем же заданным значением, но не влияющих друг на друга, которые будут управляться многопоточным ПИД-регулятором температуры.

ПИД-регуляторы с контурами каскадного управления

Некоторые ПИД-регуляторы температуры имеют расширенные возможности, которые позволяют им управлять несколькими контурами, которые связаны друг с другом, вместо того, чтобы каждый контур работал незаметно под центральным управлением.Терморегулятор пид: Что такое ПИД терморегулятор и его отличия от двухпозиционного терморегулятора

Каскадное управление — это когда два контура управления работают по отношению друг к другу в форме первичного и вторичного контуров. Первичный контур управляет основным элементом нагреваемого процесса, однако у него нет прямого нагревательного элемента, работающего на нем. Вместо этого есть вторичный элемент, который часто представляет собой рубашку вокруг первого и управляется нагревательным элементом. ПИД-регулятор измеряет как первичный, так и вторичный контуры и регулирует уровень мощности, влияющий на тепло вторичного элемента, так что он, в свою очередь, нагревает первичный элемент до заданного значения.

Настройка ПИД-регулятора в каскадных контурах важна, поскольку в противном случае может произойти чрезмерное перерегулирование, ожидающее, пока первичный элемент достигнет заданного значения. ПИД-регулятор снижает мощность, когда температура приближается к заданному значению, чтобы соответствовать, а затем поддерживать заданное значение. Знакомый пример этого — плавление шоколада, когда шоколад подвергается прямому воздействию тепла, он может гореть, но его можно растопить в миске над горячей водой. Шоколад является первичным контуром, нежным веществом, которое в конечном итоге необходимо нагреть, а чаша с водой — вторичным контуром, промежуточным звеном между подачей тепла и первичным контуром.Каскадные петли работают по тому же принципу, но в гораздо большем масштабе и с точным контролем температуры.

Чтобы узнать больше о каскадном регулировании и ПИД-регуляторах температуры, прочтите нашу запись в блоге «Как работает каскадное регулирование?» и наш бесплатный технический документ «Повышение качества процесса с помощью каскадного управления»

ПИД-регулирование температуры в нескольких зонах

Многоконтурные ПИД-регуляторы температуры

также полезны для управления многозонными процессами, в которых необходимо управлять одним процессом, но нагревательный элемент настолько велик, что могут возникать расхождения температур между одной областью и другой.Терморегулятор пид: Что такое ПИД терморегулятор и его отличия от двухпозиционного терморегулятора

Например, в промышленной духовке с шестью различными нагревательными элементами температура должна быть одинаковой по всей духовке, но разные элементы могут привести к тому, что одни области будут более горячими, чем другие. Поскольку для процесса требуется однородная температура, решение состоит в использовании многопетлевого ПИД-регулятора температуры для управления всеми шестью нагревательными элементами, так что фактически одновременно работают шесть контуров управления. Затем ПИД-регулятор может регулировать мощность каждого нагревательного элемента индивидуально, чтобы поддерживать заданное значение во всех зонах нагрева в духовке.

Компания

West Control Solutions предлагает широкий ассортимент ПИД-регуляторов температуры различных уровней, устанавливаемых на DIN-панель, для удовлетворения любых требований промышленных процессов; см. Наш полный ассортимент цифровых ПИД-регуляторов.

Как работают ПИД-регуляторы

Пропорционально-интегрально-производный (ПИД) регулятор может использоваться как средство управления температурой, давлением, расходом и другими параметрами процесса.Как следует из названия, ПИД-регулятор сочетает в себе пропорциональное управление с дополнительными интегральными и производными регулировками, которые помогают устройству автоматически компенсировать изменения в системе.

