Míg az integrál kifejezés bevezet egy bizonyos fokú komplexitást, a PI szabályzó formája a legszélesebb körben használt az iparban
A folyamatszabályozás területén teljesen érthető, hogy az elsődleges cél – kitalálta – a folyamat szabályozása. A PID-szabályozó évtizedek óta megbízható eszköznek bizonyul e cél eléréséhez. Ennek ellenére a szabályozónak különböző formái használhatók, és mindegyiknek megvannak a maga egyedi teljesítményjellemzői. Az integrál kifejezéssel járó többlet bonyolultság ellenére az iparban a PI szabályozó a legszélesebb körben használt forma. Jobb beállítási pontkövetést biztosít a csak arányos szabályozáshoz képest, és jól alkalmazható a sok ipari folyamatszabályozási alkalmazást sújtó zavarokra.
A csak arányos – vagy csak P-szabályozással – egy korábbi bejegyzésben foglalkoztunk. Bár a P-Only Control könnyen megvalósítható és bizonyos alkalmazásokban előnyöket kínál, egyértelműen vannak korlátai. E korlátok közül a legfontosabb az Offsetre való hajlam – a szabályozási hurok beállítási pontja és bemenete (azaz a Hiba) közötti különbség -, amely gyakran tartós zavarok miatt keletkezik. Mivel számos ipari alkalmazás hajlamos a gyakori zavarokra és szorosabb Set Point követést igényel, a P-Only szabályozás gyakran nem elégséges.A szabályozó PI formája értékes korrekciót biztosít az Offsetre. Ahelyett, hogy egy adott időpontban a Hiba értékére reagálna, az integrál kifejezés folyamatosan összegzi a Hibát, vagy hozzáadja a Hibát a szabályozó kimenetéhez (CO), ha az a beállított pont alatt van, vagy levonja a Hibát, ha a CO a beállított pont felett van. Az Integrál kifejezés csak akkor marad állandó, ha a folyamatváltozó (PV) megegyezik a beállított ponttal. Mint ilyen, a szabályozó integrálhatása úgy tekinthető, hogy idővel felhalmozza a befolyást annak alapján, hogy a mért PV mennyi ideig és milyen messze van a Set Point-tól, és arra szolgál, hogy a PV-t visszatolja vagy visszahúzza a Set Point-hoz.
A folyamatiparban a PI szabályozás a ma használatos PID uralkodó formája. Bármilyen hatékony eszköz is az Offset ellensúlyozására, a PI és az Integral használata még mindig jelent néhány kihívást:
Többletkomplexitás
Nincs kétféleképpen – az Integral kifejezés bevezetése növeli a szabályozási hurok hangolásának komplexitását. A két kifejezés – Gain és Integral – kölcsönhatásba lép egymással, ami kihívássá teszi a hurok egyedi szabályozási céljának eléréséhez “legjobb” értékek megtalálását. Még a tapasztalt gyakorlati szakembereket is megtévesztheti a rossz terminus beállítása, ha elemzésük a trendadatok vizuális vizsgálatán alapul.
Felhúzás visszaállítása
Elképzelhető, hogy az Integral Error túl nagyra nő és értelmetlenné válik. Tekintsünk egy olyan Integral Error értéket, amely egy adott szabályozási hurok végső vezérlőelemének – egy szelepnek önmagában – 120%-os nyitását követeli meg. Az ilyen állapotot “felhúzásnak” nevezzük. Ilyen helyzetben a szabályozó nem tudja szabályozni a folyamatot, amíg a Hiba előjelet nem vált és nem zsugorodik eléggé. A hozzáadott bonyolultság ellenére a PI-szabályozás az iparban használt PID-nek messze a domináns formája. Rendkívül hatékonyan korrigálja az Offsethez kapcsolódó Hibát, és kiváló teljesítményt nyújt a Set Point követése szempontjából.Készen áll arra, hogy az üzemét a következő szintre emelje?