【正文】 lash。Oslash。Oslash。實(shí)際中，一般能達(dá)到工藝滿意的一階特性即可。Oslash。Oslash。談如何整定PID參數(shù)各種工藝裝置采用DCS系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動(dòng)化控制，DCS系統(tǒng)在各類生產(chǎn)裝置工藝過程中占有舉足輕重的地位，它指揮和控制生產(chǎn)過程的大腦和神經(jīng)中樞，是各類生產(chǎn)裝置保證工藝指標(biāo)、安全穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)、節(jié)能降耗及優(yōu)化操作和改善生產(chǎn)管理的關(guān)鍵，DCS能否發(fā)揮應(yīng)有的作用和取得用戶滿意的效果，其中自控率是一項(xiàng)很重要的指標(biāo)，調(diào)節(jié)系統(tǒng)能否投入自動(dòng)，PID參數(shù)整定很關(guān)鍵。利用這種方法整定的結(jié)果可達(dá)到衰減率φ=。但對(duì)PBk很小的控制系統(tǒng)不適用。如果加進(jìn)積分和微分作用，可按表342給出經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算。這時(shí)就不能只注意調(diào)節(jié)器參數(shù)的整定，而是要檢查與調(diào)校其它儀表和環(huán)節(jié)。②在湊試過程中，若發(fā)現(xiàn)被控量變化緩慢，不能盡快達(dá)到穩(wěn)定值，這是由于PB過大或Ti過長引起的，但兩者是有區(qū)別的：PB過大，曲線漂浮較大，變化不規(guī)則，Ti過長，曲線帶有振蕩分量，接近給定值很緩慢。但花時(shí)間較多。若曲線不夠理想，可改變PB或Ti，再畫控制過程曲線，經(jīng)反復(fù)湊試直到控制系統(tǒng)符合動(dòng)態(tài)過程品質(zhì)要求為止，這時(shí)的PB和Ti就是最佳值。一般可以通過理論計(jì)算來確定，但誤差太大。對(duì)于壓力控制系統(tǒng)P在3060%之間；I在3090s之間；D在30以下。因?yàn)楸壤姶砰y有標(biāo)準(zhǔn)的模擬量輸入信號(hào)和反饋信號(hào)而且具有PID調(diào)節(jié)功能。所以對(duì)有較大慣性或滯后的被控對(duì)象，比例+微分(PD)控制器能改善系統(tǒng)在調(diào)節(jié)過程中的動(dòng)態(tài)特性。 自動(dòng)控制系統(tǒng)在克服誤差的調(diào)節(jié)過程中可能會(huì)出現(xiàn)振蕩甚至失穩(wěn)。這樣，即便誤差很小，積分項(xiàng)也會(huì)隨著時(shí)間的增加而加大，它推動(dòng)控制器的輸出增大使穩(wěn)態(tài)誤差進(jìn)一步減小，直到等于零。 在積分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號(hào)的積分成正比關(guān)系。PID 控制器就是根據(jù)系統(tǒng)的誤差，利用比例、積分、微分計(jì)算出控制量進(jìn)行控制的。PID 控制器問世至今已有近 70 年歷史，它以其結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性好、工作可靠、調(diào)整方便而成為工業(yè)控制的主要技術(shù)之一。 流量 L: P=40~100%,T=6~60s。 壓力 P: P=30~70%,T=24~180s, 溫度 T: P=20~60%,T=180~600s,D=3180s 各種調(diào)節(jié)系統(tǒng)中 參數(shù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)以下可參照： 控制器參數(shù)的工程整定,現(xiàn)在一般采用的是臨界比例法。