سیستم کنترل پی آی دی ( PID ) خطاها را کاهش می دهد. این تکنولوژی در بسیاری از اماکن و کارخانه ها برای کنترل دما، فشار، سطح و خیلی از فرایندهای دیگر کاربرد دارد. PID  پایه و اساس تمامی کنترل هایی هست که برای کاهش خطا طراحی و ساخته شده اند.

PID مخفف Derivative Integral Proportional  است. کنترل PID یعنی عمل کردن بر روی متغییر مورد کنترل از طریق ترکیب مناسب سه عمل کنترلی تناسبی، انتگرالی، مشتق گیر، که به شرح زیر میباشد.

1: تناسبی: که در آن عمل کنترل با سیگنال خطای محرک که مساوی دلتای میان سیگنال ورودی و سیگنال پس خور است متناسب می باشد.

2: انتگرالی: که در آن عمل کنترل با انتگرال سیگنال خطای محرک متناسب خواهد بود.

3: مشتق گیر: که در آن عمل کنترل با مشتق سیگنال خطای محرک متناسب می باشد.

در خیلی از کنترلرها به علت حساسیت عبارت مشتق نسبت به نویز و سختی اجرا، از آن صرف نظر شده و کنترل را به صورت PI عملیاتی می‌کنند.

تا قبل از اینکه سیستم های کنترل PID وارد صنعت جوجه کشی شود لازم بود تا کاربر دستگاه جوجه کشی نسبت به دمای محیط و اطراف دستگاه دقت بیشتری کند و نیاز کاربر به آموزش جوجه کشی بیشتر بود، تا نوسانات دمای محیط موجب شوک دمایی نشود حال با بهره گیری از این دانش در کنترلر ها و مجهز شدن دستگاه ها به سنسور های محیطی میزان نوسانات احتمالی دستگاه به حداقل رسیده و موجب افزایش بازدهی خواهد شد.

مزیت دیگر سیستم های PID محاسبه توان لازم است بدین صورت که اگر برای دستگاه دمای 37.7 تنطیم شده قبل از آنکه دما به عدد مورد نظر برسد سیستم با محاسبه ای که انجام می دهد میزان انرژی ارسالی به سمت هیتر را کاهش می دهد تا پس از رسیدن دما به عدد 37.7 دما بالاتر نرود و همچنین در مسیر کاهش دما همین محاسبات انجام شده تا جایی که با ارسال انرژی لازم به هیتر دما با کمترین میزان نوسان در محدوده لازم ثابت می ماند.

تا اینجا روشن شده که کنترل پی آی دی چه کاربرد مھمی در پروسه ھا مخصوصا پروسه ھای غیر قابل پیش بینی دارد. پی آی دی با استفاده از خطا ھای قبلی و خطا ھای حال، آینده را پیش بینی کرده و تدابیری برای کنترل ھر چه بھتر دستگاه جوجه کشی ایجاد می کند.

لازم به ذکر است شرکت بلدرچین دماوند سالهاست تکنولوژی پی آی دی را در سطحی ساده و کاربردی در ماشین های جوجه کشی اجرا کرده و در پروژه های آتی با سطح تکنولوژی بالاتر محصولات بلدرچین دماوند عرضه خواهد شد.

ساختار کلی سیستم کنترل دستگاه جوجه کشی

دستگاه جوجه کشی جهت کنترل و حفظ شرایط مورد نیاز برای رشد جنین داخل تخم نیازمند یک مرکز فرمان و هدایت است که آنرا سیستم کنترل یا کنترلر دستگاه جوجه کشی می نامیم. کنترلرهای جوجه کشی به دو نوع آنالوگ و دیجیتال تقسیم بندی می شوند. کنترلر های دیجتالدستگاه جوجه کشی براساس نوع تولید، انواع گوناگونی شامل صنعتی ، نیمه صنعتی و آماتور دارند که در ادامه توضیح داده می شود.

کنترلر دستگاه جوجه کشی آنالوگ :

این نوع از کنترلر ها معمولا یک ترموستات ( دماسنج ) مکانیکی ساده می باشند که مجهز به یک سنسور دمای ترموکوپلی و یک دیمر ولومی تنظیم حرارت می باشند. امروزه به دلیل دقت پایین و عدم ارائه آپشن های مورد نیاز این نوع کنترلر ها از گردونه کار خارج شده اند و جای خود را به کنترلرهای نیمه دیجیتال داده اند.

