一個控制回路投自動但是性能達不到控制要求,這首先意味著對控制要求有本質(zhì)理解。戰(zhàn)略的方向沒有問題,只是外部條件或者控制方案不能滿足控制性能要求的情況下,可能的解決方案包括:
①設(shè)備異常更換;
②PID參數(shù)整定;
③外部干擾消除;
④前饋或串級控制結(jié)構(gòu)改進等。
這種情況下使用新控制算法往往不是問題的關(guān)鍵。
不能投用的控制回路更多是控制要求和外部條件不匹配導(dǎo)致的。我們結(jié)合下面的案例說明。
從圖中可以看出控制要求是兩個流量控制。如果是兩種不同的物料兩個流量控制這是個正常的控制方案。但是現(xiàn)在是從同一根管線過來的物料,如果想兩個流量控制同時投自動,則要求總管的供應(yīng)充分。也就是說在現(xiàn)有條件下想滿足兩個流量控制同時自動是不可能的。最徹底的解決方案和最簡單工程化的解決方案是首選。
可行解決的方法包括:
①增加總量控制。但是要注意總量和分量的協(xié)調(diào)。建議的方法是總管線增加泵以及泵出口壓力控制。如果是工頻泵則要使用回流控制泵出口壓力,如果是變頻泵則可以使用頻率控制泵出口壓力。此時還有一個泵出口壓力的優(yōu)化問題。只有設(shè)備改進了外部條件保證了總量供應(yīng),這兩個流量才能同時自動。更深層次的考慮是泵出口壓力的設(shè)定值如何優(yōu)化設(shè)置?通過設(shè)置合理的自優(yōu)化變量可以通過設(shè)定值控制實現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化允許;
②當(dāng)外部條件不允許兩個流量投自動,而且也沒有改進的機會時,降低控制要求是簡單可行的工程方法。告訴工藝工程師兩個流量不能同時投自動,要求他根據(jù)優(yōu)先級進行取舍。如果FIC1的流量更重要則可以FIC1流量自動,F(xiàn)IC2手動并設(shè)置合理的閥2閥位保證FIC1始終自動(這是工程常用方法)。如果這種狀況長期存在而且總量變化較大,可以考慮對閥2設(shè)計一個保證FIC1始終可控的閥位控制策略,您知道如何設(shè)計一個閥2的閥位控制策略保證FIC1始終可控嗎?閥位控制的設(shè)定值應(yīng)該如何設(shè)置呢?歡迎討論!
③對控制要求的本質(zhì)理解可以提出改進的控制方案。這個問題在總量不確定前提下本質(zhì)的控制要求是保證最大通量下的流量分配或者單流量控制,這樣既保證最小的壓降能量損失同時滿足控制要求。無論是流量分配還是單流量控制,當(dāng)考慮最小壓降這個目標時控制方案會和現(xiàn)在的控制方案并不相同??偭坎淮_定情況的流量控制或者流量分配是常見的錯誤控制方案,代表了一大類常見非最優(yōu)控制方案。
對原控制方案的最少改動和最徹底解決都是常用的工程方法。對控制要求和外部條件的本質(zhì)理解往往帶來非常漂亮的解決方案。這是過程控制到現(xiàn)場必須進行藝術(shù)性再創(chuàng)造的主要原因和魅力所在。如果控制要求和外部條件和當(dāng)初方案設(shè)計的時候一致往往Lambda整定就能解決問題了。如果對本質(zhì)不夠理解使用先進的算法也解決不了問題。雖然很多人認為使用高級算法才能解決過程控制問題,但是過于強調(diào)工具不是事情的全部。
作者:馮少輝
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