בקרת PID על קצה המזלג.
בדומה לנהיגה ברכב לנהג יש שליטה על מהירות הרכב, לוחץ את דוושת הגז כדי להאיץ, באפשרותו להוריד את הרגל כדי לשייט ולוחץ על הבלם כדי להאט ולעצור. במקרה המתואר הבקר הוא הנהג.
צריך לזכור שהבקרה היא בקרה בסוג סגור, תמיד יש משוב ותיקון התהליך
הבקרה מחולקת ל 3 חלקים שביחד מביאים את המערכת לאיזון:
P- פרופורציונלי, מתקן את השגיאה בצורה פרופורציונלית.
שגיאה- היא בעצם ההפרש בין המצוי לרצוי.
לדוגמה נוהג מעל ללא מד מהירות לוחץ על הגז ומוריד את הרגל מהגז ובעצם "מפמפם" לאורך הנסיעה.
I- אינטגרלי, אינטגרל בזמן לתיקון פרופורציונלי על שגיאת העקיבה ובכך להבטיח שגיאת מצב מתמיד אפסית. תחום זה לומד את "תיקוני העבר" במערכת ומנסה לצמצם את השגיאה העתידית.
לדוגמה התקנת שעון המהירות ברכב במקום להגיע ל 100 בכביש של 70 המערכת מאפשרת לשמור את הנסיעה בתחום ה 70 ומצמצמת את כמות ה"פמפומים".
D- דיפרנציאלי, תיקון פרופורציונלי לנגזרת בזמן של השגיאה כך מוסיפה הבקרה ריסון למערכת ומונע תגובת יתר.
במערכות הבקרה משתמשים לרוב ב 1 או ב 2 מהמדידות מעלה.
כדי להשיג תוצאות יעילות יותר לדוגמה בקר P או PI או PID לעיתים נדירות ו PD בשימוש למנועי סרוו.
לדוגמה:
אות משוב לנהג בתחום ה 0.25 קמ"ש כך שהרכב יציב ותחושת ה"פמפום" נעלמת.
אז מה עושים עם ה PID?
בעבר היו מגיעים המפעילים אל התהליך ומסתכלים על מד החום חוזרים אל חדר הבקרה מדווחים ומשנים פקודה בתהליך כדי להוריד את החום. ושוב חוזרים על התהליך לחימום וקירור.
בתהליכים אלו אחוזי השגיאה היו גבוהים, חימום יתר או חוסר חום.
במערכות הבקרה היום אנחנו מגדירים ערך רצוי שאליו הבקרה צריכה להגיע ולשמור עליה.
דוגמה נוספת:
בשימוש עם משאבות במערכות מים לשמירת טמפרטורה, מפוחים לשמירת לחץ אוויר או טמפרטורה וכו'.
ההגדרה נעשית בערכים אנלוגים, מתבצעת הגדרה של גבולות עליון ותחתון, כאשר האות הנמדד נמצא בתוך התחום.
לדוגמה בתנור כבשן כאשר הערך יורד מתחת לגבול התחתון (טמפרטורה צונחת) יוצא אות מהבקרה להאיץ את המפוח . הערך עובר את הגבול העליון המערכת מנתקת את האות והמפוח מאט עד לכדי עצירה ומפסיק את פעולת החימום.
דוגמה נוספת לשימוש בבקרת pid היא שמירת לחץ בצנרת מים: כאשר אין דרישה המערכת במצב שינה. פתיחת ברז גורמת לצניחת לחץ במערכת והרגש לחץ משנה את ערכו, המערכת יוצאת ממצב שינה ומעבירה אות הפעלה לווסת שנכנס לעבודה במהירות איטית ומעלה את המהירות עפ"י הדרישה ובעצם מגביר את הלחץ, המהירות עולה עד אשר הערכים שוב נפגשים (הרצוי והמצוי שווים) והווסת מוריד את המהירות לשמירה על הלחץ. המערכת מזהה כי הברז נסגר והלחץ הנמדד בצנרת הגיע עד לסף העליון והמערכת מבטלת את האות שמעבירה את הווסת למצב שינה והתהליך נעצר.
עצירת המשאבה עדיפה מאשר עבודה ברמת נצילות נמוכה. *ניתן להגדיר מצב שינה כמהירות קבועה נמוכה ממהירות העבודה. לדוגמה במסועים בהם יש מרווחים בזמני העמסה. או הגברת והקטנת הובלת גז אל מבער בדוד קיטור ועוד….
*הערה: בווסתי המהירות ניתן להשתמש בבקרת pid אך ורק בבקרה מרחוק.