Основы ПИД-регулятора

Назначение ПИД-регулятора — заставить обратную связь соответствовать заданному значению, например, термостату, который заставляет блок нагрева и охлаждения включаться или выключаться в зависимости от заданной температуры. ПИД-регуляторы лучше всего использовать в системах, которые имеют относительно небольшую массу и быстро реагируют на изменения энергии, добавляемой к процессу.Его рекомендуется использовать в системах, где нагрузка часто изменяется, и ожидается, что контроллер будет автоматически выполнять компенсацию из-за частых изменений уставки, количества доступной энергии или массы, которую необходимо контролировать.Терморегулятор пид: Что такое ПИД терморегулятор и его отличия от двухпозиционного терморегулятора

Принцип работы ПИД-регулятора

Принцип работы ПИД-регулятора заключается в том, что пропорциональные, интегральные и производные члены должны настраиваться или «настраиваться» индивидуально. На основе разницы между этими значениями рассчитывается поправочный коэффициент, который применяется к входным данным.Например, если в духовке холоднее, чем требуется, нагрев будет увеличиваться. Вот три шага:

  1. Пропорциональная настройка включает корректировку цели пропорционально разнице. Таким образом, целевое значение никогда не достигается, потому что, когда разница приближается к нулю, то же самое происходит и с применяемой коррекцией.
  2. Интегральная настройка пытается исправить это, эффективно суммируя ошибку, полученную в результате действия «P», для увеличения поправочного коэффициента. Например, если температура в духовке остается ниже температуры, «I» будет действовать для увеличения напора.Однако вместо того, чтобы останавливать нагрев при достижении цели, «I» пытается свести кумулятивную ошибку к нулю, что приводит к перерегулированию.
  3. Производная настройка пытается минимизировать это перерегулирование путем снижения поправочного коэффициента, применяемого по мере приближения к цели.

Принцип работы ПИД-регулятора температуры

Пропорционально-интегрально-производный (ПИД) регулятор может использоваться как средство управления температурой, давлением, расходом и другими параметрами процесса.Как следует из названия, ПИД-регулятор сочетает в себе пропорциональное управление с дополнительными интегральными и производными регулировками, которые помогают устройству автоматически компенсировать изменения в системе.

Техническое обучение

Техническое обучение

Спросите инженера: ПИД-регулирование и симистор | Блог

30%.Вы можете сэкономить до 30% своего счета за электроэнергию, используя Mysa для управления электрическими обогревателями. Если вы хоть немного знакомы с интеллектуальными термостатами, то знаете, что большие перспективы заключаются в том, что они могут сэкономить вам деньги за счет автоматизации и контроля.Терморегулятор пид: Что такое ПИД терморегулятор и его отличия от двухпозиционного терморегулятора Отопление только тогда, когда вам нужно обогревать, — это большая часть максимальной экономии, но не учитывает такой большой скачок. Так что же?

Для начала, модернизируем принцип работы термостата.

Вы будете удивлены, насколько устаревшая технология термостатов на самом деле.В то время как интеллектуальные термостаты многое сделали для внедрения инноваций в категорию низковольтных устройств, подавляющее большинство линейных или высоковольтных термостатов по-прежнему основаны на технологиях, которые сильно устарели. Вот почему мы работали над созданием совершенно нового оборудования с нуля. Mysa действительно умен — совместим с Wi-Fi, интегрируется с умными домами, имеет доступ к приложениям, но по своей сути это сложное оборудование для регулирования энергопотребления, в котором используются инновационные электрические технологии и компоненты, разработанные для обеспечения максимальной точности и безопасности.

Да, в этом блоге говорится об оборудовании.

Схемы. Радиаторы. Датчики. Провода. Резисторы. Чипсы. Однополюсный. Двойной полюс. В этом роде.
.
Электрическая и механическая конструкция Mysa — огромная часть того, почему вы экономите деньги и энергию, но о ней мы редко говорим. Так что давайте на секунду забудем о таких крутых вещах, как голосовое управление и приложение Mysa, а вместо этого поговорим о столь же крутых циклах PID. Знаете, вещи, которые контролируют ваш обогреватель и вашу комнату именно так, как вам нравится.

Традиционно существует 3 различных способа, которыми термостат следит за тем, чтобы температура оставалась на заданном уровне: ВКЛ / ВЫКЛ, пропорциональное управление и ПИД-регулирование.

