산업 온도 제어 정밀도를 향상시키려면 PID 매개변수 최적화와 센서 보정 두 가지 측면에서 시작할 수 있습니다. 다음은 구체적인 기술입니다.

PID 매개변수 최적화 팁

수동 조정법

비례 이득 (Kp): 0에서 시작하여 시스템이 진동하기 시작할 때까지 점차 증가합니다.비례이득은 현재 오차의 크기에 따라 제어출력을 제공하는데 점차 Kp를 증가하면 시스템이 오차에 더욱 민감하여 진동을 일으킬수 있다.이후 진동이 줄어들 때까지 Kp를 점차 줄여 적절한 비율 이득을 찾으면 시스템에 빠르게 응답할 수 있을 뿐만 아니라 안정도 유지할 수 있다.

포인트 타임 (Ti): Ti를 점차 늘리고 시스템의 응답 속도와 안정성을 관찰합니다.시스템이 적분 포화가 없는지, 즉 적분 항목이 시스템을 과도하게 응답하지 않도록 보장하면 시스템의 안정성과 교란 방지 능력을 향상시킬 수 있다.

미분 시간 (Td): Td를 점차 증가하고 시스템의 진동 억제 및 안정성을 관찰합니다.마이크로 세그먼트에 추가 소음이 발생하거나 시스템이 불안정하지 않도록 하십시오.그러나 너무 큰 Td는 소음을 도입하여 시스템을 불안정하게 만들 수 있으므로 Td를 조정할 때 진동 억제와 안정성 사이의 관계를 균형 있게 조절하는 데 주의가 필요합니다.

Ziegler - Nichols 방법

초기 조건 설정: 포인트 Ki 및 미분할 Kd를 0으로 설정하고 비례 Kp만 유지합니다.

임계 이득과 주기 확정: 0부터 점차 비례 이득 Kp를 증가하여 시스템에 지속적인 진동 (주기적인 출력 파동) 이 나타날 때까지 지속적인 진동 시의 비례 이득 Kpc와 진동 주기 Tpc를 기록한다. 이것은 시스템의 임계 이득과 임계 주기이다.

Ki 및 Kd 계산: Ki는 공식 Ki = 0.5·Kpc/Tpc로, Kd는 공식 Kd = 0.125·Kpc·Tpc로 계산할 수 있습니다.

매개변수 조정: 실제 필요에 따라 Kp, Ki, Kd의 값을 더 조정합니다.이 방법은 주로 1 단계 또는 2 단계 시스템에 적용되며 실제 시스템에 불안정성을 도입 할 수 있기 때문에 고급 시스템에 대해 정확하지 않을 수 있으며 사용할 때 조심해야합니다.

주파수 응답법

주파수 스캔 신호 생성: 주파수 응답법에서는 일반적으로 입력 신호로 정현파 신호를 사용합니다.

측정 시스템 특성: 정현파 신호를 시스템에 입력하여 주파수에 대응하는 시스템의 출력 폭과 위상을 측정한다.

분석 곡선: 시스템의 주파수 응답 곡선을 관찰하여 시스템의 마감 주파수, 위상 여유 등 관건적인 특성을 찾는다.

PID 매개 변수 조정: 주파수 응답 곡선의 분석 결과에 따라 PID 매개 변수를 조정하여 시스템의 주파수 응답을 성능 요구 사항에 맞게 조정합니다.일반적으로 시스템의 안정성, 응답 속도 및 간섭 방지 기능의 균형을 맞춰야 합니다.

센서 교정 기법

교정 전 준비

교정 주기 결정: 센서의 유형, 정밀도 요구사항, 사용 환경 및 중요성에 따라 교정 주기를 결정합니다.고정밀도, 핵심 공정 단계의 센서 교정 주기가 비교적 짧아 수개월에 한 번 진행될 수 있다;반면 낮은 정밀도, 중요하지 않은 위치의 센서 교정 주기는 상대적으로 길어 1년에 한 번 이상 진행될 수 있다.

