Honeywell-DCS-控制回路PID参数整定方法
PID控制器的参数整定
PID控制器的参数整定PID控制器是一种常用的闭环控制器，可以根据系统的输入和输出之间的误差来调整控制器的参数，从而实现对系统的稳定控制。
PID控制器的参数整定是指确定控制器的比例系数Kp、积分时间Ti和微分时间Td的过程。
下面将详细介绍PID控制器的参数整定方法和相关的考虑因素。
一、参数整定方法：1.经验整定法：根据经验将控制器的参数进行初步设定。
经验整定法通常通过试验或先验知识来确定参数，根据具体的应用场景不断调整，以达到较好的控制效果。
该方法常用与简单的控制系统或者无法获得系统数学模型的情况下。
2. Ziegler-Nichols整定法：Ziegler-Nichols整定法是一种基于试验的整定方法。
该方法首先暂时关闭积分和微分控制，只调整比例控制系数Kp，使系统达到临界稳定状态。
然后测量临界增益Ku和临界周期Pu，根据不同类型的控制系统（比例型、积分型和微分型），采用不同的参数整定公式确定Kp、Ti和Td的初始值，再根据系统的实际响应实时调整。
3. Ziegler-Nichols改进整定法（Chien-Hrones-Reswich法）：该方法是对Ziegler-Nichols整定法的改进，可以更精确地测定控制器参数。
该方法同样通过测量系统的临界增益Ku和临界周期Pu，但是对参数的计算公式进行了修正，提高了参数整定的准确性。
4. 极点配置法（Pole Placement）：极点配置法是一种基于系统数学模型的整定方法。
通过分析系统的传递函数，确定控制器的极点位置，从而使系统的闭环响应满足所需的性能指标。
该方法需要对系统的数学模型有较详细的了解，适用于相对复杂的控制系统。
5.自整定法：自整定法是一种自动寻优的整定方法，常用于智能控制器中。
该方法通过观察系统的动态性能，通过迭代寻找最优的参数组合。
自整定法通常采用优化算法（如遗传算法、粒子群算法等）来最优参数，在一定的性能和收敛速度之间进行权衡。
二、参数整定的考虑因素：1.系统的稳定性：控制器的参数整定应确保系统的闭环响应稳定。
1.4 HONEYWELL PKS系统—PID回路组态
锦州25-1油田中控系统培训手册
1.HONEYWELL PKS系统 1.4 HONEYWELL PKS系统—PID回路组态
软件组态：
进行点组态CM（控制回路组态）
在PKS系统中：1个点＝1个回路＝1个CM（CTROL 点名态软件
Configuration Studio
单 击 鼠 标 不 松 手 将 DATAACQA 拖 入 空 白 对 话 框 内
单击鼠标不松 手 将 PID 拖 入 空白对话框内
单击鼠标不松手 AOCHANNEL_02 拖 入空白对话框内
定义 DATAACQ 功 能 块 属 性 为 DACA
定 义 PID 功 能 块属性为PIDA
将所有功 能块连线
双击启动动
选择所需服务器
将服务器加入系统
输入服务器名
点击
点击展开
单击
点击
进行点组态CM（控制回路组态）_PID回路
将CM功能块拖入此处
单击鼠标左键不松开，将 CM 功能 块，拖入CEESIMC200FB
单击
双击后出现下面空白框
更 改 CM 名 称
双击空白处后出现上面对话框
单击鼠标不松手将 AICHANNEL_06 拖 入 空 白对话框内
如何整定DCS控制系统中PID参数
如何整定DCS控制系统中PID参数一、调节器正/反作用的确定方法调节系统投自动：往往在控制方案确定好且判断出调节器的正/反作用后，最关键的是P、I、D参数如何整定，根据多年的现场工作经验，谈谈如何整定调节系统的P、I、D参数，请大家在工程中参考。
在整定调节系统的P、I、D参数前，要保证一个闭环调节系统必须是负反馈，即Ko*Kv*Kc ＞0。
（看上面图片）Ø调节对象Ko：阀门、执行器开大，测量PV增加，则Ko＞0；反之，则Ko＜0；Ø调节阀门Kv：阀门正作用（气开、电开），则Kv＞0；阀门反作用（气关、电关），则Kv＜0；Ko、Kv的正负由工艺对象和生产安全决定，根据Ko、Kv的正负和Ko*Kv*Kc ＞0，我们可以确定Kc的正负，Ø调节器Kc：若Kc＞0，则调节器为反作用；若Kc＜0，则调节器为正作用；软件组态中要设置正确,在装置调试和开车及P、I、D参数整定前，调节器的正/反作用务必检查，且正确无误。
1、在整定调节系统的P、I、D参数前，要保证测量准确、阀门动作灵活；2、在整定调节系统的P、I、D参数时，打好招呼，要求用户工艺操作密切注意生产运行状况，确保安全生产；3、在整定调节系统的P、I、D参数时，先投自动后串级，先投副环后主环，副环粗，主环细。
