← Назад к вашей категории

Как настроить ПИД-регуляторы ... Легко!

Простой метод моделирования процессов и петель настройки

Простой метод моделирования процессов и петель настройки

Прокомментировал один из коллег:Как вам это удалось?«Когда вопрос звучит как заявление, вот когда вы знаете, что совершили что-то особенное. По иронии судьбы, когда речь заходит о настройке ПИД-регуляторов есть только несколько трюков, которые могут трансформировать вас от парня, делающего такой комментарий, чтобы парень получил всю похвалу.

Я настроил много контрольных циклов во время моей карьеры, но один опыт, когда я был молодым учеником, явно выделяется. Со своим временем в армии и в университете в зеркале заднего вида я начал работать в отрасли в качестве специалиста по турбинам с компанией инженерных служб.

Наверняка - я был так же уверен, как и я. Когда я получил свое первое задание в поддержку старшего инженера полевых служб, я был уверен, что поставлю такой сервис, который бы мой коллега похвалил, а клиент попросил большего. Это будет учебник !!

Заказчику нужна была помощь в настройке нескольких PID, и я очень высоко оценил Process Control. Но, как говорится: на пути к форуму случилось смешное.

Дэмиен Мунро

Дэмиен Мунро

Европейская интеграция и сбыт, Станция управления

котировка налево

Этот «рецепт» был моим ресурсом с тех пор ... хотя теперь мне не нужно полагаться на графическую бумагу и секундомер!

Заказчиком был производитель нефти и газа, расположенный во Вьетнаме. Как и большинство процессов на нефтяной платформе, они в значительной степени полагались на управление давлением, уровнем и потоком. То, что сразу поразило меня, - это очень динамичный характер контроля завода - и насколько они отличаются от примеров учебников.

Заказчик изо всех сил пытался удовлетворить проектные мощности из-за чрезмерной изменчивости процесса в своих разделительных сосудах. Напомним, что сбор данных не был стандартом в 1990, поэтому тренд данных был ограничен, а программное обеспечение еще не было вариантом. Эта работа потребовала бы, чтобы мы настраивали петли вручную, и методы, которые я изучил в школе, были плохо подходят для этой задачи.

Хотя из учебников есть много знаний, я быстро понял, что есть еще более глубокое понимание, которое можно получить из первых рук. По мере того, как моя забота росла с каждым минутой, мой коллега хладнокровно вовлекал менеджера завода с несколькими вопросами.

Оборудованный пониманием цели управления и знаний об изменениях, которые ускорили увеличение изменчивости, он изложил очень простую процедуру, которую мы будем придерживаться, чтобы настроить петли клиента. Этот «рецепт» был моим ресурсом с тех пор ... хотя теперь мне не нужно полагаться на графическую бумагу и секундомер!

Пока мой последний пост советы по сбору хороших данных для настройки, этот охватывает простой метод для расчета трех параметров модели, которые используются для получения коэффициентов настройки ПЛК.

1. Как далеко: коэффициент усиления процесса, Kp

Process Gain - это параметр модели, который описывает, как изменяется переменная измеренного процесса в ответ на изменения Output Controller. По сути, он описывает «насколько далеко» процесс движется в ответ на данное изменение.

При ручной настройке PID обязательно используйте трендовые данные, которые показывают переменную процесса, перемещающуюся из стационарного состояния в ответ на изменение выходного сигнала контроллера. Значение для коэффициента усиления процесса может быть вычислено как изменение установившегося состояния в измеренной переменной, деленное на соответствующее изменение в выходе контроллера.

Имейте в виду, что Process Gain должен основываться на тех же значениях инженерных единиц, которые используются в этом процессе. Кроме того, знайте, что контроллер не будет использовать эти инженерные единицы. Скорее, контроллер будет использовать процентный диапазон сигнала - необходимо будет преобразовать коэффициент усиления процесса в единицы, которые отражают «процентный диапазон», связанный с вашим контроллером.

Настройка ПИД-регуляторов: процессное усиление

Вычислите коэффициент усиления процесса, определив изменение переменной Measured Process Variable (PV), а затем разделив ее на соответствующее изменение на выход контроллера (CO).

2. Как быстро: постоянная времени процесса, Ƭp

Постоянная времени процесса похожа на часы, которые дополнительно объясняют отношение выходного параметра Process Variable-Controller. В частности, постоянная времени процесса описывает «Как быстро» переменная измеренного процесса реагирует на изменения в выходе контроллера.

Чтобы вычислить постоянную времени процесса, просмотрите те же самые данные. Важно определить время, когда переменная измеренного процесса сначала показывает ясный и видимый ответ на тест bump.

Затем определите время, в которое обрабатывается переменная процесса, при ее новом установившемся значении (т.е. в финише). Значение для постоянной времени процесса равно 63.2% от этого общего изменения.

Чем меньше значение постоянной времени процесса, тем быстрее ваш процесс реагирует на изменения. Возможность управления процессом - это функция 1), скорость постоянной времени процесса относительно 2), скорость последнего параметра модели.

Настройка ПИД-регуляторов: постоянная времени процесса

Постоянная времени процесса определяется путем определения времени, в которое измеренное PV достигает 63.2% его изменения, а затем вычитает время, в которое видимо начинается изменение PV.

3. Сколько задержек: Время обработки, θp

Время, прошедшее с момента перехода на выход контроллера, начинается до тех пор, пока измеренная переменная не увидит четкий первоначальный отклик, называемый «Время обработки». Этот параметр модели указывает «Сколько задержек» существует в данном процессе.

Процесс Dead-Time возникает из-за задержки транспортировки, выборки или инструментария. Вычисление значения для Dead-Time процесса относительно просто. Начните с определения времени, в которое изменяется выход контроллера, и установите время, в которое отвечает переменная измеренного процесса.

Процесс Dead-Time подрывает способность ПИД-регулятора поддерживать стабильность, поскольку он ограничивает скорость, с которой контроллер может реагировать на расстройства. Именно по этой причине процесс Dead-Time широко называют «убийцей контроля».

Настройка ПИД-регуляторов: время обработки

Вычислите значение «мертвое время» процесса, определяя, когда измеренное PV отчетливо реагирует на изменение CO, а затем вычитает время, в которое первоначально было изменено CO.

Как только мы рассчитали три параметра модели, сложная часть была выполнена. Из этого было легко преобразовать каждый набор значений в настройки коэффициентов, которые работали с ПЛК платформы.

Во время этого первого опыта настройки ПИД-регуляторов я изучил два важных урока: во-первых, знание учебника имеет свои ограничения, и, во-вторых, методы, переданные от опытных профессионалов, похожи на золото.

В конце нашего визита клиент действительно запросил дополнительные услуги поддержки, и я ухмыльнулся моему коллеге, а оба допроса и заявили: «Как вы справились с этим?»

Большинство промышленных контрольных петель настроены нечасто, предоставляя практикующим мало возможностей применять свои знания и часто приводя к навыкам соскользнуть с течением времени.

К счастью, широко доступны семинары, посвященные проверенным лучшим практикам. Эти семинары предлагают практические средства для сохранения навыков.

Если посещение одного из них не является вариантом из-за ограничений бюджета и / или времени, то есть гиды, подобные этому что может оказаться полезным

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

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