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스테파노 Stefano

15-11-25 19:16

(1) 공정제어기가 실제로 안정하게 동작할 수 있으려면 System의 Capacity Factor, Sampling Rate, 감지기의 감지 속도에 PID Parameter가 적절하게 조절되어 있어야 할 것입니다.

제어계의 안정성을 점검하는 방법은 복잡한 일이지만 개념적 PID Parameter를 나열하면 다음과 같습니다.

비례상수(P): p(t) = Kc*e(t) + p_bias, Kc=Controller Gain (=0.5~2.5 정도); Proportional Band = 100%/Kc,
적분상수(I): p(t) = (1/τi)*∫e(t)dt + p_bias, τi =Integral Time = Reset Time
미분상수(D): p(t) = τd*de(t)/dt + p_bias, τd =Derivative Time

(2) 비례제어 상수
설정치와 현재값이 어느 정도 멀리 벗어나 있느냐에 따라 그에 비례하여 출력을 나타내는 값이 비례제어기 출력이고 그 때의 비례상수값에 따라 출력의 영향을 가장 많이 가지는 편입니다. 이 때 사용되는 비례상수 Kc를 Controller의 Gain이라하는데 보통 0.5~2.5 정도 범위에 맞추면 됩니다. Control Valve가 너무 크게 Sizing 된 경우라면 Kc값을 아주 낮추어 주어야 하지요.

Gain값의 역수를 PB(Proportional Band)라고 하는데 %단위로 나타냅니다. Control Valve가 너무크다면 PB값을 200% 와 같이 크게 취하고 작다면 40%와 같이 낮게 합니다.

(2) 적분제어 상수
설정치로부터 벗어난 에러가 얼마나 오래 지속되는가에 따라 그에 비례하여 출력을 나타내는 기능을 적분제어기가 가지고 있습니다. 에러값을 시간에 대해 적분한 값에 비례하는 출력으로 신속히 안정화가 일어나도록 하려면 적분상수(τi) 값을 줄여주고 서서히 안정화 되도록 하려면 상수값을 키워줍니다.

(3) 미분제어 상수
Set Point를 크게 변화시키고 안정화 과정을 추종하려면 우선 미분기능을 정지시켜두고 (즉 τd 값을 0으로 두고) 어느 정도 시키고 나서 미분상수를 적용하는 것이 안전합니다. 왜냐하면 갑자기 설정치값이 크게 번하여 미분동작에 의한 효과가 너무크게 나타나기 때문이지요.

(4) 전체적으로 시스템의 용량, 감지기의 감지속도, 출력기와 제어밸브의 응답속도, 밸브의 크기 등에 따라 시스템 안정화 특성이 다르기 때문에 시행오차방법을 사용하여 상수를 찾아냅니다. 시스템의 안정화 정도를 검증하는 패러미터도 있고 요즘 에는 Self-Tuning 과정을 거치면서 스스로 Parameter를 찾아내기도 합니다.

(1) 공정제어기가 실제로 안정하게 동작할 수 있으려면 System의 Capacity Factor, Sampling Rate, 감지기의 감지 속도에 PID Parameter가 적절하게 조절되어 있어야 할 것입니다.

제어계의 안정성을 점검하는 방법은 복잡한 일이지만 개념적 PID Parameter를 나열하면 다음과 같습니다.

비례상수(P):  p(t) = Kc*e(t) + p_bias,            Kc=Controller Gain (=0.5~2.5 정도);  Proportional Band = 100%/Kc,  
적분상수(I):   p(t) = (1/τi)*∫e(t)dt + p_bias,   τi =Integral Time = Reset Time
미분상수(D):  p(t) = τd*de(t)/dt + p_bias,      τd =Derivative Time

(2) 비례제어 상수  
설정치와 현재값이 어느 정도 멀리 벗어나 있느냐에 따라 그에 비례하여 출력을 나타내는 값이 비례제어기 출력이고 그 때의 비례상수값에 따라 출력의 영향을 가장 많이 가지는 편입니다.  이 때 사용되는 비례상수 Kc를 Controller의 Gain이라하는데 보통 0.5~2.5 정도 범위에 맞추면 됩니다.   Control Valve가 너무 크게 Sizing 된 경우라면 Kc값을 아주 낮추어 주어야 하지요.

Gain값의 역수를 PB(Proportional Band)라고 하는데 %단위로 나타냅니다.  Control Valve가 너무크다면 PB값을 200% 와 같이 크게 취하고 작다면 40%와 같이 낮게 합니다.

(2) 적분제어 상수
설정치로부터 벗어난 에러가 얼마나 오래  지속되는가에 따라 그에 비례하여 출력을 나타내는 기능을 적분제어기가 가지고 있습니다.  에러값을 시간에 대해 적분한 값에 비례하는 출력으로 신속히 안정화가 일어나도록 하려면 적분상수(τi)  값을 줄여주고  서서히 안정화 되도록 하려면 상수값을 키워줍니다.

(3) 미분제어 상수
Set Point를 크게 변화시키고 안정화 과정을 추종하려면 우선 미분기능을 정지시켜두고 (즉  τd 값을 0으로 두고) 어느 정도 시키고 나서 미분상수를 적용하는 것이 안전합니다.   왜냐하면 갑자기 설정치값이 크게 번하여 미분동작에 의한 효과가 너무크게 나타나기 때문이지요.

(4) 전체적으로 시스템의 용량, 감지기의 감지속도, 출력기와 제어밸브의 응답속도, 밸브의 크기 등에 따라 시스템 안정화 특성이 다르기 때문에 시행오차방법을 사용하여 상수를 찾아냅니다.  시스템의 안정화 정도를 검증하는 패러미터도 있고 요즘 에는 Self-Tuning 과정을 거치면서 스스로 Parameter를 찾아내기도 합니다.