運(yùn)行中的新老控制系統(tǒng)都會(huì)遇到控制質(zhì)量差的情況，昌暉儀表總結(jié)了應(yīng)對(duì)控制系統(tǒng)控制質(zhì)量差的檢查和處理方法，儀表工借鑒這些經(jīng)驗(yàn)?zāi)芎芎玫亟鉀Q現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)控制效果差的問題。
在處理問題之前，昌暉儀表建議大家先看看“衡量PID調(diào)節(jié)系統(tǒng)質(zhì)量好壞要看哪些指標(biāo)”的技術(shù)文章，然后再去查找和處理問題?？刂葡到y(tǒng)的控制質(zhì)量差有兩種情況：一種是新安裝的系統(tǒng)投運(yùn)后控制質(zhì)量不理想，沒有達(dá)到預(yù)期的目的。還有就是原來控制效果理想的系統(tǒng)，運(yùn)行一段時(shí)間后控制質(zhì)量會(huì)變差。
1、系統(tǒng)投運(yùn)后控制質(zhì)量差的檢查及處理。
控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)或儀表選型有誤，對(duì)被控對(duì)象的特性了解不夠，PID參數(shù)整定不當(dāng)，控制系統(tǒng)儀表的測(cè)量元件安裝不合理及測(cè)量滯后，調(diào)節(jié)閥的流量特性選擇不當(dāng)，都會(huì)使控制系統(tǒng)的控制質(zhì)量差。
系統(tǒng)投運(yùn)后控制質(zhì)量差可按以下方法檢查及處理：
①現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量元件及儀表的檢查及處理
測(cè)量取樣部件要避開工藝管道的大小頭、人孔、彎頭、閥門等部位，因?yàn)檫@些部位很容易影響介質(zhì)的流速。溫度測(cè)點(diǎn)應(yīng)安裝在壓力測(cè)點(diǎn)的后邊，自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)測(cè)點(diǎn)應(yīng)安裝在溫度、壓力測(cè)點(diǎn)的前邊，該測(cè)點(diǎn)不能與其他儀表共用信號(hào)。不符合要求應(yīng)進(jìn)行整改，使之合乎要求。測(cè)量元件的時(shí)間滯后會(huì)引起系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)誤差，應(yīng)盡量選擇快速測(cè)量元件，選擇合適的安裝位置，還可使用微分作用來克服滯后。溫度測(cè)量元件保護(hù)套管上掛有被測(cè)介質(zhì)，附有污物將影響熱傳導(dǎo)，測(cè)溫元件的插入深度不夠，使其不能真實(shí)地反映被測(cè)溫度；壓力、流量、液位變送器的閥門或?qū)汗苡休p微堵塞，也會(huì)使被測(cè)參數(shù)傳遞滯后而失真，使控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)品質(zhì)變差。以上現(xiàn)象通過觀察或拆卸檢查都可以發(fā)現(xiàn)問題，對(duì)癥處理即可。這也說明現(xiàn)場(chǎng)儀表定期檢查和排污是保障控制系統(tǒng)正常運(yùn)行的重要條件。
②檢查調(diào)節(jié)閥的流量系數(shù)選擇是否合理
調(diào)節(jié)閥的流量系數(shù)過大或過小，使調(diào)節(jié)閥可調(diào)節(jié)的最小或最大流量不能滿足生產(chǎn)要求，在現(xiàn)場(chǎng)是常有的事。由于生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大造成調(diào)節(jié)閥的流量系數(shù)過?。徊皇怯?jì)算而是根據(jù)工藝管徑來選配調(diào)節(jié)閥，造成調(diào)節(jié)閥的流量系數(shù)過大或過小，使調(diào)節(jié)閥工作在小開度或大開度位置，導(dǎo)致調(diào)節(jié)品質(zhì)變差。處理方法是重新核算調(diào)節(jié)閥的流量系數(shù)，并選擇符合要求的調(diào)節(jié)閥。
③檢查調(diào)節(jié)閥的流量特性是否滿足要求
被控對(duì)象具有飽和非線性特性時(shí)，如有的溫度控制系統(tǒng)，在小流量時(shí)控制系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行，但大流量時(shí)系統(tǒng)就出現(xiàn)遲滯現(xiàn)象。有的控制系統(tǒng)在小流量時(shí)控制太靈敏，導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定或振蕩，但在大流量時(shí)系統(tǒng)又能正常運(yùn)行。故障原因：選用了線性或快開流量特性的調(diào)節(jié)閥；可更換調(diào)節(jié)閥或安裝閥門定位器，使其滿足等百分比或拋物線流量特性要求。
