Bir PID denetleyicisi, bir kontrol döngüsü mekanizması içeren bir cihazdır. Bu enstrümanlar, sıcaklık, basınç ve hız dahil olmak üzere bir dizi proses değişkenini düzenlemek için endüstriyel kontrol uygulamalarında kullanılabilir. PID (Oransal İntegral Türev) kontrolörleri, izlenen değişkenin ayar noktası ve mevcut durumu arasındaki farkı hesaplayan bir matematiksel formül kullanarak geri beslemeyi istenen bir ayar noktasına uymaya zorlayarak çalışır. Cihaz daha sonra, sistemdeki algılanan değişiklikleri gerektiği gibi otomatik olarak telafi etmek için bu hesaplamanın sonuçlarını kullanır ve süreç değişkeninin mümkün olduğunca gerekli ayar noktasına yakın kalmasını sağlar.
Yük altındaki sistemlerin bu sürekli kontrolüne yönelik çok erken girişimler, 1600'lerde görüldü. En eski örneklerden biri, daha yüksek yükler altında daha büyük ve daha küçük değirmen taşı tekerlekleri arasındaki dönüş hızlarındaki artan farkı telafi etmek için bir merkezkaç regülatör mekanizmasının (dönen ağırlıklara dayalı) tasarlandığı 17. yüzyılda icat edildi. 1922'de Nicolas Minorsky, şimdi gerçek PID kontrolü olarak kabul ettiğimiz şeye yönelik gerçek bir atılım yaptı. Minorsky'nin gözlemleri ve matematiksel işlemi sonunda bize bugün PID sistemleri olarak yaygın olarak kullanılan elektronik endüstriyel kontrol mekanizmalarını verecek şekilde gelişecekti. PID kontrolörleri artık birçok endüstriyel proseste yaygın olarak kullanılmaktadır ve birçok sektör ve endüstride kullanılan en yaygın otomasyon ve kontrol donanımlarından bazıları haline gelmiştir . Bunun nedeni büyük ölçüde PID kontrolörlerinin geniş bir ortam ve uygulama yelpazesinde güvenilir, sağlam performans sunmaya ideal olarak uygun olmasıdır. Ayrıca, hem tasarım hem de kullanım açısından doğal olarak kullanıcı dostu ve basittirler.
Orantılı bir sıcaklık kontrol cihazı, açma/kapama durumları arasında cihazın titremesini önlemek için histerezise güvenmekten daha karmaşık bir yaklaşım benimser
Bunun yerine, mevcut proses sıcaklığı ile ayar noktası arasındaki farkla eşleşen bir oranda gücü gerektiği gibi artırabilir veya azaltabilir.
Daha iyi verimlilik ve ekonomi için, bu orantısal kontrol genellikle yalnızca ayar noktasının her iki tarafında belirli bir sıcaklık aralığında gerçekleşir.
Bu nispeten dar pencerenin dışında, cihaz ikili açık/kapalı işletim modeline döner.
Oransal kontrolörlerin doğal bir sınırlaması, sıcaklık ayar noktasına yaklaştıkça ayar eğrilerini azalttıkları için, kesin bir sıfır diferansiyeline hiçbir zaman fiilen ulaşılamamasıdır.
PID kontrolörleri, integral ve türev ölçümleri gibi ayarlama için diğer iki algoritmanın yanı sıra orantısal kontrolü de dahil ederek orantısal modeli bir adım daha ileri götürür.
Basit bir ifadeyle, integral, belirli bir zaman diliminde alınan tüm ölçümlerin toplamıdır. Bir hata ortalaması gibi çalışır ve orantısal kontroldeki düşüşleri telafi etmeye yardımcı olur.
Türev, etkin bir şekilde ölçülen sıcaklık değişimi oranıdır ve aşmayı önlemek için integralde ince ayar yapılmasına yardımcı olur.
Bu nedenle PID sıcaklık kontrolörleri, ölçümleri okuma ve ayarlamada çok daha hassas, çok yönlü ve reaktif bir yaklaşım sunabilir.
Bunlar, en iyi şekilde, nokta atışı doğruluğunun kritik olduğu veya sistemdeki düşük toplam kütle/hacim, sorunlu dalgalanmaların aniden ve sıklıkla meydana gelmesinin daha olası olduğu sistemlerde kullanılır.
Fırın ve toplu sıcaklık kontrolü
Çeşitli sac malzemelerin kürlenmesi ve koşullandırılması
Sıcaklık açısından kritik kurutma ve buharlaştırma işlemleri
Endüstriyel parçaların ve ekipmanların ısıl işlemi ve temperlenmesi
Tıp bilimleri ve farmasötik geliştirme
Gıda üretimi ve hazırlanması