Regulator PID
Ostatnia aktualizacja:
Regulator PID oblicza, ile mocy potrzebuje ogrzewanie (lub chłodzenie), z różnicy między wartością zmierzoną a zadaną regulatora — najczęściej temperaturą pomieszczenia. Wynik w procentach wysyła do zaworu, termostatu elementu grzewczego, żaluzji lub zmiennej. Strona opisuje działanie od wersji 2026.1.
Do zwykłej regulacji pomieszczenia wystarczy Regulator temperatury z histerezą: włącza i wyłącza przekaźnik wokół zadanej, a zawór potrafi otwierać płynnie według pasma. Nie ma całki, która mogłaby przeregulować, a temperatura ustala się blisko zadanej. Regulatora PID użyj, gdy potrzebujesz wartości zadanej dokładnie i bez uchybu ustalonego — wody zasilającej za zaworem mieszającym, szybkich instalacji, wilgotności czy poziomu.
Wypróbuj regulator PID
Człony P, I i D
Wyjście jest sumą trzech członów, które regulator przy każdym przeliczeniu oblicza z uchybu od zadanej.
- Człon P (proporcjonalny) jest proporcjonalny do uchybu: przy domyślnym Kp = 10 daje 10 % mocy na każdy stopień poniżej zadanej. Sam nie wystarcza — gdy pomieszczenie jest prawie na zadanej, daje prawie nic, i pomieszczenie zatrzymuje się poniżej zadanej, gdzie mały uchyb daje dokładnie tyle mocy, ile pomieszczenie traci (w symulatorze przesuń człon I na 0).
- Człon I (całkujący) sumuje uchyb w czasie: przy domyślnym Ki = 0,5 przybywa 0,5 % za każdy stopień i minutę. Narasta do mocy, której pomieszczenie potrzebuje na stałe, i utrzymuje ją także przy zerowym uchybie. Zbyt duży człon I narasta szybciej, niż pomieszczenie zdąży zareagować, i temperatura oscyluje (w symulatorze przesuń człon I na 5); dopóki wyjście jest na 100 %, całka dalej rośnie i po osiągnięciu zadanej powoduje przeregulowanie.
- Człon D (różniczkujący) reaguje na szybkość zmiany uchybu. Domyślnie wynosi 0; w wolnych pomieszczeniach nie jest potrzebny.
Postać standardowa: zakres i czas całkowania
Regulatory ogrzewania innych producentów (KNX, Siemens) ustawiają te same człony w innej postaci:
- Zakres proporcjonalności Xp = 100 / Kp (°C) — przy jakim uchybie wyjście osiąga 100 %. Kp 10 to Xp 10 °C.
- Czas całkowania Tn = Kp / Ki (minuty) — po jakim czasie człon I przy stałym uchybie zrówna się z członem P. Kp 10 i Ki 0,5 to Tn 20 min.
- Czas różniczkowania Tv = Kd / Kp (minuty).
W aplikacji wpisujesz Kp, Ki i Kd; z zakresu i czasów obliczysz je tak: Kp = 100 / Xp, Ki = Kp / Tn, Kd = Kp × Tv.
Zalecane wartości według instalacji
Domyślne Kp 10 i Ki 0,5 mają dla pomieszczeń znacznie krótszy czas całkowania, niż ustawiają producenci regulatorów KNX. W wolnej instalacji dlatego przeregulowują — ogrzewanie podłogowe oscyluje z nimi nawet po ośmiu godzinach (w symulatorze instalacja Podłoga z Kp 10 i Ki 0,5). Ustawienia wstępne większości regulatorów KNX przeliczone na ustawienia TapHome:
| Instalacja | Xp / Tn | Kp | Ki | Okres PWM |
|---|---|---|---|---|
| Ogrzewanie podłogowe (system mokry), chłodzenie sufitowe lub podłogowe | 5 °C / 240 min | 20 | 0,083 | 20 min |
| Grzejniki, zawór strefowy z siłownikiem termicznym | 5 °C / 150 min | 20 | 0,133 | 15 min |
| Elektryczne ogrzewanie bezpośrednie | 4 °C / 100 min | 25 | 0,25 | 10 min |
| Klimakonwektor (zawór 0–10 V) | 4 °C / 90 min | 25 | 0,278 | — |
| Zawór mieszający (woda zasilająca) | 24 °C / 1,5 min | 4,17 | 2,78 | — |
Człon D wynosi we wszystkich przypadkach 0. Wolniejszy człon I nie przeregulowuje, ale po wyzerowaniu całki (kiedy) moc narasta długo — w symulatorze Otwarte okno albo suwak P w trakcie działania. Woda zasilająca nagrzewa się w minuty, dlatego potrzebuje znacznie mniejszego członu P i większego członu I (instalacja Zawór mieszający). Siłownika termicznego nie przełączaj z okresem krótszym niż 15 minut.
