PID调节器使用经验分享

2018/11/3 0:43:20 人评论 次浏览 分类:过程控制  文章地址:http://yunrun.com.cn/tech/433.html

PID调节器在自动化过程控制中使用很广泛,昌晖仪表总结了PID调节器使用经验与大家分享,共同提高调节器应用水平。

1、以被控对象特性选择调节器
要获得良好控制效果,首先要正确选用调节器,PID调节器选型不复杂,而是要选能适用于复杂工况的诸如人工智能算法等先进控制算法的PID调节器,国内多数厂家的调节器均为经典PID控制算法,对于响应快的工况使用时没有任何问题的,但这一种调节器用在加热控温等大滞后系统中,无论您如何整定参数,都难取得好的控制效果。对于有经验的用户大多是按照自己的实践经验来确定PID调节器。

目前国内可供用户选用的PID调节器品牌和种类很多,高端PID调节器以“欧陆”品牌居首位,国产调节器“宇电”品牌市场占有率最高,这是因为宇电的PID控制算法达到国际先进水平!昌晖YR-GAD系列人工智能调节器其控制算法和自整定也融合和欧系和日系调节器控制算法的精髓,在产品可靠性、无超调无欠调、自动最佳PID参数演算方面达到国际先进水平,产品市场占有率随着口碑迅速提升,价格也较宇电产品实惠。但各行业应用对象的特性不相同,使用单位均需要根据按被控对象的特性来选用PID调节器,其实选人工智能控制算法等调节器就能解决现场绝大部分问题。
 
①常规工艺参数控制通常选用单回路PID调节器。单回路调节器有一路信号输入,控制设定及参数修改通过仪表参数设定完成。
②正反转控制的电动执行机构选用的带伺服放大器阀位控制调节器。带伺服放大器阀位控制调节器输入信号为两路(测量值和阀位反馈值),仪表将单回路PID调节器和伺服放大器功能融合在一起。

③如果被控对象需要不同时段以不同控制指标进行过程控制,应选用程序控制调节器。程序控制调节器可以按时间分段设置不同的控制目标值和PID参数,轻松实现工艺控制要求。
④串级控制通常由一台单回路PID调节器和一台外给定调节器构成,也可以选用一台可编程序调节器。可编程序调节器功能强大,便于实现温度、压力、流量、液位 PH、酸度、浑浊度等控制项目的串级、选择、批量、交叉、 比值、数学运算等复杂的连续过程控制,价格也略高。
⑤温控器也是一种PID调节器,特别是生产过程中要求对温度按照工艺曲线变化、超调小或无超调、控温稳定性好的场合,对温控器的控制效果就有些苛刻!在PID参数整定合理、控制方案不存在问题情况下,不同厂家固化在PID温控器芯片内的控制算法程序不同,不同品牌温控器的温度控制效果也就存在很大差别,所以再此特别提醒:不是所有名称为“温控器”的仪表都能将温度控制到你所期望到达的水平,选择需谨慎。
⑥所有数字调节器均P、I、D功能,但并不是所有工况都同时用到这三个功能,PID功能的选用参见下表

控制的变量

PID调节器选择

温度

 PID(同时使用比列、积分和微分)

压力

 PI(使用比列、积分,不用微分)

流量

 PI(使用比列、积分,不用微分)

液位

 PI(使用比列、积分,不用微分)

成分

 PID(同时使用比列、积分和微分)


2、正确选择PID调节器正反作用
调节器的正反作用是用软件通过参数设定来选择。调节器控制输出随被控量增加而增加,我们称调节器处于正作用状态;调节器控制输出随被控量增加而减小,我们称调节器处于反作用状态。任何一个闭环控制系统均由变送器、调节器、执行器、被控对象四个环节组成的,应从这四个环节放大系数的乘积为负来判断PID调节器正/反作用。

3、正确实现调节器手动与自动的切换
数字PID调节器有手动/自动无扰切换功能,通常调节器手动切换至自动时,采用逼近法积算,并带切换限幅功能,以实现手动/自动的平稳切换。调节器在控制系统启动时应处于手动控制状态,以人工操作方式使被控参数的测量值平稳接近调节器控制目标给定值,并防止超调。当测量值等于给定值时,才能将调节器从手动控制状态切换到自动控制状态,这样能使调节器输出不突变、系统才能平稳进入PID控制状态。

4、调节器参数整定到最佳
大家常说的系统投自动其实就是整定调节器P、I、D参数。在控制方案不存在问题时,调节器P、I、D参数设置关系到控制系统自动能否投入、控制系统能否在自动状态稳定运行,同时也反映出你是不是自动的行家。数字调节器大多有P、I、D参数自整定功能,很大程度上减轻了参数整定的辛苦过程,但应用自整定功能后的控制效果直接跟调节器厂家控制算法程序有关,这也体现了调节器厂家控制软件的开发水平。PID参数整定方法在此不多讲述,你可参考相关资料学习。

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