تفریق متناسب-انٹیگرل کنٹرولر ایک ایسا آلہ ہے جو خودکار نظاموں میں نصب کیا جاتا ہے تاکہ ایک دیئے گئے پیرامیٹر کو برقرار رکھا جا سکے جو تبدیل کرنے کے قابل ہو۔
پہلی نظر میں، سب کچھ الجھا ہوا ہے، لیکن PID کنٹرول کو ڈمی کے لیے بھی سمجھا جا سکتا ہے، یعنی وہ لوگ جو الیکٹرانک سسٹمز اور آلات سے بالکل واقف نہیں ہیں۔
مواد
پی آئی ڈی کنٹرولر کیا ہے؟
PID کنٹرولر ایک ایسا آلہ ہے جو لازمی تاثرات کے ساتھ کنٹرول لوپ میں بنایا گیا ہے۔ یہ سیٹ پوائنٹس کی سیٹ لیول کو برقرار رکھنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے، جیسے کہ ہوا کا درجہ حرارت۔
یہ آلہ سینسرز یا سینسر سے موصول ہونے والے ڈیٹا کی بنیاد پر کنٹرول ڈیوائس کو کنٹرول یا آؤٹ پٹ سگنل فراہم کرتا ہے۔ کنٹرولرز کے پاس عارضی عمل کی درستگی اور کام کے معیار کی اعلی شرح ہوتی ہے۔
پی آئی ڈی کنٹرولر کے تین گتانک اور آپریشن کے اصول
پی آئی ڈی کنٹرولر کا کام دی گئی سطح پر کنٹرول شدہ متغیر کو برقرار رکھنے کے لیے درکار طاقت کی مقدار کا آؤٹ پٹ سگنل فراہم کرنا ہے۔ اشارے کا حساب لگانے کے لیے، ایک پیچیدہ ریاضیاتی فارمولہ استعمال کیا جاتا ہے، جس میں 3 عددی اعداد شامل ہوتے ہیں - متناسب، لازمی، تفریق۔
آئیے ہم پانی کے ساتھ ایک کنٹینر کو ضابطے کی چیز کے طور پر لیتے ہیں، جس میں بھاپ کے ساتھ والو کے کھلنے کی ڈگری کو ایڈجسٹ کرکے درجہ حرارت کو مقررہ سطح پر برقرار رکھنا ضروری ہے۔
متناسب جزو ان پٹ ڈیٹا کے ساتھ اختلاف کے وقت ظاہر ہوتا ہے۔ سادہ الفاظ میں، یہ اس طرح لگتا ہے - اصل درجہ حرارت اور مطلوبہ درجہ حرارت کے درمیان فرق لیا جاتا ہے، ایڈجسٹ قابل عدد سے ضرب کیا جاتا ہے اور ایک آؤٹ پٹ سگنل حاصل ہوتا ہے، جو والو پر لاگو کیا جانا چاہئے. وہ. جیسے ہی ڈگری گرتی ہے، حرارتی عمل شروع ہوتا ہے، وہ مطلوبہ نشان سے اوپر اٹھتے ہیں - یہ بند ہوجاتا ہے یا ٹھنڈا بھی ہوجاتا ہے۔
اس کے بعد لازمی جزو آتا ہے، جو ہمارے درجہ حرارت کو ایک مقررہ سطح پر برقرار رکھنے پر ماحولیات یا دیگر پریشان کن اثرات کی تلافی کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔ چونکہ ہمیشہ اضافی عوامل ہوتے ہیں جو کنٹرول کیے جانے والے آلات پر اثرانداز ہوتے ہیں، اس لیے متناسب جزو کا حساب لگانے کے لیے ڈیٹا موصول ہونے کے وقت سے اعداد و شمار پہلے ہی تبدیل ہو رہے ہیں۔ اور بیرونی اثر و رسوخ جتنا زیادہ ہوگا، اشارے کے اتار چڑھاؤ اتنے ہی مضبوط ہوں گے۔ بجلی کے اضافے ہوتے ہیں۔
انٹیگرل جزو ماضی کے درجہ حرارت کی قدروں کی بنیاد پر کوشش کرتا ہے کہ اگر یہ بدل گیا ہو تو اس کی قدر واپس کرے۔ ذیل میں ویڈیو میں اس عمل کو مزید تفصیل سے بیان کیا گیا ہے۔
اور پھر ریگولیٹر کا آؤٹ پٹ سگنل، عدد کے مطابق، درجہ حرارت کو بڑھانے یا کم کرنے کے لیے لگایا جاتا ہے۔ وقت گزرنے کے ساتھ، بیرونی عوامل کی تلافی کرنے والی قدر کا انتخاب کیا جاتا ہے، اور چھلانگیں غائب ہو جاتی ہیں۔
انٹیگرل کو جامد غلطی کا حساب لگا کر غلطیوں کو ختم کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ اس عمل میں سب سے اہم چیز صحیح عدد کا انتخاب کرنا ہے، بصورت دیگر خرابی (بے مماثلت) بھی لازمی جز کو متاثر کرے گی۔
