PID參數(shù)整定(內(nèi)部員工培訓(xùn)-張洪垠20070227)

PID參數(shù)整定張洪垠2007年2月27日2/6/20231

DCS系統(tǒng)在各類工藝裝置生產(chǎn)過程中占有舉足輕重的地位，是工藝生產(chǎn)過程的眼睛，是指揮和控制生產(chǎn)過程的大腦和神經(jīng)中樞，是各類生產(chǎn)裝置保證工藝指標(biāo)、安全穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)、節(jié)能降耗及優(yōu)化操作和改善生產(chǎn)管理的關(guān)鍵，DCS系統(tǒng)能否發(fā)揮應(yīng)有的作用和取得用戶滿意的效果，其中“自控率”是一項很重要的指標(biāo)，調(diào)節(jié)系統(tǒng)能否投入自動，PID參數(shù)整定很關(guān)鍵。

2/6/20232溫度控制流量控制2/6/202332/6/20234系統(tǒng)的投運(yùn)步驟無論哪種控制系統(tǒng)，其投運(yùn)一般都分三大步驟，即準(zhǔn)備工作、手動投運(yùn)、自動運(yùn)行。1、準(zhǔn)備工作:（1）熟悉工藝過程了解工藝機(jī)理、各工藝變量間的關(guān)系、主要設(shè)備的功能、控制指標(biāo)和要求等。（2）熟悉控制方案對所有的檢測元件和控制閥的安裝位置、管線走向等要做到心中有數(shù)，并掌握過程控制工具的操作方法。（3）對檢測元件、變送器、控制器、執(zhí)行器和其他有關(guān)裝置，以及氣源、電源、管路等進(jìn)行全面檢查，保證處于正常狀態(tài)。（4）負(fù)反饋控制系統(tǒng)的構(gòu)成過程控制系統(tǒng)應(yīng)該是具有被控變量負(fù)反饋的閉環(huán)系統(tǒng)。即如果被控變量值偏高，則控制作用應(yīng)該使之降低；反之，若被控變量值偏低，則控制作用應(yīng)該使之升高?？刂谱饔脤Ρ豢刈兞康挠绊憫?yīng)與干擾作用對被控變量的影響相反，才能使被控變量回復(fù)到設(shè)定值。2/6/202352.手動投運(yùn)（1）通氣、加電，首先保證氣源、電源正常。（2）測量、變送器投人工作，用高精度的萬用表檢測測量變送器信號是否正常。（3）使控制閥的上游閥、下游閥關(guān)閉，手調(diào)副線閥門，使流體從旁路通過，使生產(chǎn)過程投人運(yùn)行。（4）用控制器自身的手操電路進(jìn)行遙控（或者用手動定值器），使控制閥達(dá)到某一開度等生產(chǎn)過程逐漸穩(wěn)定后，再慢慢開啟上游閥，然后慢慢開啟下游閥，最后關(guān)閉旁路，完成手動投運(yùn)。3.切換到自動狀態(tài)在手動控制狀態(tài)下，一邊觀察儀表指示的被控變量值，一邊改變手操器的輸出信號（相當(dāng)于人工控制器）進(jìn)行操作。待工況穩(wěn)定后，即被控變量等于或接近設(shè)定值時，就可以進(jìn)行手動到自動的切換。2/6/20236三沖量汽包液位控制

氣開閥2/6/20237控制系統(tǒng)示例

2/6/20238一、調(diào)節(jié)器正/反作用的確定方法調(diào)節(jié)系統(tǒng)投自動：往往在控制方案確定好且判斷出調(diào)節(jié)器的正/反作用后，最關(guān)鍵的是P、I、D參數(shù)如何整定。在整定調(diào)節(jié)系統(tǒng)的P、I、D參數(shù)前，要保證一個閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)必須是負(fù)反饋，即Ko*Kv*Kc

