整定PID参数三则:方向对、坐得稳和镇得住

2021/5/15 15:25:02 人评论 次浏览 分类:过程控制  文章地址:/tech/3755.html

去年五月我第一次去张家口,后来与当时项目的专业人员交流了一些PID的知识。说实话,当时我已经半年没亲自去整定PID参数,虽然期间一直做一些PID教学的工作,但实操确实少了些。不过,令我感到失望的是,很多自动化专业的同行,对于PID并没有一个清醒的认识,投自动更多的是靠运气。

好在新能源火电机组对PID自动要求并不高,毕竟整体的自动化水平较低,这句话之前的文章中我也说过?赡芎芏嗳瞬惶馕业恼飧隹捶ǎ悄悴坏貌怀腥希履茉椿鸬缁榈恼遄远接氪笮突鹆Ψ⒌缁榇嬖诤艽蟮拇睢


好的方面是,新能源火电机组对于自动化的考核也较低,所以很多自动基本都是闲置状态。当然这里面也有其它原因,比如由于燃烧不稳,造成自动调整效果并不好。所以,很多运行人员对PID自动调节并不感冒。


这个问题过去几年我一直在观察,本来投自动的目的就是为了减少运行人员的操作强度,节省人工成本,如果自动投入后效果不佳,的确不如不投(这句话很反智,氛围组和理论家会要求自动全部投入)。通过最近几年的观察,我总结出来的,导致新能源火电机组给水、减温水等自动不能正常投入的根本原因,其实就是燃料热值和上料不稳导致的燃烧不稳。


有人说,你这不是废话吗?投自动的目的就是要让燃烧更加稳定,否则还投自动干嘛●!这里面把因果关系搞错了,PID自动能消除的干扰主要是可控的内扰,比如负荷波动等。而因燃料导致的燃烧不稳,其实算是外扰。举个简单的例子,本来机组正常运行,突然新上的料热值非常高,那么锅炉燃烧就会发生变化。如果这种变化是低频次的、可控的也无所谓,通过自动本身的调节能力也一定能把机组重新拉回正常的曲线。但是,新能源火电机组,无论是垃圾发电还是农林废弃物发电,这种干扰都是高频次的,且每次都不一样。


这就好比机组每次都会有意想不到的“惊吓”,一次两次也无所谓,次数多了自动调节被迫退出的概率就会加大。这种自动解除的次数增多,其实是一种正常现象,但是给运行人员带来的感受就是,“自动不好用”,结果就是要么自动不再投,要么“热控的去处理一下”。


大火电的朋友很少遇到这种情况,即便遇到通过重新整定PID参数后总会重回正轨。所以,我说的这些问题,很多大火电的同行权当是在听故事。毕竟,他们遇到的次数真的不多。为了克服这一类的问题,其实我也想过很多办法,但是效果需要运行人员去配合。所以,很多时候,出现的情况就是,我人在时候,自动都能投入,人走不久,人走茶凉。


去年五月,关于PID自动,我说过两句话,整定PID自动要“坐得稳”、“镇得住”●!所谓“坐的稳”,就是在整定PID参数时保证系统不会出现大的波动;
所谓“镇的住”,就是在系统出现大的波动时你能及时把系统拉回稳态●!

我在其他文章中也对这两句话进行了详细的分解。今天再补充一则,之前的文章中也反复在说,只是没有引起重视。前几天帮一位同行视频处理他们的给水自动问题,反复整定PID参数都不行,我看完曲线后发现他的正反方向搞错了●!


所以,“PID三则”第一则应该是“方向对”●!
只要方向对了,路再远,都能走完●!

说实话,如果不是重新组态的PID逻辑,极少会犯方向错误,所以之前这个问题真就没引起重视。不过,方向问题真的是根本问题,如果方向错了,那么无论如何也不会有一个正确的结果。


这就是“PID三则”●!方向对、坐得稳、镇得住●!


还是拿最典型的给水自动来说,他的主调和副调都是反作用。判断正反作用的方法大家也可以参考文章《怎样选择PID调节器的正作用和反作用》,跟大家再谈谈PID参数的整定问题●!这里也不再赘述。


关于给水自动我要再强调的是,首先得把调节器的正反作用弄清楚;其次要熟悉不同DCS系统的PID参数设置;第三初次修改时可以先把积分作用放弱,但不建议把比例作用放到最强,避免出现超过限值的振荡或发散。


前两点没什么内容,第三点很多人还是理解不了。有人私信我说书上讲过调自动一开始可以把比例作用增强,变成纯比例系统,让系统振荡,然后再调整。书上说的对吗?我认为至少不全面,我不建议让系统振荡或者发散,完全是结合工艺来讲的,现场生产中如果系统振荡或者发散,极易造成水位的高低三值动作,后果不堪设想。我们不能为了调自动而调自动,我们应该为了保证生产去调自动。


天亮之后将再赴张家口,这篇文章算是对去年张家口之旅的一个回顾。说个闲话,很多人抱怨现场一出现问题领导就下意识的认为是热控的原因,甚至说出一些毫无水平的话,让同行感到很伤心甚至恶心。造成这个问题的原因有很多,热控很少出领导,而热控涉及的面广,现场缺陷的数量确实会更多一些。所以,给一些其他专业出身的领导一种感觉,热控问题很多●!我是热控出身,不管是之前干项目经理还是现在做生产方面的工作,我跟同事也说过,现场出了问题我也希望是热控的问题。热控的问题往往比较容易解决,但是机务就不好说了。所以,有些事情还是需要互相体谅,毕竟天下没有不委屈的工作●!

作者:猫 不捉老鼠(电力工程师,热控专业,对DEH、CCS、DCS研究较多)

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