Industri Kontrol Proses sangat didominasi oleh pengendali proporsional-integral-derivatif (PID) , namun bahkan komponen yang luar biasa ini memiliki keterbatasannya sendiri. Perilaku PID loop sulit untuk dipahami, sesuatu yang menjadi lebih buruk setiap kali kesalahan muncul, dan pemecahan masalah diperlukan. Meskipun demikian, teknisi &insinyur berusaha untuk mencapai koherensi antara tiga blok penyusun pengontrol, yaitu tindakan proporsional, integral &turunan.
Ketika pengontrol pertama kali diperkenalkan, mereka hanya proporsional, dan meskipun ini membuatnya mudah dipahami, mereka segera tidak dapat menangani kesalahan. Kontroler ini cenderung berhenti terlalu cepat setiap kali kesalahan perlu dihilangkan antara variabel proses dan set-point. Hal ini menyebabkan penambahan tindakan integral dalam sebelumnya, "pengendali proporsional".
Operator segera menemukan bahwa mereka dapat menebus droop yang dihasilkan dari berkurangnya tindakan proporsional melalui penambahan biasing manual ke upaya kontrol, cukup untuk mengatasi kesenjangan sangat kecil antara variabel proses dan set point. Ini kemudian dikenal sebagai "mengatur ulang" loop.
Pada awalnya operator ditugaskan untuk melakukan "reset" ini, namun segera, reset otomatis diperkenalkan, menghilangkan penundaan yang muncul dari intervensi manual. Saat ini, reset otomatis ini disebut sebagai tindakan integral, sedangkan penguatan yang menentukan besarnya respons yang diperlukan terkadang disebut "reset rate". Selama variabel proses dan set-point berbeda, tingkat reset yang tinggi cenderung mendorong pengontrol untuk menghasilkan upaya kontrol yang agresif . Tapi begini, aksi integral terus bertambah selama errornya tetap ada, tidak seperti aksi proporsional yang cenderung mengecil saat errornya diperkecil.
Ini mungkin tampak menguntungkan, tetapi sebenarnya memiliki masalah sendiri. Misalnya, jika proses yang dikendalikan lamban maka kesalahan akan memakan waktu beberapa saat untuk hilang sementara pengontrol akan menggunakan tindakan integral yang agresif untuk menghilangkannya. Jika operator menetapkan tingkat reset terlalu tinggi, pengontrol akan mengkompensasi kesalahan secara berlebihan, menghasilkan kesalahan yang lebih besar ke arah negatif, yang mengarah ke siklus berburu bolak-balik sampai kesalahan benar-benar dihilangkan.
Tindakan integral paling cocok untuk aplikasi di mana suatu proses memiliki aktuator yang terlalu kecil untuk menghasilkan upaya kontrol yang besar. Misalnya, jika katup terlalu kecil untuk menghasilkan laju aliran yang cukup tinggi, ketika pembakar tidak cukup besar untuk memasok panas yang cukup, dll. Kapan pun situasi seperti itu muncul, aktuator dikatakan jenuh pada beberapa katup pembatas.
Kejenuhan ini pada akhirnya menyebabkan kesalahan positif antara set-point dan variabel proses. Tindakan integral terus menjadi lebih agresif, tetapi kemacetan aktuator, dan mencegah perbaikan kesalahan. Selama aktuator akan macet pada 100%, kesalahan terintegrasi total akan mencapai nilai yang sangat besar. Ini akan memaksa pengontrol ke status non-responsif, dan melarang operator memperbaiki kesalahan dengan mengurangi level set-point ke kisaran yang dapat dicapai.
Beberapa solusi telah dirancang &diimplementasikan untuk melindungi pengontrol dari penyelesaian ulang, dengan sebagian besar dari mereka melibatkan integrator untuk dimatikan.
Tindakan turunan dari pengontrol PID bertindak sebagai berkah campuran, mengurangi upaya kontrol secara proporsional dengan tingkat perubahan kesalahan sehingga penurunan variabel proses ke set-point dapat diperlambat. Ini mengurangi kemungkinan overshooting &hunting . Tapi, jika aksi turunannya terlalu agresif, bisa menyebabkan perburuan dengan sendirinya. Efek ini biasanya diamati dalam proses yang cepat merespons upaya pengontrol, mis. motor &robotika.
Tindakan turunan juga dapat menambahkan lonjakan tiba-tiba ke upaya kontrol setiap kali kesalahan berubah secara tiba-tiba. Ini memaksa pengontrol untuk beraksi, bahkan sebelum bagian proporsional atau integral dari PID dapat beraksi. Dibandingkan dengan pengontrol PI dua term, pengontrol PID tiga term penuh dapat mengantisipasi tingkat upaya yang diperlukan untuk menjaga variabel proses tetap stabil.
Sementara kontrol prediktif seperti itu bermanfaat di beberapa aplikasi, itu tidak menguntungkan di aplikasi lain. Misalnya, hembusan udara panas tidak akan nyaman bagi penghuni ruangan atau, dalam skala industri, dinding tungku.
Kontroler PID modern bertujuan untuk mengatasi semua masalah ini. Beberapa fitur umum pengontrol PID saat ini meliputi:
Salah satu teknik tertentu yang sangat meningkatkan akurasi pengontrol PID adalah penyetelan loop. Ini sendiri, adalah seni memilih nilai yang sesuai untuk keuntungan proporsional, integral dan turunan, sehingga mencapai respon yang cepat untuk memproses perubahan variabel. Teknik ini telah dilengkapi dengan berbagai metodologi serta didukung oleh sejumlah besar paket perangkat lunak untuk memastikan stabilitas maksimum dalam sistem.
Tertarik untuk mempelajari lebih lanjut? Bicaralah dengan salah satu profesional kami di PanelShop.com .
Sistem Kontrol Otomatisasi
Tiga T untuk Mencapai Sistem Tubing yang Rumit Andrew Hitchcock, Manajer Produk Rekanan, Swagelok dan Rob Nyhuis, Manajer Pelatihan, Swagelok Australia Timur | Selandia Baru Pertimbangkan skenario ini:Anda telah diminta untuk membuat sistem fluida baru di fasilitas Anda dan Anda mengetahui dua c
Meskipun pengontrol KUKA baru mungkin terdengar eksplosif dengan nama seperti C4, pengontrol robot ini sama sekali tidak berbahaya. KR C4 adalah pengontrol KUKA terbaru, dan perusahaan membanggakan bahwa pengontrol ini memiliki kekuatan, kecerdasan, keamanan, dan fleksibilitas lebih dari apa pun
Lengan robot bergerak dengan cara yang mirip dengan lengan manusia, bekerja untuk melakukan suatu tugas. Namun, tanpa otak, lengan manusia tidak dapat menerima informasi yang diperlukan untuk melakukan proses tersebut. Untuk robot Motoman, pengontrolnya sangat mirip dengan otak sistem robot – dan Mo
Ada banyak fungsi berbeda yang dapat dilakukan oleh robot penanganan material, tetapi tiga yang paling umum adalah pembuatan palet, pengemasan, dan transfer suku cadang. Banyak fungsi penanganan material yang membosankan, membosankan, dan memakan waktu bagi pekerja manusia. Beberapa di antaranya, te