ВКЛ / ВЫКЛ означает, что нагреватель выключается на полную мощность, достигает своей температуры, а затем отключается. Когда он обнаруживает, что температура в комнате опустилась ниже заданного значения, он повторяет этот процесс. Использование полной мощности и зависимость от фактического падения температуры ниже заданного значения означает 2 вещи для обычного пользователя: он потребляет больше энергии, чем необходимо, и колеблется от заданного значения на несколько градусов за раз.Терморегулятор пид: Что такое ПИД терморегулятор и его отличия от двухпозиционного терморегулятора При отсутствии управления с обратной связью это означает, что он часто будет стремительно превышать заданное значение, вызывая у вас неприятные ощущения при нагреве. Скорее всего, вы не найдете настроек ВКЛ / ВЫКЛ ни на чем, кроме самых простых термостатов, но удешевление термостата будет стоить вам экспоненциально дороже в долгосрочной перспективе из-за серьезных недостатков древних технологий.

График термостата ВКЛ / ВЫКЛ, показывающий колебания температуры и потери энергии

Но стало немного лучше.В конце концов был разработан пропорциональный регулятор . Вместо того, чтобы срабатывать на полную мощность и затем выключаться, он работает с немного большим количеством нюансов. По сути, он корректирует количество выделяемой энергии по мере приближения к заданному значению (это не ограничивается только использованием максимальной мощности). Это делает его намного более надежным и снижает колебания температуры. Однако его масштабы все еще ограничены. Он не идеален, и точность, на самом деле, работает нелогично, когда дело доходит до использования энергии.Хотя обогреватель не всегда работает на максимальном уровне, он постоянно работает над корректировкой с помощью датчиков, которые часто являются неточными. Это означает, что обогреватель включается гораздо чаще, чем следовало бы. Таким образом, хотя он и точнее, он по-прежнему тратит впустую энергию. Но, по крайней мере, он на правильном пути.

Пропорциональное регулирование, показывающее меньшие отклонения и колебания, чем регулирование ВКЛ / ВЫКЛ

Mysa полностью загружен лучшими датчиками температуры и использует передовые алгоритмы для более точного достижения заданного значения.

Управление PID — это усовершенствованная версия пропорционального управления. Это означает Пропорциональный — Интегральный — Производный , все из которых являются факторами, которые влияют на алгоритм, определяющий скорость использования энергии.Терморегулятор пид: Что такое ПИД терморегулятор и его отличия от двухпозиционного терморегулятора Mysa дополняет традиционный пропорциональный контроль интегральным контролем — это добавляет еще одну переменную и значительно повышает точность нашего термостата. Хотя он часто группируется вместе с двумя другими переменными в общей терминологии, Mysa фактически не включает производные вычисления в свой алгоритм нагрева — для него нет реального применения.

Mysa использует гораздо более точные датчики и технологии, чтобы более точно автоматизировать считывание температуры, оценить скорость изменения и минимизировать расхождения во время нагрева. Контролируя множество факторов, он максимизирует эффективность нагревателя и помогает экономить энергию. Еще одна неотъемлемая часть — это наши специально разработанные радиатор и симистор, которые работают в тандеме, чтобы держать вещи под контролем. Наша конструкция симистора позволяет току быстро проходить через термостат, регулировать его с помощью нашего встроенного программного обеспечения и направлять обратно в нагреватель, при этом наша индивидуальная конструкция радиатора гарантирует, что симистор не перегреется из-за проходящего через него высокого напряжения.

PI (D) Контроль температуры с помощью Mysa

Рабочие циклы — одна из наиболее продвинутых аппаратных функций, которые вы можете увидеть при работе в приложении. Когда программное обеспечение на термостате считывает текущий вход и вычисляет данные со всех датчиков, оно должно оценить продолжительность времени, в течение которого оно отправляет выходные данные на нагреватель. Эта проверка происходит каждые 15 секунд, что означает, что 4 раза в минуту ваш Mysa точно рассчитывает ваш уровень комфорта.Это отрезки времени, когда ваш термостат проходит рабочий цикл, и они отображаются в вашем приложении в виде значка пламени под каждым термостатом или зоной. Анимация пламени служит индикатором рабочих циклов: полное пламя означает, что ваш нагреватель работает на 100%, а все, что меньше полного, измеряется с шагом 10%.Терморегулятор пид: Что такое ПИД терморегулятор и его отличия от двухпозиционного терморегулятора

После многократного прохождения рабочего цикла более продвинутое применение этой технологии в конечном итоге позволит Майсе «изучить» комнату — понять основы физики достижения заданного значения в заданном пространстве.Это позволит с максимальной точностью давать рекомендации по расписанию.