二是工程整定方法，它主要依賴工程經(jīng)驗(yàn)，直接在控制系統(tǒng)的試驗(yàn)中進(jìn)行，且方法簡單、易于掌握，在工程實(shí)際中被廣泛采用。它是根據(jù)被控過程的特性確定PID控制器的比例系數(shù)、積分時(shí)間和微分時(shí)間的大小。PID參數(shù)整定PID控制器參數(shù)整定的方法很多，概括起來有兩大類：一是理論計(jì)算整定法。PID控制器參數(shù)的工程整定方法，主要有臨界比例法、反應(yīng)曲線法和衰減法。利用該方法進(jìn)行 PID控制器參數(shù)的整定步驟如下：(1)首先預(yù)選擇一個(gè)足夠短的采樣周期讓系統(tǒng)工作；(2)僅加入比例控制環(huán)節(jié)，直到系統(tǒng)對(duì)輸入的階躍響應(yīng)出現(xiàn)臨界振蕩，記下這時(shí)的比例放大系數(shù)和臨界振蕩周期；(3)在一定的控制度下通過公式計(jì)算得到PID控制器的參數(shù)。當(dāng)被控對(duì)象的結(jié)構(gòu)和參數(shù)不能完全掌握，或得不到精確的數(shù)學(xué)模型時(shí)，控制理論的其它技術(shù)難以采用時(shí)，系統(tǒng)控制器的結(jié)構(gòu)和參數(shù)必須依靠經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)場調(diào)試來確定，這時(shí)應(yīng)用 PID 控制技術(shù)最為方便。 比例控制是一種最簡單的控制方式。對(duì)一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)，如果在進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后存在穩(wěn)態(tài)誤差，則稱這個(gè)控制系統(tǒng)是有穩(wěn)態(tài)誤差的或簡稱有差系統(tǒng)（System with Steadystate Error）。因此，比例+積分(PI)控制器，可以使系統(tǒng)在進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后無穩(wěn)態(tài)誤差。 微分（D）控制其原因是由于存在有較大慣性組件（環(huán)節(jié)）或有滯后(delay)組件，具有抑制誤差的作用，其變化總是落后于誤差的變化?？梢杂肕ATLAB仿仿，感受一下參數(shù)對(duì)典型對(duì)象動(dòng)態(tài)特性影響經(jīng)過多年的工作經(jīng)驗(yàn)，我個(gè)人認(rèn)為PID參數(shù)的設(shè)置的大小，一方面是要根據(jù)控制對(duì)象的具體情況而定；另一方面是經(jīng)驗(yàn)。目前，應(yīng)用最多的還是工程整定法：如經(jīng)驗(yàn)法、衰減曲線法、臨界比例帶法和反應(yīng)曲線法。如果調(diào)節(jié)器是PID三作用式，那么要在整定好的PB和Ti的基礎(chǔ)上加進(jìn)微分作用。為縮短整定時(shí)間，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：①根據(jù)控制對(duì)象特性確定好初始的參數(shù)值PB、Ti和Td。這樣可根據(jù)曲線形狀來改變PB或Ti。若按這種方式整定的參數(shù)作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。Ｋp＝k/調(diào)節(jié)ｋｉ出現(xiàn)的第二個(gè)峰值和穩(wěn)態(tài)值相切；ｋd=ｋi/（3）臨界比例帶法，用臨界比例帶法整定調(diào)節(jié)器參數(shù)時(shí)，先要切除積分和微分作用，讓控制系統(tǒng)以較大的比例帶，在純比例控制作用下運(yùn)行，然后逐漸減小PB，每減小一次都要認(rèn)真觀察過程曲線，直到達(dá)到等幅振蕩時(shí)，記下此時(shí)的比例帶PBk(稱為臨界比例帶)和波動(dòng)周期Tk，然后按表343給出的經(jīng)驗(yàn)公式求出調(diào)節(jié)器的參數(shù)值。