W dzisiejszych czasach istnieje wiele urządzeń i elementów wykorzystywanych do automatyzacji różnych procesów w życiu codziennym, produkcji, przemyśle i nie tylko. Okazuje się, że bardzo ważną rolę odgrywają specjalne urządzenia regulacyjne wykorzystywane w wielu systemach i układach. Dzięki nim wiele takich systemów pracuje w trybie automatycznym i nie trzeba ich co chwilę kontrolować.

Urządzeniem, które pozwala na automatyzację działań wielu sprzętów i systemów jest tak zwany regulator PID. Jest to specjalny regulator proporcjonalno-całkująco-różniczkujący stosowany w różnych układach regulacji i składa się on z trzech członów (każda z liter w skrócie PID oznacza jeden z członów). Głównym zadaniem takiego sprzętu jest utrzymanie wyjściowej wartości na ustalonym poziomie. Jest to tak zwana wartość zadana.

Jak wygląda działanie regulatora typu PID

Wspomniana wyżej wartość lub sygnał zadany to nic innego jak na przykład napięcie zasilające elektryczną jednostkę napędową, zasilanie pompy wodnej, dopływ paliwa do silnika spalinowego, itp. Oznacza to, że regulator PID może być z powodzeniem wykorzystywany do kontroli pracy różnych pomp, silników, układów elektrycznych, utrzymywania odpowiedniej temperatury i do wielu innych zastosowań. Sygnałem wyjściowym dla takiego urządzenia może być na przykład prędkość obrotowa. Nowoczesny regulator PID działa w taki sposób, że układ samodzielnie będzie powracał do wartości zadanej, nawet w przypadku pojawienia się zakłóceń, takich jak na przykład większe obciążenie silnika czy też pompy. Innymi słowy sprzęt taki pozwala na automatyczne utrzymywanie zadanych parametrów.

Co jeszcze należy wiedzieć?

Oczywiście każdy z członów PID może być z powodzeniem stosowany jako oddzielny regulator, więc na rynku można znaleźć również regulatory PI, PD, P, itp. Wspomniany wyżej regulator PID zyskuje jednak dużą popularność ze względu na mnogość zastosowań. Bardzo ważnym pojęciem związanym z działaniem takiego regulatora jest tak zwany „uchyb”, czyli różnica wartością sygnału, a wartością zadaną. Każdy z członów w regulatorze typu PID odpowiada za coś innego:

  • Człon P odpowiada za kompensację bieżącego uchybu.
  • Człon I kompensuje uchyby, które wystąpiły i nagromadziły się w przeszłości.
  • Człon D kompensuje przewidywane uchyby, które mogą pojawić się w przyszłości.

Suma ważona tych trzech powyższych działań tworzy sygnał przekazywany do członu wykonawczego, na podstawie którego następuje regulacja danego procesu (zwiększana jest moc grzejnika, zmieniane jest położenie zaworu regulacyjnego, itp.). To właśnie dzięki takiemu sprzętowi, w pomieszczeniach panuje temperatura na zadanym poziomie (nie jest ani mniejsza ani większa), silniki pracują równo niezależnie od obciążeń, itp.

Regulator PID jest najpopularniejszym rodzajem sprzętu regulacyjnego wykorzystywanego w około 90% instalacji automatycznych. Wyposażenie to jest stosowane nie tylko w domach, ale cieszy się również ogromną popularnością wśród przedstawicieli branży przemysłowej. Na rynku dostępnych jest wiele takich urządzeń, a ich znalezienie nie powinno stanowić problemu dla nikogo.