Покупка эффективного оборудования, которое действительно работает, окупится за короткое время. Если вы купите дешевое и простое оборудование, вы в конечном итоге заплатите гораздо больше в течение всего срока службы устройства. Это как если бы вы взяли ссуду и платите смешную процентную ставку только за то, что вы неэффективны. Гораздо лучше выбрать что-то, что работает, окупается в кратчайшие сроки и построено на новейшем оборудовании.Имея это в виду, ПИД-регулирование является основным элементом цели Mysa по экономии энергии и, в конечном итоге, экономии ваших денег. Оснащение вашего дома системой Mysa может стоить дороже, но она быстро окупается за счет ощутимой ежемесячной экономии энергии.

Mysa не сможет полностью раскрыть свой потенциал без него. Что еще более поразительно, мы собираемся только раскрыть больше его возможностей, усовершенствовать его и дать вам больше контроля над домашним теплом. Удивительно, что мы можем делать с помощью программного обеспечения, но также полезно то, что мы можем составлять график использования энергии и точно нагревать вашу комнату.Важна каждая мелочь, и вместе мы можем использовать технологии, чтобы помочь нам создать лучшее будущее. Мы уже начали.


ПИД-регулирование стало проще | Eurotherm by Schneider Electric

Чтобы понять термины PID, можно использовать сравнение с вождением автомобиля

Простое управление включением / выключением можно представить как запуск двигателя (G (s)) автомобиля (завод), нажатие акселератор (выход) на пол до тех пор, пока не будет достигнута желаемая скорость (SP) 80 км / ч, как показано на спидометре (PV), затем полностью уберите ногу с педали акселератора.Терморегулятор пид: Что такое ПИД терморегулятор и его отличия от двухпозиционного терморегулятора Когда скорость падает ниже 80 км / ч, акселератор снова опускается до пола, пока снова не будет достигнуто 80 км / ч.

Сравнение с условием пропорциональности

Если мы хотим проехать с места до 80 км / ч, мы можем рассмотреть процедуру, которую мы применяем для достижения этого, чтобы объяснить термин пропорциональность.

С места нажимаем педаль акселератора. Скорость автомобиля увеличится, и на определенной скорости ниже нашей целевой скорости 80 км / ч мы начинаем отпускать педаль акселератора, чтобы не допустить превышения заданной скорости.Это ослабление педали акселератора можно напрямую сравнить с входом в диапазон пропорциональности или диапазон относительно требуемой скорости. Если мы не будем смотреть на спидометр, мы обязательно поедем со скоростью, которая не является нашей желаемой скоростью, и это приведет к ошибке.

Сравнение с интегральным условием

Если мы теперь посмотрим на спидометр, мы увидим, что наша скорость низкая, и, используя эту визуальную обратную связь, мы исправляем ошибку и начинаем медленно нажимать педаль акселератора.В результате наша скорость медленно увеличивается, чтобы достичь желаемой скорости 80 км / ч.

Эту процедуру можно сравнить со временем интегрирования ПИД-регулятора.

Сравнение с производным условием

Сейчас мы движемся с нашей уставкой 80 км / ч и продолжаем поддерживать эту скорость с помощью визуальной обратной связи на спидометре.

Если мы сталкиваемся с внезапным изменением уклона дороги, например с холмом, мы корректируем снижение скорости, которое могло бы произойти в результате более сильного нажатия на педаль акселератора, чем это было бы в противном случае при небольшом снижении скорости, с которым мы сталкиваемся изначально.По мере того, как уклон дороги снова выравнивается, мы отпускаем педаль акселератора сильнее, чем это было бы в случае небольшого увеличения скорости, чтобы не поднимать нашу скорость слишком далеко за пределы нашей целевой скорости.Терморегулятор пид: Что такое ПИД терморегулятор и его отличия от двухпозиционного терморегулятора

Величину коррекции и время для уменьшения этой коррекции до нуля можно сравнить с производным временем.

flopon / home-assistant-smart-термостат: Smart (PID) термостат для Home Assistant

Отсутствует репозиторий для тестирования функций

Термостат ПИД-регулятора

Установка:

  1. По умолчанию перейдите в / homeassistant /.homeassistant / (здесь находится ваш файл configuration.yaml)
  2. Создайте каталог / custom_components /, если он еще не существует
  3. Клонируйте содержимое этого репозитория в / custom_components /
  4. Установите smart_thermostat и получайте удовольствие

Использование:

Периодически будет вызываться pid-контроллер

.
Если не определен интервал pwm. Он установит состояние «нагреватель» 0- «разница»
В противном случае он будет пропорционально выключать и включать нагреватель.