一、調(diào)節(jié)器正/反作用的確定方法調(diào)節(jié)系統(tǒng)投自動(dòng)：往往在控制方案確定好且判斷出調(diào)節(jié)器的正/反作用后，最關(guān)鍵的是P、I、D參數(shù)如何整定，根據(jù)多年的現(xiàn)場工作經(jīng)驗(yàn)，談?wù)勅绾握ㄕ{(diào)節(jié)系統(tǒng)的P、I、D參數(shù)，請大家在工程中參考。調(diào)節(jié)對(duì)象Ko：閥門、執(zhí)行器開大，測量PV增加，則Ko＞0；反之，則Ko＜0；amp。調(diào)節(jié)器Kc：若Kc＞0，則調(diào)節(jié)器為反作用；若Kc＜0，則調(diào)節(jié)器為正作用；軟件組態(tài)中要設(shè)置正確,在裝置調(diào)試和開車及P、I、D參數(shù)整定前，調(diào)節(jié)器的正/反作用務(wù)必檢查，且正確無誤。二、經(jīng)驗(yàn)PID整定參數(shù)預(yù)置對(duì)介質(zhì)為流體（氣體、液體）情況，經(jīng)驗(yàn)PID整定參數(shù)參考如下，（在出所前最好在軟件組態(tài)中要設(shè)置好，到現(xiàn)場再細(xì)調(diào)或不動(dòng)）：對(duì)流量調(diào)節(jié)（F）：amp。對(duì)防喘振系統(tǒng)：一般P=120～200%，I=20～40S，D=15～40S；對(duì)壓力調(diào)節(jié)（P）：amp。對(duì)放空系統(tǒng)：一般P=80～160%，I=20～60S，D=15～40S；對(duì)液位調(diào)節(jié)（L）：amp。2]、中容器（直徑24米、）：一般P=100～160%，I=80～400S，D=0S；amp。投自動(dòng)需要耐心觀察、不斷修正。三、自動(dòng)回路投入注意事項(xiàng) 基本原則：裝置在運(yùn)行時(shí)自動(dòng)回路的投入應(yīng)保證各工段的平穩(wěn)運(yùn)行，主要參數(shù)不能出現(xiàn)較大的波動(dòng)，其它輔助設(shè)備的壓力、液位、溫度等參數(shù)也不能出現(xiàn)影響裝置正常運(yùn)行的過大波動(dòng)?？刂葡到y(tǒng)具體注意事項(xiàng)：（1）所有自動(dòng)回路的組態(tài)在出所前都應(yīng)經(jīng)過嚴(yán)格測試。投入自動(dòng)后，觀察PID模塊的動(dòng)作方向是否正確，PID模塊輸入偏差的變化是否在正常范圍之內(nèi)，確認(rèn)后再將PID模塊的幾種輸出限制相繼放開，恢復(fù)其正常作用，再根據(jù)調(diào)節(jié)品質(zhì)調(diào)節(jié)PID模塊各項(xiàng)的參數(shù)。1)比例調(diào)節(jié)作用的動(dòng)作與偏差的大小成正比；當(dāng)比例度為100時(shí)，比例作用的輸出與偏差按各自量程范圍的1：1動(dòng)作。太弱會(huì)造成比例欠調(diào)，造成系統(tǒng)收斂過程的波動(dòng)周期太多，衰減比太小。它起著消除余差的作用。對(duì)滯后大的對(duì)象有很好的效果。微分時(shí)間太長也會(huì)引起振蕩。儀表量程大的PID參數(shù)要適當(dāng)加強(qiáng)作用。對(duì)于純滯后時(shí)間和時(shí)間常數(shù)較大的對(duì)象，MACS的PID不宜使用臨界比例度法，其較難找到Pbc。因此采樣周期T必須綜合考慮?！　?．Kp，Ti，Td的選擇方法　　1）擴(kuò)充臨界比例度法　　　　擴(kuò)充臨界比例度法是簡易工程整定方法之一，用它整定Kp，Ti，Td的步驟如下。