认知能力和系统思维要比PID参数整定更重要

2024/4/24 12:33:35 人评论 次浏览 分类:过程控制  文章地址:http://www.glangel.com/tech/5529.html

很多时候现场的工艺参数控制问题,都认为是PID整定的问题。控制效果不好就认为是PID参数没有整定好。实际上在实际场景中有很多操作手段,如何理解充分利用这些手段改进性能,由于缺少系统思维的观点很少被关注。也有只关注自身的稳定,结果导致整个装置因为热耦合和循环物料而波动的问题。

汽包水位直接控制给水阀的单冲量控制

上图是现场的一个汽包水位直接控制给水阀的单冲量控制。虽然能控制,但是液位波动有时候能达到±5%。很容易想到使用三冲量控制很可能问题能得到解决。但是现场没有流量检测,而且现场一个泵除了给汽包供水,也要同时给两路减温减压供水。在装置负荷不波动情况下汽包液位的控制仍然不太满意,三冲量只是一个理由不是根本原因。其实支路流量的耦合才是根本原因,如何充分利用现场条件减少干扰,创造性解决问题呢?


现场泵是变频调节,而且有总管压力。通过设置总管压力和变频泵的控制回路,恒压供水就能减少耦合影响。恒压供水后会发现汽包液位的控制明显改进。很好的改进方法,本来想复制到另一条线,结果另一条线是工频泵。虽然有遗憾,但是在现场条件受限的情况下充分使用条件,一定是解决问题的好方法,投资不大效果显著。


这个方法适用于一个泵给多路供应流量的工业场景。简单说恒压供水可以实现多支路流量解耦并稳定自动控制。我们在四氟乙烯装置也遇到过相似的情况。这个恒压供水还有一个变例,有位老师在污水处理中,使用变频泵恒压供气,并用调节阀控制流量。但是调节阀的线性工作区间很小,影响了控制品质。在不更换阀门的情况下,其实可以通过调整泵出口压力的设定值,尽量保证阀门在线下区间工作。当使用变频和调节阀同时控制流量时,也可以综合使用控制手段改进控制性能或者优化运行。


系统分析控制问题,综合使用各种操作手段,改进控制性能是一个工程问题。虽然并没有多少控制理论,但是缺少系统思维就会知难行易。找到根因并充分利用现场条件创造性地是一个艺术问题。


一具体就深刻,一行动就创新。一个除氧器液位控制,由于液位控制导致供水波动,进而影响了低压余热的换热效果。初步分析总认为是液位计磁翻板测量的问题,尝试使用控制参数优化改进效果并不理想。其实真正的原因是另一路供水是软水的支路流量,而软水变频泵被用来控制液位导致变频变化引起的干扰。真正的解决方法还是变频稳定,本质上也是一个恒压供水减少干扰的问题。但是这个问题的解决要更复杂也需要重新设计控制方案。


之前的液位控制方案是APC厂家根据客户的要求设计的,但是由于造成的其他深层次影响和操作意图都缺乏理解。简单的按工艺具体要求设计APC方案,不能创造性解决问题导致系统总是波动。很多控制方案都认为是单点控制问题,把复杂的问题简单处理。不系统考虑问题,不综合分析,往往控制效果有很大改进空间,我们说现场的非最优控制方案,就是指这种片面的控制方案。


现场有神明要想创造性地解决问题,需要现时、现地、现装置,具体情况具体分析。这件事并不容易。综合使用已有的各种手段,抗扰而不干扰。


认知能力和系统思维要比PID参数整定更重要。好的控制方案简单深刻而且最优。

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