運行中的新老控制系統(tǒng)都會遇到控制質(zhì)量差的情況，昌暉儀表總結(jié)了應(yīng)對控制系統(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?zāi)芎芎玫亟鉀Q現(xiàn)場控制系統(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。控制系統(tǒng)的控制質(zhì)量差有兩種情況：一種是新安裝的系統(tǒng)投運后控制質(zhì)量不理想，沒有達到預(yù)期的目的。還有就是原來控制效果理想的系統(tǒng)，運行一段時間后控制質(zhì)量會變差。
1、系統(tǒng)投運后控制質(zhì)量差的檢查及處理。
控制系統(tǒng)設(shè)計或儀表選型有誤，對被控對象的特性了解不夠，PID參數(shù)整定不當(dāng)，控制系統(tǒng)儀表的測量元件安裝不合理及測量滯后，調(diào)節(jié)閥的流量特性選擇不當(dāng)，都會使控制系統(tǒng)的控制質(zhì)量差。
系統(tǒng)投運后控制質(zhì)量差可按以下方法檢查及處理：
①現(xiàn)場測量元件及儀表的檢查及處理
測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，因為這些部位很容易影響介質(zhì)的流速。溫度測點應(yīng)安裝在壓力測點的后邊，自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)測點應(yīng)安裝在溫度、壓力測點的前邊，該測點不能與其他儀表共用信號。不符合要求應(yīng)進行整改，使之合乎要求。測量元件的時間滯后會引起系統(tǒng)的動態(tài)誤差，應(yīng)盡量選擇快速測量元件，選擇合適的安裝位置，還可使用微分作用來克服滯后。溫度測量元件保護套管上掛有被測介質(zhì)，附有污物將影響熱傳導(dǎo)，測溫元件的插入深度不夠，使其不能真實地反映被測溫度；壓力、流量、液位變送器的閥門或?qū)汗苡休p微堵塞，也會使被測參數(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，對癥處理即可。這也說明現(xiàn)場儀表定期檢查和排污是保障控制系統(tǒng)正常運行的重要條件。
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)場是常有的事。由于生產(chǎn)規(guī)模擴大造成調(diào)節(jié)閥的流量系數(shù)過小；不是計算而是根據(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
被控對象具有飽和非線性特性時，如有的溫度控制系統(tǒng)，在小流量時控制系統(tǒng)能夠正常運行，但大流量時系統(tǒng)就出現(xiàn)遲滯現(xiàn)象。有的控制系統(tǒng)在小流量時控制太靈敏，導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定或振蕩，但在大流量時系統(tǒng)又能正常運行。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。
被控對象具有線性特性，如流量隨動控制系統(tǒng)，在小流量時控制系統(tǒng)能夠正常運行，但大流量時系統(tǒng)就出現(xiàn)不穩(wěn)定或振蕩的現(xiàn)象。或小流量時控制系統(tǒng)遲滯，但大流量時系統(tǒng)能夠正常運行。故障原因：選用了等百分比或拋物線流量特性調(diào)節(jié)閥；通常可更換調(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)場經(jīng)驗看調(diào)節(jié)品質(zhì)差的控制系統(tǒng)中，多數(shù)是因為PID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，也就無法投入自動運行。因此，應(yīng)重視PID參數(shù)整定的作用。在現(xiàn)場可用經(jīng)驗湊試法進行PID參數(shù)整定，通過觀測分析，定量地對系統(tǒng)加入適當(dāng)?shù)母蓴_，觀察被調(diào)參數(shù)的變化趨勢，再進行調(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)計不合理，對被控對象的特性認識不足，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，被控對象負荷變化大，當(dāng)超出一定范圍時也會嚴重影響調(diào)節(jié)品質(zhì)；這時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)來實現(xiàn)。
2、控制系統(tǒng)運行一段時間后控制質(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)的四個環(huán)節(jié)的特性有關(guān)，系統(tǒng)運行一段時間后，這四個環(huán)節(jié)的特性都有可能發(fā)生變化，都會影響控制質(zhì)量。應(yīng)從工藝和儀表兩方面作手進行檢查及處理。
①工藝方面的原因及檢查
被控對象特性的變化對控制質(zhì)量的影響很大，如溫度對象的特性與熱傳導(dǎo)、傳熱效率相關(guān)，系統(tǒng)剛投運時，對象的傳熱效率高，時間常數(shù)較小，其溫度控制質(zhì)量不錯，但運行一段時間后，設(shè)備內(nèi)可能結(jié)垢及有雜物等使傳熱效率下降，或者工藝波動等原因，必然會使對象的特性發(fā)生變化，導(dǎo)致控制質(zhì)量變差。所有被控對象都存在對象特性有變化這一問題，因此應(yīng)請工藝人員配合，共同查找原因及解決辦法。
②儀表方面的原因及檢查
溫度測量元件的保護套管黏附測量介質(zhì)并結(jié)垢，將會影響熱傳導(dǎo)，維修時更換的測溫元件長度不夠，都會使測量的溫度不真實，導(dǎo)致控制質(zhì)量變差，可通過更換保護套管和長度合乎要求的測溫元件來解決。由于被控對象特性的變化，開車時整定的PID參數(shù)也不適應(yīng)變化了的對象特性，如果沒有及時的調(diào)整PID參數(shù)，也會使控制質(zhì)量變差，可通過重新整定PID參數(shù)來解決。控制質(zhì)量變差很多時候是調(diào)節(jié)閥引起的，由于測量介質(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，同時還會使調(diào)節(jié)閥的流量特性在對象負荷變動時發(fā)生變化，從而使被控變量產(chǎn)生較大的波動，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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