Автонастройка:

Вы можете использовать функцию автонастройки для установки параметров ПИД-регулятора.

Выпуск! Мне пока не удалось сохранить настройки в файл configuration.yaml.
Параметры PID, установленные при автонастройке, не будут сохранены, и процесс перезапускается каждый раз при перезапуске hassio.
Чтобы сохранить журнал чтения параметров, он будет выглядеть так:
LOGGER.info («Установить Kp, Ki, Kd. Умный термостат теперь работает на ПИД-регуляторе.» Self.kp, self.ki, self.kd)

Параметры:

Все тот же:
  • name (Обязательно): Название термостата
  • нагреватель (обязательно): entity_id для переключателя нагревателя, должно быть переключающим устройством.Становится переключателем кондиционера, когда ac_mode имеет значение True
  • target_sensor (Обязательно): entity_id для датчика температуры, target_sensor.state должен быть температурой.
  • min_temp (необязательно): установить минимальную доступную уставку (по умолчанию: 7)
  • max_temp (необязательно): установить максимально доступное заданное значение (по умолчанию: 35)
  • target_temp (Необязательно): установить начальную целевую температуру.Терморегулятор пид: Что такое ПИД терморегулятор и его отличия от двухпозиционного терморегулятора Если не установить эту переменную, целевая температура будет установлена ​​на ноль при запуске.Начиная с версии 0.59, он будет сохранять заданную заданную температуру перед перезапуском, если она доступна.
  • ac_mode (необязательно): установите переключатель, указанный в параметре нагревателя, как охлаждающее устройство, а не как нагревательное устройство.
  • initial_operation_mode (Необязательно): Установите начальный режим работы. Допустимые значения выключены или автоматически. Значение должно быть заключено в двойные кавычки. Если этот параметр не установлен, желательно установить значение keep_alive. Это полезно для выравнивания любых расхождений между generic_thermostat и состоянием нагревателя.
  • away_temp (необязательно): установите температуру, используемую «away_mode». Если это не указано, функция away_mode не будет активирована.
Удалено:
  • min_cycle_duration (Необязательно):
  • cold_tolerance (необязательно):
  • hot_tolerance (Необязательно):
Отредактировано:
  • keep_alive (обязательно): установить интервал проверки активности. Контроллер интервала pid будет обновлен.
Новый:
  • kp (необязательно): установите параметр PID, значение p controll.
  • ki (необязательно): установите параметр PID, значение i controll.
  • kd (необязательно): установите параметр PID, значение d controll.
  • pwm (необязательно): установите время периода для сигнала pwm в минутах. Если он не установлен, pwm отключен.
  • autotune (необязательно): выберите строку для настроек автонастройки. Если он не установлен, автонастройка отключена.
    tuning_rules
линейка Кп_дивизор, Ки_дивизор, Кд_дивизор
«Циглер-Николс» 34, 40, 160
«Тайреус-Люйбен» 44, 9, 126
«чианконе-марлин» 66, 88, 162
«Пессен-интеграл» 28, 50, 133
«некоторый промах» 60, 40, 60
«без перерегулирования» 100, 40, 60
«пивоваренный» 2.Терморегулятор пид: Что такое ПИД терморегулятор и его отличия от двухпозиционного терморегулятора 5, 6, 380
  • разница (необязательно): установите смещение аналогового выхода на 0. (по умолчанию: 100). Если это 500, выходное значение может быть любым в диапазоне от 0 до 500.
  • noiseband (необязательно): (по умолчанию: 0,5), set noiseband (float): определяет, насколько входное значение должно выходить за пределы / ниже заданного значения, прежде чем состояние изменится.
конфигурация. Yaml
  климат:
  - платформа: smart_thermostat
    имя: Исследование
    обогреватель: выключатель.study_heater
    target_sensor: sensor.study_temperature
    min_temp: 15
    max_temp: 21
    ac_mode: Ложь
    target_temp: 17
    keep_alive:
      секунд: 5
    initial_operation_mode: "выключено"
    away_temp: 16
    КП: 5
    ки: 3
    kd: 2
    шим: 10
    автонастройка: ziegler-nichols
    разница: 100
    полоса шума: 0,5
  

