زیمنس کنترل

کد : 44739

نمایندگی زیمنس: کنترلر های P و I و PI و کاربرد آنها در PLC های زیمنس

نمایندگی زیمنس: کنترلر های P و I و PI و کاربرد آنها در PLC های زیمنس

کنترلر P یا Proportional controller

در این نوع کنترلر، خروجی کنترلر (M) متناسب با خطای حلقه تغییر می کند.
خروجی این کنترلر به صورت زیر محاسبه می شود:                                                                     MPN = KP  en
K یک ضریب مشخص است که آن را گین یا بهره کنترکر می نامند.

 


کنترلر تناسبی، در برابر تغییرات پروسه سریع واکنش نشان می دهد ولی استفاده از آن به تنهایی کافی نیست زیرا وقتی خروجی سیستم به سمت مقدار مطلوب پیش می رود، خطا کاهش یافته و در نتیجه خروجی کنترلی نیز کم می گردد، بنابراین همواره یک خطای ماندگار بین مقدار مطلوب و خروجی واقعی وجود دارد و این کنترلر نمی تواند خطای حلقه را به تنهایی اصلاح کند.
این خطا را می توان با افزایش بهره کنترل کننده کاهش داد اما باعث ناپایداری سیستم و نوسان خروجی می شود. برای حل این مشکلات معمولاً کنترلر تناسبی را همراه کنترلرهای مشتق و انتگرال به کار می برند.


کنترلر I یا Integral Controller

در این نوع کنترلر، خروجی متناسب با خطای حلقه و همچنین زمان تغییر می کند و همان طور که از نامش پیداست بین e و خروجی یک رابطه انتگرالی برقرار است.

 


خروجی این کنترلر به این صورت محاسبه می شود:                                                                  MIn = ki  e(t) dt
این کنترلر برای جبران خطای ماندگار به کار می رود، زیرا تا وقتی که خطایی در خروجی وجود داشته باشد، جمله انتگرال تغییر پیدا می کند و در نتیجه خطای خروجی رفته رفته کاهش می یابد. این نوع کنترلر می تواند کاملاً خطا را اصلاح کند ولی تمایل به نوسان دارد و ناپایدار است.کنترلر PI ترکیبی از کنترلر انتگرالی و P است که به صورت موازی بهم وصل شده‌اند این کنترلر اگر بطور صحیح طراحی شود مزایای هر دو نوع کنترل انتگرالی و تناسبی را خواهد داشت. پایداری، سرعت و نداشتن خطای حالت ماندگار از ویژگی های این کنترلر است. 

در این کنترلر، کنترلر P به سرعت قسمتی از خطای ایجاد شده را قطع می کند و سپس کنترلر I می تواند باقی مانده آن را تصحیح کند.

خروجی این کنترلر به صورت زیر محاسبه می شود:
Mn = Mpn + MIn = KP e(t) + ki   e(t) d(t)
حال به بررسی تابع PI Controller در LOGO! می پردازیم:
در این تابع دو ورودی از نوع دیجیتال و یک ورودی از نوع آنالوگ وجود دارد. خروجی نیز از جنس آنالوگ است.

خروجی در این کنترلر با توجه به مقادیر KC (گین) و TI (زمان انتگرالی) و همچنین مقادیر در نظر گرفته شده برای SP تعیین می شود که همگی آن ها در جدول صحت قابل تنظیم هستند.