PIDとは、温度などを制御する時に、より正確に設定温度に測定温度が一致するように工夫された制御方式のことです。

比例制御(P)

測定温度が比例帯と言う温度帯に入ると、比例制御が始まります。測定温度が比例帯のどの位置にいるかによって、温調出力を出します。
比例帯は、その温調計のフルスケール(0〜150℃なら150℃)に対する%で設定します。
設定温度の上下に比例帯による温度幅を設けます。比例帯が大きいと、ゆっくりした制御になり、小さいと敏感な制御になり温度がハンチングします。

積分制御( I )

いつまでたっても設定温度と測定温度に温度差がある時に、積分制御によりその温度差を補正するように温調出力を修正します。
積分時間は、秒で設定します。秒の意味は複雑ですので、説明は省きます。
積分時間が大きいと、積分動作はゆるくなり、小さいと強くなります。強いと温度はハンチングします。

微分制御(D)

もし、急激に温度が変化すると、微分制御により、早く設定温度になるように温調出力を修正します。
微分時間は、秒で設定します。秒の意味は複雑ですので、説明は省きます。
微分時間が大きいと、微分動作は強くなり、小さいと弱くなります。強いと温度はハンチングします。
一般に染色機の温調では、0秒に設定し微分制御をかけないことが多いようです。

PIDの調整

Pは比例制御での比例帯、Iは積分制御での積分時間、Dは微分制御での微分時間のことです。
温度制御がうまくいくように、これらの値を調整する必要があります。
染色機の大きさや液量、投入生地(糸)の量、蒸気圧、バルブ動作の特性、温度帯、など様々な要因によってPIDの値を変える必要がありますが、染色機の場合は、1つのPID設定で全ての運転に対応しているのが現状です。

PIDのオートチューニング

PIDの調整には、PIDの理解と、調整の経験が必要ですが、普通の温調計で行う一定温度の制御はPIDのオートチューニング機能が有効です。
しかし、染色機のように温度をプログラム制御している機械は、オートチューニングに向いていません。