过程控制回路PID参数整定.ppt

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1、过程控制回路PID参数整定黎瑞生2009年8月20讲解内容一、仪表与工艺操作之间的关系二、整定PID参数必须熟悉工艺流程三、当前PID参数整定的症结四、PID参数整定前的分析五、控制回路PID参数整定一、仪表与工艺操作之间的关系仪表与工艺生产的关系1.化工（石化）生产过程中经常出现仪表故障现象。由于检测与控制过程中出现的故障现象比较复杂，正确判断、及时处理仪表故障，不但直接关系到化工生产的安全与稳定，涉及到化工产品的质量和消耗，而且也最能反映出仪表工实际工作能力和业务水平，也是仪表工能否获得工艺操作人员信任、彼此配合密切的关键。2.由于化工生产操作管道化、流程化、全封闭化等特点，尤其是

2、现代化的化工企业自动化水平很高，工艺操作与检测仪表休戚相关，因此工艺人员常通过检测仪表显示的各类工艺参数，诸如反应温度、物料流量、容器的压力和液位、原料的成分等等来判断工艺生产是否正常，产品质量是否合格，并根据仪表指示做出提量或减产、甚至停车等决定。3.仪表指示出现异常现象（指示偏高，偏低，不变化，不稳定等等）本身包含两种因素：一是工艺因素，仪表忠实的反映出工艺异常情况；二是仪表因素，由于仪表（测量系统）某一环节故障而出现工艺参数误指示。这两种因素总是混淆在一起，很难马上判断出来，有经验的工艺操作人员往往首先判断是否是工艺原因。图1－1DCS控制系统DCSFCSDDCPID控制PID控

3、制PID控制二、常压焦化工艺流程说明电脱盐闪蒸塔常压塔焦炭塔焦化分馏塔加热炉焦炭渣油常一、二去加氢分液罐不凝气石脑油去重整F-101A/B对流常压炉油气分离罐压缩吸收塔解析塔稳定塔稳定汽油去加氢再吸收干气去硫磺脱硫加氢工艺流程原料油过滤器加热炉加氢反应器高压分离器低压分压注水寒流污水压缩机压缩机分液低分七去焦化分流塔换热低分油精致柴油分液罐稳定塔稳定汽油含硫气体去脱硫同流罐缓蚀剂低压含硫气体轻石脑油出装置混合加氢原料原料泵混氢R2101三、当前PID参数整定的症结第一：DCS中PID控制的形式固定，无论是温度、液位、压力等不同的对象，不同的特性应选用不同的组态PID块，而不能都选用默认

4、的PID块。第二：不同的对象它的特性不同，响应时间快慢不同，选用的PID参数形式不固定；大滞后的流量也应加微分。第三：淡化4：1曲线，避免控制阀的波动造成装置其他环节的波动。4：1衰减是单回路PID整定的要求，对于工艺装置的PID整定，为避免装置的前后波动，最好是一次整定平稳，控制阀在小范围内波动。五、仪表控制回路的组成1.单回路控制2.复杂回路控制检测PID调节执行机构检测1PID调节1执行机构检测2PID调节2对象对象说明1.单回路控制，只有一个检测器、一个控制器、一个控制阀组成的控制回路。2.复杂控制回路，通常都有多个检测器、多个控制器、一个或多个控制阀组成的控制回路。六、控制回

5、路PID参数整定0过程变量时间给定值最大偏差用比例度P限制余差用积分作用克服超调量（一）PID参数整定前的分析以流量测量回路为例流量波动自动/手动切换不波动调整PID参数波动原因分析1、工艺管道量波动2、管线多路抢量3、一次表有故障4、定位器振荡5、线路存在故障（二).PID参数整定技巧1.P、I、D的含义P:比例度P值越大，比例作用越弱；P值越小，比例作用越强。作用：用来克服最大偏差。I：积分时间I值越大，积分作用越弱；I值越小，积分作用越强。作用：用来克服余差。D：微分时间D值越大，微分作用越强；D值越小，微分作用越弱。微分作用具有超前调节作用，用来减小容量滞后。2.看曲线走势调整

6、PID参数流量测量回路具有控制通道滞后较小、响应快、负荷变化不大的特点。a.一次表加大适当的阻尼时间b.比例度不能放的太小c.积分时间可以适当放小液位检测回路参数整定a.对于控制通道滞后较小、负荷变化不大、工艺上没有提出无差要求的系统，如中间贮槽的液位、精馏塔塔釜液位等。常采用纯比例控制。b.对于控制通道滞后较小、负荷变化不大、工艺参数不允许有余差的系统。常采用比例积分控制。c.部分罐体较大，容量较大的液位调节系统，采用比例积分控制的同时，有时也加入微分调节。d.简单均匀控制系统的控制规律，一般都采用纯比例作用。比例度不能按4：1（或10：1）衰减振荡过程来整定，而是将比例度整定得很大

7、。串级均匀控制系统的主控制器一般都采用纯比例作用，只有在要求较高时，为了防止偏差过大而超过允许范围，才引入适当的积分作用。