کنترلر دستگاه جوجه کشی دیجیتال :

به طور کلی یک سیستم کنترلر دیجیتال دستگاه جوجه کشی دارای 5 بخش اصلی می باشد.

1- حافظه (IC پروگرامر)

از مهمترین ارکان یک کنترلر IC حافظه می باشد. از IC های صنعتی می توان میکروچیپ های pic و atmel های حرفه ای گرید A و IC های ARM را نام برد. آی سی های گرید b  و یا c  به علت نویز پذیری بالای فرکانس های emi , rfi و تحمل پایین دما، سیستم های کنترل دستگاه جوجه کشی را به نیمه صنعتی و آماتور کاهش رتبه می دهند.

آی سی های غیر صنعتی به راحتی نویز اشیاء اطراف را به خود جذب کرده و در عملکرد دستگاه اختلال ایجاد می کنند. همچنین انتخاب ظرفیت متناسب با حجم برنامه نوشته شده از اهمیت به سزایی برخوردار است.

2- نمایشگر display

وظیفه نمایشگر همانطور که از نامش پیداست نشان دادن وضعیت فعلی دستگاه مانند دما، رطوبت و سایر پارامترهای مورد نیاز است. نمایشگرها را می توان به چهار نوع LCD  کارکتری و  tft و LCD گرافیگی و سون سگمت ها تقسیم بندی کرد. نمایشگرهای سون گمنتی که بر اساس کارکترهای ال ای دی عمل می کنند سخت ترین نوع نمایشگر بوده و مناسب ترین نوع برای کنترلر های صنعتی می باشند البته استفاده از نمایشگر های ال ای دی گرافیکی هم مرسوم می باشد ولی به علت هزینه تمام شده نسبتا بالا استفاده از ال ای دی های اورجینال و با کیفیت به صرفه نبوده و مدل های ارزانتر هم به علت نویز پذیری بالا کار را دچار ریسک می کنند.

3- درایوها ( محرک های خروجی)

برای انتخاب نوع خروجی ها باید توان مصرفی به طور دقیق محاسبه شود . به طوری که حداکثر توان مصرف کننده را محاسبه نموده و محرکی با توان بالاتر انتخاب میکنند. از انواع محرک خروجی رله ، ترایاک، SSR و ماسفت را می توان نام برد. امروزه از رله ها به علت استحلاک بالا کمتر استفاده میگردد . همچنین SSR ها به علت هزینه بالا معمولا در صنعت جوجه کشی کاربردی ندارند.

4- سنسور

سیستم کنترل دستگاه جوجه کشی می تواند به انواع سنسور های دیجیتال و آنالوگ مجهز باشد نکته ای که در انتخاب سنسور اهمیت دارد بعد از انتخاب نوع دیجیتال یا انالوگ 5 شاخصه اصلی می باشد:

1. رنج قابل قبول اندازه گیری ( محدوده مورد نیاز برای دستگاه جوجه کشی بین 0 تا 50 درجه سلسیوس می باشد.)
2. نوع پارامتر اندازه گیری
3. دقت اندازه گیری (0.1 درجه سلسیوس مناسب است)
4. صحت اندازه گیری ( میزان خطا بعد از کالیبراسیون)
5. عمر مفید سنسور ( حداقل 3 سال)

سنسورهای آنالوگ مانند  ntc  و  pt100 به دلیل تحمل بالا در فاصله گیری از دستگاه کنترلر و عایق بندی مناسب سنسور در دستگاه های جوجه کشی صنعتی کاربرد فراوان تری دارند همینطور سنسور های دیجیتال همانند sht  ها به دلیل حساسیت در برابر مواد ضد عفونی و محدودیت در فاصله گرفتن از سیستم کنترل کمتر در دستگاه های جوجه کشی صنعتی استفاده می شوند.

5- نرم افزار

برای برنامه نویسی یک سیستم کنترل دستگاه جوجه کشی از زبان های برنامه نویسی c++  و پاسکال بیشتر استفاده می شود البته در برخی از کنترلر های آماتور از زبان بیسیک هم استفاده میکنند. البته زبان c++ مهندسی تر و قابلیت مانور بیشتری دارد.

در بخش دوم  به بررسی انواع سیستم کنترلر های دستگاه جوجه کشی رایج در ایران و دنیا با تمرکز بر آپشن های مورد نیاز خواهیم پرداخت.