Ustawienia regulatora PID
Dodaj nowe urządzenie
- Kontroler — urządzenie z wartością zadaną: termostat albo regulator wilgotności, CO2 lub poziomu.
- Tryb ogrzewania i chłodzenia — stały albo z urządzenia sezonu; pojawia się tylko przy regulatorze temperatury. Nowy regulator sam powiąże się z urządzeniem sezonu lokalizacji, gdy lokalizacja je ma; gdy sezon jest wyłączony, wyjścia otrzymują zerową moc (termostat wartość zera w zakresie trybu).
- Regulator PID — człony P, I i D (część Człony P, I i D).
- Urządzenia wyjściowe — dotknięciem wyjścia ustawisz jego tryb (część Wyjścia i ich tryb).
- Ustawienia zaawansowane — częstotliwość aktualizacji i próg resetu wyjaśnia część Kiedy regulator liczy. Wiersz „Maksymalna skumulowana integralna” ogranicza człon I: przy 100 % może sam dać pełną moc, mniejsza wartość zmniejsza przeregulowanie po długim rozruchu, ale także moc, którą regulator utrzyma przy zerowym uchybie.
Wyjścia i ich tryb
DodatniUjemnyObaDodatniUjemnyOba- Tryb — zakres pod opcją to część wyjścia regulatora, którą wyjście przetwarza.
- Min / max — tylko przy termostacie: temperatura zadana na krańcach zakresu trybu.
Wyjście w trybie Dodatni otrzymuje tylko ogrzewanie (przy chłodnym pomieszczeniu), w trybie Ujemny tylko chłodzenie. Nowe wyjście zaczyna w trybie Oba: wyjście analogowe lub żaluzja otrzymuje w nim od wersji 2026.1 moc tylko w kierunku sezonu, gdy sezon to ogrzewanie lub chłodzenie. Przy sezonie ogrzewanie i chłodzenie oraz bez sezonu otrzymuje wielkość korekty bez znaku, czyli zawór dwururowy przy przegrzaniu się otworzy. Zawór, który tylko grzeje, przełącz więc na Dodatni; gdy w tym trybie są wszystkie wyjścia reguły, także całka nie zejdzie poniżej zera.
| Wyjście | Co otrzymuje |
|---|---|
| Wyjście analogowe, żaluzja | wyjście regulatora 0 – 100 % |
| Termostat (temperatura zadana) | liniowo w zakresie trybu: Dodatni od Min (0 %) do Max (100 %), Ujemny od Max (0 %) do Min (100 % chłodzenia), Oba od Min (100 % chłodzenia) przez środek (0) do Max (100 % ogrzewania) |
| Zmienna | korektę w procentach bez obcinania — powyżej 100, a w trybie Ujemny lub Oba także ujemną |
Gdy regulator nie ma ważnej wartości — termostat jest w błędzie albo nie ma temperatury lub zadanej —, zwalnia wyjścia: przejmuje je smart rule o niższym priorytecie albo wartość domyślna urządzenia; bez nich wyjście pozostaje na ostatniej wartości. Po powrocie wartości od razu znowu nimi steruje.
Kiedy regulator liczy i kiedy zeruje całkę
- Przeliczenie: przy każdej nowej wartości regulatora całka jest doliczana, ale nowe wyjście wychodzi najwyżej raz na minimalny czas (domyślnie 1 minuta); bez zmiany wartości regulator i tak przelicza je po maksymalnym czasie (domyślnie 10 minut).
