ห ว ข อ

1 . ค า ค ว า ม ค ล า ด เ ค ล อ น ข อ ง ร ะ บ บ ( S y s t e m E r r o r )

2 . ผ ล ต อ บ สน อ ง ข อ ง ร ะ บ บ ( S y s t e m R e s p o n s e )

3 . ก า ร อ อ ก แ บ บ ล ป ค ว บ ค ม ก ร ะ บ ว น ก า ร ( C o n t r o l L o o p D e s i g n )

4 . ว ธ ก า ร ค ว บ ค ม ก ร ะ บ ว น ก า ร

- การควบคมแบบ ปด – เปด (on/off - control)

- การควบคมแบบ พ (P - control)

- การควบคมแบบ พไอ (PI - control)

- การควบคมแบบ พด (PD - control)

- การควบคมแบบ พไอด (PID - control)

วธการควบคมระบบวชา อปกรณวดและควบคมในกระบวนการ

Process Instrumentation

ดร.ปรชญา มงคลไวย

Dr.PRATYA MONGKOLWAI

PAT.M.

1.คาความคลาดเคลอนของระบบ (System Error)

รปท 1. บลอกไดอะแกรมของการควบคมกระบวนการ

PAT.M.

1.คาความคลาดเคลอนของระบบ (System Error)

รปท 1. บลอกไดอะแกรมของการควบคมกระบวนการ

*คาความคลาดเคลอน มคาเทากบ

ผลตางระหว าง คา เ ปาหมาย ท

ตองการหรอคาทตงไว (set point)

กบคาสภาพกระบวนการจรงทได

จากการควบคม

PAT.M.

2.ผลตอบสนองของระบบ (System Response)

ผลตอบสนองของระบบ (System Response) คอ คณสมบตหนงทบงชถง

ความสามารถของกระบวนการ ทจะปรบสภาพการทางานใหกลบเขาสสภาวะสมดล

ไดอกครง

โดยทวไปผลตอบสนองของระบบทดทมเสถยรภาพ (stable) แบงออกไดเปน 2 ลกษณะคอ

แบบไมมการหนวง และแบบทมการหนวง

PAT.M.

3.การออกแบบลปควบคมกระบวนการ (Control Loop Design)

Setting time เปนตวแปรทบอก

ใหทราบว ากระบวนการ ท

สนใจอยน น จะใหเวลาปรบ

สภาพของระบบเขา สภาวะ

สมดลใหม มาก หรอนอยแค

ไหน

Maximum error หมายถง การ

เ บ ย ง เบน ส ง สดของสภาพ

กระบวนการ

Offset error คอ คาความคลาด

เ ค ล อ น ท ห ล ง เ ห ล อ อ ย ใ น

กระบวนการ หลงจากทระบบ

ไดเขาสสภาพสมดลใหมแลว

Error area คอบรเวณทเกด

จากผลตางระหวางกราฟ

ผ ล ต อ บ ส น อ ง ข อ ง

กระบวนการ กบคาทตงไว

PAT.M.

4.วธการควบคมกระบวนการ

การควบคมแบบ ปด – เปด (on/off - control)

คอ การควบคมกระบวนการในลกษณะทม

สภาพกระบวนการเปลยนแปลงเพยงสอง

สภาวะเทานน คอ สภาวะเปด (on) และสภาวะ

ปด (off) หรออาจเรยกไดอกอยางวาการ

ควบคมแบบสองตาแหง (two-position control)

โดยคณสมบตการทางานสามารถอธบายเปน

ความสมพนธไดดงน

การควบคมแบบ ปด – เปด (on/off – control)

PAT.M.

4.วธการควบคมกระบวนการ

ขอเสย ของวธการน คอ อณหภมทได

จะมการกระเพอมขนลง รอบๆ คาทตง

ไวใชงาน ซงอาจจะไมดพอสาหรบ

กระบวนการทตองการความแมนยา

สงๆ

*โดยการแกวงขนลงไปมาแบบนเรยกวา ออสซเลชน (Oscillation)

การควบคมแบบ ปด – เปด (on/off – control)

PAT.M.

4.วธการควบคมกระบวนการ

การควบคมแบบสดสวน (Proportional Control หรอ P Control)

คอ การควบคมกระบวนการโดย สรางสญญาณควบคมกระบวนการใหเปลยนแปลงเปนสดสวนโดยตรงกบคา

ความคลาดเคลอนทเกดขน

การควบคมแบบสดสวน (Proportional Control หรอ P Control)

PAT.M.

4.วธการควบคมกระบวนการการควบคมแบบสดสวน (Proportional Control หรอ P Control)

PAT.M.

