整定PID参数三则:方向对、坐得稳和镇得住

2021/5/15 15:25:02 人评论 次浏览 分类:过程控制  文章地址:http://yunrun.com.cn/tech/3755.html

去年五月我第一次去张家口,后来与当时项目的专业人员交流了一些PID的知识。说实话,当时我已经半年没亲自去整定PID参数,虽然期间一直做一些PID教学的工作,但实操确实少了些。不过,令我感到失望的是,很多自动化专业的同行,对于PID并没有一个清醒的认识,投自动更多的是靠运气。

好在新能源火电机组对PID自动要求并不高,毕竟整体的自动化水平较低,这句话之前的文章中我也说过。可能很多人不太同意我的这个看法,但是你不得不承认,新能源火电机组的整体自动化水平与大型火力发电机组存在很大的代差。


好的方面是,新能源火电机组对于自动化的考核也较低,所以很多自动基本都是闲置状态。当然这里面也有其它原因,比如由于燃烧不稳,造成自动调整效果并不好。所以,很多运行人员对PID自动调节并不感冒。


这个问题过去几年我一直在观察,本来投自动的目的就是为了减少运行人员的操作强度,节省人工成本,如果自动投入后效果不佳,的确不如不投(这句话很反智,氛围组和理论家会要求自动全部投入)。通过最近几年的观察,我总结出来的,导致新能源火电机组给水、减温水等自动不能正常投入的根本原因,其实就是燃料热值和上料不稳导致的燃烧不稳。


有人说,你这不是废话吗?投自动的目的就是要让燃烧更加稳定,否则还投自动干嘛!这里面把因果关系搞错了,PID自动能消除的干扰主要是可控的内扰,比如负荷波动等。而因燃料导致的燃烧不稳,其实算是外扰。举个简单的例子,本来机组正常运行,突然新上的料热值非常高,那么锅炉燃烧就会发生变化。如果这种变化是低频次的、可控的也无所谓,通过自动本身的调节能力也一定能把机组重新拉回正常的曲线。但是,新能源火电机组,无论是垃圾发电还是农林废弃物发电,这种干扰都是高频次的,且每次都不一样。


这就好比机组每次都会有意想不到的“惊吓”,一次两次也无所谓,次数多了自动调节被迫退出的概率就会加大。这种自动解除的次数增多,其实是一种正常现象,但是给运行人员带来的感受就是,“自动不好用”,结果就是要么自动不再投,要么“热控的去处理一下”。


大火电的朋友很少遇到这种情况,即便遇到通过重新整定PID参数后总会重回正轨。所以,我说的这些问题,很多大火电的同行权当是在听故事。毕竟,他们遇到的次数真的不多。为了克服这一类的问题,其实我也想过很多办法,但是效果需要运行人员去配合。所以,很多时候,出现的情况就是,我人在时候,自动都能投入,人走不久,人走茶凉。


去年五月,关于PID自动,我说过两句话,整定PID自动要“坐得稳”、“镇得住”!所谓“坐的稳”,就是在整定PID参数时保证系统不会出现大的波动;
所谓“镇的住”,就是在系统出现大的波动时你能及时把系统拉回稳态!

我在其他文章中也对这两句话进行了详细的分解。今天再补充一则,之前的文章中也反复在说,只是没有引起重视。前几天帮一位同行视频处理他们的给水自动问题,反复整定PID参数都不行,我看完曲线后发现他的正反方向搞错了!


所以,“PID三则”第一则应该是“方向对”!
只要方向对了,路再远,都能走完!

说实话,如果不是重新组态的PID逻辑,极少会犯方向错误,所以之前这个问题真就没引起重视。不过,方向问题真的是根本问题,如果方向错了,那么无论如何也不会有一个正确的结果。


这就是“PID三则”!方向对、坐得稳、镇得住!


还是拿最典型的给水自动来说,他的主调和副调都是反作用。判断正反作用的方法大家也可以参考文章《怎样选择PID调节器的正作用和反作用》,跟大家再谈谈PID参数的整定问题!这里也不再赘述。


关于给水自动我要再强调的是,首先得把调节器的正反作用弄清楚;其次要熟悉不同DCS系统的PID参数设置;第三初次修改时可以先把积分作用放弱,但不建议把比例作用放到最强,避免出现超过限值的振荡或发散。


前两点没什么内容,第三点很多人还是理解不了。有人私信我说书上讲过调自动一开始可以把比例作用增强,变成纯比例系统,让系统振荡,然后再调整。书上说的对吗?我认为至少不全面,我不建议让系统振荡或者发散,完全是结合工艺来讲的,现场生产中如果系统振荡或者发散,极易造成水位的高低三值动作,后果不堪设想。我们不能为了调自动而调自动,我们应该为了保证生产去调自动。


天亮之后将再赴张家口,这篇文章算是对去年张家口之旅的一个回顾。说个闲话,很多人抱怨现场一出现问题领导就下意识的认为是热控的原因,甚至说出一些毫无水平的话,让同行感到很伤心甚至恶心。造成这个问题的原因有很多,热控很少出领导,而热控涉及的面广,现场缺陷的数量确实会更多一些。所以,给一些其他专业出身的领导一种感觉,热控问题很多!我是热控出身,不管是之前干项目经理还是现在做生产方面的工作,我跟同事也说过,现场出了问题我也希望是热控的问题。热控的问题往往比较容易解决,但是机务就不好说了。所以,有些事情还是需要互相体谅,毕竟天下没有不委屈的工作!

作者:猫 不捉老鼠(电力工程师,热控专业,对DEH、CCS、DCS研究较多)

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