← Назад к вашей категории

Важность «хороших данных» при настройке ПИД-циклов

Важность «хороших данных» при настройке ПИД-циклов

- 4 Наиболее распространенные сбои в сборе данных и контроллере

Попросите технических специалистов и инженеров вручную настроить PID. Их ответы обычно попадают в одну из трех групп:

1) Некоторые, кто скажет, что это «темное искусство», и не будут отклоняться от параметров по умолчанию OEM

2) Большинство, кто будет описывать подходы, основанные на кажущейся случайной пробной ошибке

3) Очень немногие, кто действительно разобрался

Моя карьера, к счастью, позволила мне потирать плечами с достаточным количеством практиков из этой последней группы, и с их руководством я культивировал список советов по настройке, которые мне хорошо послужили.

Тема ручной настройки петли напомнила мне консультационные услуги, которые я предоставил поставщику продуктов питания и напитков, расположенному в Великобритании. Это был производитель шоколадных изделий, и, как и у большинства кондитеров, этот подход основывался на ПИД-регуляторах для поддержания температуры систем закалки и охлаждения.

Дэмиен Мунро

Дэмиен Мунро

Европейская интеграция и сбыт, Станция управления

котировка налево

Очень важно установить причинно-следственную связь между вашим тестом и ответом цикла.

В течение нескольких месяцев, вплоть до моего контрактного контроля на заводе, неуклонно ухудшался, что привело к заметной потере «быстрой», которую должен иметь высококачественный шоколад. Что-то вроде тривиального, как плохой контроль, заставляло растение тратить дорогостоящие материалы и даже отбрасывать продукт, который не соответствовал спецификации производства.

Менеджер завода понимал, что производство может отклониться от определенных допусков только до тех пор, пока бизнес не пострадает. Во время моего первого обсуждения с ним я узнал, что скольжение в исполнении совпало с выходом на пенсию старшего инженера.

Он был тем, кто проверял PID каждые 6-9 месяцев и выделил те, которые нуждались в периодических корректировках. Мне быстро стало очевидно, что пенсионер был одним из тех немногих, кто действительно понял это. Это предположение позднее было подтверждено другими сотрудниками.

Я провел несколько дней, изучая процессы, исследуя причины и настраивая отдельные PID. В конечном итоге я обнаружил, что деградированная производительность завода вызвана серией насосов, которые были модернизированы на всей установке.

Их динамика напрямую влияла на способность каждого цикла регулировать управление. Что удивило молодого техника, который помог мне в том, насколько систематичны процессы тестирования, анализа и настройки PID, даже при ручном настройке петель.

К счастью для практиков большинство установок теперь оснащены DCS или другой системой управления, которая поддерживает использование программного обеспечения для настройки. Это ключ к моим текущим усилиям в сфере оптимизации процессов. Тем не менее, есть четыре основных совета для сбора хороших тестовых данных, которые я всегда разделяю с теми, кто все еще настраивает свои PID вручную:

1. Начните с устойчивого состояния

Это необходимо, если настройки настраиваются вручную, и большинство продуктов настройки также включают это требование. Благодаря стабилизации процесса легче вычислять значения для коэффициента усиления процесса, постоянной времени процесса и времени обработки, которые затем могут быть преобразованы в параметры настройки ПИД-регулятора.

2. Bump Out the Noise

Важно переместить переменную процесса за пределы любых шумов, которые очевидны в сигнале процесса. Я рекомендую тесты, которые 3-5 раз превышают размер полосы шума. Это должно выявить динамическое поведение процесса, которое затем может быть смоделировано и контролироваться.

Настройка петель PID

При ручной настройке PID важно зафиксировать хорошие тестовые данные. Начните сбор в стационарном режиме и управляйте переменной процесса контроллера (PV) за пределами полосы шума (NB), чтобы установить четкую причинно-следственную связь.

3. Установите скорость дискретизации

Скорость сбора данных имеет значение при настройке PID, и быстрее всегда лучше. Хотя 1-минутные данные могут быть подходящими для очень медленных контуров температуры, данные, отснятые на 1-секунде, необходимы для быстрых циклов температуры, давления и расхода. Если данные слишком медленные, это может пропустить важные детали.

Настройка петель PID

Если данные теста бум опробованы слишком медленно, возможно, что важные аспекты динамики процесса будут упущены. Хуже того, данные могут даже ввести в заблуждение.

4. Не использовать данные о помехах

Очень важно установить причинно-следственную связь между вашим тестом и ответом цикла. Это означает, что во время тестирования необходимо, чтобы все остальные циклы были «тихими». Если восходящий процесс влияет на ваши тестовые данные, тогда лучше всего начать все заново и исправить.

Как и в большинстве случаев, существуют лучшие методы настройки ПИД-регуляторов, которые могут сделать работу менее сложной. И в то время как четыре совета, разделяемые в этом сообщении, могут показаться прямолинейными, лишь немногие практикующие применяют их при сборе тестовых данных для анализа, моделирования и оптимизации.

Раньше я предлагал мысли о анализ и оптимизация основных причин - подход System Thinker, который также применяется для ручной настройки петли. В следующем посте я расскажу простые, повторяемые шаги для расчета параметров настройки процесса и контроллера.

Дэмиен Мунро

http://www.controlstation.com

Дэмиен дает представление о контроле и автоматизации процессов, которые рождаются из его опыта в военной авиации, морской нефти и газа, прецизионной фармацевтической и полупроводниковой промышленности. Его образование на

Читать полностью Bio

новости по теме

Оставить комментарий

Ваш электронный адрес не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для уменьшения количества спама. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.

Не пропустите ни одной точки обзора!

Enewsletter

- Подпишитесь на нашу еженедельную рассылку новостей и будьте в курсе последних новостей и событий, продуктов, технических статей и точек зрения

Пришлите мне отличный материал

Добавьте свою точку обзора

Станьте лидером мысли

- Повысьте свой авторитет, повысите узнаваемость бренда и повысите свою репутацию в качестве ключевого фактора в отрасли

Узнайте больше

краткие курсы Вольфсона 2019