Men även om den integrala termen introducerar en viss grad av komplexitet är PI-formen av regulatorn den mest använda inom industrin

Inom området för processtyrning är det helt logiskt att det primära målet är – du gissade det – att styra processen. I årtionden har PID-regulatorn visat sig vara ett pålitligt verktyg för att uppfylla detta mål. Trots detta finns det olika former av regulatorn som kan användas och var och en har sina unika prestandaegenskaper. Trots den extra komplexitet som är förknippad med den integrala termen är PI-regulatorn den form som används mest inom industrin. Den ger förbättrad Set Point Tracking i förhållande till Proportional-Only Control och är väl lämpad för de störningar som drabbar många industriella processtyrningstillämpningar.

Proportional-Only – eller P-Only Control – behandlades i ett tidigare inlägg. Även om P-Only Control är lätt att implementera och erbjuder fördelar i vissa tillämpningar, har den klart begränsningar. Den främsta av dessa begränsningar är dess benägenhet för offset – skillnaden mellan en styrslingas börvärde och dess inmatning (dvs. fel) som ofta är resultatet av en ihållande störning. Eftersom många industriella tillämpningar både är utsatta för frekventa störningar och kräver en snävare uppföljning av setpointet är P-Only Control ofta otillräcklig.PI-formen av regulatorn ger en värdefull korrigering av offset. I stället för att reagera på felvärdet vid en viss tidpunkt summerar den integrala termen kontinuerligt felet, antingen genom att lägga till felet till reglerutgången (CO) när det ligger under börvärdet eller genom att subtrahera felet när CO ligger över börvärdet. Integraltermen förblir konstant endast när processvariabeln (PV) är lika med börvärdet. En reglerares integralverkan kan ses som ett ackumulerat inflytande över tiden baserat på hur länge och hur långt bort den uppmätta PV:n är från börvärdet, och den tjänar till att skjuta eller dra PV:n tillbaka till börvärdet.

Inom processindustrierna är PI-reglering den dominerande formen av PID som används i dag. Även om PI och användningen av Integral är ett effektivt verktyg för att motverka Offset, innebär PI och användningen av Integral fortfarande vissa utmaningar:

Ökat komplexitet

Det finns ingen tvekan om det – att introducera termen Integral ökar komplexiteten i inställningen av styrslingan. De två termerna – Gain och Integral – interagerar med varandra, vilket gör det till en utmaning att komma fram till de värden som är “bäst” för att uppfylla slingans unika kontrollmål. Även erfarna praktiker kan luras att justera fel term när deras analys baseras på visuell inspektion av trenddata.

Reset Windup

Det är möjligt att Integral Error kan bli för stort och bli nonsens. Tänk på ett värde för Integral Error som kräver att en viss styrslingas slutliga styrelement – en ventil i sig – ska öppna 120 %. Ett sådant tillstånd kallas “Windup”. I en sådan situation kan regulatorn inte reglera processen förrän felet byter tecken och krymper tillräckligt mycket. Trots den ökade komplexiteten är PI-reglering den överlägset dominerande formen av PID som används inom industrin. Den är mycket effektiv när det gäller att korrigera fel som är förknippade med offset och ger överlägsna resultat när det gäller att följa setpointen.Är du redo att ta din anläggning till nästa nivå?