Справка

Модуль PID Python:
https://github.com/hirschmann/pid-autotune

Объяснение ПИД-регулятора

. Рекомендую прочитать некоторые из них:
https: // controlguru.ru / table-of-contents /

Печь с ПИД-регулированием температуры: 13 шагов (с изображениями)

Из коробки ПИД и датчик, вероятно, дадут вам крайне неточные показания температуры.

К счастью, у вас должен быть легкий доступ к двум вещам, которые гарантируют, что вы сможете получить довольно точную калибровку. Определенно достаточно точный для работы печи темперирования. Что это за волшебные, мистические предметы с известной температурой?

Ледяная баня Кипящая вода Правильно приготовленная ледяная баня может быть в пределах 0.1 ° C или 0 ° C, а кипящая вода будет почти равной 100 ° C на уровне моря, однако это будет зависеть от вашей высоты над уровнем моря. Я рекомендую начинать с ледяной ванны, а затем проверять с помощью кипящей воды.

Чтобы приготовить ледяную баню, вам понадобится наполненный льдом контейнер, на 3/4 залитый водой. Вы ДОЛЖНЫ, чтобы лед доходил до дна емкости и выступал над поверхностью воды.Терморегулятор пид: Что такое ПИД терморегулятор и его отличия от двухпозиционного терморегулятора

Затем, добавив воды ко льду, дайте ему пару минут остыть и хорошо перемешайте.

Пока вы измеряете температуру, вы хотите, чтобы кончик зонда находился посередине воды и льда, и продолжайте перемешивать его. Вы не хотите, чтобы он упирался в кусок льда (который будет холоднее 0 ° C), и вы не хотите, чтобы он касался стенок контейнера (который будет теплее 0 ° C), и вы не хочу, чтобы он оставался неподвижным, так как он может немного нагреть воду, в которой находится.

Когда я впервые подключил датчик и охладил его в ледяной ванне, он показывал что-то вроде 74.3 ° C для PV (значение процесса или текущая температура процесса). Не пугайтесь, что он не показывает 0. Каждая термопара немного отличается по уровню напряжения, которое она вырабатывает при данной температуре. К счастью, в ПИД-регуляторе есть настройка калибровки датчика (Sn на светодиодном дисплее) для этого смещения.

Чтобы запрограммировать смещение 74,3 ° C (или около того, оно немного колебалось даже в ледяной бане), нажмите и удерживайте кнопку SET более 2 секунд, чтобы войти в режим настройки.Находясь в режиме настройки, продолжайте нажимать кнопку SET, пока на верхнем дисплее не отобразится Sn, а на нижнем — 0,0.

С помощью кнопок со стрелками введите значение -74,3 — или то, что вы читали в ледяной бане, но убедитесь, что оно отрицательное, если отображаемое значение было положительным или если показание температуры PV было отрицательным, затем введите положительное значение. Затем нажмите и удерживайте кнопку SET, чтобы просмотреть остальные блоки настроек и вернуться на главный экран. Это зафиксирует смещение температуры, и эта настройка будет сохраняться даже после выключения ПИД-регулятора.

Чтобы проверить, работает ли калибровка, вскипятите немного воды в кастрюле на плите.

Как только вода закипит, окуните датчик в кипящую воду (и будьте осторожны, чтобы пальцы не попали!). Держитесь подальше от стенок кастрюли, убедитесь, что датчик находится в середине воды.Терморегулятор пид: Что такое ПИД терморегулятор и его отличия от двухпозиционного терморегулятора Примерно через 10-20 секунд PID должен показывать примерно 100,0 ° C на верхнем светодиодном дисплее PV. Если вы читаете в пределах, скажем, полградуса от 100,0 ° C, тогда все готово.Если он не работает, вернитесь в ледяную баню (убедившись, что в ней все еще достаточно льда) и снова начните процесс калибровки.

pid-контроллер — Почему в бытовых духовках используются термостаты вместо PID + PWM?

