Honeywell_DCS_控制回路PID参数整定方法

余年寄山水
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2021年02月13日 22:39
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2021年2月13日发(作者:2014世界杯主题曲)


Honeywell PKS


系统


PID


参数整定方法



Honeywell PKS


系统控制回路


PID


参数整定方法





鉴于目前一 联合装置仪表回路自控率比较低,大部分的回路都是手动操作,


这样不但增加了操作员的 工作量,


而且对产品质量也有一定的影响,


特编制了此


PID


参数整定方法。




修改


PID


参数必须有“


SUPV


(班长)


”及以 上权限权限,具体权限设置切换


方法如下;





一、打开要修改的控制回路细目画 面,翻到下图所示的页面(


Loop Tune



,修改


< br>PID


控制回路整定的三个参数


K



T1



T2







1


页,共



9




Honeywell PKS


系统


PI D


参数整定方法



二、


PID


参数代表的含义



Control Action



控制 器的作用方式,


正作用



DIRECT




反作用



REVERSE



< br>


Overal Gain



K





比例增 益(放大倍数)


,范围为


0.0



240.0




T 1


:积分时间,范围为


0.0



1440.0


,单位为分钟,


0.0


代表没有积分作用;



T2

:微分时间,范围为


0.0



14 40.0


,单位为分钟,


0.0


代表没 有微分作用。




三、


PID


参数的作用




1


)比例调节的特点:


1

、调节作用快,系统一出现偏差,调节器立即将偏


差放大


K


倍输出;


2


、系统存在余差。



K

< p>
越小,过渡过程越平稳,但余差越大;


K


增大,余 差将减小,但是不能完


全消除余差,只能起到粗调作用,但是


K


过大,过渡过程易振荡,


K


太大时,< /p>


就可能出现发散振荡。




2


)积分调节的特点:积分调节作用的输出变化与输入偏差的积分成正比,< /p>


积分作用能消除余差,但降低了系统的稳定性,


T1


由大变小时,积分作用由弱


到强,消除余差的能力由弱到强,只有消除偏差, 输出才停止变化。




3


)微分调节的特点:微分调节的输出是与被调量的变化率成正比,在引


入微分 作用后能全面提高控制质量,


但是微分作用太强,


会引起控制阀 时而全开


时而全关,因此不能把


T2


取 的太大,当


T2


由小到大变化时,微分作用由弱到


强,对容量滞后有明显的作用,但是对纯滞后没有效果。





四、控制器的选择方法




1




P


控制器的选择:它适用于控制通道滞后较小,负荷变化不大,允许 被控


量在一定范围内变化的系统;




2




PI


控制器的选择:它适用于滞后较小,负荷变化不大,被控量不允 许有


余差的控制系统;




3




PID


控制器的选择:它适用于负荷变化大,容量滞后较大,控制质 量要求


又很高的控制系统,比如温度控制系统。




五、


PID


参数整定的方法





2


页,共



9




Honeywell PKS


系统


PI D


参数整定方法



一般在工程应用中采用经验凑试法。



经验凑试法在实践中最为实用。


在整定参数时,


必须认真观察系 统响应情况,


根据系统的响应情况决定调整那些参数。


观察系统 响应效果,


可以通过查看控制


回路细目画面中的实时趋势曲线, 衰减曲线最好是


4



1


,即前一个峰值与后一


个峰值的比值为


4



1




e


1


1/4


t



经验值: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,这里的


P


代表比例度,


P



1 /K













参数范围



控制系统



P



1 / K




20






80





30






70





40






100





20






60





K


1.25




5.0


1.43




3.4


1.0




2.5


1.7




5


T1 / Min


——



0.4



3


0.1



1


3



10


T2 / Min


——



——



——



0.3



1


液位



压力



流量



温度



总之,在整定时不能让系统出现发散振荡,


如出现发散振荡,应 立即切为手


动,


等系统稳定后减小放大倍数、

< br>增大积分时间或减小微分时间,


重新切换到自


动控制。< /p>



放大倍数越小,过渡过程越平稳,但余差越大。放大倍数越大, 过渡过程容


易发生振荡。积分时间越小,消除余差就越快,但系统振荡会较大,积分时间 越


大,系统消除余差的速度较慢。微分时间太大,系统振荡次数增加,调节时间增


加,微分太小,系统调节缓慢。



控制器参数凑试法的步骤:





3


页,共



9




Honeywell PKS


系统


PID


参数整定方法

< br>


因为比例作用是基本的控制作用,因此,首先把比例度凑试好,待过渡过程


已基本稳定,


然后加积分作用消除余差,


最 后加入微分作用进一步提高控制质量,


基本步骤如下:





A


)对< /p>


P


控制器,将放大倍数放在较小的位置,逐渐增大


K


,观察被控量


的过渡过程曲线,直到曲线满意为止;





B


)对


PI


控制器,先置

T1=0


,按纯比例作用整定放大倍数使之达到


4



1


衰减曲线;然后将


K


缩小(


10



20


%)


,将积分时间


T1


由大到小逐步加入,直


到获得


4



1


衰减过程;





C


)对< /p>


PID


控制器,将


T2

< br>=


0


;先按


PI


作用凑试程序整定


K



T1< /p>


参数,


然后将放大倍数增大到比原值大(


10



20


%)位置,


T1


也适当减小之后,再把


T2


由小到大逐步加入,观察过渡曲线,直到获得满意的过渡过程。


一句话:整定参数时要认真观察系统输出及被调量的变化情况,再根据具体


情况适当 修改


PID


参数。可以说,只要工艺技术员多花点时间,大多数 控制系


统采用


PID


调节都能满足要求 。




六、串极控制回路整定



< p>
串极控制回路的整定可以采用两步法,即先整定副回路,再整定主回路;也


可以采用一步法,即同时整定主副回路。



< br>1


)在采用一步法整定时副回路的经验值为以下值,一般副回路只采用比例控


制:



副变量



温度



压力



流量



液位



放大倍数(


K




5.0




1.7


3.0




1.4


2.5




1.25


5.0




1.25


比例度(


P




20






60




30






70




40%




80%


20%




80%



2


)将串极控制回路系统投入运行,然后按单回路控制系统参 数整定方法,整


定主控制器的参数;




3


)如果在整定过程中出现“共振”


,只需减小主、副控制器的放大倍数就可以


消除,


如果共振太剧 烈,


可先切换到手动,


待生产稳定后,


重新投运,


重新整定。





4


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