4.วธการควบคมกระบวนการการควบคมแบบสดสวน (Proportional Control หรอ P Control)

PAT.M.

4.วธการควบคมกระบวนการการควบคมแบบสดสวน (Proportional Control หรอ P Control)

ข อ เ ส ย ข อ ง ว ธ ก า ร น ค อ ถ ง แ ม

กระบวนการหยดนง ไปปรบคาขนลงแลว

แตกยงมคาความผดพลาดตกคางทงไวคา

หนง Error นเรยกวา Offset Error

*ถงแมวาจะแกปญหาโดยการตงคา KP ใหสงขนเพอทาใหคา

Offset Error ตาลงได แตถาคา KP สงเกนไปถงจดหนงกจะทา

ใหกระบวนการเกดการ Oscillation ไดเชนกน

PAT.M.

4.วธการควบคมกระบวนการ

การควบคมแบบไอ (Integral Control หรอ I Control) ม หลกการทางาน คอ ให(คาเอาตพต) หรออตราการเปลยนแปลงของ

ตาแหนงวาลวเปลยนแปลงเพมขน หรอลดลงไปเรอยๆ ตามคาความคลาดเคลอน e จนกวาคาความคลาดเคลอนมคาคงท

อตราการเปลยนแปลงของตาแหลงวาลวกจะหยดและมคาคงทดวย

การควบคมแบบพไอ (Proportional-Plus-Integral Control หรอ PI Control)

PAT.M.

4.วธการควบคมกระบวนการการควบคมแบบพไอ (Proportional-Plus-Integral Control หรอ PI Control)

ขอ เ สย ของว ธการ น คอ มโอกาสท

อปกรณควบคมยงคงทาการอนทเกรต

สญญาณตอไปเรอยๆ จนสญญาณควบคม

เกนยานการทางานของอปกรณ ปญหาน

เ ร ยกว า “การ ร เซตแบบวนอพ (reset

windup) และยงทางานชากวาแบบ P

PAT.M.

4.วธการควบคมกระบวนการการควบคมแบบพด (Proportional-Plus-Derivative Control หรอ PDControl)

การควบคมแบบด (Derivative Control หรอ D Control) ม หลกการทางาน คอ ให(คาเอาตพต) หรออตราการเปลยนแปลงของ

ตาแหนงวาลวทมการแปรผนเปนสดสวนโดยตรงกบอตราการเปลยนแปลงคาความคลาดเคลอน e ของกระบวนการ หมายความวา

อปกรณจะทางานกตอเมอคาการเปลยนแปลงของความคลาดเคลอนเทานน ถาไมมการเปลยนแปลงตวควบคมแบบดจะเปน ศนย

PAT.M.

4.วธการควบคมกระบวนการการควบคมแบบพด (Proportional-Plus-Derivative Control หรอ PDControl)

PAT.M.

4.วธการควบคมกระบวนการการควบคมแบบพด (Proportional-Plus-Derivative Control หรอ PDControl)

ขอเสย ของวธการควบคมแบบด คอ ไม

สามารถนาไปใชไดเพยงลาพง เนองตอง

ทางานตามคาความคลาดเคลอนเทานน ถา

คาความคลาดเคลอนหยดนง ตวควบคม

แบบดกจะไมทางาน

สวนขอเสยวธการควบคมแบบ พด คอ

การไวตอสญญาณรบกวนมาก และยงม

Offset อย

PAT.M.

4.วธการควบคมกระบวนการการควบคมแบบพไอด (PID Control)

PAT.M.

4.วธการควบคมกระบวนการ

PAT.M.

4.วธการควบคมกระบวนการ (สรป)

PAT.M.

การควบคมแบบ ปด – เปด (on/off – control)

4.วธการควบคมกระบวนการ (สรป)

PAT.M.

4.วธการควบคมกระบวนการ (สรป)

PAT.M.

P-Control

I-Control

D-Control

4.วธการควบคมกระบวนการ (สรป)

PAT.M.

4.วธการควบคมกระบวนการ (สรป)

PAT.M.

ตาราหลกทใชสอน

PAT.M.

-รศ.ดร.วรพงศ ตงศรรตน, “การวดและควบคมกระบวนการ

(Process Control and Instrumentation)”, สานกพมพ

ส.ส.ท.(สมาคมสงเสรมเทคโนโลย ไทย-ญปน), 2550.

-อ.สชาต จนทรจรมานตย, เอกสารสอน Control Systems

(ระบบควบคม), Lecture 6 “Principles of Feedback

Control & PID Controller”