過程控制回路PID參數(shù)整定

1、. 過程控制回路PID參數(shù)整定o 黎瑞生o 2009年8月20.講解內(nèi)容o一、儀表與工藝操作之間的關(guān)系o二、整定PID參數(shù)必須熟悉工藝流程o三、當(dāng)前PID參數(shù)整定的癥結(jié)o四、 PID參數(shù)整定前的分析o五、控制回路PID參數(shù)整定.一、儀表與工藝操作之間的關(guān)系o儀表與工藝生產(chǎn)的關(guān)系儀表與工藝生產(chǎn)的關(guān)系o 1. 化工（石化）生產(chǎn)過程中經(jīng)常出現(xiàn)儀表故障現(xiàn)象。由于檢測(cè)與控制過程中出現(xiàn)的故障現(xiàn)象比較復(fù)雜，正確判斷、及時(shí)處理儀表故障，不但直接關(guān)系到化工生產(chǎn)的安全與穩(wěn)定，涉及到化工產(chǎn)品的質(zhì)量和消耗，而且也最能反映出儀表工實(shí)際工作能力和業(yè)務(wù)水平，也是儀表工能否獲得工藝操作人員信任、彼此配合密切的關(guān)鍵。o 2.由

2、于化工生產(chǎn)操作管道化、流程化、全封閉化等特點(diǎn)，尤其是現(xiàn)代化的化工企業(yè)自動(dòng)化水平很高，工藝操作與檢測(cè)儀表休戚相關(guān)，因此工藝人員常通過檢測(cè)儀表顯示的各類工藝參數(shù)，諸如反應(yīng)溫度、物料流量、容器的壓力和液位、原料的成分等等來(lái)判斷工藝生產(chǎn)是否正常，產(chǎn)品質(zhì)量是否合格，并根據(jù)儀表指示做出提量或減產(chǎn)、甚至停車等決定。o 3.儀表指示出現(xiàn)異?，F(xiàn)象（指示偏高，偏低，不變化，不穩(wěn)定等等）本身包含兩種因素：o 一是工藝因素工藝因素，儀表忠實(shí)的反映出工藝異常情況；o 二是儀表因素儀表因素，由于儀表（測(cè)量系統(tǒng)）某一環(huán)節(jié)故障而出現(xiàn)工藝參數(shù)誤指示。這兩種因素總是混淆在一起，很難馬上判斷出來(lái)，有經(jīng)驗(yàn)的工藝操作人員往往首先判斷是

3、否是工藝原因。.o圖11DCS控制系統(tǒng)DCSFCSDDCPID控制PID控制PID控制.o二、常壓焦化工藝流程說(shuō)明電脫鹽閃蒸塔常壓塔焦炭塔焦化分餾塔加熱爐焦炭渣油常一、二去加氫分液罐不凝氣石腦油去重整F-101A/B對(duì)流常壓爐油氣分離罐壓縮吸收塔解析塔穩(wěn)定塔穩(wěn)定汽油去加氫再吸收干氣去硫磺脫硫.o加氫工藝流程原料油過濾器加熱爐加氫反應(yīng)器高壓分離器低壓分壓注水寒流污水壓縮機(jī)壓縮機(jī)分液低分七去焦化分流塔換熱低分油精致柴油分液罐穩(wěn) 定 塔穩(wěn) 定汽油含硫氣體去脫硫同流罐緩蝕劑低壓含硫氣體輕石腦油出裝置混合加氫原料原料泵混氫R2101.o三、當(dāng)前PID參數(shù)整定的癥結(jié)o第一：DCS中PID控制的形式固定，無(wú)

4、論是溫度、液位、壓力等不同的對(duì)象，不同的特性應(yīng)選用不同的組態(tài)PID塊，而不能都選用默認(rèn)的PID塊。o第二：不同的對(duì)象它的特性不同，響應(yīng)時(shí)間快慢不同，選用的PID參數(shù)形式不固定；大滯后的流量也應(yīng)加微分。o第三：淡化4：1曲線，避免控制閥的波動(dòng)造成裝置其他環(huán)節(jié)的波動(dòng)。4：1衰減是單回路PID整定的要求，對(duì)于工藝裝置的PID整定，為避免裝置的前后波動(dòng)，最好是一次整定平穩(wěn)，控制閥在小范圍內(nèi)波動(dòng)。.五、儀表控制回路的組成o1.單回路控制o2.復(fù)雜回路控制檢測(cè)PID調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)檢測(cè)1PID調(diào)節(jié)1執(zhí)行機(jī)構(gòu)檢測(cè)2PID調(diào)節(jié)2對(duì)象對(duì)象.說(shuō)明o1.單回路控制，只有一個(gè)檢測(cè)器、一個(gè)控制器、一個(gè)控制閥組成的控制回路。

5、o2.復(fù)雜控制回路，通常都有多個(gè)檢測(cè)器、多個(gè)控制器、一個(gè)或多個(gè)控制閥組成的控制回路。.六、控制回路PID參數(shù)整定0過程變量時(shí)間給定值最大偏差用比例度P限制余差用積分作用克服超調(diào)量.（一）PID參數(shù)整定前的分析o以流量測(cè)量回路為例流量波動(dòng)自動(dòng)/手動(dòng)切換不波動(dòng)調(diào)整PID參數(shù)波動(dòng)原因分析1、工藝管道量波動(dòng)2、管線多路搶量3、一次表有故障4、定位器振蕩5、線路存在故障.（二二). PID參數(shù)整定技巧參數(shù)整定技巧1.P、I、D的含義的含義 P:比例度比例度P值越大，比例作用越弱；P值越小，比例作用越強(qiáng)。作用：用來(lái)克服最大偏差。 I：積分時(shí)間：積分時(shí)間I值越大，積分作用越弱；I值越小，積分作用越強(qiáng)。作用：

6、用來(lái)克服余差。D：微分時(shí)間：微分時(shí)間 D值越大，微分作用越強(qiáng)；D值越小，微分作用越弱。微分作用具有超前調(diào)節(jié)作用，用來(lái)減小容量滯后。.2. .看曲線走勢(shì)調(diào)整看曲線走勢(shì)調(diào)整PIDPID參數(shù)參數(shù)流量測(cè)量回路流量測(cè)量回路具有控制通道滯后較小、響應(yīng)快、負(fù)荷變化不大的特點(diǎn)。 a.一次表加大適當(dāng)?shù)淖枘釙r(shí)間b.比例度不能放的太小 c.積分時(shí)間可以適當(dāng)放小.液位檢測(cè)回路液位檢測(cè)回路參數(shù)整定 a.對(duì)于控制通道滯后較小、負(fù)荷變化不大、工藝上沒有提出無(wú)差要求的系統(tǒng)，如中間貯槽的液位、精餾塔塔釜液位等。常采用純比例控制。 b.對(duì)于控制通道滯后較小、負(fù)荷變化不大、工藝參數(shù)不允許有余差的系統(tǒng)。常采用比例積分控制。 c.部分罐體較大，容量較大的液位調(diào)節(jié)系統(tǒng)，采用比例積分控制的同時(shí)，有時(shí)也加入微分調(diào)節(jié)。 d.簡(jiǎn)單均勻控制系統(tǒng)的控制規(guī)律，一般都采用純比例作用。比