1、仪表投自动需要耐心观察、不断修正。 1 基础知识:比例调节作用的动作与偏差的大小成正比;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。积分调节作用的动作与偏 差对时间的积分成正比。即偏差存在积分作用就会有输出。它起着消除余差的作 用。积分作用太强也会引起振荡,太弱会使系统存在余差。微分调节作用的动作 与偏差的变化速度成正比。其效果是阻止被调参数的一切变化,有超前调节的作 用。对滞后大的对象有很好的效果。但不能克服纯滞后。适用于温度调节。使用 微分调节可使系统收敛周期的时间缩短。微分时间太长也会引起振
2、荡。 2.PID 参数整定口诀 在实际调试中,只能先大致设定一个经验值,然后根据调节效果修改。 对于温度系统:P(%)20-60,I(分)3-10,D(分)0.5-3 对于流量系统:P(%)40-100,I(分)0.1-1 对于压力系统:P(%)30-70,I(分)0.4-3 对于液位系统:P(%)20-80,I(分)1-5 参数整定找最佳,从小到大顺序查 先是比例后积分,最后再把微分加 曲线振荡很频繁,比例度盘要放大 曲线漂浮绕大湾,比例度盘往小扳 曲线偏离回复慢,积分时间往下降 曲线波动周期长,积分时间再加长 曲线振荡频率快,先把微分降下来 动差大来波动慢。微分时间应加长 理想曲线两个波,
3、前高后低 4 比 1 一看二调多分析,调节质量不会低 3 PID 整定参数经验:对介质为流体(气体、液体)情况,经验 PID 整定参数参 考如下, : 1、对流量调节(F) :一般 P=120200%,I=50100S,D=0S;对防喘振系统: 一般 P=120200%,I=2040S,D=1540 S; 2、对压力调节(P) :一般 P=120180%,I=50100S,D=0S;对放空系统:一 般 P=80160%,I=2060S,D=1540S; 3、对液位调节(L) : 1、大个容器(直径 4 米、高 2 米以上塔罐) :一般 P=80120%,I=200900S, D=0S; 2、中
4、个容器(直径 2-4 米、高 1.5-2 米塔罐) :一般 P=100160%,I=80 400S,D=0S; 3、 小个容器 (直径 2 米、 高 1.5 米以下塔罐) : 一般 P=120300%, I=60200S, D=0S; 4、对温度调节(T) :一般 P=120260%,I=50200S,D=2060S; 投自动需要耐心观察、不断修正。 4.用试凑法确定 PID 控制器参数 试凑法就是根据控制器各参数对系统性能的影响程度,边观察系统的运行,边修 改参数,直到满意为止。 一般情况下,减小比例度会加快系统的响应速度,有利于减少静差。 但过小的比例 度会使系统有较大的超调,并产生振荡使
5、稳定性变差。加大积分时间将减少积分 作用,有利于减少超调使系统稳定,但系统消除静差的速度慢。增加微分系数 KD 有利于加快系统的响应,是超调减少,稳定性增加,但对干扰的抑制能力会减弱。 在试凑时,一般可根据以上参数对控制过程的影响趋势,对参数实行先比例、 后积 分、再微分的步骤进行整定。 a 比例部分整定。 首先将积分时间最大和微分系数 KD 取零,即取消微分和积分 作用,采用纯比例控制。将比例度由大到小变化,观察系统的响应,直至速度快, 且有一定范围的超调为止。如果系统静差在规定范围之内,且响应曲线已满足设 计要求,那么只需用纯比例调节器即可。 b 积分部分整定。 如果比例控制系统的静差达不
6、到设计要求,这时可以加入积 分作用。 在整定时将积分时间由大逐渐减小,积分作用就逐渐增强,观察输出会发 现,系统的静差会逐渐减少直至消除。 反复试验几次,直到消除静差的速度满意为 止。注意这时的超调量会比原来加大,应适当的加大一点比例度。 c 微分部分整定。 若使用比例积分(PI)控制器经反复调整仍达不到设计要求, 或不稳定,这时应加入微分作用,整定时先将微分系数 KD 从零逐渐增加,观察超 调量和稳定性,同时相应地微调比例系数 KP、 积分系数 KI,逐步使凑,直到满意为 止 5.以下为中控 DCS 系统 PID 参数整定方法: 比例度越大,表示比例控制作用越弱。 ( =1/Kp )减小比例
7、度,会使系统 的稳定性和动态性能变差,但可相应地减小余差,提高静态精度。 比例度过小, 即比例放大系数过大时, 比例控制作用很强, 系统有可能产生振荡; 积分时间过小时,积分控制作用很强,易引起振荡; 微分时间过大时,微分控制作用过强,易产生振荡。 现场凑试法:按照先比例(P) 、再积分(I) 、最后微分(D)的顺序。 置调节器积分时间 TI=, 微分时间 TD=0, 在比例度按经验设置的初值条件下, 将系统投入运行,整定比例度。求得满意的 4:1 过渡过程曲线。 引入积分作 用(此时应将上述比例度加大 1.2 倍) 。将 TI 由大到小进行整定。 若需引入微分作用时,则将 TD 按经验值或按 TD=(1/31/4)TI 设置,并由小 到大加入。