PID regulator
Posljednje ažuriranje:
PID regulator izračunava koliko snage grijanje (ili hlađenje) treba, i to iz razlike između izmjerene i željene vrijednosti regulatora, najčešće temperature prostorije. Rezultat u postocima šalje na ventil, termostat grijaćeg elementa, žaluzinu ili varijablu. Stranica opisuje ponašanje od verzije 2026.1.
Za uobičajenu regulaciju prostorije dovoljan je Histerezni regulator temperature: relej uključuje i isključuje oko željene temperature, a ventil može otvarati glatko prema pojasu. Nema integral koji bi mogao izazvati nadvišenje, a temperatura se ustali blizu željene. PID regulator koristite kada vam je željena vrijednost potrebna točno i bez trajnog odstupanja: polazna voda iza miješajućeg ventila, brzi sustavi, vlažnost ili razina.
Isprobajte PID regulator
Komponente P, I i D
Izlaz je zbroj triju komponenti koje regulator pri svakom izračunu računa iz odstupanja od željene vrijednosti.
- Komponenta P (proporcionalna) razmjerna je odstupanju: uz zadani Kp = 10 daje 10 % snage za svaki stupanj ispod željene. Sama nije dovoljna: kada je prostorija gotovo na željenoj temperaturi, daje gotovo ništa, pa se prostorija zaustavi ispod željene, gdje malo odstupanje daje upravo onoliko snage koliko prostorija gubi (u simulatoru pomaknite komponentu I na 0).
- Komponenta I (integralna) zbraja odstupanje kroz vrijeme: uz zadani Ki = 0,5 dodaje 0,5 % za svaki stupanj i minutu. Naraste do snage koju prostorija trajno treba i drži je i pri nultom odstupanju. Prevelika komponenta I raste brže nego što prostorija stigne reagirati, pa temperatura oscilira (u simulatoru pomaknite komponentu I na 5); dok je izlaz na 100 %, integral i dalje raste i nakon dostizanja željene temperature uzrokuje nadvišenje.
- Komponenta D (derivacijska) reagira na brzinu promjene odstupanja. Zadano je 0; kod sporih prostorija nije potrebna.
Uobičajeni oblik: pojas i integracijsko vrijeme
Regulatori grijanja drugih proizvođača (KNX, Siemens) iste komponente postavljaju u drugom obliku:
- Proporcionalni pojas Xp = 100 / Kp (°C): pri kojem odstupanju izlaz ide na 100 %. Kp 10 odgovara Xp 10 °C.
- Integracijsko vrijeme Tn = Kp / Ki (minute): za koliko vremena komponenta I pri stalnom odstupanju dostigne komponentu P. Kp 10 i Ki 0,5 odgovaraju Tn 20 min.
- Derivacijsko vrijeme Tv = Kd / Kp (minute).
U aplikaciju unosite Kp, Ki i Kd; iz pojasa i vremena izračunavate ih ovako: Kp = 100 / Xp, Ki = Kp / Tn, Kd = Kp × Tv.
Preporučene vrijednosti prema sustavu
Zadani Kp 10 i Ki 0,5 imaju za prostorije znatno kraće integracijsko vrijeme od onoga koje postavljaju proizvođači KNX regulatora. U sporom sustavu zato dolazi do nadvišenja: podno grijanje s njima oscilira i nakon osam sati (u simulatoru sustav Podno grijanje s Kp 10 i Ki 0,5). Unaprijed postavljene vrijednosti većine KNX regulatora preračunate za postavke TapHome:
| Sustav | Xp / Tn | Kp | Ki | Period PWM |
|---|---|---|---|---|
| Podno grijanje (mokri sustav), hlađenje stropom ili podom | 5 °C / 240 min | 20 | 0,083 | 20 min |
| Radijatori, zonski ventil s termoelektričnim pogonom | 5 °C / 150 min | 20 | 0,133 | 15 min |
| Izravno električno grijanje | 4 °C / 100 min | 25 | 0,25 | 10 min |
| Ventilokonvektor (ventil 0–10 V) | 4 °C / 90 min | 25 | 0,278 | — |
| Miješajući ventil (polazna voda) | 24 °C / 1,5 min | 4,17 | 2,78 | — |
Komponenta D kod svih je 0. Sporija komponenta I ne izaziva nadvišenje, ali nakon resetiranja integrala (kada) snaga se dugo akumulira: u simulatoru Otvoren prozor ili klizač P tijekom rada. Polazna voda zagrije se za nekoliko minuta, pa joj treba znatno manja komponenta P i veća komponenta I (sustav Miješajući ventil). Termoelektrični pogon ne uklapajte s periodom kraćim od 15 minuta.
