All About Automation, Control System and Management

    ကျွန်တော်တို့ Process Control တွေမှာ လိုချင်တဲ့ Set Point ကိုလိုချင်တယ်ဆိုရင် PID တွေအသုံးပြုကြတာများပါတယ်။ ထုံးစံအတိုင်း Proportional Gain တို့ Integral တို့ Derivative တို့ကို Tuning လုပ်ကြတာပေါ့။ အခုတော့ PID မှာ ယေဘုယျအားဖြင့်ပုံစံ သုံးမျိုးရှိပါတယ်။ အဲ့တာတွေကတော့ Parallel, Ideal နဲ့ Series တို့ပဲဖြစ်တယ်။     တချို့ Controller တွေမှာကတော့ PID Equation ပုံစံကို တစ်ခုထက်ပိုပြီးတော့အသုံးပြုနိုင်ဖို့ Offer ပေးတတ်ကြပါတယ်။ ဒါပေမယ့် တချို့ ကတော့ PID Equation တစ်ခုတည်းကိုသာအသုံးပြုလိုပဲရပါတယ်။ ဒီ PID Equation တွေက သုံးခုပဲရှိတာလားဆိုတော့လည်းမဟုတ်ပါဘူး။ တခြားဟာတွေလည်းရှိပါသေးတယ်။ သို့သော်လည်း ဒီသုံးခုကတော့ Major Variations တွေဖြစ်ပါတယ်။  Parallel PID Controller     ကျွန်တော်အရှေ့ Article မှာရှင်းပြထားတဲ့ ပုံစံတစ်မျိုးပါပဲ။ အဲ့ဒီ Equation ကိုလည်း PID Support လုပ်တဲ့ Low ကနေ High Brand PLC အထိ အသုံးများတဲ့ Equation တစ်မျိုးပါပဲ။      ဒီ Equation တွေမှာ Action Parameter တွေဖြစ်တဲ့ Kp,Ti နဲ့ Td တွေဟာ တစ်သီးတစ်ခြားစီပဲရှ...

    PID Control ရဲ့ နောက်ဆုံးအပိုင်းက D ပေါ့။ D ဆိုတာက Derivative ကို ကိုယ်စားပြုတာပါ။ Derivative ဆိုတာကတော့ Intergral လိုမျိုး Calculus Concept တစ်ခုပါပဲ။ PID မှာသုံးတဲ့ Derivative ဆိုတာ တခြား Variable နဲ့ ပတ်သတ်ပြီးတော့ ကိန်းရှင်တစ်ခု ( Variable ) ရဲ့ ပြောင်းလဲမှုနှုန်းကိုဖော်ပြတာပါ။     Derivative က Integration ရဲ့ Inverse Operation ပါပဲ။ Integration မှာတော့ အချိန်နဲ့ အမျှ ပြောင်းလဲနေတဲ့ Variable ရဲ့ စုစုပေါင်းတန်ဖိုးကိုတွက်ချက်တာပါ။ Derivative ကတော့ အချိန်ယူနစ်အလိုက် ပြောင်းလဲနေတဲ့ Variable ရဲ့ Ratio ကို တွက်ချက်တာပါ။     Derivative ရဲ့အလုပ်က Process Variable ဟာ High Rate of Speed နဲ့ စတင်ခဲ့မယ်ဆိုရင် Derivative က Final Control Element ရဲ့ လျင်မြန်တဲ့​ပြောင်းလဲမှုကို တန်ပြန်ဖို့နဲ့ သူရဲ့ လာရာဦးတည်ချက်အတိုင်းရွေ့ဖို့ပဲဖြစ်ပါတယ်။ ဒါကြောင့် Process Variable ရဲ့ ပြောင်းလဲနိုင်တဲ့ အမြန်နှုန်းကို ချိန်ညှိပေးတာပါပဲ။ အရိုးအရှင်းဆုံး ရှင်းပြရရင် Error က ဘယ်လောက်မြန်မြန် Change နေတာလည်းဆိုတာကို ကန့်သတ်ဖို့အတွက်သုံးတာဖြစ်ပါတယ်။     အကယ်၍ Process Variabl...

