PID参数整定探讨1

,PID参数整定探讨,目 录,一、PID参数含义二、PID参数整定前的外部条件三、经验法整定PID参数的数值表 四、PID参数整定的基本原则五、根据曲线整定PID参数六、PID参数整定的注意事项,PID参数含义,一、 PID参数含义,PB为比例度，是被控变量变化量与控制变量变化量比值的倒数。比例度越大，作用越弱。,TI为积分时间， 偏差消减时间常数。积分时间越大，作用越弱。,TD微分时间，对被控变量变化率反应强度的时间常数，积分时间越大，作用越强。,二、 PID参数整定前的外部条件,1、工艺条件,如液面控制，如果上游的进料量波动，只依靠下游的PID整定，液面是无法控制得住的；又如塔底换热器，如果换热的热媒温度在波动，只靠流量来控制塔底温度就非常的困难,曾经在某个装置遇到过这样的事情，是一个水洗塔，塔比较高，无论如何调节阀的信号，流量都不变化,如瓦斯性质变化引起的炉温控制波动；,两个容器间的压力差是否建立并满足要求（指无泵容器连接或有泵但扬程是否满足，或副线打开）,工艺干扰参数是否不定期出现，并在可控范围之内,上下游工艺是否波动,1）、每种控制回路（或方案）都只能克服特定的干扰，不是所有的干扰都能靠某一单一PID控制回路克服的，找到干扰源，解决干扰源，是回路平稳的基本条件；2）、PID参数整定实现的是单回路系统的稳定,总结,二、 PID参数整定前的外部条件,2、仪表条件,一般过程变量变化有一个时间的过程。在手动的情况下，上下游也没有明显的操作变化，仪表指示在短时间内快速波动，一般认为仪表出现故障。,一般在开工情况下，出现此种情况。判断方法，在回路自动的情况下，如果阀的变化，是抑制被控变量的变化，即为正确，反之，错误。,1）、回路手动情况下，调节阀在操作信号无变化的情况下，波动； 2）、回路手动情况下，在工况工作点，调节阀在大于5%的信号下，才开始动作； 3）、回路手动情况下，调节阀全程无动作；,PID的正反作用是否正确,调节阀是否动作完好,仪表指示是否波动,三、经验法设定P、I、D参数的数值表,经验法设定P、I、D参数的数值表,1、对流量控制回路的整定,四、PID参数整定的基本原则,流量控制严禁用微分,流量控制要用好积分，积分太小，容易震荡，太大了，起不了缓冲过滤作用，一般范围在30S-90S间；,对大管径流量控制，比例度要尽可能大，积分适当，靠积分作用来推动调节,一般参数范围为比例度为100%以上，积分在30S左右,2、对液面/界面控制回路的整定,四、PID参数整定的基本原则,如果上下游工段对流量要求不高，而对液面控制精度有较高的要求，可以将参数放强一些，并适当加微分，如甲乙酮的反应器液面。,对液面控制而言，截面越大，积分时间应该更大一些,对纯滞后时间越长的液面控制，积分作用应该越弱越好，甚至只用比例作用,液面参数大概范围比例度20%-80%，积分时间90S以上,3、温度控制回路的整定,四、PID参数整定的基本原则,温度控制一般为串级控制，对副回路的参数调节应该更快一些，将干扰尽可能在副回路克服,温度控制有容量滞后，所以必须加微分；由于纯滞后时间较长，所以积分时间应放大一些；而要及时准确的反应，所以比例度应小一些,对温度串级控制的投用，要先投用副回路，待副回路有收敛的趋势时，再投用主回路，要注意无扰动切入。,温度参数大概范围为比例度：20%-60%，积分时间：150S-300S,微分时间：30S-150S,1、比例度过小的影响,五、根据曲线整定PID参数,比例度过小时，会产生周期较短的激烈振荡，且振荡衰减很慢，严重时甚至会成为发散振荡。这时就要调大比例度，使曲线平缓下来。,2、比例度过大的影响,五、根据曲线整定PID参数,比例度过大时会使过渡时间过长，使被调参数变化缓慢，即记录曲线偏离给定值幅值较大，时间较长，这时曲线波动较大且变化无规则，形状像绕大弯式的变化，这时就要减小比例度，使余差尽量小。,3、积分时间过长的影响,五、根据曲线整定PID参数,积分作用的整定方法。当积分时间太长时，会使曲线非周期地慢慢地回复到给定值，即“曲线偏离回复慢。则应减少积分时间。,4、积分时间过小的影响,五、根据曲线整定PID参数,当积分时间太短时，会使曲线振荡周期较长，且衰减很慢，即“曲线波动周期长”。则应加长积分时间。,5、微分时间的影响,五、根据曲线整定PID参数,调节器的参数按比例积分作用整定好后，可在积分时间的0.20.5倍范围内来调整微分时间。即“最后再把微分加。”由于微分作用会增强系统的稳定性，故采用微分作用后，调节器的比例度可以再增大一些，一般以增大20为宜。微分作用主要用于滞后和惯性较大的场合，由于微分作用具有超前调节的功能，当系统有较大滞后或较大惯性的情况下，才应启用微分作用。,6、根据输入输出曲线整定,五、根据曲线整定PID参数,阀位值滞后测量值，应该增大积分还是减小积分？,7、根据输入输出曲线整定，探讨,五、根据曲线整定PID参数,某装置锅炉液面，蓝色为液面，黑色为进料无盐水。P=480，TI=30，CS3000系统,1、CS3000系统的参数调整面板,六、PID参数整定的注意事项,PID参数,输出上下限,2、PID参数整定的注意事项,六、PID参数整定的注意事项,对CS3000系统而言，P是比例度，越大，作用越弱。I是积分时间，越大，作用越弱，D是微分时间越大，作用越强,对CS3000系统而言，I是积分时间，时间单位为S（秒），D是微分时间，时间单位为S（秒）。对I/As系统，积分时间和微分时间都是分钟。,对CS3000系统而言