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压力控制器工艺工程法规控制引导技巧(第4部分)
编辑:https://www.abdeli.net 来源:mg4355线路检测 发布时间:2019-01-18

     在第4部分中,大家mg4355娱乐电子游戏列出了最佳实践。该指南是行业专家在植物方面数十年经验的结果。这些实践很有见地,几乎适用于所有控制循环。第3部分基本概念和第4-5部分最佳实践均以陆续更新。

压力控制器过程控制的最佳实践步骤如下:
    1.了解你的过程。这个项目似乎太明显无法列入清单,但通常很容易通过调整来解决控制问题,而不考虑更广泛的流程。过程常识提供有关控制目标,要使用的调整规则,要进行的诊断测试以及进行调整的过程条件的引导。关于该过程的常识包括:过程类型(积分或自我调节),过程滞后与死区时间的比率,过程的增益或动态特性是否可能在不同的操作条件下发生变化,最终控制元素的类型和它的流动特性,对过程的干扰以及它们是否可测量,可能是过程变量过冲或快速变化的控制器输出产生的负面副作用。
    2.确定控制目标。控制目标决定了要使用的调整方法的类型。控制目标可以是快速设定点跟踪或快速干扰抑制(其中每个都可以具有子目标,例如最小绝对误差或最小误差积分),零过程变量过冲,对设定值变化的特定过程响应,最小控制器输出移动,并且在操纵变量中没有过冲。例如,应调整调压油箱液位回路以最小化控制器输出运动,同时将水平保持在预定限制之间。
    3.检查控制策略。控制策略应该支撑控制目标,考虑到更广泛的过程及其干扰,非线性和其他细微差别。例如,如果实际需要比率控制,简单的反馈控制回路将会起到很大的作用。仅当内循环比外循环快得多时,才应使用级联控制。前馈控制应用于补偿过程扰动,除非干扰直接影响通过最终控制元件的流速 - 需要级联控制。如果操作正确,控制策略可以显着地控制循环稳定性和响应性。不幸的是,反之亦然。
    4.查看控制器配置。现代数字控制器提供一系列选项,可针对各种情况优化其性能。即使操作员发生突然变化,也可以在内部斜坡或过滤设定值以获得平滑的控制响应。也可以从比例和微分控制模式中隐藏设定值变化。外部复位反馈可防止在不利条件下的积分饱和,并且变化率限制可以保护下游的敏感设备。如果使用过程变量过滤器,则应检查其时间常数,以确保其设置适当且明显短于主要过程时间常数。
    5.测试最终的控制元素。不正确工作的最终控制会损害控制回路性能,并且可能会否定正确的控制器调整方法。典型问题包括死区,静摩擦,非线性流动曲线和定位器问题。这些问题可能看起来与调谐问题非常相似,如果问题在于控制阀,则不知情的调谐器可能会花费数小时的徒劳。在尝试任何调整之前,应该进行一些简单的过程测试来检测和诊断最终的控制元素问题。
    6.使用适当的调整方法。与流行的看法相反,压力控制器调整比艺术更具科学性。可以根据控制目标,过程特性和适当的调整规则快速准确地完成回路调整。通过在控制器输出中进行阶跃变化并从所得到的过程响应中进行测量来确定过程特性。尽管试错法调整很受欢迎,但它应该仅作为最后的手段使用,例如,流程非常不稳定,以至于无法获得可用的步骤测试数据。作为基于步进测试结果手动计算调整参数的替代方案,回路调整App提供了许多有用的功能,例如识别过程特性,为不同的调整目标产生调整设置,提供预期回路响应的模拟,分析控制回路的鲁棒性等等。但是,调整App只是一种工具,而且无法使用步骤测试数据和调整规则手动调整控制器的人也可能会发现使用调优App很困难。
压力控制器工艺工程法规控制引导技巧(第4部分)
 