    အကယ်၍ Proportional Action ဟာ Error နဲ့ သတ်မှတ်ရင် Output ကဘယ်လောက်ရွေ့မလဲဆိုတာပြတာပါ။ Integral Action ဟာ Error နဲ့ သတ်မှတ်ရင် Output ဟာ ဘယ်လောက်မြန်မြန်ရွေ့မလဲဆိုတာဖော်ပြပါမယ်။ သချာ်နည်းအရဆိုရင် Error ဟာ ( PV နဲ့ SP နှုတ်လို့ သုညဖြစ်ရင် ) ညီနေရင် သေချာတာကတော့ Integral Action ဟာ Ramping ဖြစ်နေတဲ့ အခြေအနေကိုရပ်တန့်သွားပါလိမ့်မယ်။ တကယ်က Input Signal ကြောင့် လှိုင်းထသလိုပုံစံမျိုး Set Point မရောက်ခင်မှာ တတ်လိုက်ကျလိုက်ဖြစ်နေဦးမှာပါပဲ။ သူသတ်မှတ်ထားတဲ့ တန်ဖိုးကိုရောက်သွားခဲ့ရင်တော့ ကျွန်တော်တို့ အရှေ့ကပြောခဲ့တဲ့ ကားအရှိန်နှုန်းဒိုင်ခွက် (Odometer) လိုပဲ သူရဲ့ Constant တန်ဖိုးကို ထိန်းပေးပါလိမ့်မယ်။     ကျွန်တော်တို့ဟာ Controller Equation ကို Integral Term နဲ့ ထည့်လိုက်ရင် အောက်က Equation ကိုရလာမှာဖြစ်ပါတယ်။ m = Controller Output e = Error Kp = Proportional Gain Ti = Integral Time Constant (Minutes) t = Time b = Bias     ကျွန်တော်တို့ အင်္ဂလိပ်အက္ခရာ "S" လို ရှည်မျောမျော ပုံစံကို Integral လို့ခေါ်ပါတယ်။ အဲ့ဒီ Integral ကတော့ Error ရဲ့ သေးငယ်လှတဲ့ အ...

    Integral Calculus ဆိုတာက ပြောင်းလဲနေတဲ့ တန်ဖိုးတွေ မတူညီတဲ့ တန်ဖိုးတွေကြားထဲက ဘယ်လောက် Rate နဲ့ ပြောင်းလဲနေလဲဆိုတာ တွက်ပေးတဲ့ သချာ်ပုံစံ တစ်ခုပါပဲ။ တန်ဖိုးတွေကို အချိန်နဲ့ Integrate လုပ်တဲ့အခါ ဘာတွေရလာလဲဆိုရင် အချိန်ကြာလာတာနဲ့အမျှ အဲ့ဒီ ကိန်းရှင်ရဲ့ စုစုပေါင်းတန်ဖိုးကိုဖော်ပြတာပါ။ ပြောတာရှုပ်သွားမယ်လို့ထင်ပါတယ်။     အရိုးရှင်းဆုံး ဥပမာနဲ့ ပြောရရင် မော်တော်ကားတွေမှာပါတဲ့ Odometer နဲ့ပြောပြပါမယ်။ Odometer ဆိုတာက မော်တော်ကားတစ်စီးဟာ အချိန်တစ်ခုအတွင်းမှာ ဘယ်လောက်အကွာအဝေးကိုသွားခဲ့လဲဆိုတာကိုပြတဲ့ ဒိုင်ခွက်ပေါ့။ Odometer က ခရီးအကွာအဝေးကိုညွှန်ပြတဲ့ အမြန်နှုန်းပြကိရိယာ Speedometer နဲ့ မတူကြောင်းမှတ်ထားစေလိုပါတယ်။     ကားတစ်စီးဟာ တစ်နာရီကို မိုင် ၃၀ နှုန်းနဲ့ မောင်းနေတယ်လို့ ယူဆကြည်ပါ။ ဒါဆိုရင် တစ်နာရီကြာပြီးနောက် အဲ့ဒီကားက ၃၀ မိုင်ကိုရောက်နေပြီဖြစ်ပါတယ်။ အခုစဥ်းစားကြည့်ရအောင်။ အဲ့ဒီကားပဲ တစ်နာရီကို မိုင်၃၀ တစ်သတ်မတ်ထဲ နှုန်းနဲ့ မောင်းနေတဲ့ကားဖြစ်ပြီးတော့ နောက်ထပ် ၂နာရီကြာရင် အဲ့ဒီကားက မိုင် ၉၀ ကိုရောက်နေပါပြီ။ အကယ်၍ ကားရဲ့ Speed က တစ်သတ်မှတ်ထဲဖြစ်န...

