جهاز التحكم في درجة الحرارة Pid هو أداة تحكم في درجة الحرارة. تسمح وظيفة Pid لوحدة التحكم بتشغيل نظام التسخين أو إيقاف تشغيله بالقيمة المثلى للعملية.
تعد درجة الحرارة أحد العوامل الأساسية في نجاح المنتج النهائي أو فشله، لذلك من الضروري أخذها في الاعتبار من أجل إدارتها بأكبر قدر ممكن من الفعالية. ويمكن إدارتها ببساطة وبشكل تلقائي باستخدامأجهزة التحكم في درجة الحرارة بتقنية Pid.
هناك عدة طرق للتحكم في درجة الحرارة لتحسين وأتمتة استجابة العمليات الصناعية.
التحكم في التشغيل/إيقاف التشغيل هو أبسط أنظمة التحكم وأكثرها استخدامًا في الصناعة.
عندما تنخفض القيمة المقاسة (PV) عن المستوى المطلوب (SV)، يتم تشغيل الإخراج، مما يؤدي إلى تنشيط عنصر التسخين. وبمجرد أن ترتفع القيمة الكهروضوئية (PV) فوق قيمة SV، يتم إلغاء تنشيط هذا الإخراج، مما يؤدي إلى إيقاف تشغيل عنصر التسخين. للحفاظ على نطاق مستقر، تحدث هذه الدورة المستمرة من التشغيل/إيقاف التشغيل وفقًا للقيمة المحددة التي تختارها.
يستهلك هذا النوع من التحكم الكثير من الطاقة، حيث يتطلب تشغيل عنصر التسخين وإيقاف تشغيله بشكل متكرر. وبالإضافة إلى ذلك، يؤدي هذا النهج إلى تقلبات يمكن أن تؤثر على عملية الإنتاج وتغير جودة المنتج.
تعد وحدات التحكم Pid أكثر تقدمًا بكثير من وحدات التحكم هذه التي تعمل بنظام الكل أو لا شيء لأنها تقيس درجة الحرارة باستمرار وتعدلها تلقائيًا. فهي تحافظ على ثبات نقطة الضبط، مما يجعل من الممكن مواجهة التغيرات في درجات الحرارة وتأثيرها على العملية الصناعية.
يرمز Pid إلى التناسب والتكامل والمشتق.
يعتمد مبدأ تشغيل هذا الجهاز على هذه الدوال الرياضية الثلاث، التي اخترعها عالم الرياضيات نيكولاس مينورسكي الذي كان يسعى إلى أتمتة قيادة سفن البحرية الأمريكية.
المتغير التناسبي (P) : يُستخدم المتغير التناسبي P لقياس الخطأ اللحظي والتصرف عليه وتوليد إجراء تصحيحي. يحدد الكسب، الذي يمكن تعديله وفقًا لاحتياجات النظام، سرعة وقوة استجابة النظام. ثم يعمل كل مكون من مكونات PID على موازنة السلوك العام للنظام.
المتغير التكاملي (I): يعد المتغير التكاملي مكونًا مهمًا يسمح للنظام بتعديل الأخطاء المتراكمة في الماضي وتصحيح الأخطاء الصغيرة التي لا يستطيع المتغير التناسبي الفردي تصحيحها.
المتغير المشتق (D): يُستخدم المتغيّر المشتق للتنبؤ بالخطأ المستقبلي من أجل تقليل التذبذبات وتسهيل الاستجابة للتغيير. يجب تحديد الكسب المرتبط بهذا المكون بشكل صحيح من أجل تحسين السرعة وزمن الاستجابة الذي يتطلبه النظام لتحقيق الأهداف الكلية.
وباستخدام هذه الوظائف، تقيس وحدة التحكم درجة الحرارة المسجلة وتقارنها بدرجة حرارة خرج العملية. إذا كان هناك فرق بين هاتين القيمتين، والمعروف أيضًا باسم "النطاق التناسبي"، تستجيب وحدة التحكم عن طريق ضبط درجة الحرارة إلى نقطة الضبط المحددة. وبفضل مبدأ التغذية الراجعة، يمنع هذا الإجراء التصحيحي أي اضطرابات قد تحدث.