پی آئی ڈی کا تیسرا جزو تفریق کرنے والا ہے۔ یہ نظام پر اثرات اور تاثرات کے درمیان ہونے والی تاخیر کے اثر و رسوخ کی تلافی کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔ متناسب کنٹرولر اس وقت تک بجلی فراہم کرتا ہے جب تک کہ درجہ حرارت مطلوبہ سطح تک نہ پہنچ جائے، لیکن جب معلومات آلہ تک پہنچتی ہے، خاص طور پر بڑی قدروں پر، ہمیشہ غلطیاں ہوتی ہیں۔ یہ ضرورت سے زیادہ گرمی کا باعث بن سکتا ہے۔ تفریق تاخیر یا ماحولیاتی اثرات کی وجہ سے ہونے والے انحراف کی پیش گوئی کرتا ہے اور پہلے سے فراہم کردہ طاقت کو کم کرتا ہے۔
پی آئی ڈی کنٹرولر ٹیوننگ
PID کنٹرولر ٹیوننگ 2 طریقوں سے کی جاتی ہے:
- ترکیب کا مطلب نظام کے ماڈل پر مبنی پیرامیٹرز کا حساب کتاب ہے۔ یہ ترتیب درست ہے، لیکن خودکار کنٹرول کے نظریہ کے بارے میں گہرے علم کی ضرورت ہے۔ یہ صرف انجینئرز اور سائنسدانوں کے تابع ہے۔ چونکہ یہ کھپت کی خصوصیات کو دور کرنے اور حسابات کا ایک گروپ بنانا ضروری ہے۔
- دستی طریقہ آزمائش اور غلطی پر مبنی ہے۔ ایسا کرنے کے لیے، پہلے سے تیار شدہ سسٹم کے ڈیٹا کو بنیاد کے طور پر لیا جاتا ہے، ریگولیٹر کے ایک یا زیادہ گتانک میں کچھ ایڈجسٹمنٹ کی جاتی ہے۔ حتمی نتیجہ کو آن کرنے اور مشاہدہ کرنے کے بعد، پیرامیٹرز کو صحیح سمت میں تبدیل کیا جاتا ہے۔ اور اسی طرح کارکردگی کی مطلوبہ سطح تک پہنچنے تک۔
تجزیہ اور ٹیوننگ کا نظریاتی طریقہ عملی طور پر شاذ و نادر ہی استعمال ہوتا ہے، جس کی وجہ کنٹرول آبجیکٹ کی خصوصیات سے لاعلمی اور ممکنہ پریشان کن اثرات کا ایک گروپ ہے۔ نظام کی نگرانی پر مبنی تجرباتی طریقے زیادہ عام ہیں۔
ریگولیٹر کے قابلیت کو ایڈجسٹ کرنے کے پروگراموں کے کنٹرول کے تحت جدید خودکار عمل کو خصوصی ماڈیول کے طور پر لاگو کیا جاتا ہے۔
پی آئی ڈی کنٹرولر کا مقصد
پی آئی ڈی کنٹرولر کو مطلوبہ سطح پر ایک خاص قدر کو برقرار رکھنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے - درجہ حرارت، دباؤ، ٹینک میں سطح، پائپ لائن میں بہاؤ، کسی چیز کا ارتکاز وغیرہ، ایکچیوٹرز پر کنٹرول ایکشن کو تبدیل کرکے، جیسے خودکار کنٹرول والوز، اس کی ترتیب کے لیے متناسب، انضمام، تفریق مقدار کا استعمال۔
استعمال کا مقصد ایک درست کنٹرول سگنل حاصل کرنا ہے جو بڑی صنعتوں اور یہاں تک کہ پاور پلانٹ کے ری ایکٹرز کو بھی کنٹرول کرنے کے قابل ہو۔
درجہ حرارت کنٹرول کی مثال
درجہ حرارت کو کنٹرول کرنے کے لیے اکثر پی آئی ڈی کنٹرولرز کا استعمال کیا جاتا ہے، آئیے ٹینک میں پانی گرم کرنے کی ایک سادہ سی مثال لیں اور اس خودکار عمل پر غور کریں۔
کنٹینر میں ایک مائع ڈالا جاتا ہے، جسے مطلوبہ درجہ حرارت پر گرم کیا جانا چاہیے اور ایک دی گئی سطح پر برقرار رکھا جانا چاہیے۔ ٹینک کے اندر درجہ حرارت کا سینسر نصب ہے۔ تھرموکوپل یا مزاحمتی تھرمامیٹر اور براہ راست پی آئی ڈی کنٹرولر سے منسلک ہے۔
مائع کو گرم کرنے کے لیے، ہم بھاپ فراہم کریں گے، جیسا کہ نیچے دی گئی تصویر میں دکھایا گیا ہے، ایک خودکار کنٹرول والو کے ساتھ۔ والو خود ہی ریگولیٹر سے سگنل وصول کرتا ہے۔آپریٹر پی آئی ڈی کنٹرولر میں درجہ حرارت سیٹ پوائنٹ ویلیو داخل کرتا ہے، جسے ٹینک میں برقرار رکھنا ضروری ہے۔
اگر کنٹرولر کے گتانک درست طریقے سے سیٹ نہیں کیے گئے ہیں، تو پانی کے درجہ حرارت میں چھلانگ لگ جائے گی، والو یا تو مکمل طور پر کھلا یا مکمل طور پر بند ہو جائے گا۔ اس صورت میں، یہ ضروری ہے کہ پی آئی ڈی کنٹرولر کے گتانک کا حساب لگانا اور انہیں دوبارہ درج کرنا۔ اگر سب کچھ صحیح طریقے سے کیا جاتا ہے، تو تھوڑی دیر کے بعد سسٹم اس عمل کو ختم کر دے گا اور ٹینک میں درجہ حرارت ایک مقررہ سطح پر برقرار رہے گا، جبکہ کنٹرول والو کے کھلنے کی ڈگری درمیانی پوزیشن میں ہوگی۔
ملتے جلتے مضامین:
