¿Cómo funciona un controlador de temperatura PID

Creo que cuando todo el mundo utiliza un termostato en su vida diaria, siempre están preocupados por estos varios problemas. Efecto anormal del control de temperatura, operación/adaptación problemática, estabilidad/durabilidad pobre, y errores frecuentes

1. Puntos problemáticos

La temperatura "sube demasiado alto" o "baja demasiado" (con rebrote severo)

La temperatura es "sólo un poco por debajo del objetivo" (con desviación estática)

La temperatura varía con frecuencia.

It' Es problemático de usar y poder#39; No instalar/es incompatible

"No se puede conectar al dispositivo" (sensor/ actuador incompatible)

"Pantalla incomprensible/complejo de operación

Cuestiones de estabilidad y durabilidad: "no#39; T duran mucho tiempo y con frecuencia funcionan mal.

2. En nuestro entorno doméstico, los ancianos no están familiarizados con los termostatos complejos. La temperatura puede ser demasiado alta o caer demasiado bajo (con sobreajuste severo), no logrando el efecto deseado. La visualización de la pantalla no es clara, como la grasa de la cocina que cubre el termostato haciéndolo difícil de ver. También hay situaciones como el horno eléctrico quemándose, así como una serie de problemas encontrados en entornos industriales

Por ejemplo, lo que vemos a menudo es ajustar la temperatura del medidor de control de temperatura en 20℃, pero la temperatura real se mantiene estable en 18℃, nunca alcanzando el objetivo y siempre un poco por debajo de él (alcanzando demasiado bajo), o fijarlo en 50℃, pero sólo se detiene cuando la temperatura real alcanza 55℃ (alcanzando demasiado alto).

Otra cuestión es que la temperatura fluctúa hacia adelante y hacia atrás dentro de un cierto rango, fluctuconstantemente dentro del rango de valor objetivo, no lograr 

El efecto deseado

3. Algunas personas encuentran difícil instalar el controlador de temperatura cuando lo usan debido a la incompatibilidad, o pueden#39; T conectar el dispositivo, lo que les causa un montón de problemas y lo hacen#39; No sé qué hacer

4. Otro problema es que la página de visualización es difícil de entender - Xiaobai, me pregunto si has encontrado algún problema aquí

¿Por qué ocurre tal problema?

Ok. En primer lugar, let' S eche un vistazo más de cerca al principio de control de temperatura PID

El principio PID, también conocido como el algoritmo PID, se conoce colectivamente como: adquisición de señal - cálculo de algoritmo - ejecución y salida

PID, proporción, integral, diferencial --Control PID

El objetivo principal de PID: para hacer frente a la "desviación de temperatura

Los tres pasos de PID: proporción, integral, y diferencial - las letras correspondientes se representan como: proporción (P), integral (I), y diferencial (D)

1. Razón P: ajuste la salida basada en el tamaño de la desviación actual: cuanto mayor sea la desviación, más fuerte será la fuerza de ajuste; Por el contrario, cuanto menor sea la desviación, más débil será la fuerza de ajuste

Por ejemplo, tome "ajustar el grifo" como ejemplo: si la temperatura del agua está lejos del objetivo (por ejemplo, el objetivo es de 30℃ pero la temperatura real es de 10℃), abra la válvula de agua caliente al máximo. Al acercarse al objetivo (la temperatura real es de 28℃), cierre ligeramente la válvula. Controlar bien la desviación es el papel de "P" - respuesta rápida

2. El i-integral ajusta la salida basada en la cantidad acumulada de desviaciones pasadas. Por ejemplo, si la temperatura real es siempre 3℃ más baja que el objetivo, la integral "intensificará" continuamente la fuerza de ajuste hasta que la desviación disminuye gradualmente y desaparece. (al igual que si la temperatura del agua es siempre 2℃ más baja que el objetivo, la válvula se abre poco a poco un poco más hasta que la temperatura del agua cumple con el estándar.) Para evitar dejar "desviación residual", esto es lo que a menudo llamamos "desviación estática" en nuestra vida diaria.

3. Diferencial de D: lo llamamos comúnmente "predicción de frenado". En nuestra vida diaria, cuando conduci, nos detenemos en las luces rojas y vamos a las luces verdes. Antes de acercarnos por completo, presionamos suavemente el freno por adelantado. El proceso diferencial sigue la misma lógica: predecir la "tendencia futura" de la desviación e intervenir por adelantado. Por ejemplo, si la desviación aumenta rápidamente (como una caída repentina de la temperatura), aumentar la intensidad de ajuste por adelantado. Si la desviación disminuye rápidamente (la temperatura rápidamente excede el objetivo), reducir la fuerza por adelantado.

Esta es la función de PID, proporción, integral y diferencial

Entonces, ¿Qué componentes son necesarios para usar un controlador de temperatura?

Sensor de temperatura/actuador/módulo de alimentación/cable de conexión

¿Qué papeles desempeñan respectivamente? -- medición de temperatura - control de temperatura - ejecución

1. Sensor de temperatura el propósito es recoger la temperatura del entorno objetivo/objeto y alimentarlo de nuevo al controlador - por lo general un solo cable se utiliza para recoger la señal. Los tipos comunes incluyen los termopares de alambre K,E y J y las resistencias térmicas (PT100 CU50), tales como el tipo K /J, que son relativamente resistentes al calor y adecuados para su uso en hornos y hornos industriales, mientras que el PT100 tiene una alta precisión y es adecuado para su uso en escenarios de temperatura normal

2. Recibe instrucciones del controlador y ejecuta "calentar/enfri/ encendido/apagado". Cuando el controlador detecta que "la temperatura actual es menor que la temperatura objetivo", rápidamente envía una instrucción de calentamiento de encendido al actuador. Después de que se encienda el actuador encendido, se calienta para arriba y las emisiones de calor hasta que la temperatura alcanza el valor de blanco. Entonces, el actuador envía otra instrucción para parar la liberación del calor, apenas como un calentde de agua del hogar. Es necesario ajustar la temperatura del agua a un cierto nivel.

Percepción y juicio - envío de instrucciones - ejecución de la calefacción - detener el calentamiento

3. Módulo de alimentación: proporciona alimentación estable para controladores, sensores y actuadores. La mayoría de los controladores industriales requieren DC24V (con una fuente de alimentación de conmutación, como 24V/2A), mientras que los controladores domésticos en su mayoría los usan directamenteAC220V.

4. Cables de conexión: transmiten señales de potencia, temperatura y control. El cable de alimentación es responsable de entregar la energía para la operación del equipo. Los cables de señal son responsables de transmitir datos de temperatura (señales de detección) e instrucciones de control (señales de decisión).

Para resumir, "cuando la desviación es grande, hacer un ajuste repentino (P); Cuando se acumule la desviación, compensarla (I); Cuando el cambio es rápido, aplicar los frenos primero (D) - los tres trabajan en coordinación para lograr - rápido, preciso y resuelto.