При выборе ключевого компонента управления (или "мозга управления") для вашей промышленной системы управления, например, для контроля постоянной температуры, у вас есть два варианта: ПИД-регуляторы и ПЛК.
Что же представляют собой эти два продукта? В чем разница между ними? И какой из них следует использовать?
В этой статье мы расскажем вам о более глубоких знаниях, чем все, что вы читали ранее.
А теперь давайте начнем!
Что такое ПИД-регулятор?
ПИД-регулятор предназначен для поддержания заданного значения в системе путем регулировки его выхода на основе трех параметров: пропорционального, интегрального и производного.
ПИД-контур управления состоит из трех основных компонентов: управляемого объекта (например, нагревательного элемента), устройства датчик который обеспечивает обратную связь в реальном времени, и сам ПИД-регулятор. Контроллер постоянно сравнивает измеренное значение с заданным и соответствующим образом регулирует выход, чтобы минимизировать ошибку.
Соответствующая настройка этих трех параметров позволяет добиться стабильного и точного управления системой.
ПИД-регуляторы широко используются в приложениях, связанных с регулированием температуры, расхода и давления.
Что такое ПЛК?
Теперь давайте узнаем, что такое ПЛК.
ПЛК расшифровывается как программируемый логический контроллер (ПЛК). Он широко используется для решения сложных задач не только ПИД-регулирования, но и последовательного управления, управления расстоянием, приближением, подсчетом и т. д.
Входы и выходы ПЛК могут быть разных типов: дискретные (включение/выключение), аналоговые (непрерывное напряжение или ток), температурные датчики, энкодерыи даже последовательные или Ethernet-пакеты данных.
Такая гибкость позволяет одному ПЛК заменить сотни проводных реле, таймеров и счетчиков и при этом уместиться в компактном корпусе, монтируемом на DIN-рейку.
Процесс работы ПЛК можно разделить на три этапа: сканирование входов, выполнение программ и обновление выходов.
Таким образом, из процесса работы видно, что ПЛК также работает по замкнутому циклу управления.
В чем разница между ПИД-регулятором и ПЛК?
Основные различия между ПИД-регулятором и ПЛК заключаются в 8 аспектах: назначение, обработка сигнала, метод управления, скорость, применение, стоимость, программируемость и удобство использования.
В следующей таблице мы подробно сравним эти 8 аспектов:
| Артикул | ПИД-регулятор | ПЛК |
|---|---|---|
|
Назначение |
Используется для решения простых одиночных задач, таких как контроль постоянной температуры, контроль постоянного давления, контроль постоянного расхода и т.д. |
Используется для решения не только простых одиночных задач, но и сложных последовательных задач или задач управления процессом, например: управление розливом бутилированной воды, процесс которого выглядит так: пустая бутылка → розлив → укупорка → этикетирование → упаковка. |
|
Обработка сигналов |
ПИД-регулятор принимает только непрерывные аналоговые сигналы - обычно термопары, ТДС, 4-20 мА или 0-10 В от датчиков температуры, давления или расхода. |
ПЛК, напротив, обрабатывает как эти аналоговые сигналы, так и дискретные (вкл/выкл) входы, такие как кнопки, датчики приближения и концевые выключатели; при наличии соответствующего модуля он также может считывать высокоскоростные последовательности импульсов с инкрементальных поворотных энкодеров. |
|
Метод управления |
Непрерывная обратная связь по времени (процентный выход пересчитывается при каждом сканировании для минимизации ошибки) |
Например, машина на основе событий/состояний: Если датчик A действителен, а датчик B недействителен, то запустите двигатель. |
|
Скорость |
От 100 миллисекунд до 500 миллисекунд. |
От миллисекунд до сотен миллисекунд, оптимизировано для интенсивного ввода-вывода. |
|
Приложение |
Печь с постоянной температурой/туннельная печь, водяной насос постоянного давления для подачи воды, автономный экструдер. |
Линии розлива/упаковки, роботы/конвейеры, управление многозонными котельными группами. |
|
Стоимость |
ПИД-регуляторы недороги, обычно их стоимость не превышает $100. |
ПЛК обычно стоят дешевле, чем $1000, благодаря своей программируемой гибкости, универсальности и способности решать сложные задачи. |
|
Программируемость |
ПИД-регуляторы предлагают только программирование на уровне параметров - заданных значений, коэффициентов усиления ПИД-регулятора, пределов выходного сигнала, порогов срабатывания сигнализации и так далее. Программируемые ПИД-регуляторы, такие как ПИД-регуляторы температуры с темпом и выдержкой, позволяют сохранять многоступенчатые профили уставок, но стратегия управления остается одним алгоритмом замкнутого контура; дополнительная функция автонастройки рассчитывает оптимальные значения ПИД для этого замкнутого контура. |
ПЛК полностью поддерживает программирование пользователя: лестничная логика, функциональные блоки или структурированный текст определяют полные машинные последовательности, позволяя сканировать сотни точек ввода/вывода и выполнять множество подпрограмм за одно сканирование. |
|
Простота использования |
Да, очень удобно пользоваться, для начала работы не требуется никаких знаний в области программирования. |
Требуется знание программирования, поэтому новичкам будет довольно сложно начать работу. |
Какой из них следует использовать?
Приведенное выше сравнение ПИД-регуляторов и ПЛК наглядно демонстрирует их ключевые различия, но что же выбрать в конечном итоге?
Вкратце:
Если вам необходимо последовательное управление, управление блокировкой или управление многоточечным вводом/выводом, вам следует выбрать ПЛК благодаря его программируемой гибкости.
Если вам нужно одноконтурное управление, непрерывное управление или управление с постоянным значением, то лучшим выбором будет ПИД-регулятор. ПИД-регуляторы недороги, относительно стабильны и не требуют опыта программирования.
Заключение
В заключение следует отметить, что ПИД-регуляторы лучше всего подходят для простых сценариев управления благодаря простоте использования. ПЛК, с другой стороны, более мощные и могут выполнять не только простое ПИД-регулирование, но и последовательное управление и другие приложения.
Если вы ищете простой в использовании ПИД-регулятор из Китая, Lorentzzi® предлагает высококачественные и конкурентоспособные по цене варианты.
Lorentzzi® специализируется на поставке высококачественных ПИД-регуляторов, твердотельных реле, контакторов переменного тока, датчиков приближения и инкрементальных поворотных энкодеров.
Свяжитесь с нами Сегодня, чтобы создать решение для промышленного управления или узнать последние цены!