- Ręczna zmiana zadanej (w aplikacji, na termostacie) wychodzi od razu, nie czeka na minimalny czas. Zmiana automatyczna — na przykład z regulacji ekwitermicznej, która może przychodzić często — czeka.
- Zmiana zadanej o próg (wiersz „Resetuj PID, gdy wartość zadana zmieni się o:”) zeruje całkę. Nowa reguła otrzymuje próg 10 % zakresu zadanej termostatu, na przykład 2 °C przy zakresie 10–30 °C. Obniżenie nocne o próg dlatego zaczyna od członu P, a rano całka narasta od nowa (w symulatorze zatrzymaj czas ⏸ i obniż zadaną o 2 °C). Próg 0 wyłącza zerowanie.
- Edycja reguły — każde zapisanie, także zmiana Kp lub Ki — zeruje całkę i moc narasta od nowa (w symulatorze przesuń w trakcie działania człon P).
- Warunek ograniczający: dopóki obowiązuje, regulator nie liczy i zwalnia wyjścia; po jego zakończeniu zaczyna od nowa z zerową całką (przycisk Otwarte okno w symulatorze).
- Długa przerwa: gdy od ostatniego obliczenia minie więcej niż maksymalny czas plus 3 minuty — błąd czujnika dłuższy niż ok. 13 minut, awaria jednostki sterującej —, całka się zeruje.
- Wyjścia w trybie ręcznym regulator nie widzi: liczy dalej, a całka zmienia się według temperatury, jaką spowoduje ręcznie ustawiony zawór (przycisk Tryb ręczny 100 %). Tryb ręczny, który trwa do najbliższej automatycznej zmiany, zakończy najbliższy zapis regulatora; dłużej wytrzyma z limitem czasu albo dopóki użytkownik nie przełączy go z powrotem na automatyczny.
Przekaźnik i PWM
Przekaźnik kotła lub ogrzewania elektrycznego nie potrafi ustawić 35 % mocy — potrafi tylko załączyć. Procent zamienia się więc na czas: przy okresie 15 minut i wyjściu 35 % przekaźnik jest załączony ok. 5 minut i przez 10 minut wyłączony. Tak działa wyjście modułu TapHome Bus w trybie Modulacja szerokości impulsów:
- W ustawieniach modułu przełącz wyjście cyfrowe z przekaźnikiem na Modulacja szerokości impulsów i ustaw okres (600 do 7200 sekund; według instalacji kolumna Okres PWM w tabeli ustawień wstępnych). Opcję mają moduły z obsługą PWM — lista.
- Wyjście staje się w ten sposób wyjściem analogowym — dodaj je do regulatora PID jako wyjście w trybie Dodatni.
Gdy wyjście w połowie okresu wzrośnie po tym, jak przekaźnik już wyłączył, moduł w tym samym okresie jeszcze krótko go załączy. Kilka wyjść z ograniczoną wspólną mocą dodaj do grupy — Ograniczenie mocy z grupami PWM.
Przekaźniki innych systemów (Shelly, Zigbee, Modbus) trybu PWM nie mają; dla nich użyj Regulator temperatury z histerezą z histerezą kilku dziesiątych części stopnia.
PID z przełącznikiem po przejściu na 2026.1
Stary regulator PID temperatury (do wersji 2025.2) potrafił sam przełączać przełącznik. Przy przejściu na 2026.1 jego wyjścia przełączające przenoszą się do nowego smart rule Regulator temperatury z histerezą o nazwie „Migration from - …”; pozostałe wyjścia zostają w regulatorze PID, a regulator PID, który miał tylko przełączniki, znika. Po przejściu sprawdź przeniesiony regulator z histerezą: przeniesienie nadaje mu histerezę ogrzewania 0,2 °C (do poprawki w 2026.1 ustawiało ją na 0 i przekaźnik przełączał co kilka sekund). Jeśli przekaźnik jest na module TapHome Bus, możesz zamiast tego przełączyć wyjście na Modulacja szerokości impulsów i dodać je do regulatora PID (część Przekaźnik i PWM); przeniesiony regulator z histerezą następnie usuń.