現場過程控制問題的解決是分層次有套路的，需要找到根因，有的放矢、至簡至優(yōu)。本文分享解決過程控制問題的流程，希望對儀表從業(yè)人員有所幫助。
1、細節(jié)問題
很多控制方案的設計沒有問題，但是組態(tài)實施的細節(jié)不對，操作工就不能用、不敢用、不會用。
常見組態(tài)細節(jié)問題包括：①量程不合理；②正反作用錯誤；③跟蹤問題；④連接錯誤；⑤非標準實施。量程錯誤導致蒸汽壓力不能自動，增加了26%的操作。一個裝置100多個回路竟然有超過10多個正反作用錯誤。僅僅是跟蹤錯誤導致反應器溫度控制設計了但是不能投用。錯誤連接導致串級不能投用。使用邏輯代替超馳控制、用自定義模塊代替前饋控制都是非標準實施。
2、PID參數問題
在很多工廠里，仍然使用DCS的默認PID參數進行控制。裝置的自控存在問題，有人不是提高自身能力發(fā)現問題、解決問題，而是選擇忽視問題、解釋問題。其實PID參數整定知道邊界并不很難，但是理解背后的道理的確比較難。首先要對PID控制算法有信心，其次要對PID參數整定進行研究，然后知道PID參數設置的邊界，最后PID參數整定時一定要有整體觀、系統(tǒng)觀、矛盾觀和動態(tài)觀。流量比例不能強，液位積分必須長。這兩句如果能理解就能解決很多問題。在當前參數附近小范圍修改不是PID參數整定。Lambda整定方法是工程師應該掌握的工具。
3、控制方案問題
如果沒有控制方案，即使操作經驗豐富也不能知識自動化。如果控制方案錯誤，往往PID參數整定專家也解決不了問題。要想在一個多變量系統(tǒng)中建立協調統(tǒng)一的運行秩序，就必須進行合理的方案設計和PID參數整定。
控制方案設計方法：將復雜控制問題拆分或變通成單變量配對，使用單回路PID以至簡形式實現至優(yōu)性能。控制方案設計應該關注在現有條件下至簡至優(yōu)解決問題。既不應該關注工藝合理性和設備充分性，也要根據具體需求和條件選擇合理控制方案。1個CV2個MV并不僅僅只有分程控制，分配、分級、閥位、比例都是選項。控制方案設計需要知識和經驗是過程控制的難點。
4、先進控制
如果控制方案過于復雜，變量太多，流程太長，使用基于單回路PID的控制方案設計解決問題，往往成本很高維護的難度很大。這時候使用先進控制反而會降低成本。借助先進控制再依靠知識和經驗這個問題可以優(yōu)雅地實現。過去很難或很繁雜的過程控制問題使用先進控制后實現起來更容易和簡便。先進控制是為了代替技術員進行更大范圍協調優(yōu)化而發(fā)明的，不是為了替代PID也替代不了PID。
5、設備問題
如果一個人感知不行(瞎)或者執(zhí)行不行(瘸)，即使有再好的大腦也很難閉環(huán)。對象、感知、決策、執(zhí)行構成的閉環(huán)控制系統(tǒng)中，任何一個環(huán)節(jié)的問題都必須在本環(huán)節(jié)解決。任何企圖使用高級算法一步解決所有問題的努力都是徒勞。閥門有問題流量就很難穩(wěn)定控制，如果沒有檢測就很難閉環(huán)控制。要把感知和執(zhí)行放到和決策一個層級的高度來對待。在工業(yè)現場算法不是最重要的，PID解決不了的感知和執(zhí)行問題高級算法也解決不了。高級算法能解決的控制問題，很多通過方案設計和PID參數整定也能解決。感知和執(zhí)行也是大學問，非我能力所能及！
6、工藝問題
在快速控制中，因為超過了人類的反應速度，所以機器能控制人類無論如何也不能控制。在過程控制中，很多工藝設計有問題即使是響應速度很慢，操作工也沒有操作知識和經驗，所以裝置運行一直不穩(wěn)定。這種情況下寄希望于控制解決工藝問題是不現實。工藝工程師手動都不能操作的裝置，找控制專家自動解決問題不現實。有很多裝置不穩(wěn)定是PID參數不合理造成的，這是現場的一大類非常典型也不應該的問題。準確區(qū)分設備、工藝、控制問題有一定難度。
基于“干預報警不接受、有規(guī)律的振蕩不接受”的觀點。操作反映了問題也蘊含著知識，工藝工程師和控制工程師，都應有共情之心，既發(fā)現問題也解決問題。
作者：馮少輝
