DCS控制系统PID参数整定原理及操作.docx

DCS 掌握系统 PID 参数整定原理及操作 、调整器正 /反作用确实定方法调整系统投自动： 往往在掌握方案确定好且推断出调整器的正/反作用后，最关键的是P、I、D 参数如何整定，依据多年的现场工作阅历， 谈谈如何整定调整系统的P、I、D 参数，请大家在工程中参考。在整定调整系统的P、I、D 参数前，要保证一个闭环调整系统必需是负反响，即 Ko*Kv*Kc0。调整对象 Ko：阀门、执行器开大，测量PV 增加，则 Ko0；反之，则 Ko0；调整阀门 Kv：阀门正作用气开、电开，则 Kv0；阀门反作用气关、电关， 则 Kv0；调整器 Kc：假设 Kc0，则调整器为反作用；假设 Kc0，则调整器为正作用；软件组态中要设置正确 ,在装置调试和开车及 P、I、D 参数整定前，调整器的正/反作用务必检查，且正确无误。1、在整定调整系统的 P、I、D 参数前，要保证测量准确、阀门动作敏捷；2、在整定调整系统的 P、I、D 参数时，打好招呼，要求用户工艺操作亲热留意生产运行状况，确保安全生产；3、在整定调整系统的 P、I、D 参数时，先投自动后串级，先投副环后主环，副环粗，主环细。在操作站 CRT 上，翻开调整器的整定调整画面窗口，转变给定值 SP 或输出值 OP，给出一个工艺允许的阶跃信号，观看测量值 PV 变化和趋势图，不断修定 PID 参数，往往反复几次， 直至平稳掌握。实际中，一般能到达工艺满足的一阶特性即可。二 、阅历 PID 整定参数预置1、 对流量调整 F：一般 P=120 200% ，I=50 100S ，D=0S ；对防喘振系统：一般P=120 200% ，I=20 40S ，D=15 40S ；2、 对压力调整 P：一般 P=120 180% ，I=50 100S ，D=0S ；对放空系统：一般P=80 160% ，I=20 60S ，D=15 40S ；3、 对液位调整 L：1、大容器直径4 米、高 2 米以上塔罐：一般P=80 120% ， I=200 900S ，D=0S ；2、中容器直径 2-4 米、高 1.5-2 米塔罐：一般 P=100 160% ， I=80 400S ，D=0S ；3、小容器直径 2 米、高 1.5 米以下塔罐：4、 对温度调整 T：一般 P=120 260% ，I=50 200S ，D=20 60S ；上述参数是阅历性的东西，不是确定的。另外实际中，有时一个调整系统工艺过程对象或阀门定位器存在问题，也能靠转变PID 参数予以抑制，使自动投入。投自动需要急躁观看、不断修正。实践中能否投入自动，最关键的是阀门定位器、执行器好用，动作敏捷。在一个串级调整系统例如：有2 个调整器中，整个内环副调， 其 Ko1*Kv1*Kc10相当于主环的Kv，它始终为正。 PID 参数整定的结果：观看曲线，一般为一阶特性即可固然理论上为二阶衰减特性。三、 自动回路投入留意事项1、根本原则：装置在运行时自动回路的投入应保证各工段的平稳运行，主要参数不 能消灭较大的波动，其它关心设备的压力、液位、温度等参数也不能 消灭影响装置正常运行的过大波动。2、同工艺操作人员的协作：自动回路的投入属于自动化改造工程调试工作。假设是我方人员负责投 自动回路，在进展此项工作时，应先向用户操作人员讲清我方的工作 内容，需要工艺操作人员如何协作，有何影响及消灭意外状况应如何 处理，调试完毕后应通知工艺操作人员。自动回路首次投入前应要求 工艺操作人员将该局部工况尽量调至相对稳定状态。3、掌握系统具体留意事项：（1） 全部自动回路的组态在出所前都应经过严格测试。假设其组态在 现场有改动，在投入自动前应认真检查组态的信号流向及规律的正确 性，信号切换局部要留意切换规律的时序问题。组态应做到自动回路 至现场的出口有可做人工干预的简洁规律局部，以便万一有组态错误 可以人工停顿自动回路对现场的作用。（2） 投自动时可先将 PID 模块的比例带、积分时间的数值放大，将PID 模块输出上限、输出下限放至 PID 模块当前跟踪输出值四周的一个可允许变动范围内，将 PID 模块输出变化率放小。投入自动后，观看 PID 模块的动作方向是否正确， PID 模块输入偏差的变化是否在正常范围之内，确认后再将 PID 模块的几种输出限制相继放开，恢复其正常作用，再依据调整品质调整 PID 模块各项的参数。四、 PID 参数整定方法1、根底学问在自动调整系统中， E=SP-PV 。其中，E 为偏差、SP 为给定值、PV 为测量值。当 SP 大于 PV 时为正偏差，反之为负偏差。1） 比例调整作用的动作与偏差的大小成正比；当比例度为 100 时， 比例作用的输出与偏差按各自量程范围的 1：1 动作。当比例度为 10 时，按 10：1 动作。即比例度越小，比例作用越强。比例作用太强会引起振荡。太弱会造成比例欠调， 造成系统收敛过程的波动周期太多， 衰减比太小。其作用是稳定被调参数。2） 积分调整作用的动作与偏差对时间的积分成正比。即偏差存在积分作用就会有输出。它起着消退余差的作用。积分作用太强也会引起振荡，太弱会使系统存在余差。3） 微分调整作用的动作与偏差的变化速度成正比。 其效果是阻挡被调参数的一切变化，有超前调整的作用。对滞后大的对象有很好的效果。但不能抑制纯滞后。适用于温度调整。使用微分调整可使系统收敛周期的时间缩短。微分时间太长也会引起振荡。2、 整定方法阅历法是简洁调整系统应用最广泛的整定方法，是一种试凑法。它通 过参数预先设置和反复试凑来实现。参数的预置值要依据对象的特性 和仪表的量程打算。仪表量程大的PID 参数要适当加强作用。四类被调参数的一般范围如下：被调参数比例度%积分时间 min微分时间min流量100-3000.1-1温度100-2003-300.5-3压力100-3000.4-3液位80-200临界比例度法是承受纯比例将系统投入自动，此时积分时间放最大，微分时间放0。渐渐减小比例度，使系统刚刚消灭等幅振荡，登记这分时间：P=2.2Pbc ；T=0.85Tc 。实际状况可能超出此范围。对于纯滞后时间好时间常数较大的对象，MACS 的 PID 不宜使用临界比例度法，其较难找到Pbc 。时的比例度 Pbc 和振荡周期 Tc，然后按下式计算PID 的比例度和积