如何整定DCS控制系统中PID参数.docx

-- -- 如何整定 DCS控制系统中 PID 参数 一、 调节器正 / 反作用的确定方法 调节系统投自动：往往在控制方案确定好且判断出调节器的正 / 反作用后，最关键的是 P、I 、D 参数如何整定，根据多年的现场工作经验，谈谈如何整定调节系统的 P、I 、D 参数，请大家在工程中参考。 在整定调节系统的 P、I 、D 参数前，要保证一个闭环调节系统必须是负反馈，即 Ko*Kv*Kc ＞0。（看上面图片） 调节对象 Ko：阀门、执行器开大，测量 PV增加，则 Ko＞0；反之，则 Ko＜0； 调节阀门 Kv：阀门正作用（气开、电开），则 Kv＞0；阀门反作用（气关、电关），则 Kv＜ 0； Ko、Kv 的正负由工艺对象和生产安全决定， 根据 Ko、Kv 的正负和 Ko*Kv*Kc ＞0，我们可以确定 Kc 的正负， 调节器 Kc：若 Kc＞ 0，则调节器为反作用；若 Kc＜0，则调节器为正作用；软件组态中要设置正确 , 在装置调试和开车及 P、I 、D 参数整定前， 调节器的正 / 反作用务必检查，且正确无误。 1、在整定调节系统的 P、I 、D 参数前，要保证测量准确、阀门动作灵活； 2、在整定调节系统的 P、I 、D 参数时，打好招呼，要求用户工艺操作密切注意 生产运行状况，确保安全生产； 3、在整定调节系统的 P、I 、D 参数时，先投自动后串级，先投副环后主环，副环粗，主环细。在操作站 CRT上，打开调节器的整定调整画面窗口，改变给定值SP或输出值 OP，给出一个工艺允许的阶跃信号，观察测量值 PV变化和趋势图，不断修定 PID 参数，往往反复几次，直至平稳控制。实际中，一般能达到工艺满意的一阶特性即可。 二、经验 PID 整定参数预置 对介质为流体（气体、液体）情况，经验 PID 整定参数参考如下， （在出所前最好在软件组态中要设置好，到现场再细调或不动）： 1、 对流量调节（ F）： 一般 P=120～ 200%， I=50 ～ 100S， D=0S； 对防喘振系统：一般 P=120～200%，I=20 ～40S，D=15～40S； 2、 对压力调节（ P）： 一般 P=120～ 180%， I=50 ～ 100S， D=0S； 对放空系统：一般 P=80～160%，I=20 ～60S，D=15～40S； 3、 对液位调节（ L）： 1] 、大容器（直径 4 米、高 2 米以上塔罐）：一般 P=80～120%，I=200 ～900S，D=0S； 2] 、中容器（直径 2--4 米、高 1.5--2 米塔罐）：一般 P=100～160%，I=80 ～400S，D=0S； 3] 、小容器（直径 2 米、高 1.5 米以下塔罐）：一般 P=120～300%， I=60 ～200S，D=0S； 4、 对温度调节（ T）：一般 P=120～260%，I=50 ～200S，D=20～60S； 上述参数是经验性的东西， 不是绝对的。 另外实际中， 有时一个调节系统工艺过 程对象或阀门（定位器）存在问题，也能靠改变 PID 参数予以克服，使自动投入。投自动需要耐心观察、不断修正。实践中能否投入自动，最关键的是阀门（定位 器）、执行器好用，动作灵活。 在一个串级调节系统（例如：有 2 个调节器）中，整个内环（副调，其 Ko1*Kv1*Kc1 ＞0）相当于主环的 Kv，它始终为正。 PID 参数整定的结果：观察曲线，一般为一阶特性即可（当然理论上为二阶衰减特性）。 三、自动回路投入注意事项 1、基本原则： 装置在运行时自动回路的投入应保证各工段的平稳运行， 主要参数不能出现较大的波动，其它辅助设备的压力、 液位、温度等参数也不能出现影响装置正常运行的过大波动。 2、同工艺操作人员的配合： 自动回路的投入属于自动化改造工程调试工作。若是我方人员负责投自动回路， 在进行此项工作时， 应先向用户操作人员讲清我方的工作内容， 需要工艺操作人员如何配合，有何影响及出现意外情况应如何处理， 调试结束后应通知工艺操作人员。自动回路首次投入前应要求工艺操作人员将该部分工况尽量调至相对稳定状态。 3、控制系统具体注意事项： 1） 所有自动回路的组态在出所前都应经过严格测试。若其组态在现场有改动，在投入自动前应仔细检查组态的信号流向及逻辑的正确性， 信号切换部分要注意切换逻辑的时序问题。 组态应做到自动回路至现场的出口有可做人工干预的 简单逻辑部分，以便万一有组态错误可以人工停止自动回路对现场的作用。 （ 2） 投自动时可先将 PID 模块的比例带、积分时间的数值放大，将 PID 模块输出上限、输出下限放至 PID 模块当前跟踪输出值附近的一个可允许变动范围内，将 PID 模块输出变化率放小。 投入自动后， 观察 PID 模块的动作方向是