Controladores Pid: a solução para melhorar os seus processos industriais
Controladores Pid: a solução para melhorar os seus processos industriais
Um controlador de temperatura Pid é um instrumento de controlo da temperatura. A função Pid permite que o controlador ligue ou desligue o elemento de aquecimento até ao ponto de regulação do processo.
Como funciona um regulador de temperatura
A temperatura é um dos factores básicos do sucesso ou insucesso de um produto acabado, pelo que é essencial tê-la em conta para a gerir da forma mais eficaz possível, podendo ser gerida de forma simples e automática através decontroladores de temperatura com tecnologia Pid. Existem várias formas de controlar a temperatura para otimizar e automatizar a resposta dos processos industriais.
Controlo da temperatura On/Off
O controlo On/Off é o sistema de controlo mais simples e mais utilizado na indústria.
Quando o valor medido (PV) desce abaixo do ponto de regulação desejado (SV), a saída é acionada, activando o elemento de aquecimento. Assim que o PV sobe acima do valor SV, esta saída é desactivada, desligando o elemento de aquecimento. A fim de manter uma gama estável, este ciclo contínuo de ação ligar/desligar ocorre de acordo com o valor definido que escolher.
Este tipo de controlo consome muita energia, uma vez que requer que o elemento de aquecimento seja ligado e desligado frequentemente. Além disso, esta abordagem conduz a flutuações que podem afetar o processo de produção e alterar a qualidade do produto.
Os controladores Pid são muito mais avançados do que estes controladores tudo-ou-nada, porque ajustam automaticamente o aquecimento ou a refrigeração de acordo com a medição da temperatura. Mantêm o ponto de regulação constante, contrariando as variações de temperatura e o seu impacto no processo industrial.
Controlo PID com regulação automática
Pid significa Proporcional, Integral e Derivativo.
O princípio de funcionamento dos controladores PID baseia-se nestas três funções matemáticas, inventadas pelo matemático Nicolas Minorsky, que procurava automatizar a pilotagem dos navios da marinha americana.
Ação proporcional (P) : A variável proporcional P é utilizada para medir o erro instantâneo, atuar sobre ele e gerar uma ação corretiva. O ganho, que pode ser ajustado de acordo com as necessidades do sistema, determina a velocidade e a força da resposta do sistema. Cada componente do PID actua então para equilibrar o comportamento global do sistema.
Ação integral (I) : A variável integral é um componente importante que permite que o sistema se ajuste a erros acumulados no passado e corrija pequenos erros que uma única variável proporcional não consegue corrigir.
Ação derivada (D): A variável derivada é utilizada para prever o erro futuro, a fim de minimizar as oscilações e suavizar a resposta à mudança. O ganho associado a esta componente deve ser corretamente definido, de modo a melhorar a velocidade e o tempo de resposta necessários ao sistema para atingir os objectivos globais.
Utilizando estas funções, o controlador mede a temperatura do processo e compara-a com o ponto de regulação. Se encontrar uma diferença entre estes dois valores, também conhecida como "banda proporcional", o controlador reage ajustando a saída para atingir o ponto de referência dado. Graças ao princípio de feedback, esta ação corretiva evita quaisquer perturbações que possam ocorrer.
Por outras palavras, o controlo Pid com auto-ajuste melhora consideravelmente a eficiência e a estabilidade de um circuito de controlo de processos industriais, automatizando a gestão da temperatura com precisão e fiabilidade.
Controlo ótimo com controladores Pid da Fuji Electric
A Fuji Electric oferece outros modos de controlo mais avançados e potentes. Estes modos proporcionam uma medição e um controlo óptimos para uma vasta gama de aplicações industriais.
Controlo lógico difuso com afinação automática
Para afinar a resposta do controlador a alterações externas, o controlo lógico difuso é utilizado para suprimir a ultrapassagem.
Ao inspecionar o valor medido, o controlador fuzzy é capaz de evitar a ultrapassagem sem afetar a taxa de arranque e aquecimento do equipamento.
Além disso, as reacções a perturbações são tratadas de forma rápida e eficiente.
Graças à funçãode afinação automática dos parâmetros PID, não é necessário saber tudo sobre o controlo PID para configurar as definições.
Controlo PID de 2 graus de liberdade com afinação automática
Graças a esta função PID de 2 graus de liberdade com regulação automática :
As flutuações e variações devidas a fenómenos externos são mantidas estáveis e equilibradas.
As temperaturas definidas são atingidas mais rapidamente quando o processo arranca.
Quaisquer desvios do ponto de regulação durante o arranque inicial e as modificações são eliminados.
Controlo PID2 para sistemas de circuito aberto
Este método de controlo PID2 para sistemas de circuito aberto elimina o overshoot, independentemente da frequência com que o processo é iniciado e parado. Este modo de controlo é adequado para processos que requerem paragens frequentes durante as fases de controlo.
Controlo auto-adaptativo
No arranque, e sempre que o ponto de regulação se altera ou é perturbado por factores externos, os parâmetros Pid ajustam-se automaticamente em resposta a alterações no ponto de regulação da temperatura. O controlo de auto-adaptação significa que o processo pode ser controlado eficientemente qualquer que seja o ponto de regulação selecionado.
Controlo da temperatura de processos industriais utilizando controladores Pid
O controlo Pid (Proporcional, Integral, Derivativo) pode ser utilizado para automatizar a gestão de um processo industrial, para uma variedade de aplicações industriais.
