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什么情况下需要先进控制?

什么情况下需要先进控制? 上海华理自动化系统工程有限公司
2025-11-21
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导读:一般情况下,工艺稳定、变量因果关系清晰而且比较简单的装置,进行PID参数整定与简单的控制逻辑组态就能实现操作
一般情况下,工艺稳定、变量因果关系清晰而且比较简单的装置,进行PID参数整定与简单的控制逻辑组态就能实现操作知识自动化。
但是如果工艺复杂且改造频繁,而且操作手段比较多,控制问题比较复杂时,仅仅使用PID进行控制优化,就难度很大。例如:
  1. 在油品调和中,需要用几种组分油,在满足产品质量的前提下,尽量按规定的速度和配方进行生产,还需要同时考虑国标规定质量指标的十几个被控变量。这个问题用PID进行控制就太困难了。
  2. 在一个串并联的多储罐液位控制中,当然可以设计成一个一个的单回路液位控制,但是当工艺条件复杂后,更能充分发挥整个系统综合潜力的方法,还是多变量协调控制。
  3. 加热炉支路温差平衡控制,在DCS实现要更复杂一些,灵活度也差一些。我们最近测试结果显示:在先进控制里,不需要构建温差变量,直接只要支路温度作为被控变量,就能实现支路温度平衡。而且任意支路故障,剩下的支路温差平衡控制不受影响。
很多装置其实是没有必要上先进控制系统的,特别是改造多、间歇生产、维护力量不足的装置。但是有几个情况,可能使用先进控制反而综合成本更低,收益更大。
  1. 在DCS进行控制方案设计、组态、下装比较困难。很多装置不允许DCS在线下装,或者DCS在线下装的流程比较规范,而且用控制方案解决问题不太确定时,使用先进控制可以提高效率,降低试错的成本;
  2. 多变量控制使用PID实现非常复杂。在浮选过程中,当用多个不同控制范围的粗选槽液位对泵池液位进行控制,并要考虑泡沫速率时,使用PID就很难实现。在溶剂循环系统中,为了发挥储罐的缓冲作用,也需要同时控制多个液位,这个使用PID也很难实现。
  3. 在工况变化时,涉及控制权切换。经过变量配对可以使用单回路PID进行控制,但是工况条件变化时,需要控制权切换,这种情况下使用PID就会比较麻烦。例如两个操纵变量,一个控制负荷一个控制浓度,因为是2×2的被控对象,当一个操纵变量饱和后,可能希望使用另一个操纵变量对高优先级进行控制,使用PID就比较复杂。一个控制如果要考虑安全约束、范围控制和经济优化,使用PID的复杂控制方案就可能太复杂了。
现实还有另一种情况。不需要先进控制就能完成的控制优化,使用了先进控制,或者使用了先进控制,也只做了PID能完成的控制优化工作。没有用对地方的先进控制和没有发挥应有作用的先进控制,破坏了先进控制的形象,最终会影响了这个控制工具的推广应用。

【声明】内容源于网络
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主要从事工业自动化领域的技术开发、技术服务、技术咨询以及相关技术的工程应用实施等业务。致力于用高科技改造传统流程工业,促进高新科技成果产业化,同时探索科研与生产、市场相结合的有效模式和运行机制,促进石油化工企业信息化、自动化和智能化发展
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