    Vessel အတွက် Liquid Level Control System တစ်ခုရှိတယ်လို့ ယူဆကြည့်ရအောင်။ အဲ့ဒီ Vessel ထဲမှာ Motor ရဲ့ Speed ကို Control လုပ်ဖို့ အတွက် Potentiometer တစ်ခုတပ်ဆင်ထားတယ်ပေါ့။ အဲ့ဒီ  Potentiometer က Liquid ရဲ့ Level ကို Sensing လုပ်ဖို့အတွက် Float နဲ့ ချိတ်ဆက်ထားတဲ့ဟာပေါ့။ နောက် Liquid Level ဟာ Set Point ထက် ကျော်သည်ဖြစ်စေ လျော့သည့်ဖြစ်စေ  Valve နဲ့ ချိတ်ဆက်ထားတဲ့ Motor ကလည်း Liquid-Level အလိုက် အဖွင့်အပိတ် လုပ်ပေးလိမ့်မယ်။ Set Point ကျော်ရင် အဆက်မပြတ်ဖွင့်မယ်။ Set Point အောက်ရောက်ရင် အဆက်မပြတ်ပိတ်ပေးမယ်ပေါ့။     Proportional တုန်းက Valve Position ကို Float နဲ့ တိုက်ရိုက်ချိတ်ဆက်ထားတာပေါ့  သူနဲ့မတူတာက ဘာလဲဆိုရင် ဒီ Control System မှာက Motor ဟာ Float Position ရဲ့ Level ပေါ်လိုက်ပြီး အတိုးအလျော့ လုပ်ပေးတာပဲ။ Set Point နဲ့ ဝေးလေလေ Valve ရဲ့ အဖွင့်အပိတ်ဟာလည်း မြန်လေလေပဲ။ တကယ်တော့ Set Point တစ်ခု ရောက်သွားတဲ့ အချိန်ရောက်ရင်, Valve Motion ရဲ့ အဖွင့် အပိတ်ကရပ်သွားလိမ့်မယ်။ တစ်နည်းပြောရရင် Control Valve က Constant Motion ဖြစ်နေလိမ့်မယ်။   ...

    Covid ကနေ အခုချိန်ထိ Laptop အရှေ့မှာပဲ စာဖတ်ဖြစ်တာများပါတယ်။ ဖတ်ဖြစ်တာတွေက Industrial တို့ Factory Automationတို့ Control Theory တို့ကိုဖတ်ဖြစ်တာများပါတယ်။ Control Theory ဆိုလို့ Proportional-Only Control Theory အကြောင်း အရှေ့မှာလည်း ရေးဖူးပါတယ်။ အခုလည်း ဖတ်ရင်းနဲ့ On/Off Control Theory အကြောင်းကိုဖတ်ဖြစ်မိပါတယ်။     မူလစာရေးသူဟာ Industrial Engineer တစ်ယောက်ဖြစ်ပါလိမ့်မယ်။ သူ့ရဲ့လက်ထောက်နဲ့ သူနဲ့ဟာ စက်ရုံမှာ အလုပ်လုပ်ရင်း စက်ရုံက Process အကြောင်းပြောဖြစ်ကြပါတယ်။ သူရဲ့ Process ကတော့ Metal ရဲ့ Temperature ကိုထိန်းပေးဖို့ပါပဲ။         တစ်နေရာ အရောက်မှာတော့ သူ့လက်ထောက်က ဒီ Process ရဲ့ Controller မှာ ဘာလို့ Tune လုပ်ဖို့လိုတာလည်းမေးပါတယ်။  အဲ့ဒီမှာ မူလစာရေးတဲ့သူက ဘယ်လိုပြန်ပြောလဲဆိုရင် Metal ဟာ အေးလာရင် Bunner ကို ဖွင့်ပြီး အပူပေးမယ် နောက်တစ်အားပူလာရင် Bunner ကို ပြန်ပိတ်ဖို့အတွက်သုံးတာလို့ အလွယ်ဖြေလိုက်မိပုံရပါတယ်။ အဲ့ဒီအခါ သူ့လက်ထောက်က "ဒါဆိုရင် On/Off လုပ်နေတဲ့သဘောပဲပေါ့" လို့ဖြေလိုက်မိပါတယ်။     သူပြောလိုက်တဲ့စကားဟာ မမှားပါဘ...

