Proportionaalisen integraalin johdannaissäätimen (PID-säätimen) viritys on yleinen toiminto prosessinhallintaan erikoistuneille insinööreille. Tässä tapauksessa “viritys” viittaa säätimen suhteelliseen kaistaan, integraalitoimintaan ja johdannaistoimintaan liittyvien parametrien muuttamiseen. On olemassa useita menetelmiä viritysparametrien laskemiseksi käsin ja lukuisia ohjelmistopaketteja, joita voidaan käyttää säätimien automaattiseen virittämiseen kemiallisessa prosessissa. Ennen minkään virityksen aloittamista on erittäin tärkeää, että insinööri tutkii ensin viritettävän ohjaussilmukan ja ohjaussilmukan vaikutuksen koko järjestelmään.
Automaattisen ohjaimen suorituskykyä voidaan säätää ja muuttaa muuttamalla säätimen viritysparametreja. PID -säädintä viritettäessä on tyypillisesti kolme asetusta, joita voidaan muuttaa: suhteellinen kaista, integraalitoiminto ja johdannaistoiminto. Näitä edustaa ensimmäinen, toinen ja kolmas termi klassisessa PID -algoritmissa, vastaavasti u = KP e + KI ∫ e dt + KD de/dt.
Termi u edustaa paluusignaalia; KP on suhteellinen voitto; e on virhe- tai offset -termi, joka edustaa nykyarvon ja säätimen asetusarvon välistä eroa; KI on integraalivoitto, KD on johdannaisvoitto; ja t on aika. Tämän yhtälön Laplace -muunnos voidaan esittää muodossa KP + KI/s + KD.
Ennen PID -säätimen virittämistä insinöörin on ensin tutkittava viritettävä prosessi sen määrittämiseksi, aiheuttaako virheellinen viritys häiriöitä tai onko jokin muu määritettävä syy, kuten toimintahäiriö tai rikkoutunut laite. Viritysmuutokset merkitsevät hyvin vähän, jos todellisen vaihtelun syyksi havaitaan tarttunut säätöventtiili, rikkoutuneet instrumentit tai virheet ohjausjärjestelmän logiikassa. Viritystä tulee harkita vasta, kun prosessi on tutkittu perusteellisesti ja kenttälaitteiden toimivuus on tarkistettu.
Kemian-, sähkö- ja laiteinsinöörit käyttävät useita menetelmiä PID -säätimen virittämiseen. Ziegler-Nichols-menetelmä on yksi tällainen esimerkki, joka laskee prosessin lopullisen vahvistuksen ja lopullisen ajanjakson aggressiivisten viritysparametrien laskemiseksi vain P-, PI-vain- ja PID-ohjausjärjestelmille. Muut ohjausjärjestelmät, kuten Tyreus-Luyben-menetelmä, on suunniteltu vähentämään järjestelmän värähtelyä. PID -säätimen virittämismenetelmä voi määrätä itse ohjaussilmukan luonteen mukaan.
Yleensä säätimen vahvistusajan lisääminen saa ohjaimen toimimaan aggressiivisemmin. Integroidumpi toiminta vähentää vakaan tilan arvon ja halutun asetusarvon välistä poikkeamaa, mutta voi johtaa värähtelyihin, jos niitä käytetään liikaa. Johdannaistermiä käytetään estämään säätimen nykyarvon nopea liike. Nämä ovat vain heuristiikkaa, jotka antavat yleisen käsityksen kunkin klassisen viritysparametrin vaikutuksesta.
Monet hajautetun ohjausjärjestelmän (DCS) paketit sisältävät ohjelmiston, jota voidaan käyttää säätösilmukoiden automaattiseen virittämiseen. Nämä ohjelmistopaketit virittävät usein prosesseja tutkimalla aiempaa suorituskykyä tai suorittamalla automaattisesti vakiintuneiden viritysmenettelyjen kuvaamat testimenetelmät. Kuten useimmissa toimenpiteissä, insinöörin on tehtävä hienosäätö ja pieniä säätöjä prosessin mukaan, kun suuri viritys on suoritettu.