Controlar o aquecimento e a refrigeração com um controlador PID
A instalação de um controlador PID permite-lhe controlar e regular as condições do seu processo, assegurando que as temperaturas se mantêm dentro do ponto de regulação pretendido.
Por exemplo, na indústria farmacêutica, é crucial manter medições estáveis com um controlo preciso da temperatura nos laboratórios de ensaioparaevitar erros e garantir a exatidão da investigação e dos resultados experimentais. Se as temperaturas se desviarem do intervalo ideal, isso pode levar a reacções imprevisíveis e invalidar quaisquer experiências realizadas. Os controladores PID fornecem uma solução óptima para evitar estes efeitos.
O controlo PID para aplicações farmacêuticas enviará um sinal de controlo para ligar automaticamente o elemento de aquecimento e produzir calor até que o ponto de regulação seja atingido. O aquecimento é automaticamente ajustado de acordo com o ponto de regulação. Isto significa que os fornos , fornalhas e incubadoras nos seus laboratórios funcionam de forma óptima e segura.
A gama de controladores de temperatura da série Pid PXF da Fuji Electric automatiza totalmente o controlo e a regulação da temperatura do seu processo industrial.
Esta automatização permite-lhe fazer poupanças ao evitar oscilações e variações de temperatura que causam rejeições industriais e consumo excessivo de energia.
A instalação de um controlador Pid permite-lhe corrigir quaisquer variações no circuito de controlo de forma rápida e precisa.
Este sistema de controlo de processos é particularmente eficaz para caldeiras industriais, onde garante um funcionamento seguro e eficiente sem exceder o ponto de regulação.
O seu tempo de resposta rápido permite-lhe adaptar-se rapidamente a qualquer situação. Este dispositivo corrige com precisão e rapidez os desvios provocados pelas perturbações do processo.
O controlador de processo da série PSC com ecrã a cores fornece funções essenciais para regular corretamente a temperatura da água pressurizada contida na sua caldeira industrial.
Isto garante a máxima eficiência e segurança para o seu equipamento industrial.
Gerir os programas de temperatura do seu processo de fabrico
Os controladores de temperatura Pid são ideais para controlar temperaturas predefinidas em operações de fabrico.
Com os controladores Pid, é possível definir temperaturas e tempos específicos, o que permite gerir eficazmente as várias fases do processo de fabrico.
Os controladores multifunções PXH e os controladores PID da série PXF permitem-lhe definir até 64 passos (rampas e etapas) com diferentes temperaturas e durações. Por outras palavras, pode gerir o seu processo de fabrico com grande precisão e em várias fases de produção utilizando um único instrumento.
Controladores Pid fáceis de utilizar para gestão da temperatura
Configuração simples e de fácil utilização do controlador Pid
Os controladores têm um menu de configuração que pode ser acedido diretamente a partir da parte frontal dos controladores, permitindo-lhe definir os parâmetros de acordo com as suas necessidades de forma simples e precisa.
É possível definir uma palavra-passe para evitar que sejam efectuadas quaisquer alterações ao ponto de regulação ou aos parâmetros PID. Esta função assegura que a definição não pode ser alterada inadvertidamente.
Pode também :
define o lançamento da função de afinação automática do PID do seu dispositivo,
definir receitas diferentes para produtos diferentes,
gerir a comutação de pontos de regulação,
configurar um alarme sonoro diretamente a partir do painel frontal do controlador se o valor de base definido for excedido.
Software para definir os parâmetros do seu controlador de temperatura Pid remoto
Não é necessário definir os parâmetros dos seus controladores Pid a partir da parte frontal do aparelho.
Pode também configurá-los a partir da sua estação de trabalho, diretamente no seu computador, utilizando um software de controlo dedicado.
A instalação deste software permitir-lhe-á modificar os valores introduzidos sempre que necessário, para cada controlador.
Esta caraterística é muito prática e útil quando as temperaturas mudam frequentemente.
Além disso, o software é fácil de aprender e de utilizar, o que representa uma verdadeira poupança de tempo para os fabricantes.
Software de monitorização e arquivo da temperatura em tempo real
Graças ao software de registo e supervisão que terá instalado no seu computador e ligado aos seus controladores de temperatura, poderá monitorizar o seu processo em tempo real .
A rastreabilidade da temperatura é obrigatória em muitas indústrias, como a alimentar e a farmacêutica, mas também nas indústrias aeronáutica e automóvel, e no controlo de tratamentos térmicos.
Para garantir a qualidade dos produtos acabados, é importante poder controlar as diferentes temperaturas a que foram expostos durante o processo de fabrico industrial.
É aqui que entra a função de arquivo do software, uma vez que lhe permite fornecer um relatório detalhado e uma análise dos parâmetros do circuito de controlo.
Factos importantes sobre os controladores Pid e a forma como melhoram os processos industriais
De todos os métodos de controlo disponíveis, o controlo Pid é o mais fiável e preciso.
Utilizado para controlar a temperatura, o caudal, a pressão, a velocidade ou o nível, o controlo Pid permite automatizar e melhorar consideravelmente o desempenho das várias fases de um processo industrial.
Os controladores de temperatura Pid são, portanto, instrumentos indispensáveis para todas as aplicações industriais que requerem uma atenção especial ao controlo e regulação da temperatura.
Escolha um regulador Pid e beneficie de todas as vantagens oferecidas por este instrumento de medição e controlo!
Especialista no domínio da instrumentação e sensores industriais, a Fuji Electric é um fabricante de controladores de temperatura PID.