    Proportional Control Action တွေရဲ့ ချို့တဲ့တဲ့ အရာတွေ, ဆိုးရွားလှတဲ့ တန်ဖိုးနည်းနေတဲ့ Low Gain တန်ဖိုးတွေ စတဲ့ ဖြစ်စဥ်တွေကို Proportional Only Offset လို့ခေါ်တယ်။ အဲ့ဒီ Offset တွေက Process Variable တန်ဖိုးက Set Point တန်ဖိုးကို ဘယ်တော့မှ မရောက်အောင်လုပ်နေတဲ့အရာပါပဲ။ Offset အကြောင်းကိုတော့ နောက်မှအဆင်ပြေရင် အသေးစိတ်ရေးပေးပါမယ်။     အကယ်၍ PV တန်ဖိုးက SP နားမှာ တည်ငြိမ်ဖို့အတွက် ခြားနား Output တွေလိုအပ်လာပြီးဆိုရင်, PV နဲ့ SP ကြားက Error က Controller ကို လိုအပ်တဲ့ Output တန်ဖိုးတွေထုတ်ပေးဖို့အတွက် အချိန်တိုင်းDevelop ဖြစ်နေဖို့ကလိုအပ်ပါတယ်။ အဲ့တာဆိုရင် အလုပ်လုပ်နေသ၍အချိန်အများစုမှာ PV ဟာ SP ရဲ့ တန်ဖိုးနားမှာပဲ အတည်တကျဖြစ်လာမှာပါ။ PV က လိုအပ်တဲ့ Output တန်ဖိုးတွေတည်ငြိမ်စေရန် နဲ့ SP ရဲ့ တန်ဖိုးနားက သွေဖယ်ဖို့ မရှိစေဖို့အတွက် ထိန်းသိမ်းပေးပါတယ်။ ပထမ ပုံကတော့ အကောင်းဆုံးပုံစံနဲ့ Tuning လုပ်ထားတဲ့ Proportional Controller ရဲ့ Result ပါ။     Proportional Control အတွက်သုံးဖို့က ၂ခုရှိပါတယ်။ ပထမကတော့ အရင်တုန်းက ရှင်းပြခဲ့တဲ့ Degree of Proportional Acti...

    Error တန်ဖိုးကို တွက်ထုတ်ပြီးတဲ့အချိန်ကျရင် Controller က Constant တန်ဖိုးဖြစ်တဲ့ Gain ဆိုတာနဲ့တွဲပြီးတော့ မြှောက်ပေးရပါတယ်။ ဒီနေရာမှာကတော့ Gain ဆိုတာက Output to Input Ratio ကိုပြောတာပါ။ ဒီဖြစ်စဥ်မှာဆိုရင် Proportional Gain Controller ရဲ့  Gain ဆိုတာက ပြောင်းလဲသွားတဲ့ Output Signal နဲ့ ပြောင်းလဲသွားတဲ့ Input Signal တို့ရဲ့ Ratio ကိုပြောတာပါ။ တစ်နည်းပြောရရင် Gain ထဲက Controller က Process Variable (PV) နဲ့ Set Point (SP) တွေရဲ့ ပြောင်းလဲမှုကိုလိုက်ပြီး တုံ့ပြန်ပေးရတာပါပဲ။     ကိန်းဂဏန်းနဲ့ ဥပမာပေးပြီးတွက်ပြရရင်, Loop Controller တစ်ခုမှာ Gain ရဲ့ တန်ဖိုးကို 4 လို့သတ်မှတ်ထားတယ်ဆိုပါတော့။ အကယ်၍ Input အဝင် Signal က 10% ကိုပြရင် Output Signal အထွက်ကို 40 % လောက်ပြောင်းသွားပါမယ်။ ဒါကြောင့် အဝင်အထွက်ပြောင်းလဲခြင်းရဲ့ The Ratio of Output Change to Input Change က 4:1 လောက်ဖြစ်သွားပါတယ်။      Bias ကတော့ Process တစ်ခုမှာ စစချင်း သုညမဟုတ်တဲ့အခြေအနေတစ်ခုရှိခဲ့ရင် သုံးပါတယ်။ ဥပမာ Valve တစ်ခုက ရေကို မပိတ်ဘူး 10% လောက်ပဲ စမှတ်မှာဖွင့်ထားမယ်ဆိုပါတော့။ အကယ်၍ Propr...

