PID现场参数调试解密

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看图

PID现场参数调试解密

反馈与给定曲线

1.超调过大,减小比例,增大积分时间
2.迅速变化,存在小超调
3.实际值缓慢接近设定值,并且无超调的达到设定值
4.增益系数太小和/或微分时间太长
5.益系数太小和/或积分时间太长

公式(西门子FB41)

PID现场参数调试解密
PID现场参数调试解密

举例

现象

工业现场煤气流量满量程200000m³/h;通常在40000m³/h~150000m³/h范围波动,煤气阀位增加一个,煤气流量增加5000m³/h到10000m³/h。

调参(死区为0)

偏差SP-PV>=10000m³/h时,你想煤气阀加多少(大概)?这是确定增益gain值(Kp),比如你想煤气阀先加2个开度,这个时候gain(Kp)=2/10000;积分值怎么确定?Kp值确定了,但存在静差,够不到设定值,这个时候静差就需要积分时间解决(Ti),假如gain=2/10000,还差3000m³/h就能到达设定值,你想让煤气阀以0.1个开度累加,积分时间Ti = 3000×gain/0.1=6s。 调节流量不考虑微分。

上述参数大体确定下来后,在现场进行微调即可。
gain=0.0002;
Ti=6s;
Td=0s;

死区不为零

死区设成2000m³/h的意思就是设定值不是一个数值了,是一个区间了。在死区内输出不变。即比例输出为0;积分输出不变。注意,死区不为0时,上述PID参数需要重新调整,gain(Kp)=2/(10000-2000)Ti = (3000-2000)×gain/0.1=2.5s

微分输出

微分输出=gain×err*1.429。

经验

PID现场参数调试解密

控制器回路更新时间,即对过程变量的采样周期,对于变化较慢的变量,如温度,可以设置成1秒或更长时间;变化较快的变量,如压力、流量,可以250毫秒;控制器自身计算时间需要和采样周期同步,保证控制器在采样周期内执行。
PID现场参数调试解密

比例系数确定:A/B,表示开关A个自变量,上下变化约B个因变量(死区为零的情况下且扫描周期和计算周期为1秒)。
积分时间确定:A/B*E/C,比例系数A/B乘以偏差E再除以积分时间C,表示积分作用下,静态偏差E的单次调节量(死区为零的情况下且扫描周期和计算周期为1秒)。

2/10000:表示阀位增加2个开度,流量约变化10000m³量,则比例系数为2/10000(计算周期为1秒)
2/100003000/10:表示积分时间为10的情况下,在静态偏差E的单次调节量为2/100003000/10=0.06(计算周期为1秒)
2/100003000/20:表示积分时间为20的情况下,在静态偏差E的单次调节量为2/100003000/20=0.03(计算周期为1秒)

举例:偏差为10000m³时,比例输出是2,积分为10的输出是0.06,即PID输出为2+Σ0.06,直至静态偏差消除,回归平衡位置(死区为零的情况下且扫描周期和计算周期为1秒)。

PID参数与计算机扫描周期无关,扫描周期与PID计算周期应保持一致,如果扫描周期变成0.1秒,比例输出仍然是2,积分为10的输出此时是0.06/10。也就是说,比例输出和扫描周期无关,积分输出和扫描周期有关,PID参数与计算机扫描周期无关。其实就是1秒加1,0.1秒加0.1的问题。

参考《温度PID控制功能块FB58使用入门》
https://www.ad.siemens.com.cn/service/answer/solved_56691_1029.html文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-443522.html

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