為方便儀表工完成PID控制器選型,昌暉儀表總結(jié)了PID控制器選型原則和方法供大家參考,這些經(jīng)驗關(guān)系到你的控制器能否達到很好的控制效果,能否讓自動控制系統(tǒng)保持高可靠性,值得仔細閱讀和收藏。
PID控制器選型原則
PID控制器選型應(yīng)根據(jù)控制對象特性及生產(chǎn)過程對控制系統(tǒng)的要求進行,PID控制器選型基本原則如下:
①當對象和測量元件的時間常數(shù)T較大,容量遲延大,純滯后r很小,微分控制是首選。工藝要求較高時,應(yīng)選用PID控制器或PD控制器。工藝要求不高時,可選用P控制器。(注:前面的說法是為了讓大家明白PID控制特性,現(xiàn)在的的PID控制器同時具有P、I、D三個功能,并沒有PI控制器或P控制器出售)
②當對象和測量元件的時間常數(shù)T較小,純滯后t較大,用微分控制不一定有作用。
③當對象的時間常數(shù)T較小,系統(tǒng)負荷變化較大時,為了消除干擾引起的余差,應(yīng)選用PI控制器,如流量控制系統(tǒng)。
④當對象的時間常數(shù)T較小,而負荷變化很快,這時用了微分控制和積分控制都容易引起振蕩,對控制質(zhì)量影響很大。如果對象的時間常數(shù)很小,采用反微分作用可能會有較好的效果。
⑤當對象的純滯后t很大,負荷變化也很大,簡單控制系統(tǒng)可能無法滿足要求,只能采用復(fù)雜控制系統(tǒng),如串級控制來滿足工藝生產(chǎn)的要求。
PID控制器選型方法
PID控制器選型其實就是將現(xiàn)場整理技術(shù)參數(shù)和功能要求編譯為控制器廠家對應(yīng)產(chǎn)品型號的過程。PID控制器選型需要明確以下幾個方面的技術(shù)參數(shù):
①控制器外形尺寸選擇
控制器外形尺寸根據(jù)儀表柜盤面布置及開孔進行選擇。國產(chǎn)PID控制器常見外形尺寸有:48mm×48mm,72mm×72mm,96mm×96mm,96mm×48mm,48mm×96mm,160mm×80mm,80mm×160mm七種;日本控制器常見外形尺寸有:48mm×48mm,72mm×72mm,96mm×96mm,48mm×96mm四種;歐美控制器常見外形尺寸有:1/4DIN、1/8DIN、1/16DIN、1/32DIN
②工作電源
工作電源以85-265VAC寬電源居多,用24VDC電源要定制。
③輸入信號類型
現(xiàn)在國內(nèi)外PID控制器基本是萬能輸入,但使用者必須明白:萬能輸入并非指可以適用于現(xiàn)場所有信號,每個廠家控制器可以萬能輸入的信號類型種類是不同的!所以需要明確輸入信號類型。
④輸出信號
PID控制器輸出信號有繼電器觸點輸出、晶閘管無觸點輸出、晶閘管觸發(fā)輸出、SSR驅(qū)動電壓輸出、線性電流輸出等,要根據(jù)控制對象接入信號類型要求來選擇控制器輸出。輔助輸出用于擴展功能,如加熱/制冷雙輸出控制、電流變送輸出、控制器的第二輸出,輔助輸出功能要選擇向廠家提出才能實現(xiàn)。
⑤報警、通信
控制器具有上下限報警功能。需要對溫控器的數(shù)據(jù)進行采集或者在電腦上監(jiān)測時,應(yīng)選擇有通信功能的。溫控器大多用的是RS485通信,通信協(xié)議應(yīng)向溫控器廠家咨詢,并由其提供相應(yīng)的通信協(xié)議資料。
⑥D(zhuǎn)C24V饋電
控制器可以選配帶上DC24V饋電輸出,給現(xiàn)場兩線制變送器供電。
⑦顯示位數(shù)
顯示位數(shù)越多,讀數(shù)越精確,價格也越貴。常見的有3位、4位、5位,PID控制器通常顯示位數(shù)為4位,可根據(jù)測量精度要求選擇幾位顯示的控制器。
⑧品牌選擇
選擇PID控制器品牌其實就是選擇控制效果、性能和價格。PID控制器的控制效果是由其控制算法決定的,先進控制算法控制器效果優(yōu)于經(jīng)典PID控制算法的控制器;溫控器其控制算法更適用于復(fù)雜溫度控制應(yīng)用,有利于并大幅減少溫度過沖等不良現(xiàn)象,如果選用適用于過程控制的控制器用于溫度控制,則控制效果往往不盡人意;特定工況需要選擇根據(jù)特定工況編寫算法的控制器,通用控制器不能滿足要求。
如果控制系統(tǒng)對可靠性要求高,則需要選用控制器性能優(yōu)越的品牌??刂菩Ч谩⑿阅軆?yōu)越的控制器價格會比普通控制器價格高,品牌也有附加值的。
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