解决过程控制问题的流程
2025年02月03日 08:12:32
来源：云南昌晖仪表制造有限公司 >> 进入该公司展台
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现场问题的解决是分层次有套路的，需要找到根因，有的放矢、至简至优。本文分享解决过程控制问题的流程，希望对仪表从业人员有所帮助。
1、细节问题
很多控制方案的设计没有问题，但是组态实施的细节不对，操作工就不能用、不敢用、不会用。
常见组态细节问题包括：①量程不合理；②正反作用错误；③跟踪问题；④连接错误；⑤非标准实施。量程错误导致蒸汽压力不能自动，增加了26%的操作。一个装置100多个回路竟然有超过10多个正反作用错误。仅仅是跟踪错误导致反应器温度控制设计了但是不能投用。错误连接导致串级不能投用。使用逻辑代替超驰控制、用自定义模块代替前馈控制都是非标准实施。
2、PID参数问题
在很多工厂里，仍然使用DCS的默认参数进行控制。装置的自控存在问题，有人不是提高自身能力发现问题、解决问题，而是选择忽视问题、解释问题。其实PID参数整定知道边界并不很难，但是理解背后的道理的确比较难。首先要对PID控制算法有信心，其次要对PID参数整定进行研究，然后知道PID参数设置的边界，最后PID参数整定时一定要有整体观、系统观、矛盾观和动态观。流量比例不能强，液位积分必须长。这两句如果能理解就能解决很多问题。在当前参数附近小范围修改不是PID参数整定。Lambda整定方法是工程师应该掌握的工具。
3、控制方案问题
如果没有控制方案，即使操作经验丰富也不能知识自动化。如果控制方案错误，往往PID参数整定专家也解决不了问题。要想在一个多变量系统中建立协调统一的运行秩序，就必须进行合理的方案设计和PID参数整定。
控制方案设计方法：将复杂控制问题拆分或变通成单变量配对，使用单回路PID以至简形式实现至优性能。控制方案设计应该关注在现有条件下至简至优解决问题。既不应该关注工艺合理性和设备充分性，也要根据具体需求和条件选择合理控制方案。1个CV2个MV并不仅仅只有分程控制，分配、分级、阀位、比例都是选项。控制方案设计需要知识和经验是过程控制的难点。
4、控制
如果控制方案过于复杂，变量太多，流程太长，使用基于单回路PID的控制方案设计解决问题，往往成本很高维护的难度很大。这时候使用控制反而会降低成本。借助控制再依靠知识和经验这个问题可以优雅地实现。过去很难或很繁杂的过程控制问题使用控制后实现起来更容易和简便。控制是为了代替技术员进行更大范围协调优化而发明的，不是为了替代PID也替代不了PID。
5、设备问题
如果一个人感知不行(瞎)或者执行不行(瘸)，即使有再好的大脑也很难闭环。对象、感知、决策、执行构成的闭环控制系统中，任何一个环节的问题都必须在本环节解决。任何企图使用高级算法一步解决所有问题的努力都是徒劳。阀门有问题流量就很难稳定控制，如果没有检测就很难闭环控制。要把感知和执行放到和决策一个层级的高度来对待。在工业现场算法不是最重要的，PID解决不了的感知和执行问题高级算法也解决不了。高级算法能解决的控制问题，很多通过方案设计和PID参数整定也能解决。感知和执行也是大学问，非我能力所能及！
6、工艺问题
在快速控制中，因为超过了人类的反应速度，所以机器能控制人类无论如何也不能控制。在过程控制中，很多工艺设计有问题即使是响应速度很慢，操作工也没有操作知识和经验，所以装置运行一直不稳定。这种情况下寄希望于控制解决工艺问题是不现实。工艺工程师手动都不能操作的装置，找控制专家自动解决问题不现实。有很多装置不稳定是PID参数不合理造成的，这是现场的一大类非常典型也不应该的问题。准确区分设备、工艺、控制问题有一定难度。
基于“干预报警不接受、有规律的振荡不接受”的观点。操作反映了问题也蕴含着知识，工艺工程师和控制工程师，都应有共情之心，既发现问题也解决问题。
作者：冯少辉
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