一个装置到底有没有控制问题,有哪些控制问题,通过手动操作和振荡就能发现。
1、正常也能控制,但是干扰来了,跟踪太慢,需要操作人员切手动,进行干预,这是控制回路抗扰不足的表现,PID调节器比例作用和积分作用需要加强,往往需要乘以2或者除以2的变化,甚至需要更大幅度的乘除,我做过10倍以上的乘除。
2、正常也能控制,但是干扰来了,振荡加剧。需要操作人员切手动操作,然后再投自动,这是控制回路控制太强的表现,如果是同相位振荡则PID调节器比例增益除3,如果是异相位振荡则PID调节器积分时间乘3,问题往往就能解决。
3、有控制方案一直手动控制,不能自动。有可能是控制方案、组态错误、PID参数的问题,就算是都没有问题,太关键的工艺参数,也需要车间配合支持才能试用。
以上三种是常见的手动干预,也是重点需要解决的控制问题。PID参数整定是最主要的解决控制问题的手段。知道哪些是问题,再学习点PID参数整定的知识,很多常见控制问题都能解决。
还有两类手动操作干预:
4、有的是有一个控制方案,但是使用的操纵变量不符合工艺操作要求,这时候要重新进行变量配对,设计新的控制方案。
5、没有控制方案一直手动操作控制。新增操纵变量或者设计不完备的装置,总之都是有操纵变量,也有操作知识,但是就是没有控制方案。无论哪种情况,设计新的控制方案都是必须的。
新增控制方案的流程都比较麻烦,很多装置也不允许DCS在线修改组态,而且新增控制方案是否正确也是大问题。如果条件不具备,做先进控制是备选方案。
还有一个容易忽视,但是也需要解决的控制问题:
6、工艺人员认为不影响操作,也不需要人工干预,但是被控变量和操纵变量都在有规律的振荡。这种周期性波动是需要解决的隐藏的控制问题。周期振荡的原因包括PID参数、阀门非线性和外部干扰等。
液位控制回路是非常常见的存在周期振荡的控制回路。如果是异相位振荡需要大幅度的增加积分时间,例如PID调节器积分时间乘10。如果是同相位振荡则可能有外扰。
操作和振荡应该看作有控制问题的线索,解决控制问题,虽然PID参数整定非常重要,但是解决方法并不仅仅包括PID参数整定。
解决方法要至简至优,高效低价;解决过程要有结构化思维、系统思维和工程思维。
作者:冯少辉博士
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