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技術(shù)中心

PID控制智能閥門設(shè)置原理

2021年01月25日 22:17:15人氣:3453來源:上海申弘閥門有限公司

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關(guān) 鍵 詞PID控制智能閥門設(shè)置原理,PID控制智能閥門,PID控制智能閥,智能控制閥,閥門
【資料簡介】

PID控制智能閥門設(shè)置原理

許多控制系統(tǒng)是以PID控制功能為中心構(gòu)成的,這些過程控制都在調(diào)節(jié)器,系統(tǒng)獲得良好控制效果跟PID參數(shù)設(shè)置、控制方案、PID調(diào)節(jié)器內(nèi)部PID控制算法和被控系統(tǒng)自身特性等均有關(guān)系,昌暉儀表在本文著重分析控制系統(tǒng)用調(diào)節(jié)器不易控制的主要原因。適用于需要控制閥門正反轉(zhuǎn)的場合,廣泛應(yīng)用于紡織機械、陶瓷等行業(yè)中,取消伺服放大器,直接控制帶閥位顯示pid 控制反饋或無閥位反饋(行程時間為10~480 秒)的電動執(zhí)行器,雙30 線模擬光柱分別顯示輸出信號和閥位反饋信號的百分比。


技術(shù)參數(shù):
1.輸入信號類型:熱電偶、熱電阻、電壓、電流、電阻
2.測量精度:0.2%f.s±1個字,自動對溫漂、時漂進行補償
3.顯示方式:八位高亮 led顯示
4.顯示范圍:-1999 ~ 9999
5.輸出方式:繼電器正反轉(zhuǎn)輸出、模擬量、ssr、scr等輸出方式,可選
6.反饋:模擬量反饋信號或者虛擬閥門反饋信號
7.控制方式:專家pid控制算法,帶自整定功能
8.帶手自動無擾切換功能
9.帶給定值限值功能
10.溫度補償:0~50℃數(shù)字式溫度自動補償
11.使用環(huán)境:環(huán)境溫度 0~50℃,相對濕度 ≤ 85%,避免強腐蝕氣體
12.電源:開關(guān)電源100 ~ 240vac(50hz/60hz),功耗 ≤ 4w
13.其它:具有修正、冷端補償、數(shù)字濾波、加熱功率分段限制、外部給定等功能。還具有開關(guān)量輸入、打印接口等擴展功能


PID控制智能閥門設(shè)置原理調(diào)節(jié)器正/反作用的確定方法
調(diào)節(jié)系統(tǒng)投自動: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,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,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。在整定調(diào)節(jié)系統(tǒng)的P、I、D參數(shù)前,要保證一個閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)必須是負反饋,即KoKvKc >0。調(diào)節(jié)對象Ko:閥門、執(zhí)行器開大,測量PV增加,則Ko>0;反之,則Ko<0; 
調(diào)節(jié)閥門Kv:
閥門正作用(氣開、電開),則Kv>0;閥門反作用(氣關(guān)、電關(guān)),則Kv<0;
Ko、Kv的正負由工藝對象和生產(chǎn)安全決定,根據(jù)Ko、Kv的正負和Ko*Kv*Kc >0,我們可以確定Kc的正負;
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。
1、在整定調(diào)節(jié)系統(tǒng)的P、I、D參數(shù)前,要保證測量準確、閥門動作靈活;
2、在整定調(diào)節(jié)系統(tǒng)的P、I、D參數(shù)時,打好招呼,要求用戶工藝操作密切注意生產(chǎn)運行狀況,確保安全生產(chǎn);
3、在整定調(diào)節(jié)系統(tǒng)的P、I、D參數(shù)時,先投自動后串級,先投副環(huán)后主環(huán),副環(huán)粗,主環(huán)細。在操作站CRT上,打開調(diào)節(jié)器的整定調(diào)整畫面窗口,改變給定值SP或輸出值OP,給出一個工藝允許的階躍信號,觀察測量值PV變化和趨勢圖,不斷修定PID參數(shù),往往反復(fù)幾次,直至平穩(wěn)控制。實際中,一般能達到工藝滿意的一階特性即可。


PID控制智能閥門設(shè)置原理經(jīng)驗PID整定參數(shù)預(yù)置
對介質(zhì)為流體(氣體、液體)情況,經(jīng)驗PID整定參數(shù)參考如下,(在出所前在軟件組態(tài)中要設(shè)置好,到現(xiàn)場再細調(diào)或不動):
1、 對流量調(diào)節(jié)(F):
一般P=120~200%,I=50~100S,D=0S;
對防喘振系統(tǒng):一般P=120~200%,I=20~40S,D=15~40S;
2、 對壓力調(diào)節(jié)(P):
一般P=120~180%,I=50~100S,D=0S;
對放空系統(tǒng):一般P=80~160%,I=20~60S,D=15~40S;
3、 對液位調(diào)節(jié)(L):
1]、大容器(直徑4米、高2米以上塔罐):一般P=80~120%,I=200~900S,D=0S;

2]、中容器(直徑2--4米、高1.5--2米塔罐):一般P=100~160%,I=80~400S,D=0S;