Postavljanje PID regulatora
Dodajte novi uređaj
- Regulator — uređaj sa željenom vrijednošću: termostat ili regulator vlažnosti, CO₂ ili razine.
- Način grijanja i hlađenja — fiksni ili iz uređaja sezone; nudi se samo kod regulatora temperature. Novi regulator sam se veže na uređaj sezone lokacije ako ga lokacija ima; kada je sezona isključena, izlazi dobivaju nultu snagu (termostat vrijednost nule u rasponu načina).
- PID regulator — komponente P, I i D (odjeljak Komponente P, I i D).
- Izlazni uređaji — dodirom na izlaz postavljate njegov način (odjeljak Izlazi i njihov način).
- Napredne postavke — izračun i prag resetiranja objašnjava odjeljak Kada regulator računa. Redak „Maksimalni akumulirani integral” ograničava komponentu I: pri 100 % sama može dati punu snagu, a manja vrijednost smanjuje nadvišenje nakon dugog zagrijavanja, ali i snagu koju regulator održava pri nultom odstupanju.
Izlazi i njihov način
PozitivanNegativanObaPozitivanNegativanOba- Način — raspon ispod opcije dio je izlaza regulatora koji izlaz obrađuje.
- Min / maks — samo kod termostata: željena temperatura na krajevima raspona načina.
Izlaz u načinu Pozitivan dobiva samo grijanje (kada je prostorija hladna), u načinu Negativan samo hlađenje. Novi izlaz počinje u načinu Oba: analogni izlaz ili žaluzina u njemu od verzije 2026.1 dobiva snagu samo u smjeru sezone, kada je sezona grijanje ili hlađenje. Kada je sezona grijanje i hlađenje te bez sezone, dobiva iznos korekcije bez predznaka, pa dvocijevni ventil pri pregrijavanju otvara. Ventil koji samo grije zato prebacite na Pozitivan; kada su u tom načinu svi izlazi pravila, ni integral ne pada ispod nule.
| Izlaz | Što dobiva |
|---|---|
| Analogni izlaz, žaluzina | izlaz regulatora 0 – 100 % |
| Termostat (željena temperatura) | linearno u rasponu načina: Pozitivan od Min (0 %) do Max (100 %), Negativan od Max (0 %) do Min (100 % hlađenja), Oba od Min (100 % hlađenja) preko sredine (0) do Max (100 % grijanja) |
| Varijabla | korekciju u postocima bez rezanja: iznad 100, a u načinu Negativan ili Oba i negativnu |
Kada regulator nema valjanu vrijednost (termostat je u grešci ili nema temperaturu ili željenu vrijednost), oslobađa izlaze: preuzima ih smart rule nižeg prioriteta ili zadana vrijednost uređaja; bez njih izlaz ostaje na posljednjoj vrijednosti. Kada se vrijednost vrati, regulator njima odmah ponovno upravlja.
Kada regulator računa i kada resetira integral
- Izračun: pri svakoj novoj vrijednosti regulatora integral se preračuna, ali novi izlaz ide van najviše jednom u minimalnom vremenu (zadano 1 minuta); bez promjene vrijednosti regulator ga svejedno preračuna nakon maksimalnog vremena (zadano 10 minuta).
