Hệ thống bộ điều khiển nhiệt độ PID được thiết kế theo nguyên tắc: - Thiết bị cài đặt (PLC hoặc bộ điều khiển)
- Cơ cấu chấp hành (thiết bị gia nhiệt hoặc van điều khiển)
- Thiết bị đo hồi tiếp (thiết bị đo như cảm biến nhiệt độ, cảm biến áp suất)
Hình 10 Nguyên tắc thiết kế hệ thống điều khiển nhiệt độ bằng PID
Một hệ thống điều khiển nhiệt độ PID bằng PLC với các thiết bị: PLC, cảm biến đo nhiệt độ và thiết bị gia nhiệt. Các hệ số PI – PD – PID được mô phỏng bằng các thuật toán điều khiển trong PLC giúp dể hình dung hơn về điều khiển nhiệt độ PID.
Hình 11 Cách thức hoạt động của bộ điều khiển PID
Cách thức hoạt động của bộ điều khiển PID Khi chọn giá trị set point hay còn gọi là giá trị cài đặt (SV). Bộ điều khiển sẽ gửi đi các thông tin điều khiển tới các thiết bị cơ cấu chấp hành. Quá trình điều khiển này sẽ là một loạt các thuật toán, yêu cầu đóng mở liên tục với thời gian nhanh hoặc chậm phụ thuộc vào hệ thống đang hoạt động. Khi nhìn vào biểu đồ điều khiển nhiệt độ tại 2000C chúng ta thấy rằng mức ON – OFF sẽ liên tục được đóng – mở tại 1980C và 2020C để đảo bảo nhiệt độ luôn giữ tại 2000C theo cài đặt.
Van điều khiển nhận tín hiệu điều khiển từ PLC thông qua thiết bị hồi tiếp là đồng hồ đo lưu lượng. Khi cần lưu lượng đi qua van là 100m3/h thì chúng ta chỉ cần điều khiển trên màn hình HMI kết nối với PLC để truyền tín hiệu xuống van điều khiển. Lưu lượng tăng hoặc giảm không phụ thuộc vào áp suất trong đường ống hay công suất của bơm nữa mà sẽ được điều khiển theo tín hiệu của đồng hồ đo lưu lượng truyền về. Như vậy việc điều khiển lưu lượng trở nên chính xác hơn mà không phụ thuộc vào công suất bơm hay áp suất đường ống khi có sự rẽ nhánh của lưu lượng