يقدم الباحث في هذه الورقة عرض لأحد أكثر أنماط التحكم الحديث دقة و استقرار و سرعة في الاستجابة، و هو نظام التحكم التناسبي التكاملي التفاضلي (PID) الذي يعتبر أحد الحالات الخاصة لنظم التحكم بالحلقة المغلقة. و يتم عرض و مقارنة أشكال مختلفة من التحكم، و إظهار استجابة الأنماط الفرعية للمنظم PID من خلال استخدام متحكم منطقي قابل للبرمجة (PLC)، و برمجته ليكون متحكم من النوع (PID) و الاستفادة من هذه المنظومة للتحكم الدقيق بسرعة محرك ثلاثي الطور. حيث تم توصيل برنامج المتحكم القابل للبرمجة (PLC) بأحد برامج التحكم بالمراقبة و تحصيل البيانات و المعروفة بالاسم المختصر (SCADA). لمعايرة المتحكم من النوع (PID) و يتم استخدام هذا البرنامج لعرض نتائج استجابة الأنماط المختلفة للمتحكم PID على شكل منحنيات بيانية. حيث تظهر منحنيات الاستجابة سرعة و دقة استجابة تجعل من هذا التطبيق منظومة متكاملة يمكن أن تشكل البنية الأساسية للكثير من التطبيقات العملية كالروافع الكبيرة و خطوط الإنتاج المتداخلة و غيرها من التطبيقات، كما أن استخدام أجهزة PLC يجعل منها أنظمة ذات جودة و موثوقية عالية.
This paper presents one of the most accurate, stable and fast to response advanced control system (PROPORTIONAL INTEGRAL DIFFERENTIAL CONTROL SYSTEM), which considered one of the special cases of closed loop control systems. Also, display and compare different forms of control and response of sub modes of PID controller, through using programmable logical controller and programmed it to be (PID) controller, and take advantage of this system for accurate control of the three phase motor speed. In addition, the PLC program is been connected to monitoring and collecting data software, known by acronym (SCADA) for calibration of (PID) and use this software to display the result of the responses for the different types of the controller PID in the form of graphic curves. These response curves show accuracy and fast to response that make this application an integrated system that could be form the infrastructure of many practical applications like large cranes, overlapping product lines and different other applications and the use of PLC systems make them high quality and high reliability systems.
Artificial intelligence review:
Research summary
تقدم هذه الورقة البحثية عرضاً شاملاً لنظام التحكم التناسبي التكاملي التفاضلي (PID) الذي يُعتبر من أكثر أنظمة التحكم دقة واستقراراً وسرعة في الاستجابة. يتم استخدام المتحكمات المنطقية القابلة للبرمجة (PLC) لبرمجة هذا النظام وتطبيقه للتحكم الدقيق بسرعة محرك ثلاثي الطور. تم توصيل برنامج PLC ببرنامج SCADA لمراقبة البيانات ومعايرة المتحكم PID، وعرض النتائج على شكل منحنيات بيانية. تُظهر هذه المنحنيات دقة وسرعة استجابة تجعل من هذا التطبيق منظومة متكاملة يمكن استخدامها في العديد من التطبيقات العملية مثل الروافع الكبيرة وخطوط الإنتاج المتداخلة. كما أن استخدام أجهزة PLC يجعل من هذه الأنظمة ذات جودة وموثوقية عالية. تم استخدام أدوات مثل متحكم منطقي قابل للبرمجة (SIEMENS S7-314 IFM PLC)، وبرنامج برمجة (SIMATIC Step7)، ومبدلة ترددية (Inverter SIEMENS_SINAMICS_G120) لتحويل إشارات التحكم إلى تغييرات في سرعة المحرك، ومحرك ثلاثي الطور، ومرمزات السرعة (Speed Encoder)، وبرنامج مراقبة (WinCC Flexible SCADA). تم تطبيق التجربة على منظومة تحكم دقيقة بسرعة المحرك، وتمت معايرة المتحكم PID باستخدام طرق مختلفة مثل طريقة التجريب والخطأ، وعرض النتائج على شكل منحنيات بيانية ومناقشتها. أظهرت النتائج أن المتحكم PID يوفر استجابة سريعة ودقيقة، مما يجعله مناسباً للعديد من التطبيقات الصناعية.
