项目二案例1-冷却水温度控制系统出现等幅振荡故障.

案例一冷却水温度控制系统出现等幅振荡故障

一、相关知识引导

调节器是反馈控制系统的核心单元。比例带、积分时间及微分时间是PID调节器的基本参数，整定好调节器的参数是保证反馈控制系统正常运行的关键。要求机舱管理人员掌握自动控制的基本概念，深刻理解比例带、积分时间及微分时间对控制系统稳定性、准确性及快速性的影响，正确选择调节器参数。

二、案例表述

某远洋货轮的主机活塞冷却为水冷系统。该轮从新加坡修船以后，通过轮机日志发现正常航行中主机活塞冷却水温度忽高忽低。通过仔细观察，活塞冷却水温度在56~67℃之间进行等幅振荡。

三、案例分析与处理

首先检查了主机的调速器、油门刻度及排烟温度等，一切正常，说明上述故障不应在主机上，而在控制系统。执行机构是气动调节阀（冷却阀和旁通阀联动型），通过仔细观察发现调节阀也从全开到全关再到全开的不断振荡中。由于此时负荷和海水温度都稳定，所以我们就联想到了可能是调节器参数调整有问题。温度调节器是具有比例积分作用的气动调节器，打开调节器的外盖，看到了比例带和积分时间的旋钮，比例带的设定值为45%，积分时间的设定值为0。比例带的设置在正常范围内，而积分时间的设置0是绝对错误的，过短的积分时间会使控制系统不稳定，出现振荡。积分时间为0，积分作用是最强的，一定会出现发散振荡，只不过由于阀门开度的限制，最后表现出来的是等幅振荡。为了节省时间，不按照参数整定的一般步骤进行整定，而是直接设置积分时间的大小。根据经验，温度控制中积分时间的设定范围一般为3~10分钟，将积分时间旋钮设定在6分钟。然后，到集控室观察活塞冷却水温度指针的变化，大约20分钟，指针就稳定在规定值62度。

四、经验与教训

1. 需要牢记：积分时间越短，积分作用越强，整定积分时间的原则是“宁大勿小”。当积分时间较大时，只是消除静态偏差的时间长一点，不会出现其它问题。而积分时间较小时，一定会出现系统振荡。

2．参数整定的经验值是几代人的经验总结，应注意利用。如果不知道经验值范围，不可能很快找到比较合适的参数值。上述例子中，积分时间选用了6分钟，如果选用5分钟、7分钟，或是8分钟，也会满足控制系统正常运行的要求。

五、拓展提高

1. 比例带的大小对控制过程有什么影响？

2. 积分时间的大小对控制过程有什么影响？

3. 调节器参数整定有哪几种方法？怎样整定?