وبعبارة أخرى، يعمل التحكم Pid مع الضبط التلقائي على تحسين كفاءة واستقرار حلقة العملية الصناعية بشكل كبير من خلال أتمتة إدارة درجة الحرارة بدقة وموثوقية.
تقدم Fuji Electric أوضاع تحكم أخرى أكثر تقدمًا وقوة. فهي توفر القياس والتحكم الأمثل لمجموعة واسعة من التطبيقات الصناعية.
لضبط استجابة وحدة التحكم للتغيرات الخارجية، يتم استخدام التحكم المنطقي الضبابي لضبط استجابة وحدة التحكم للتغيرات الخارجية، حيث إنه يتيح التخلص من التجاوزات الزائدة. من خلال فحص القيمة المسجلة، يمكننا تجنب أي تجاوز دون التأثير على سرعة بدء التشغيل. بالإضافة إلى ذلك، تتم إدارة هذه الانقطاعات بسرعة وكفاءة.
بفضل هذه الوظيفة، يتم الحفاظ على استقرار وتوازن التقلبات في التغيرات الخارجية، في حين يتم التخلص من أي انحراف عن نقطة الضبط أثناء بدء التشغيل الأولي والتعديلات.
تعمل طريقة التحكم هذه على التخلص من التجاوزات الزائدة، بغض النظر عن عدد مرات بدء العملية وإيقافها خلال مراحل التنظيم.
عند بدء التشغيل، وكلما تغيرت نقطة الضبط أو تعرضت للاضطراب بسبب عوامل خارجية، يتم ضبط معلمات Pid تلقائيًا استجابةً لذلك، لضمان التحكم الفعال في العملية.
يمكن استخدام التحكم التناسبي والتكاملي والمشتق (Pid) لأتمتة إدارة عملية صناعية لمجموعة متنوعة من التطبيقات الصناعية.
يتيح لك تركيب وحدة تحكم PID التحكم في ظروف العملية وتنظيمها، مما يضمن بقاء درجات الحرارة ضمن نقطة الضبط المطلوبة.
على سبيل المثال، في صناعة المستحضرات الصيدلانية، من الضروري الحفاظ على قياسات مستقرة مع ضوابط دقيقة لدرجة الحرارة في مختبرات الاختبار من أجلتجنب الأخطاء وضمان دقة نتائج الأبحاث. إذا انحرفت درجات الحرارة عن النطاق المثالي، يمكن أن يؤدي ذلك إلى تفاعلات غير متوقعة وإبطال أي تجارب يتم إجراؤها. توفر وحدات التحكم PID الحل الأمثل لمنع هذه التأثيرات.
سيرسل إشارة تحكم لتشغيل عنصر التسخين تلقائيًا وإنتاج الحرارة حتى الوصول إلى نقطة الضبط. يتم ضبط درجة الحرارة تلقائيًا وفقًا لنقطة الضبط. وبالتالي تعمل الأفران والأفران والحاضنات في مختبراتك على النحو الأمثل والآمن.
تعمل مجموعة وحدات التحكم في درجة الحرارة من سلسلة Pid PXF من Fuji Electric على أتمتة التحكم في درجة الحرارة وتنظيمها بشكل كامل في عمليتك الصناعية. تمكنك هذه الأتمتة من تحقيق وفورات من خلال تجنب وجود التذبذبات التي تسبب الرفض الصناعي أو الاستهلاك المفرط للطاقة.
بالنسبة للصناعات مثل الصناعة الكيميائية أو الطاقة الحرارية أو المرافق الصناعية، يعد التحكم الدقيق في درجة الحرارة أمرًا ضروريًا. من خلال تركيب وحدة تحكم Pid، يمكنك تصحيح أي اختلافات في حلقة التحكم بسرعة وبدقة.
نظام التحكم هذا فعال بشكل خاص للغلايات الصناعية، حيث يضمن التشغيل الآمن والفعال دون تجاوز الأمر المحدد. وبفضل قدرته على التكيف بسرعة مع أي موقف وتصحيح أي انحرافات بدقة وسرعة، فإن وحدة التحكم في العمليات من سلسلة PSC المزودة بشاشة ملونة توفر الوظائف الأساسية لتنظيم درجة حرارة المياه المضغوطة الموجودة في غلايتك الصناعية بشكل صحيح. وهذا يضمن أقصى قدر من الكفاءة والتحكم في معداتك الصناعية.