도구 및 장치 준비: 센서 유형에 따라 표준 교정 장치 또는 교정기를 준비하여 교정된 센서보다 정밀도가 높도록 합니다.또한 적절한 케이블 또는 케이블을 준비하여 센서와 교정 장치의 연결이 견고하고 신호 전송이 방해되지 않도록 합니다.

센서 검사: 교정 전에 센서가 파손, 변형 또는 부식 흔적이 없도록 외관 검사를 해야 한다.센서 모델과 시스템 요구 사항이 일치하는지 확인하여 교체된 센서가 사용 요구 사항을 충족하는지 확인합니다.

교정 단계

환경조건제어: 센서를 교정실내에 배치하여 실내온도, 습도 등 환경매개변수가 안정적이고 교정요구에 부합되도록 확보한다.

연결 및 설정: 센서를 연결 선재를 통해 교정 장치에 연결하여 연결이 튼튼한지 확인합니다.교정 설비의 조작 매뉴얼에 따라 해당하는 교정 매개 변수를 설정한다. 예를 들어 측정 거리, 정밀도 등급 등이다.

영점 교정: 변위 센서나 중량 센서와 같은 일부 센서에 대해 먼저 이론적 영점을 확인한다.교정 장치를 통해 센서를 0점 상태 (예: 무압력, 무변위 등) 에 놓고 센서 내부 매개변수를 조정하여 출력 신호가 이론 0점과 일치하도록 합니다.

만체거리 교정: 센서를 만체거리 상태 (예: 최대 압력, 최대 변위 등) 에 놓고 교정 장치의 판독을 관찰하고 기록합니다.교정 장치의 지시에 따라 센서 내부 매개변수를 조정하여 출력 신호가 표준 값과 일치하거나 오차가 허용 범위 내에 있도록 합니다.

평가 교정 결과: 계산된 오차를 센서 설명서 또는 시스템 요구 사항의 오차 한도와 비교하여 교정 결과의 합격 여부를 평가한다.교정 프로세스의 모든 데이터, 차트 및 평가 결과를 상세히 기록하고 아카이빙하여 후속 참조나 추적에 대비합니다.

특수 교정 방법

비교 교정: 교정할 센서를 알려진 정밀도의 표준 센서와 비교 측정합니다.동일한 조건에서 동일한 물리량을 측정하고 양자의 출력 차이를 비교하여 교정된 센서를 조정합니다.

절대 교정: 센서를 정확도가 알려진 표준 물질 또는 표준 기구를 사용하여 직접 교정합니다.예를 들어 온도 센서의 경우 표준 온도계를 사용하여 교정할 수 있습니다.압력 센서의 경우 표준 압력원을 사용하여 교정할 수 있습니다.

온라인 보정: 센서가 정상적으로 작동하는 상태에서 특정 장치 및 방법을 통해 보정됩니다.이 방법은 센서의 분해와 설치를 줄이고 교정 효율을 높일 수 있지만 전문적인 온라인 교정 장비와 기술이 필요하다.

교정 후 유지 관리

정기적인 청소: 센서 표면을 정기적으로 청소하고 먼지, 기름 오염물 및 기타 오염물을 제거합니다.깨끗한 부드러운 천이나 전용 세정제를 사용하여 청소할 수 있지만 센서의 민감한 부품을 손상시키지 않도록 주의해야 한다.

보호 조치: 고온, 고습도, 부식성 환경 등 열악한 환경에서 사용되는 센서에 대해 보호 덮개 설치, 부식 방지 재료 사용 등 상응하는 보호 조치를 취해야 한다.

정기 점검: 센서의 외관이 손상되거나 변형되거나 느슨해지지 않았는지 정기적으로 확인합니다.연결 회선이 정상인지, 단선·단락이나 접촉 불량 등은 없는지 점검한다.

기능 테스트: 테스트 장비 또는 아날로그 신호 소스를 사용하여 센서의 측정 정밀도와 안정성을 테스트합니다.