- Ručna promjena željene vrijednosti (u aplikaciji, na termostatu) ide van odmah i ne čeka minimalno vrijeme. Automatska promjena, primjerice iz ekvitermske regulacije, koja može stizati često, čeka.
- Promjena željene vrijednosti za prag (redak „Resetirajte PID kada se zadana vrijednost promijeni za:”) resetira integral. Novo pravilo dobiva prag od 10 % raspona željene temperature termostata, primjerice 2 °C pri rasponu 10–30 °C. Noćno sniženje za prag zato počinje od komponente P, a ujutro integral raste ispočetka (u simulatoru zaustavite vrijeme ⏸ i snizite željenu temperaturu za 2 °C). Prag 0 isključuje resetiranje.
- Izmjena pravila: svako spremanje, pa i promjena Kp ili Ki, resetira integral i snaga se ponovno akumulira (u simulatoru tijekom rada pomaknite komponentu P).
- Ograničavajući uvjet: dok vrijedi, regulator ne računa i oslobađa izlaze; nakon njegova završetka počinje ispočetka s resetiranim integralom (gumb Otvoren prozor u simulatoru).
- Duga stanka: kada od posljednjeg izračuna prođe više od maksimalnog vremena i 3 minute (greška senzora dulja od otprilike 13 minuta, ispad jedinice), integral se resetira.
- Izlaz u ručnom načinu regulator ne vidi: računa dalje i integral se mijenja prema temperaturi koju uzrokuje ručno postavljeni ventil (gumb Ručni način 100 %). Ručni zahvat koji završava pri sljedećoj automatskoj promjeni završava sljedećim upisom regulatora; dulje traje s vremenskim ograničenjem ili dok ga korisnik ne prekine.
Relej i PWM
Relej kotla ili električnog grijanja ne može postaviti 35 % snage, može se samo uklopiti. Postotak se zato pretvara u vrijeme: pri periodu od 15 minuta i izlazu od 35 % relej je uklopljen oko 5 minuta, a 10 minuta isključen. Tako to radi izlaz modula TapHome Bus u načinu Modulacija širine impulsa (PWM):
- U postavkama modula prebacite digitalni izlaz s relejem na Modulacija širine impulsa i postavite period (od 600 do 7200 sekundi; prema sustavu stupac Period PWM u tablici preporučenih vrijednosti). Opciju imaju moduli s podrškom za PWM: popis.
- Izlaz time postaje analogni izlaz: dodajte ga u PID regulator kao izlaz u načinu Pozitivan.
Kada izlaz u sredini periode poraste nakon što je relej već isključen, modul ga u istoj periodi još kratko uklopi. Više izlaza s ograničenom zajedničkom snagom dodajte u grupu: Ograničenje snage s PWM grupama.
Releji drugih sustava (Shelly, Zigbee, Modbus) način PWM nemaju; za njih koristite Histerezni regulator temperature s histerezom od nekoliko desetinki stupnja.
PID s prekidačem nakon prelaska na 2026.1
Stari PID regulator temperature (do verzije 2025.2) mogao je sam uklapati prekidač. Pri prelasku na 2026.1 njegovi se sklopni izlazi premještaju u novi smart rule Histerezni regulator temperature s imenom „Migration from - …”; ostali izlazi ostaju u PID regulatoru, a PID regulator koji je imao samo prekidače prestaje postojati. Nakon prelaska provjerite preneseni histerezni regulator: prijenos mu daje histerezu grijanja 0,2 °C (do ispravka u 2026.1 postavljao ju je na 0 i relej je uklapao svakih nekoliko sekundi). Ako je relej na modulu TapHome Bus, umjesto toga možete prebaciti izlaz na Modulacija širine impulsa i dodati ga u PID regulator (odjeljak Relej i PWM); preneseni histerezni regulator zatim izbrišite.