被控對(duì)象具有線性特性，如流量隨動(dòng)控制系統(tǒng)，在小流量時(shí)控制系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行，但大流量時(shí)系統(tǒng)就出現(xiàn)不穩(wěn)定或振蕩的現(xiàn)象?；蛐×髁繒r(shí)控制系統(tǒng)遲滯，但大流量時(shí)系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行。故障原因：選用了等百分比或拋物線流量特性調(diào)節(jié)閥；通?？筛鼡Q調(diào)節(jié)閥或安裝閥門定位器，使其滿足線性流量特性要求。
④檢查調(diào)節(jié)器的PID參數(shù)設(shè)置是否合理
從現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)看調(diào)節(jié)品質(zhì)差的控制系統(tǒng)中，多數(shù)是因?yàn)镻ID參數(shù)設(shè)置不合理造成調(diào)節(jié)效果差，由于不能滿足工藝要求，也就無法投入自動(dòng)運(yùn)行。因此，應(yīng)重視PID參數(shù)整定的作用。在現(xiàn)場(chǎng)可用經(jīng)驗(yàn)湊試法進(jìn)行PID參數(shù)整定，通過觀測(cè)分析，定量地對(duì)系統(tǒng)加入適當(dāng)?shù)母蓴_，觀察被調(diào)參數(shù)的變化趨勢(shì)，再進(jìn)行調(diào)整直到取得滿意的PID參數(shù)。改變調(diào)節(jié)器的PID參數(shù)是改善控制系統(tǒng)的重要因素，但也不是萬能的，控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理，對(duì)被控對(duì)象的特性認(rèn)識(shí)不足，被控設(shè)備的可控性差，單純的靠改變PID參數(shù)也是無濟(jì)于事的；調(diào)節(jié)器的參數(shù)整定結(jié)果，通常只適用于一定范圍的工作點(diǎn)，被控對(duì)象負(fù)荷變化大，當(dāng)超出一定范圍時(shí)也會(huì)嚴(yán)重影響調(diào)節(jié)品質(zhì)；這時(shí)靠單回路控制可能解決不了問題，只能考慮改用復(fù)雜控制來解決，可通過新的組態(tài)來實(shí)現(xiàn)。
2、控制系統(tǒng)運(yùn)行一段時(shí)間后控制質(zhì)量變差的檢查及處理
控制系統(tǒng)的控制質(zhì)量與組成系統(tǒng)的四個(gè)環(huán)節(jié)的特性有關(guān)，系統(tǒng)運(yùn)行一段時(shí)間后，這四個(gè)環(huán)節(jié)的特性都有可能發(fā)生變化，都會(huì)影響控制質(zhì)量。應(yīng)從工藝和儀表兩方面作手進(jìn)行檢查及處理。
①工藝方面的原因及檢查
被控對(duì)象特性的變化對(duì)控制質(zhì)量的影響很大，如溫度對(duì)象的特性與熱傳導(dǎo)、傳熱效率相關(guān)，系統(tǒng)剛投運(yùn)時(shí)，對(duì)象的傳熱效率高，時(shí)間常數(shù)較小，其溫度控制質(zhì)量不錯(cuò)，但運(yùn)行一段時(shí)間后，設(shè)備內(nèi)可能結(jié)垢及有雜物等使傳熱效率下降，或者工藝波動(dòng)等原因，必然會(huì)使對(duì)象的特性發(fā)生變化，導(dǎo)致控制質(zhì)量變差。所有被控對(duì)象都存在對(duì)象特性有變化這一問題，因此應(yīng)請(qǐng)工藝人員配合，共同查找原因及解決辦法。
②儀表方面的原因及檢查
溫度測(cè)量元件的保護(hù)套管黏附測(cè)量介質(zhì)并結(jié)垢，將會(huì)影響熱傳導(dǎo)，維修時(shí)更換的測(cè)溫元件長(zhǎng)度不夠，都會(huì)使測(cè)量的溫度不真實(shí)，導(dǎo)致控制質(zhì)量變差，可通過更換保護(hù)套管和長(zhǎng)度合乎要求的測(cè)溫元件來解決。由于被控對(duì)象特性的變化，開車時(shí)整定的PID參數(shù)也不適應(yīng)變化了的對(duì)象特性，如果沒有及時(shí)的調(diào)整PID參數(shù)，也會(huì)使控制質(zhì)量變差，可通過重新整定PID參數(shù)來解決。控制質(zhì)量變差很多時(shí)候是調(diào)節(jié)閥引起的，由于測(cè)量介質(zhì)的腐蝕，使閥芯、閥座的形狀發(fā)生變化，閥門的流通面積變大，易造成控制系統(tǒng)工作不穩(wěn)定，同時(shí)還會(huì)使調(diào)節(jié)閥的流量特性在對(duì)象負(fù)荷變動(dòng)時(shí)發(fā)生變化，從而使被控變量產(chǎn)生較大的波動(dòng)，而使控制質(zhì)量變差，如果用的是線性調(diào)節(jié)閥可將其更換為等百分比調(diào)節(jié)閥。
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