Un controller proporzionale-integrale-derivato, noto come controller PID in breve, è un tipo di dispositivo spesso utilizzato nei sistemi di controllo. Questi sistemi controllano altri dispositivi o sistemi e il controller PID aiuta a regolare variabili importanti all’interno del sistema di controllo. Può interessare solo un dispositivo o più dispositivi contemporaneamente. Tipicamente, viene utilizzato nei settori industriale e manifatturiero.
Per capire cosa fa il controller PID e perché è un tale vantaggio, può essere utilizzato un esempio della vita quotidiana. Quando un proprietario di casa ha freddo, imposta il termostato per l’unità di riscaldamento nella sua casa alla temperatura desiderata. La temperatura alla quale si trova attualmente la casa è nota come variabile di processo. Una variabile è semplicemente un fattore, come la temperatura della casa, che può cambiare nel tempo.
La temperatura ideale su cui il proprietario della casa ha impostato il termostato è nota come setpoint. La variabile di processo e il setpoint possono essere gli stessi in un dato momento. Se la temperatura attuale della casa è alla temperatura desiderata, sarebbero le stesse. A differenza del setpoint, tuttavia, la variabile di processo può cambiare. Questo accade quando la casa diventa troppo calda o troppo fredda.
Questi due termini, la variabile di processo e il setpoint, sono gli stessi termini utilizzati per esprimere il funzionamento di un controller PID. Il controller è impostato per controllare una variabile, che si tratti della temperatura o di un aspetto diverso del sistema su cui ha il controllo. Il controllore cerca di trovare la soluzione migliore per mantenere questa variabile al setpoint desiderato.
Si verificano differenze tra il controller PID e i controller normali nel modo in cui funzionano. Il controller PID utilizza una formula avanzata per cercare di prevenire il verificarsi di errori. Ciò garantisce che i dispositivi o i sistemi controllati funzionino nel modo più impeccabile possibile.
Questo tipo di formula è noto come algoritmo. Un algoritmo dirige le azioni in base a ciò che sta accadendo. L’algoritmo avrebbe indicazioni specifiche su come reagire a determinati cambiamenti. È simile a un quiz di una rivista che pone domande e quindi utilizza le frecce per indirizzare il lettore alla domanda successiva in base alla sua risposta alla domanda precedente. In questo modo, un algoritmo è una serie di procedure diverse che possono essere seguite o modificate in base a ciò che sta facendo il dispositivo che riceve gli ordini.
Infine, il controller PID partecipa a un ciclo di feedback. Le informazioni vengono inviate dal controller, ricevute dai dispositivi e le informazioni dai dispositivi vengono inviate al controller. Il controllore prende quindi una decisione su come procedere in base alle informazioni che riceve e le invia, creando un ciclo continuo.
Un vantaggio principale si distingue dagli altri quando si utilizza un controller PID. Può controllare vari sistemi o dispositivi con poca interazione umana. Ciò non solo consente ai lavoratori di concentrarsi su altre attività, ma consente anche l’esecuzione simultanea di molti processi. Lo svantaggio di questo metodo deriva dal fatto che il controller deve essere sintonizzato, il che significa che le istruzioni che gli dicono cosa fare devono essere modificate, per mantenerlo funzionante. Per fare ciò, sono necessarie conoscenze avanzate per l’impostazione di questo tipo di controller per evitare errori.