    Vessel အတွက် Liquid Level Control System ကိုစဥ်းစားကြည့်ရအောင်။ Level Sensing Float ရဲ့ Position က Control Valve နဲ့ တိုက်ရိုက် Set လုပ်ထားပါတဲ့ Vessel တစ်ခုပေါ့။ ဒါကြောင့် Liquid Level မြှင့်လာလေလေ Valve က ဖွင့်လာလေလေပဲ။ Directly Proportional ဖြစ်တယ်ပေါ့။     Proportional Control System က Process Vessel ထဲက Liquid Level ကို ထိန်းညှိပေးပါတယ်။  အကယ်၍ Operator က ဆန္ဒရှိတယ်ဆိုရင် အဲ့ဒီ Level Control System ထဲက Set Point တန်ဖိုးကို ပြောင်းလဲနိုင်ပါတယ်။ အဲ့ဒီသူဟာ Flot နဲ့ Stem အကြားက Distance ကို အနည်းနဲ့အများဆိုသလို Coupling ကို Adjust ချိန်ညှိရပါလိမ့်မယ်။ အဲ့ဒီ Distance က Increasing ဖြစ်လာရင် Level Set point မြှင့်လာပြီးတော့ Distance က Decreasing ဖြစ်လာရင် Level Set Point က နိမ့်လာပါမယ်။     ကျွန်တော်တို့က အဲ့ဒီ Mechanism ရဲ့ Proportional Action ကို ​ဖော်ပြဖို့အတွက် Equation လိုပါမယ်။ Output ကတော့ Process Variable (PV) ရဲ့  Direct Function နဲ့ Set Point (SP) တို့ပါပဲ။                   ...

     PID လို့​ပြောလိုက်တာနဲ့ Theory ​တွေ Mathematic Equation ​တွေကို အရင်ဆုံး​ပြေးမြင်ကြမိမယ်လို့ထင်ပါတယ်။ဒီ​ခေါင်းစဥ်​အောက်မှာ PID အ​ကြောင်းကို မိမိနားလည်သ​လောက်နဲ့ နားလည်​လွယ်​အောင်နဲ့ အကျဥ်းချုပ်ပုံစံမျိုးနဲ့ပဲတင်​ပေးပါမယ်။     PID အ​ကြောင်းစ​ပြောရရင် အရင်ဆုံး Control Theroy ရဲ့ အ​ခြေခံအကျဆုံး Concept ဖြစ်တဲ့ Open Loop နဲ့ Close Loop အ​​ကြောင်းကိုအရင်​ပြောပြပါမယ်။ Open Loop ဆိုတာက Feedback Signal မပါပဲ Process တစ်ခုလုပ်​ဆောင်တာပါ။ Close Loopက​တော့ Feedback Signal ကို Controller ထဲက​နေပို့​ပေးပြီ သူလိုချင်တဲ့ Target မ​ရောက်မချင်း Control လုပ်​ပေးတာပါ။      ဥပမာ​ပေးရရင် ထမင်းအိုးတည်ဖို့ မီးဖိုတစ်ခုရှိတယ်ဆိုပါ​တော့။ မီးဖိုနဲ့ မီးခလုတ်ပဲရှိတယ် ​နောက်ပြီး​တော့ ခလုတ်အဖွင့်အပိတ်ပဲ အလုပ်လုပ်တယ်ဆိုရင် ဒါဟာ Open Loop System တစ်ခုဖြစ်တယ်။ အကယ်၍ မီးဖိုနဲ့ခလုတ်သာမကပဲ Thermostat သို့မဟုတ် Temperature Sensor တစ်ခုထက်ထည့်မယ် ပြီးရင် ကိုယ်လိုချင်တဲ့ အပူချိန်ဟာ 100°C အထက် ​ရောက်ရင် ခလုတ်ပိတ်မယ်  100°C ​​အောက်​ရောက်ရင် ခလုတ်ဖွင့်မယ် စသည်ဖြင့် Fee...