Автоматизация процессов с помощью PID-контроллера ER5000

В настоящее время автоматизация многих процессов востребована в любых отраслях промышленности. Это позволяет сократить затраты, увеличить производительность и повысить общую надежность системы. Поэтому автоматизация регулирования давления является очень актуальной темой и вызывает сложности у специалистов отрасли ввиду своей нетривиальности.  

Задачи по автоматизации могут возникать как результат потребности в регулировании давления из централизованного места управления процессами, или в случае, когда регулятор расположен в удаленном или труднодоступном месте.

Чтобы освободить оператора от ручного управления регулятором, можно добавить к нему электрический привод, который будет регулировать нагрузку в соответствии с сигналом оператора. 

Это решение поможет осуществлять регулирование удаленно, но не позволит полностью автоматизировать процесс. Кроме того, такое решение несет в себе сложности, связанные с использованием пружины в качестве элемента нагрузки: эффект спада, нелинейная зависимость от расхода и другие. 

Более эффективное решение обозначенной задачи - применение PID-контроллера ER5000 Tescom. Использование данного типа контроллера совместно с механическим регулятором давления позволяет полностью автоматизировать управлением давлением, а также избежать всевозможных негативных эффектов, появляющихся при использовании классических механических регуляторов. 

Типичная схема регулирования давления с использованием PID-контроллера и механического регулятора давления с пневмоуправлением приведена на рис.1

PID-1.jpg

В момент получения сигнала электропневматический контроллер создает нагрузку на пневмопривод регулятора. Ориентируясь на имеющееся давление на выходе и PID-параметры, установленные оператором, сравнивая с требуемым значением давления, контроллер дозирует нагрузку таким образом, чтобы полностью достичь давления определенным образом. Сигнал может поступать напрямую от оператора по RS-485 или USB в виде четкого значения давления от автоматизированной системы управления технологическим процессом (АСУТП). Можно также ориентироваться на загруженный профиль работы в самом контроллере.  

Параметры процесса постоянно меняются: давление на входе в регулятор, температура, расход или любые другие параметры. Эти изменения прямым образом отражаются на выходном давлении. Давление на выходе сразу начинает изменяться. Пример изменения выходного давления приведен на рис.2

PID-2.jpg

Для большинства задач по автоматизации требуется автоматическое поддержание требуемого значения давления на выходе, несмотря на любые условия до регулятора. PID-контроллер является наиболее удобным решением данной задачи. Контроллер, регулируя нагрузку на регулятор давления автоматически, позволяет получить абсолютно ровные показатели давления - рис.3

PID-3.jpg

Варьируя параметры П (Пропорциональность), И (интегральность), Д (дифференциальность), можно контролировать достижение или поддержание необходимого давления определённым образом. 

Подробнее о технических характеристиках PID-контроллеров Tescom читайте по ссылке.