3]、小容器(直徑2米、高1.5米以下塔罐):一般P=120~300%,I=60~200S,D=0S;
4、 對溫度調(diào)節(jié)(T):
一般P=120~260%,I=50~200S,D=20~60S;上述參數(shù)是經(jīng)驗性的東西,不是的。另外實際中,有時一個調(diào)節(jié)系統(tǒng)工藝過程對象或閥門(定位器)存在問題,也能靠改變PID參數(shù)予以克服,使自動投入。投自動需要耐心觀察、不斷修正。實踐中能否投入自動,關(guān)鍵的是閥門(定位器)、執(zhí)行器好用,動作靈活。
在一個串級調(diào)節(jié)系統(tǒng)(例如:有2個調(diào)節(jié)器)中,整個內(nèi)環(huán)(副調(diào),其Ko1*Kv1*Kc1 >0)相當于主環(huán)的Kv,它始終為正。PID參數(shù)整定的結(jié)果:觀察曲線,一般為一階特性即可(當然理論上為二階衰減特性)。


PID控制智能閥門設(shè)置原理自動回路投入注意事項
1、基本原則:
裝置在運行時自動回路的投入應(yīng)保證各工段的平穩(wěn)運行,主要參數(shù)不能出現(xiàn)較大的波動,其它輔助設(shè)備的壓力、液位、溫度等參數(shù)也不能出現(xiàn)影響裝置正常運行的過大波動。
2、同工藝操作人員的配合:
自動回路的投入屬于自動化改造工程調(diào)試工作。若是我方人員負責(zé)投自動回路,在進行此項工作時,應(yīng)先向用戶操作人員講清我方的工作內(nèi)容,需要工藝操作人員如何配合,有何影響及出現(xiàn)意外情況應(yīng)如何處理,調(diào)試結(jié)束后應(yīng)通知工藝操作人員。自動回路*投入前應(yīng)要求工藝操作人員將該部分工況盡量調(diào)至相對穩(wěn)定狀態(tài)。
3、控制系統(tǒng)具體注意事項:
(1) 所有自動回路的組態(tài)在出所前都應(yīng)經(jīng)過嚴格測試。若其組態(tài)在現(xiàn)場有改動,在投入自動前應(yīng)仔細檢查組態(tài)的信號流向及邏輯的正確性,信號切換部分要注意切換邏輯的時序問題。組態(tài)應(yīng)做到自動回路至現(xiàn)場的出口有可做人工干預(yù)的簡單邏輯部分,以便萬一有組態(tài)錯誤可以人工停止自動回路對現(xiàn)場的作用。
(2) 投自動時可先將PID模塊的比例帶、積分時間的數(shù)值放大,將PID模塊輸出上限、輸出下限放至PID模塊當前跟蹤輸出值附近的一個可允許變動范圍內(nèi),將PID模塊輸出變化率放小。投入自動后,觀察PID模塊的動作方向是否正確,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模塊各項的參數(shù)。


PID控制智能閥門設(shè)置原理PID參數(shù)整定方法

1、基礎(chǔ)知識
在自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)中,E=SP-PV。其中,E為偏差、SP為給定值、PV為測量值。當SP大于PV時為正偏差,反之為負偏差。
1)比例調(diào)節(jié)作用的動作與偏差的大小成正比;當比例度為100時,比例作用的輸出與偏差按各自量程范圍的1:1動作。當比例度為10時,按10:1動作。即比例度越小,比例作用越強。比例作用太強會引起振蕩。太弱會造成比例欠調(diào),造成系統(tǒng)收斂過程的波動周期太多,衰減比太小。其作用是穩(wěn)定被調(diào)參數(shù)。
2)積分調(diào)節(jié)作用的動作與偏差對時間的積分成正比。即偏差存在積分作用就會有輸出。它起著消除余差的作用。積分作用太強也會引起振蕩,太弱會使系統(tǒng)存在余差。
3)微分調(diào)節(jié)作用的動作與偏差的變化速度成正比。其效果是阻止被調(diào)參數(shù)的一切變化,有超前調(diào)節(jié)的作用。對滯后大的對象有很好的效果。但不能克服純滯后。適用于溫度調(diào)節(jié)。使用微分調(diào)節(jié)可使系統(tǒng)收斂周期的時間縮短。微分時間太長也會引起振蕩。


2、 整定方法
經(jīng)驗法是簡單調(diào)節(jié)系統(tǒng)應(yīng)用整定方法,是一種試湊法。它通過參數(shù)預(yù)先設(shè)置和反復(fù)試湊來實現(xiàn)。參數(shù)的預(yù)置值要根據(jù)對象的特性和儀表的量程決定。儀表量程大的PID參數(shù)要適當加強作用。四類被調(diào)參數(shù)的一般范圍如下:臨界比例度法是采用純比例將系統(tǒng)投入自動,此時積分時間放,微分時間放0。逐漸減小比例度,使系統(tǒng)剛剛出現(xiàn)等幅振蕩,記下這時的比例度Pbc和振蕩周期Tc,然后按下式計算PID的比例度和積分時間:P=2.2Pbc;T=0.85Tc。實際情況可能超出此范圍。

上海申弘閥門有限公司作者

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