Духовки — не мое, Джастин, если только вы не назовете жаровню для кофе духовкой.

Тем не менее, я прошел все этапы внедрения ПИД-регуляторов в High-End Coffee, что дает мне практический опыт промышленного применения ПИД-регуляторов в потребительских товарах, в которых раньше применялись только контроллеры термостатов.

Для начала определенно стоит перевернуть вопрос.
Более разумные причины заключаются в применении, а не в отказе.

PID стали доступными совсем недавно.
Первые цифровые, которые я купил, стоили тысячу долларов, а это было всего два десятилетия назад.
Напротив, самые дешевые термостаты никогда не стоили больше нескольких центов и, безусловно, достаточно надежны, чтобы, например, поджарить хлеб.
Это хорошая причина не выбирать PID, если у вас нет явной и актуальной потребности в нем.

Кроме того, ФИД бывают разных видов, разновидностей и качеств.
Что угодно, от самонастраивающегося автопилота самолета (MCAS) до одноступенчатого аналогового устройства.
Это проливает свет на еще одну основную причину выбора любого типа ПИД-регулятора вместо термостата.
Вся цепочка любого процесса, которым вы хотите управлять, должна обеспечивать влияние точности PID. PID — это просто еще одно звено в этой цепочке, и он не будет способствовать ее результату, если все остальные звенья не будут по крайней мере одинаково точными.

Термостаты

намного удобнее, чем даже самые простые ПИД-регуляторы.
Это также может сыграть роль, хотя я видел использование PID, когда его простая причуда должна была делать свою работу, потому что они действительно не приносили никакой пользы процессу.Терморегулятор пид: Что такое ПИД терморегулятор и его отличия от двухпозиционного терморегулятора

Другое дело выбор, где и как применять PID.
Мы достигли ошеломляющих результатов в производстве кофемашин, которые навсегда отговорили бы вас от того, чтобы снова пойти в Starbucks, но требовали от оператора настолько высокого мастерства во всех других параметрах, что любой промах сразу же резко снизил бы качество этого продукта.Учитывая, что ваш вопрос касается товаров народного потребления, этот выбор становится проблемой.

Наконец, нет конца тому, насколько сложным может быть ПИД-регулирование.
В настоящее время я работаю над системой управления обжарщиком образцов, которая позволяет ему создавать профили обжарки, которые можно напрямую скопировать и вставить в любой известный крупный обжарочный аппарат для отдельных партий.
Для этого ФИД должны позволять регулировать характеристики обжарки этого обжарочного устройства для образцов, чтобы полностью имитировать характеристики обжарки любого большого обжарочного устройства.
Это похоже на создание ПИД-регулятора, имитирующего термостат.Мы работаем над этим проектом чуть больше двух лет.
Прототипа пока нет.

В настоящее время можно купить идеально работающий ПИД-регулятор менее чем за 10 баксов.
Но, конечно, есть более дорогие устройства, которые вы можете просто подключить между розеткой и сетевой вилкой вашей духовки или любого другого устройства, которым вы хотите управлять.
Вставьте штифт датчика в любое место, где вы хотите установить предварительно установленную стабилизированную температуру.
Этот ПИД-регулятор будет (научиться) делать что угодно, чтобы сигнал датчика оставался стабильным с точностью +/- 0.07 градусов Цельсия и время отклика менее одной десятой секунды, переключение SSR достаточно сильное, чтобы осветить все окрестности.
Когда эта штука у вас на кухне, весь ваш вопрос становится академическим.
Я купил такое же лабораторное оборудование в 2012 году по цене чуть более 800 евро, но сейчас оно должно быть доступно намного дешевле.
Это забавный гаджет, который очень практичен, если вы хотите заниматься делами, требующими точного контроля температуры, такими как обработка леденцов или легкое уменьшение нежных соусов, а также, например, приготовление мороженого или огуречного сорбета.Терморегулятор пид: Что такое ПИД терморегулятор и его отличия от двухпозиционного терморегулятора