＞0。2/6/20239調(diào)節(jié)對象Ko：閥門、執(zhí)行器開大，測量PV增加，則Ko＞0；反之，則Ko＜0；調(diào)節(jié)閥門Kv：閥門正作用（氣開、電開），則Kv＞0；閥門反作用（氣關(guān)、電關(guān)），則Kv＜0；Ko、Kv的正負(fù)由工藝對象和生產(chǎn)安全決定，根據(jù)Ko、Kv的正負(fù)和Ko*Kv*Kc

＞0，我們可以確定Kc的正負(fù)；調(diào)節(jié)器Kc：若Kc＞0，則調(diào)節(jié)器為反作用；若Kc＜0，則調(diào)節(jié)器為正作用。要保證Ko*Kv*Kc

＞02/6/202310正作用調(diào)節(jié)器：Kc＜0，PVOP；反之，PVOPPV、SP、OP之間的關(guān)系反作用調(diào)節(jié)器：Kc＞0，PVOP；反之，PVOP正作用調(diào)節(jié)器：Kc＜0，SPOP；反之，SPOP反作用調(diào)節(jié)器：Kc＞0，SPOP；反之，SPOP2/6/202311軟件組態(tài)中要設(shè)置正確,在裝置調(diào)試和開車及P、I、D參數(shù)整定前，調(diào)節(jié)器的正/反作用務(wù)必檢查，且正確無誤。在整定調(diào)節(jié)系統(tǒng)的P、I、D參數(shù)前，要保證測量準(zhǔn)確、閥門動作靈活；在整定調(diào)節(jié)系統(tǒng)的P、I、D參數(shù)時，打好招呼，要求用戶工藝操作密切注意生產(chǎn)運(yùn)行狀況，確保安全生產(chǎn)；在整定調(diào)節(jié)系統(tǒng)的P、I、D參數(shù)時，先投自動后串級，先投副環(huán)后主環(huán)，副環(huán)粗，主環(huán)細(xì)。在操作站CRT上，打開調(diào)節(jié)器的整定調(diào)整畫面窗口，改變給定值SP或輸出值OP，給出一個工藝允許的階躍信號，觀察測量值PV變化和趨勢圖，不斷修定PID參數(shù)，往往反復(fù)幾次，直至平穩(wěn)控制。實際中，一般能達(dá)到工藝滿意的一階特性即可。2/6/202312經(jīng)驗推薦特性2/6/202313二、經(jīng)驗PID整定參數(shù)預(yù)置

對介質(zhì)為流體（氣體、液體）情況，經(jīng)驗PID整定參數(shù)參考如下，（在出所前最好在軟件組態(tài)中要設(shè)置好，到現(xiàn)場再細(xì)調(diào)或不動）：對流量調(diào)節(jié)（F）：一般P=120～200%，I=50～100S，D=0S；對防喘振系統(tǒng)：一般P=120～200%，I=20～40S，D=15～40S；對壓力調(diào)節(jié)（P）：一般P=120～180%，I=50～100S，D=0S；對放空系統(tǒng)：一般P=80～160%，I=20～60S，D=15～40S；2/6/202314對液位調(diào)節(jié)（L）：1]、大容器（直徑4米、高2米以上塔罐）：一般P=80～120%，I=200～900S，D=0S；2]、中容器（直徑2--4米、高1.5--2米塔罐）：一般P=100～160%，I=80～400S，D=0S；3]、小容器（直徑2米、高1.5米以下塔罐）：一般P=120～300%，I=60～200S，D=0S；對溫度調(diào)節(jié)（T）：一般P=120～260%，I=50～200S，D=20～60S。上述參數(shù)是經(jīng)驗性的東西，不是絕對的。實際中，有時一個調(diào)節(jié)系統(tǒng)工藝過程對象或閥門（定位器）存在問題，也能靠改變PID參數(shù)予以克服，使自動投入。投自動需要耐心觀察、不斷修正。實踐中能否投入自動，最關(guān)鍵的是閥門（定位器）、執(zhí)行器好用，動作靈活。2/6/2023152/6/202316一個串級調(diào)節(jié)系統(tǒng)（有2個調(diào)節(jié)器），整個內(nèi)環(huán)（副調(diào)，其Ko1*Kv1*Kc1＞0）相當(dāng)于主環(huán)的Kv，它