રસાયણો ઉદ્યોગની જટિલ દુનિયામાં, પ્રક્રિયા નિયંત્રણ ઓપરેશનલ કાર્યક્ષમતા અને ઉત્પાદનની ગુણવત્તા હાંસલ કરવામાં મુખ્ય ભૂમિકા ભજવે છે. પ્રક્રિયા નિયંત્રણમાં વપરાતી મુખ્ય તકનીકોમાંની એક PID નિયંત્રણ છે, જે ઔદ્યોગિક પ્રક્રિયાઓને નિયંત્રિત કરવા માટે એક મજબૂત પદ્ધતિ પ્રદાન કરે છે. આ લેખ પીઆઈડી કંટ્રોલની મૂળભૂત બાબતો, વિવિધ પ્રક્રિયા નિયંત્રણ પ્રણાલીઓ સાથે તેની સુસંગતતા અને રસાયણો ઉદ્યોગમાં તેનો ઉપયોગ કરે છે.
PID નિયંત્રણની મૂળભૂત બાબતો
પીઆઈડી કંટ્રોલ એ પ્રોપરેશનલ-ઈન્ટિગ્રલ-ડેરિવેટિવ કંટ્રોલ માટે વપરાય છે, જે ઔદ્યોગિક નિયંત્રણ પ્રણાલીઓમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાતી નિયંત્રણ લૂપ પ્રતિક્રિયા પદ્ધતિનો એક પ્રકાર છે. તે ઇચ્છિત સેટપોઇન્ટ અને માપેલ પ્રક્રિયા ચલ વચ્ચેના તફાવત તરીકે ભૂલ મૂલ્યની સતત ગણતરી કરવા માટે રચાયેલ છે. PID નિયંત્રક પછી ભૂલને ઘટાડવા અને પ્રક્રિયાને ઇચ્છિત સેટપોઇન્ટ પર નિયમન કરવા માટે પ્રમાણસર, અભિન્ન અને વ્યુત્પન્ન શબ્દોના આધારે કરેક્શન લાગુ કરે છે.
પ્રમાણસર (P) મુદત
પ્રમાણસર શબ્દ આઉટપુટ ઉત્પન્ન કરે છે જે વર્તમાન ભૂલ મૂલ્યના પ્રમાણસર છે. આનો અર્થ એ છે કે જેમ જેમ ભૂલ વધે છે, પ્રમાણસર આઉટપુટ પણ વધે છે, પ્રક્રિયા ચલને સેટપોઇન્ટની નજીક લાવવા માટે ઉચ્ચ સુધારાત્મક ક્રિયા પ્રદાન કરે છે.
ઇન્ટિગ્રલ (I) ટર્મ
અભિન્ન શબ્દ સમય જતાં ભૂલને એકઠા કરે છે અને એક આઉટપુટ ઉત્પન્ન કરે છે જે ભૂલની તીવ્રતા અને અવધિ બંને માટે પ્રમાણસર હોય છે. આ કોઈપણ સ્થિર-સ્થિતિની ભૂલને સંબોધવામાં મદદ કરે છે અને સુનિશ્ચિત કરે છે કે પ્રક્રિયા ચલ સમય જતાં સેટપોઈન્ટ પર કન્વર્જ થાય છે.
વ્યુત્પન્ન (D) ટર્મ
વ્યુત્પન્ન શબ્દ તેના ફેરફારના દરના આધારે ભૂલના ભાવિ વલણની આગાહી કરે છે. તે ભૂલના પરિવર્તનના દરનો સામનો કરવા માટે એક આગોતરી ક્રિયા પ્રદાન કરે છે, જેનાથી નિયંત્રણ સિસ્ટમની સ્થિરતામાં સુધારો થાય છે અને ઓવરશૂટમાં ઘટાડો થાય છે.
પ્રક્રિયા નિયંત્રણ સિસ્ટમો સાથે સુસંગતતા
PID નિયંત્રણ વિવિધ પ્રક્રિયા નિયંત્રણ પ્રણાલીઓ સાથે વ્યાપક સુસંગતતા શોધે છે, જેમાં તાપમાન નિયંત્રણ, દબાણ નિયંત્રણ, પ્રવાહ નિયંત્રણ અને સ્તર નિયંત્રણનો સમાવેશ થાય છે. તેની વૈવિધ્યતા અને અનુકૂલનક્ષમતા તેને વિવિધ ઔદ્યોગિક પ્રક્રિયાઓનું નિયમન કરવા માટે લોકપ્રિય પસંદગી બનાવે છે. તાપમાન નિયંત્રણમાં, PID નિયંત્રક પ્રદાન કરેલ ગરમીની માત્રાને સમાયોજિત કરીને સેટ તાપમાન જાળવી શકે છે, જ્યારે પ્રવાહ નિયંત્રણમાં, તે ઇચ્છિત પ્રવાહ પ્રાપ્ત કરવા માટે વાલ્વ દ્વારા પ્રવાહ દરને મોડ્યુલેટ કરી શકે છે.
