Ένας ελεγκτής αναλογικού-ολοκληρωτικού παραγώγου, γνωστός ως ελεγκτής PID για συντομία, είναι ένας τύπος συσκευής που χρησιμοποιείται συχνά σε συστήματα ελέγχου. Αυτά τα συστήματα ελέγχουν άλλες συσκευές ή συστήματα και ο ελεγκτής PID βοηθά στη ρύθμιση σημαντικών μεταβλητών εντός του συστήματος ελέγχου. Μπορεί να επηρεάσει μόνο μία ή πολλές συσκευές ταυτόχρονα. Συνήθως χρησιμοποιείται στον βιομηχανικό και μεταποιητικό τομέα.
Για να κατανοήσετε τι κάνει ο ελεγκτής PID και γιατί είναι τόσο πλεονέκτημα, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ένα παράδειγμα από την καθημερινή ζωή. Όταν μια ιδιοκτήτρια σπιτιού κρυώνει, ρυθμίζει τον θερμοστάτη για τη μονάδα θέρμανσης στο σπίτι της στην επιθυμητή θερμοκρασία. Η θερμοκρασία στην οποία βρίσκεται το σπίτι αυτή τη στιγμή είναι γνωστή ως μεταβλητή διαδικασίας. Μια μεταβλητή είναι απλώς ένας παράγοντας, όπως η θερμοκρασία του σπιτιού, που μπορεί να αλλάξει με την πάροδο του χρόνου.
Η ιδανική θερμοκρασία στην οποία ο ιδιοκτήτης του σπιτιού έχει ρυθμίσει τον θερμοστάτη της είναι γνωστή ως σημείο ρύθμισης. Η μεταβλητή διεργασίας και το σημείο ρύθμισης μπορεί να είναι ίδια σε μια δεδομένη στιγμή. Εάν η τρέχουσα θερμοκρασία του σπιτιού είναι στην επιθυμητή θερμοκρασία, θα είναι η ίδια. Σε αντίθεση με το σημείο ρύθμισης, ωστόσο, η μεταβλητή διεργασίας μπορεί να αλλάξει. Αυτό συμβαίνει όταν το σπίτι είναι πολύ ζεστό ή πολύ κρύο.
Αυτοί οι δύο όροι, η μεταβλητή διεργασίας και το σημείο ρύθμισης, είναι οι ίδιοι όροι που χρησιμοποιούνται για να εκφράσουν τον τρόπο λειτουργίας ενός ελεγκτή PID. Ο ελεγκτής έχει ρυθμιστεί να ελέγχει μια μεταβλητή, είτε αυτή είναι η θερμοκρασία είτε μια διαφορετική πτυχή του συστήματος που έχει τον έλεγχο. Ο ελεγκτής προσπαθεί να βρει την καλύτερη λύση για τη διατήρηση αυτής της μεταβλητής στο επιθυμητό σημείο ρύθμισης.
Υπάρχουν διαφορές μεταξύ του ελεγκτή PID και των κανονικών ελεγκτών στον τρόπο λειτουργίας τους. Ο ελεγκτής PID χρησιμοποιεί έναν προηγμένο τύπο για να προσπαθήσει να αποτρέψει τυχόν σφάλματα. Αυτό διασφαλίζει ότι οι συσκευές ή τα συστήματα που ελέγχονται λειτουργούν όσο το δυνατόν άψογα.
Αυτός ο τύπος είναι γνωστός ως αλγόριθμος. Ένας αλγόριθμος κατευθύνει ενέργειες με βάση το τι συμβαίνει. Ο αλγόριθμος θα έχει συγκεκριμένες οδηγίες για το πώς να αντιδρά σε ορισμένες αλλαγές. Είναι παρόμοιο με ένα κουίζ περιοδικού που κάνει ερωτήσεις και στη συνέχεια χρησιμοποιεί βέλη για να κατευθύνει τον αναγνώστη στην επόμενη ερώτηση με βάση την απάντησή του στην προηγούμενη ερώτηση. Με αυτόν τον τρόπο, ένας αλγόριθμος είναι μια σειρά από διαφορετικές διαδικασίες που μπορούν να ακολουθηθούν ή να τροποποιηθούν με βάση το τι κάνει η συσκευή που λαμβάνει τις παραγγελίες.
Τέλος, ο ελεγκτής PID συμμετέχει σε έναν βρόχο ανάδρασης. Οι πληροφορίες αποστέλλονται από τον ελεγκτή, λαμβάνονται από τις συσκευές και οι πληροφορίες από τις συσκευές αποστέλλονται πίσω στον ελεγκτή. Στη συνέχεια, ο ελεγκτής αποφασίζει πώς να προχωρήσει με βάση τις πληροφορίες που λαμβάνει και τις στέλνει, δημιουργώντας έναν συνεχή βρόχο.
Ένα βασικό πλεονέκτημα ξεχωρίζει πάνω από τα υπόλοιπα όταν χρησιμοποιείτε ελεγκτή PID. Μπορεί να ελέγχει διάφορα συστήματα ή συσκευές με μικρή ανθρώπινη αλληλεπίδραση. Αυτό όχι μόνο επιτρέπει στους εργαζόμενους να επικεντρωθούν σε άλλες εργασίες, αλλά επιτρέπει επίσης την εκτέλεση πολλών διεργασιών ταυτόχρονα. Το μειονέκτημα αυτής της μεθόδου προέρχεται από το γεγονός ότι ο ελεγκτής πρέπει να είναι συντονισμένος, που σημαίνει ότι οι οδηγίες που του λένε τι να κάνει πρέπει να τροποποιηθούν, για να διατηρηθεί η σωστή λειτουργία του. Για να γίνει αυτό, απαιτούνται προηγμένες γνώσεις για τη ρύθμιση αυτού του τύπου ελεγκτή για την αποφυγή σφαλμάτων.