أجهزة التحكم في درجة الحرارة Pid مثالية للتحكم في درجات الحرارة المحددة مسبقًا في عمليات التصنيع.
باستخدام وحدات التحكم Pid، يمكنك تحديد درجات حرارة وأوقات محددة، مما يتيح لك إدارة المراحل المختلفة لعملية التصنيع بكفاءة.
تسمح لك وحدات التحكم PXH متعددة الوظائف ووحدات التحكم PID من سلسلة PXF بتحديد ما يصل إلى 64 خطوة بدرجات حرارة وأوقات مختلفة، اعتمادًا على الطراز الموضح في الجهة المقابلة. بعبارة أخرى، ستتمكن من إدارة عملية التصنيع الخاصة بك بدرجة عالية من الدقة وعبر مراحل مختلفة باستخدام أداة واحدة.
تحتوي وحدات التحكم على نظام ضبط درجة الحرارة الذي يمكن الوصول إليه مباشرةً من الجزء الأمامي من وحدات التحكم، مما يتيح لك ضبط المعلمات لتناسب احتياجاتك ببساطة ودقة.
على سبيل المثال، يمكنك تعيين كلمة مرور قبل تغيير درجة الحرارة لمنع تغيير القيمة. بفضل هذه الوظيفة، لا يمكن تغيير الإعداد عن غير قصد.
يمكنك أيضًا :
لمزيد من سهولة الاستخدام وإعداد المعلمات الديناميكية والتشغيل، يمكنك أيضًا توصيل وحدات التحكم الخاصة بك بشاشة لمس صناعية HMI - واجهة آلة بشرية - باستخدام اتصال Modbus.
لا يتعين عليك ضبط معلمات وحدات تحكم Pid الخاصة بك من مقدمة الجهاز. يمكنك أيضًا تكوينها من محطة العمل الخاصة بك، مباشرة على جهاز الكمبيوتر الخاص بك باستخدام برنامج تحكم مخصص.
سيسمح لك تثبيت هذا البرنامج بتعديل القيم المدخلة كلما كان ذلك ضروريًا، لكل وحدة تحكم.
هذه الميزة عملية ومفيدة للغاية عندما تتغير درجات الحرارة بشكل متكرر.
والأكثر من ذلك، فإن البرنامج سهل التعلم والاستخدام، وهو ما يوفر الوقت على المصنعين.
بفضل البرنامج المثبت على جهاز الكمبيوتر الخاص بك والمتصل بوحدات التحكم الخاصة بك، يمكنك مراقبة العملية في الوقت الفعلي .
تعد إمكانية تتبع درجة الحرارة إلزامية في العديد من الصناعات، مثل الصناعات الغذائية والصناعات الدوائية. ولضمان جودة المنتجات، من المهم أن تكون قادرًا على تتبع درجات الحرارة المختلفة التي تعرضت لها أثناء العملية.
وهنا يأتي دور وظيفة الأرشفة في البرنامج، حيث تتيح لك تقديم تقرير مفصّل وتحليل حلقة التحكم في وقت قصير، مهما كانت تطبيقات الإنتاج لديك.
من بين جميع طرق التحكم المتاحة، يعد التحكم Pid الأكثر موثوقية ودقة. عند استخدامه للتحكم في درجة الحرارة أو معدل التدفق أو الضغط أو السرعة أو المستوى، يمكن استخدام التحكم Pid لأتمتة وتحسين أداء المراحل المختلفة للعملية الصناعية بشكل كبير.
وبالتالي فإن أجهزة التحكم في درجة الحرارة Pid هي أدوات لا غنى عنها لجميع التطبيقات الصناعية حيث يجب إيلاء اهتمام خاص للتحكم في درجة الحرارة وتنظيمها.
هذه الأداة سهلة الاستخدام، مع قدرات عالية الأداء في الإعداد والمراقبة والتحليل.
بصفتنا خبيرًا في مجال الأجهزة الصناعية وأجهزة الاستشعار، تقدم لك فوجي إلكتريك مجموعة واسعة من أجهزة التحكم في درجة الحرارة الصناعية. أجهزة التحكم لديناسهلة الاستخدام ودقيقة وموثوقة، وهي مناسبة لمختلف فئات التطبيقات والقطاعات الصناعية.
