過程控制回路PID參數(shù)整定PPT課件

.,1,過程控制回路PID參數(shù)整定,黎瑞生2009年8月20,.,2,講解內(nèi)容,一、儀表與工藝操作之間的關(guān)系二、整定PID參數(shù)必須熟悉工藝流程三、當(dāng)前PID參數(shù)整定的癥結(jié)四、PID參數(shù)整定前的分析五、控制回路PID參數(shù)整定,.,3,一、儀表與工藝操作之間的關(guān)系,儀表與工藝生產(chǎn)的關(guān)系1.化工（石化）生產(chǎn)過程中經(jīng)常出現(xiàn)儀表故障現(xiàn)象。由于檢測與控制過程中出現(xiàn)的故障現(xiàn)象比較復(fù)雜，正確判斷、及時(shí)處理儀表故障，不但直接關(guān)系到化工生產(chǎn)的安全與穩(wěn)定，涉及到化工產(chǎn)品的質(zhì)量和消耗，而且也最能反映出儀表工實(shí)際工作能力和業(yè)務(wù)水平，也是儀表工能否獲得工藝操作人員信任、彼此配合密切的關(guān)鍵。2.由于化工生產(chǎn)操作管道化、流程化、全封閉化等特點(diǎn)，尤其是現(xiàn)代化的化工企業(yè)自動(dòng)化水平很高，工藝操作與檢測儀表休戚相關(guān)，因此工藝人員常通過檢測儀表顯示的各類工藝參數(shù)，諸如反應(yīng)溫度、物料流量、容器的壓力和液位、原料的成分等等來判斷工藝生產(chǎn)是否正常，產(chǎn)品質(zhì)量是否合格，并根據(jù)儀表指示做出提量或減產(chǎn)、甚至停車等決定。3.儀表指示出現(xiàn)異?，F(xiàn)象（指示偏高，偏低，不變化，不穩(wěn)定等等）本身包含兩種因素：一是工藝因素，儀表忠實(shí)的反映出工藝異常情況；二是儀表因素，由于儀表（測量系統(tǒng)）某一環(huán)節(jié)故障而出現(xiàn)工藝參數(shù)誤指示。這兩種因素總是混淆在一起，很難馬上判斷出來，有經(jīng)驗(yàn)的工藝操作人員往往首先判斷是否是工藝原因。,.,4,圖11DCS控制系統(tǒng),DCS,FCS,DDC,PID控制,PID控制,PID控制,.,5,二、常壓焦化工藝流程說明,電脫鹽,閃蒸塔,常壓塔,焦炭塔,焦化分餾塔,加熱爐,焦炭,渣油,常一、二去加氫,分液罐,不凝氣,石腦油去重整,F-101A/B對流,常壓爐,油氣分離罐,壓縮,吸收塔,解析塔,穩(wěn)定塔,穩(wěn)定汽油去加氫,再吸收,干氣去硫磺脫硫,.,6,加氫工藝流程,原料油過濾器,加熱爐,加氫反應(yīng)器,高壓分離器,低壓分壓,注水,寒流污水,壓縮機(jī),壓縮機(jī)分液,低分七去焦化,分流塔,換熱低分油,精致柴油,分液罐,穩(wěn)定塔,穩(wěn)定汽油,含硫氣體去脫硫,同流罐,緩蝕劑,低壓含硫氣體,輕石腦油出裝置,混合加氫原料,原料泵,混氫,R2101,.,7,三、當(dāng)前PID參數(shù)整定的癥結(jié)第一：DCS中PID控制的形式固定，無論是溫度、液位、壓力等不同的對象，不同的特性應(yīng)選用不同的組態(tài)PID塊，而不能都選用默認(rèn)的PID塊。第二：不同的對象它的特性不同，響應(yīng)時(shí)間快慢不同，選用的PID參數(shù)形式不固定；大滯后的流量也應(yīng)加微分。第三：淡化4：1曲線，避免控制閥的波動(dòng)造成裝置其他環(huán)節(jié)的波動(dòng)。4：1衰減是單回路PID整定的要求，對于工藝裝置的PID整定，為避免裝置的前后波動(dòng)，最好是一次整定平穩(wěn)，控制閥在小范圍內(nèi)波動(dòng)。,.,8,五、儀表控制回路的組成,1.單回路控制2.復(fù)雜回路控制,檢測,PID調(diào)節(jié),執(zhí)行機(jī)構(gòu),檢測1,PID調(diào)節(jié)1,執(zhí)行機(jī)構(gòu),檢測2,PID調(diào)節(jié)2,對象,對象,.,9,說明,1.單回路控制，只有一個(gè)檢測器、一個(gè)控制器、一個(gè)控制閥組成的控制回路。2.復(fù)雜控制回路，通常都有多個(gè)檢測器、多個(gè)控制器、一個(gè)或多個(gè)控制閥組成的控制回路。,.,10,六、控制回路PID參數(shù)整定,0,過程變量,時(shí)間,給定值,最大偏差,用比例度P限制,余差,用積分作用克服,超調(diào)量,.,11,（一）PID參數(shù)整定前的分析,以流量測量回路為例,流量波動(dòng),自動(dòng)/手動(dòng)切換,不波動(dòng),調(diào)整PID參數(shù),波動(dòng),原因分析,1、工藝管道量波動(dòng),2、管線多路搶量,3、一次表有故障,4、定位器振蕩,5、線路存在故障,.,12,（二).PID參數(shù)整定技巧1.P、I、D的含義P:比例度P值越大，比例作用越弱；P值越小，比例作用越強(qiáng)。作用：用來克服最大偏差。I：積分時(shí)間I值越大，積分作用越弱；I值越小，積分作用越強(qiáng)。作用：用來克服余差。D：微分時(shí)間D值越大，微分作用越強(qiáng)；D值越小，微分作用越弱。微分作用具有超前調(diào)節(jié)作用，用來減小容量滯后。,.,13,2.看曲線走勢調(diào)整PID參數(shù)流量測量回路具有控制通道滯后較小、響應(yīng)快、負(fù)荷變化不大的特點(diǎn)。a.一次表加大適當(dāng)?shù)淖枘釙r(shí)間b.比例度不能放的太小c.積分時(shí)間可以適當(dāng)放小,.,14,液位檢測回路參數(shù)整定a.對于控制通道滯后較小、負(fù)荷變化不大、工藝上沒有提出無差要求的系統(tǒng)，如中間貯槽的液位、精餾塔塔釜液位等。常采用純比例控制。b.對于控制通道滯后較小、負(fù)荷變化不大、工藝參數(shù)不允許有余差的系統(tǒng)。常采用比例積分控制。c.部分罐體較大，容量較大的液位調(diào)節(jié)系統(tǒng)，采用比例積分控制的同時(shí)，有時(shí)也加入微分調(diào)節(jié)。d.簡單均勻控制系統(tǒng)的控制規(guī)律，一般都采用純比例作用