Critical review
دراسة نقدية: تقدم هذه الورقة البحثية مساهمة هامة في مجال التحكم الصناعي باستخدام المتحكمات المنطقية القابلة للبرمجة (PLC) ونظام التحكم التناسبي التكاملي التفاضلي (PID). ومع ذلك، يمكن أن تكون هناك بعض النقاط التي تحتاج إلى تحسين. أولاً، لم يتم توضيح بشكل كافٍ كيفية تأثير الظروف البيئية المختلفة على أداء النظام. ثانياً، كان من الممكن تقديم مقارنة أكثر تفصيلاً بين الأنماط المختلفة للمتخكم PID في ظروف تشغيل متنوعة. ثالثاً، يمكن أن تكون هناك حاجة لمزيد من التجارب العملية لتأكيد النتائج المستخلصة من الدراسة. وأخيراً، كان من الممكن تضمين تحليل اقتصادي لتكلفة تنفيذ هذا النظام مقارنة بأنظمة التحكم التقليدية.
Questions related to the research
-
ما هو الهدف الرئيسي من استخدام المتحكم التناسبي التكاملي التفاضلي (PID) في هذه الدراسة؟
الهدف الرئيسي هو تحقيق تحكم دقيق وسريع في سرعة محرك ثلاثي الطور باستخدام المتحكمات المنطقية القابلة للبرمجة (PLC) ونظام التحكم PID، وتطبيق هذا النظام في العديد من التطبيقات الصناعية مثل الروافع الكبيرة وخطوط الإنتاج المتداخلة.
-
ما هي الأدوات والبرامج المستخدمة في هذه الدراسة؟
تم استخدام متحكم منطقي قابل للبرمجة (SIEMENS S7-314 IFM PLC)، وبرنامج برمجة (SIMATIC Step7)، ومبدلة ترددية (Inverter SIEMENS_SINAMICS_G120)، ومحرك ثلاثي الطور، ومرمزات السرعة (Speed Encoder)، وبرنامج مراقبة (WinCC Flexible SCADA).
-
كيف تم معايرة المتحكم PID في هذه الدراسة؟
تمت معايرة المتحكم PID باستخدام طرق مختلفة مثل طريقة التجريب والخطأ، وتم توصيل برنامج PLC ببرنامج SCADA لمراقبة البيانات ومعايرة المتحكم PID، وعرض النتائج على شكل منحنيات بيانية.
-
ما هي النتائج الرئيسية التي توصلت إليها الدراسة؟
أظهرت النتائج أن المتحكم PID يوفر استجابة سريعة ودقيقة، مما يجعله مناسباً للعديد من التطبيقات الصناعية. كما أن استخدام أجهزة PLC يجعل من هذه الأنظمة ذات جودة وموثوقية عالية.
References used
YUAN, X; JIANPING, Y; LIJUN, E. Research and Design on Electric Control System of Elevator Tower for Safety Devices. China Special Equipment Inspection and Research Institute, Beijing, China VOL. 421, 2013, 601-614
GABASOV, R; KIRILLOVA, M. F; BALASHEVICH, V. N. OPEN-LOOP AND CLOSED-LOOP OPTIMIZATION OF LINEAR CONTROL SYSTEMS. Asian Journal of Control Minsk, Belarus. Vol. 2, No. 3, September 2000, 155-168
SHAW, A. J. The PID Control Algorithm How it works, how to tune it, and how to use it. 2nd. Ed, Process Control Solutions, North Carolina, U. S. A, 2003, 514
This search includes studying of automated mobile cranes to reduce incidence of
inversing which often happens due to payload swaying that requires controlling system at
the crane's site to reach Target position and another controlling system to red
Deep neural networks for natural language processing are fragile in the face of adversarial examples---small input perturbations, like synonym substitution or word duplication, which cause a neural network to change its prediction. We present an appr
This research presents a mathematic module for stepper motor in Matlab program
through the equations that describe the motor transfer function. It illustrates the primary
characters of the open loop for the designed module, then it offers PID contr
The theory - the opinion of a lot of thinkers contemporary - important theories
philosophical, social and which established to enter the era of modernity and beyond, may
be a cash German philosopher Kant cornerstone in Renaissance European accordin
This paper presents the proposed Method for designing fuzzy
supervisory controller model for Proportional Integral Differential
controller (PID) by Fuzzy Reasoning Petri Net (FRPN),the Features
of Method shows the fuzzification value for each prop