PID技术在自动控制中应用.ppt

主要内容 简单介绍PID参数调节 普通控制器 如:普通温控 ＰＩＤ控制器 如：温度控制 　　根据设定值与检测值偏差，通过比例、积分、微分等方式运算，输出一个模拟量： 模拟电压，如０～１０V； 电流信号，如4～20Ma; 脉冲信号，如驱动继电器等 ＰＩＤ自动控制系统的组成 PID的三个元素 P（比例度） 主要是指比例调节带的范围，按比例反应系统的偏差，当系统出现偏差，比例调节立即产生调节作用，达到自动调节的目的。 P值越小系统的反应越快，但过小的话会引起振荡而影响系统的稳定。　　 I（积分）与D（微分） Ｉ： 　　会随着时间的增加而加大，它推动控制器的输出增大，使稳态误差进一步减小，直到等于零，原则上不宜过大。 Ｄ： 　　它能预测误差变化的趋势，能够提前使抑制误差，甚至为负值，从而避免了被控量的严重超标。 模拟0～10V反比例方式温度控制 部分PID控制实例 洁净室温温比例控制 水泵房PID恒压变频控制系统 废水站非络废水ＰＩＤ自动加药控制 PID参数的确定 供水、流量控制：只需用P、I控制，D参数较难确定，它容易和干扰因素混淆，在此类场合无必要使用。 温度控制场合：PI参数中，P是最为重要的。P越小系统的反应越快，但过小的话会引起振荡而影响系统的稳定，它起到稳定测量值的作用。而I是为了消除静差，即使测量值接近设定值，原则上不宜过大。 试运行时：应在线条件下边观察测量值的变化边反复调节P、I、D值参数，直至测量值稳定并与设定值接近为止。 实践ＰＩＤ自控收益 开环控制系统 被控制量对控制器的输出没有影响。不依赖被控量反馈形成任何闭环回路。 如:交通指挥的红绿灯转换等 闭环控制系统 闭环控制系统的特点：被控制量会反送回来影响控制器的输出，形成一个或多个闭环。 如：人就是一个具有反馈的闭环控制系统，眼睛便是传感器，充当反馈，人体系统就能通过不断的修正，最后作出各种正确的动作。 温度比列控制改进前后对比 湿度比列控制改进前后对比 改造前 * PID技术在自动控制中的应用 设备部：谢锋 1 自动控制系统分类 PID控制的组成 2 3 4 5 PID三个元素 PID控制实例 自动控制系统 当今的自动控制技术 都是基于反馈的概念 闭环 控制系统 开环 控制系统 加 热 冷 却 设置值 缺点：过程只有两种方式，完全加热及完全冷却二种； 当采用加热管加热至设置温度停止时，加热管仍然存在余热；有可能会瞬间高出设定温度； 当采用冷却器冷却至设置温度停止时，冷却器仍然存在余冷；有可能会瞬间低于设定温度； 传感器 变送器 控制器 (比较、运算) 执行机构 被 控 对 象 反馈 PID控制器就是根据系统的误差，利用 比例、 积分、微分计算出所需控制量进行控制。 Proportional（比例度） P Integral（积分） I Derivative（微分） D (表示打开20%冷量) (表示打开50%冷量) 设置值20.1℃ 检测值19.8 ℃ 　 低于设置值 输出：Y=2Ｖ 设置值20.2 ℃ 检测值20.4 ℃ 　 输出：Y=5Ｖ 高于设置值 温度 如厂区各净化厂房温温比例控制 压力 水泵房恒压变频控制系统 ＰＨ 废水站非络废水ＰＩＤ自动加药系统 温湿度传感器 （感应房间温湿度） PID控制器 (运算比较) 输出0~10V电压 接收0~10V模拟电压 调节0~100%流量 调节0~100%加湿量 反馈 比较、运算 执行 压力变送器 （感应供水网压力） 变频自带PID功能 水泵执行变频器要求 水网压力反馈 比较、运算 执行 PH传感器+PH计 输出4~20MA 变频器自带PID功能 加药泵执行变频器要求 反馈 比较、运算 执行 节省加药耗用:8万元/年 非络废水PID自动加药系统 节水节电：60万元/年 （水泵出水恒压4.5Mpa) 水泵房PID恒压自控系统 温湿度控制精度明显提升，如房间“湿度”由４年前的±１０％，现已全面达±５％范围。部分段记录精度达±２％，为减少菲林变形、提高生产质量起到非常重要的作用。　 各洁净室PID温湿度控制系统 收益 项目名称 效果对比 返回 返回 改造前 改造后 湿度 精度±2℃ 精度±0.5℃ *