વધુમાં, પીઆઈડી કંટ્રોલ અલ્ગોરિધમને ડિજિટલ અથવા એનાલોગ સ્વરૂપમાં અમલમાં મૂકી શકાય છે, જે તેને આધુનિક કમ્પ્યુટર-આધારિત કંટ્રોલ સિસ્ટમ્સ અથવા પરંપરાગત ઈલેક્ટ્રોનિક કંટ્રોલ સિસ્ટમ્સ સાથે એકીકરણ માટે યોગ્ય બનાવે છે.
રસાયણ ઉદ્યોગમાં PID નિયંત્રણ
રસાયણો ઉદ્યોગ પ્રક્રિયા નિયંત્રણ માટે પડકારો અને આવશ્યકતાઓનો અનન્ય સમૂહ રજૂ કરે છે, અને PID નિયંત્રણ આ પડકારોને સંબોધવા માટે અસરકારક ઉકેલો પ્રદાન કરે છે. રાસાયણિક પ્રક્રિયાની કામગીરીમાં, ઉત્પાદનની ગુણવત્તા, કાર્યક્ષમતા અને સલામતી સુનિશ્ચિત કરવા માટે તાપમાન, દબાણ અને પ્રવાહ દર જેવા પરિમાણોનું ચોક્કસ નિયંત્રણ મહત્વપૂર્ણ છે.
ઉદાહરણ તરીકે, સંશ્લેષણ પ્રક્રિયાઓ માટે ઉપયોગમાં લેવાતા રાસાયણિક રિએક્ટરમાં, પીઆઈડી નિયંત્રક પ્રતિક્રિયા ગતિશાસ્ત્રને ઑપ્ટિમાઇઝ કરવા અને અંતિમ ઉત્પાદનની ગુણવત્તાની ખાતરી કરવા માટે ઇચ્છિત સ્તરે તાપમાન જાળવી શકે છે. તેવી જ રીતે, નિસ્યંદન સ્તંભમાં, પીઆઈડી કંટ્રોલ સિસ્ટમ ઘટકોને કાર્યક્ષમ રીતે અલગ કરવા માટે દબાણ અને પ્રવાહ દરને નિયંત્રિત કરી શકે છે.
વધુમાં, પીઆઈડી નિયંત્રણની સહજ અનુકૂલનક્ષમતા તેને પ્રક્રિયાની વિવિધતા અને સામાન્ય રીતે રાસાયણિક ઉત્પાદનમાં આવતી વિક્ષેપોને સમાયોજિત કરવાની મંજૂરી આપે છે, જેનાથી સમગ્ર ઉત્પાદન પ્રક્રિયાની સ્થિરતા અને વિશ્વસનીયતામાં ફાળો આપે છે.
નિષ્કર્ષ
પીઆઈડી કંટ્રોલ એ પ્રક્રિયા નિયંત્રણનું એક મૂળભૂત સાધન છે, જે વિવિધ કાર્યક્રમોમાં ઔદ્યોગિક પ્રક્રિયાઓને નિયંત્રિત કરવા માટે બહુમુખી અને મજબૂત પદ્ધતિ પ્રદાન કરે છે. વિવિધ પ્રક્રિયા નિયંત્રણ પ્રણાલીઓ સાથે તેની સુસંગતતા અને રસાયણો ઉદ્યોગમાં તેનો વ્યાપક ઉપયોગ ઓપરેશનલ શ્રેષ્ઠતા અને ઉત્પાદન ગુણવત્તા ચલાવવામાં તેના મહત્વને રેખાંકિત કરે છે. જેમ કે કેમિકલ ઉદ્યોગ સતત વિકસિત થઈ રહ્યો છે, કાર્યક્ષમતા, સલામતી અને નવીનતા જાળવવામાં PID નિયંત્રણની ભૂમિકા મુખ્ય રહે છે.