    7.从多步测试中调整。模拟可以100%重复,但实际过程不是。过程扰动,相互作用的控制回路,非线性和操作条件都会影响测量的过程特性。如果由于某种原因该实例的过程响应不正常,则仅从一步测试进行调整会导致调整设置不良。必须进行多步测试以获得过程特征的“平均”测量值,并了解它们在正常条件下的变化程度。
    8.满足非线性和不断变化的过程特性。最终控制元件的安装流量特性通常不是线性的。此外,许多工艺的特征在不同的工艺条件(生产速率,使用中的设备,催化剂浓度,pH等)下发生变化。控制阀和阻尼器可能必须使用表征器进行线性化,并且改变过程特性可能需要调度压力控制器参数(称为增益调度或自适应调整)。
    9.如果调谐到拒绝干扰,则使用死区时间作为控制回路的时钟。当调整环路以快速拒绝干扰时,调整参数(和公式)主要取决于死区时间。减少死区时间将大大提高性能。减少死区时间可以提高振幅和时间的性能; 效果是乘法的,因此性能(积分误差)与死区时间平方的倒数成比例。
    10.检查压力控制器参数的相对大小。例如,对于系列和ISA标准表格:扫描速率<PV滤波器<微分时间<死区时间+辅助时间常数<积分时间<稳定时间。
    11.如果调整为平滑地遵循设定值,则使用时间常数作为自调节过程中控制回路的时钟。如果使用等于主过程时间常数的设定点过滤器,则可以使用干扰抑制调整。缓慢的自我调节过程应作为近似积分器进行处理和调整,以保持干扰抑制。
    12.在对控制回路进行故障排除时,最后一步应该是重新调整控制器。出现问题时常见的错误是重新调整控制器。如果星期二行为充足,但循环在周三振荡,那么解调循环将隐藏真正的问题。人们应该找到原因并解决问题。新秀将重新调整循环,而不是经验丰富的人。
    13.应始终消除振荡。在过程控制中,振荡是异常的,不应该被容忍。当控制器过于激进地调整或循环交互时,会发生振荡。太大的比例会引起振荡; 过多的积分也会引起振荡但速度较慢; 最后,过多的衍生物会以更高的频率引发振荡。这些振荡(PV和控制器输出)看起来像正弦波。当最终元素有静摩擦时,也会出现振动。在这种情况下,控制器输出的振荡看起来像锯齿,PV振荡看起来像方波或圆形方波。外部干扰也可能产生振荡。如果专家试图说服你容忍振荡,那就努力吧!
    14.调整方法和公式取决于算法。压力控制器PID算法和结构各不相同,每个系统都有自己的风格。使用工具或方法时首先要确定控制器表格是否理想(也称为ISA),串联或并联。理想和系列是相似的(如果没有使用衍生物则相同)但是平行是不同的动物,结果会有所不同。
    15.调整最糟糕的情况。在调整控制回路之前总是找到最坏的情况。测试上下,低速率,高速率,小变化,大变化等。如果目标是抑制干扰,最坏的情况是更高的过程增益,更大的死区时间和更小的时间常数。如果性能必须适用于所有情况并且过程模型不同,请根据过程条件使用可变调整参数。如果只有过程增益变化,则应添加特征化器。
    16.实现控制响应通常必须在SP变化上比在干扰上更积极。当发生干扰时,通过该过程对其进行过滤(平滑)并逐渐出现。当发生SP变化时,变化是残酷的,并且对于最常用的压力控制器结构发生比例动作的步骤。 相反,如果调整循环以逐渐响应SP变化,则在发生干扰时响应可能缓慢。使用SP滤波器,SP超前/滞后  或PV上的PD结构,使用I on Error(只有积分在SP更改时有效),以保持负载扰动调整并实现渐进的SP响应,而不是针对SP更改进行失谐。
    大家mg4355娱乐电子游戏将通过提供最佳实践来结束本系列,以便大家可以在接下来的几周内继续讨论用户提出的其他问题。 

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