選擇控制度為： （215）　　，表示數(shù)字控制方式與模擬方式效果相當(dāng)。用儀表記錄被調(diào)參數(shù)在此階躍作用下的變化過程曲線。 　　表22 擴(kuò)充響應(yīng)曲線法整定參數(shù)表控制度控制規(guī)律參　　數(shù)TKpTiTdPIPID /PIPID / PIPID / PIPID /t 　　 經(jīng)驗(yàn)法　　在實(shí)際工作過程中，由于被調(diào)對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性不是很容易確定，即使確定了，不僅計(jì)算困難，工作量大，往往其結(jié)果與實(shí)際相差較大，甚至事倍功半。廠家有規(guī)定的參考值，有一個(gè)范圍，是理論計(jì)算出來的。但過大的比例系數(shù)會(huì)使系統(tǒng)有較大的超調(diào)，并產(chǎn)生振蕩，使穩(wěn)定性變壞。將比例系數(shù)由小調(diào)大，并觀察相應(yīng)的系統(tǒng)響應(yīng)，直至得到反應(yīng)快、超調(diào)小的響應(yīng)曲線。在此過程中，可根據(jù)響應(yīng)曲線的好壞反復(fù)修改比例系數(shù)和積分常數(shù)，直至得到滿意的效果和相應(yīng)的參數(shù)。事實(shí)上，比例、積分和微分三部分作用是相互影響的。溫度　對(duì)象有較大滯后，常用微分～53～10～3壓力　對(duì)象的滯后不大，不用微分～～38 }。 I. S路整定的三個(gè)參數(shù)K，T1，T2；PID參數(shù)代表的含義39。( J! d/ / H。 v% H8 t! x7 M$ \ g4 l _六、控制器的選擇方法$ q+ C* Z( P7 Q, b F M（1）amp。 O. U! g2 l4 v6 M4 B* a（2）* t5 C H39。7 J8 K3 k0 P o經(jīng)驗(yàn)湊試法在實(shí)踐中最為實(shí)用。 ~! E% b經(jīng)驗(yàn)值：在實(shí)際調(diào)試中，只能先大致設(shè)定一個(gè)經(jīng)驗(yàn)值，然后根據(jù)調(diào)節(jié)效果修改，這里的P代表比例度，P＝1/K。]0 h7 J, I30％ ～ 70％ $ ~0 N0 G39。 S1 N! K. d1 |39。v B9 c8 l5 |+ h( x。微分時(shí)間太大，系統(tǒng)振蕩次數(shù)增加，調(diào)節(jié)時(shí)間增加，微分太小，系統(tǒng)調(diào)節(jié)緩慢。 u39。 H T v7 f1 n（C）對(duì)PID控制器，將T2＝0；先按PI作用湊試程序整定K，T1參數(shù)，然后將放大倍數(shù)增大到比原值大（10～20％）位置，T1也適當(dāng)減小之后，再把T2由小到大逐步加入，觀察過渡曲線，直到獲得滿意的過渡過程?？梢哉f，只要工藝技術(shù)員多花點(diǎn)時(shí)間，大多數(shù)控制系統(tǒng)采用PID調(diào)節(jié)都能滿足要求。 串極控制回路的整定可以采用兩步法，即先整定副回路，再整定主回路；也可以采用一步法，即同時(shí)整定主副回路。 b( d ~8 n, S 比例度（P）1 _ v1 `0 v9 y+ n6 i. t溫度. q。U+ q20％ ～ 60％amp。 U39。 ^: H6 H。 g7 p s3 x8 |: \( l2 z5 `7 Q S5 S* c流量. y: j g P% n% T。 X, C A5 ~ ～ [. N。 a$ U7 L+ N2 d ~( J/ W$ x $ p* S5 Z3 B0 }! e G/ K5 X% ?4 t6 ~/ c1 j t9 _: L液位amp。~2 L7 P9 P, Vamp。 P5 B9 N6 b8 T. p$ U n , , P2 g. T( C6 a$ w ]0 Q0 d/ y j D。 Vamp。 w+ d$ a m9 C* I8