Преодоление кривой обучения PID

Учебники отлично подходят для создания концепций и, вероятно, засыпают вас множеством информации, которой, по вашему мнению, достаточно. стремиться в практическом мире. Однако правда раскрывается в тот день, когда вы заканчиваете учебу и получаете работу на месте. Некоторые выпускники удивлены уровнем различий между тем, что происходит в поле, и тем, чему учили в классе.

Что касается систем ПИД-регулирования , эффект усиливается из-за ряда неточностей, которые необходимо учитывать в реальном мире. Как пройти Кривую обучения ФИД и стать экспертом? А именно, путем проведения полевых испытаний и оптимизации ПИД-регуляторов.

Термины, которые нужно знать

Рассмотрим химический завод, на котором есть участок по производству этилена, оператор которого изо всех сил пытается обслуживать резервуар для химикатов на 500 галлонов, являющийся частью технологического процесса химической линии.

Первое, что нужно увидеть, это сигнал заданного значения, который в данном случае может быть сигналом 0-10 В постоянного тока от потенциометра, отражающим требуемый уровень химиката в резервуаре. Затем необходимо проверить сигнал обратной связи, который может генерироваться таким устройством, как датчик уровня жидкости, который выдает сигнал от 4 до 20 мА в зависимости от уровня жидкости. И, наконец, требуется собственно ПИД-регулятор.

Сегодня контроллеры размещены в автономных модулях, которые настроены на получение сигналов уставки и обратной связи, а также на выполнение арифметических вычислений ПИД-регулятора. Также доступны автономные модули ПИД-управления, но если возникнет необходимость, ПИД-управление <сильно>доступно также в ЧРП и ПЛК.

Тестирование

Хорошим способом диагностики системы управления является проверка нижней/верхней границы датчика. Например, датчик уровня жидкости можно проверить в приведенном выше примере, чтобы убедиться, что он обеспечивает 4 мА и 20 мА при низком и высоком уровнях соответственно. Затем сигнал уставки можно проверить, регулируя ручку управления, которая в данном случае представляет собой потенциометр, от минимального до максимального значения. Сигнал можно измерить с помощью мультиметра и проверить его значения. Если это тоже проходит гладко, проверьте клапан, и если он открывается/закрывается с помощью независимого контроллера, проблема может быть сужена до модуля PID.

На рынке доступно несколько типов модулей PID. Для этой статьи давайте рассмотрим вариант с тремя переключателями. :

• Один для настройки пропорционального усиления
• Один для установки интегрального времени
• Один для установки дифференциального времени

Установка переключателей на новый модуль и создание идентичных конфигураций может помочь, но в долгосрочной перспективе будет еще лучше, если вы сделаете все возможное.

Оптимизация PID

Настраивая пропорциональные, интегральные и производные настройки, можно добиться оптимизации, которая поможет улучшить весь процесс. Ниже приведены несколько золотых правил, которые помогут сделать ПИД-регулятор более эффективным:

• Одновременное изменение всех трех элементов управления может привести к дезориентации и путанице. Вместо этого работайте над одной корректировкой за раз.
• Пропорциональное усиление управляет скоростью, с которой процесс достигает заданного значения. Если установить высокий уровень, уставка будет достигнута быстрее, но также возрастет риск резких перерегулирований и колебаний. Если задать очень низкое значение, это устранит выбросы, но увеличит общее время.
• Лучший способ приблизиться к этому — начать со значений интегрального времени, производной времени и пропорционального усиления, равных нулю, а затем постепенно увеличивать пропорциональное усиление до минимальных колебаний. произойти.
• Время интегрирования можно рассматривать как средство устранения ошибок, уменьшающее время колебаний и удаляющее смещение. Однако неправильная регулировка может привести, помимо колебаний, к резкому увеличению перерегулирования. Подойдите к этому аналогично пропорциональному усилению, постоянно увеличивая его, пока колебания и смещение не будут нейтрализованы.
• Временная производная действует как тормозной механизм для контура управления и не требуется в некоторых приложениях, где перерегулирование незначительно. Производное управление может помочь устранить перерегулирование, но также может привести к снижению чувствительности. Медленно увеличивайте время производной, пока не будет достигнут оптимальный отклик.

Хотите узнать больше? Поговорите с одним из наших специалистов на PanelShop.com. .

Преимущества конвергенции промышленного управления 3 преимущества интероперабельной автоматизации и управления