在操作站CRT上，打开调节器的整定调整画面窗口，改变给定值SP或输出值OP，给出一个工艺允许的阶跃信号，观察测量值PV变化和趋势图，不断修定PID参数，往往反复几次，直至平稳控制。
实际中，一般能达到工艺满意的一阶特性即可。
二、经验PID整定参数预置对介质为流体（气体、液体）情况，经验PID整定参数参考如下，（在出所前最好在软件组态中要设置好，到现场再细调或不动）：1、对流量调节（F）：Ø一般P=120～200%，I=50～100S，D=0S；Ø对防喘振系统：一般P=120～200%，I=20～40S，D=15～40S；2、对压力调节（P）：Ø一般P=120～180%，I=50～100S，D=0S；Ø对放空系统：一般P=80～160%，I=20～60S，D=15～40S；3、对液位调节（L）：Ø1]、大容器（直径4米、高2米以上塔罐）：一般P=80～120%，I=200～900S，D=0S；Ø2]、中容器（直径2--4米、高1.5--2米塔罐）：一般P=100～160%，I=80～400S，D=0S；Ø3]、小容器（直径2米、高1.5米以下塔罐）：一般P=120～300%，I=60～200S，D=0S；4、对温度调节（T）：一般P=120～260%，I=50～200S，D=20～60S；上述参数是经验性的东西，不是绝对的。
Honeywell_DCS_控制回路PID参数整定方法
Honeywell PKS系统控制回路PID参数整定方法鉴于目前一联合装置仪表回路自控率比较低，大部分的回路都是手动操作，这样不但增加了操作员的工作量，而且对产品质量也有一定的影响，特编制了此PID参数整定方法。
修改PID参数必须有“SUPV（班长）”及以上权限权限，具体权限设置切换方法如下；一、打开要修改的控制回路细目画面，翻到下图所示的页面（Loop Tune），修改PID控制回路整定的三个参数K，T1，T2；二、PID参数代表的含义Control Action：控制器的作用方式，正作用（DIRECT），反作用（REVERSE）；Overal Gain（K）：比例增益（放大倍数），范围为0.0～240.0；T1：积分时间，范围为0.0～1440.0，单位为分钟，0.0代表没有积分作用；T2：微分时间，范围为0.0～1440.0，单位为分钟，0.0代表没有微分作用。
三、PID参数的作用（1）比例调节的特点：1、调节作用快，系统一出现偏差，调节器立即将偏差放大K倍输出； 2、系统存在余差。
K越小，过渡过程越平稳，但余差越大；K增大，余差将减小，但是不能完全消除余差，只能起到粗调作用，但是K过大，过渡过程易振荡，K太大时，就可能出现发散振荡。
（2）积分调节的特点：积分调节作用的输出变化与输入偏差的积分成正比，积分作用能消除余差，但降低了系统的稳定性，T1由大变小时，积分作用由弱到强，消除余差的能力由弱到强，只有消除偏差，输出才停止变化。
（3）微分调节的特点：微分调节的输出是与被调量的变化率成正比，在引入微分作用后能全面提高控制质量，但是微分作用太强，会引起控制阀时而全开时而全关，因此不能把T2取的太大，当T2由小到大变化时，微分作用由弱到强，对容量滞后有明显的作用，但是对纯滞后没有效果。
四、控制器的选择方法（1）P控制器的选择：它适用于控制通道滞后较小，负荷变化不大，允许被控量在一定范围内变化的系统；（2）PI控制器的选择：它适用于滞后较小，负荷变化不大，被控量不允许有余差的控制系统；（3）PID控制器的选择：它适用于负荷变化大，容量滞后较大，控制质量要求又很高的控制系统，比如温度控制系统。
PID整定方法
整定方法基础知识：1、比例系数（KP）加大，使系统的动作灵敏，速度加快，振荡次数增多，调节时间变长。
当比例系数太大时，系统会趋于不稳定，比例带（PB）是比例系数的倒数对回路的影响效果与KP 相反。
2、因为单纯增大P 的方法减小余差的同时会使系统的超调量增大，破坏了系统的平稳性，而积分环节的引入可以与P 控制合作来消除上述的副作用，积分时间（TI）越大，作用越弱。
3、大多数工业过程只需使用PID 控制器的两个参数（比例和积分）即可有效控制。
微分在噪声面前的反应很差，会导致最终控制元件的损耗加大。
由于大多数生产过程都有噪声，因此通常不使用微分。
4、调节器的正作用：当PV>SV，MV 需要开大时为正作用；反之为反作用。
在整定回路PID 参数前应该做以下工作：1、PID 整定需考虑以下几点：回路应快速执行还是缓慢执行？超调是否可以容忍？控制器输出是否可以尽可能变化？控制器设定值是否经常变化？回路是否必须克服过程干扰？控制目标将决定要使用的整定方法的类型。
2、分析回路震荡原因。
振荡可能来自控制回路内部（正反作用、组态问题、量程问题、参数不合适等），也可能是由外部因素（阀门卡、仪表不准等）引起的。
振荡也可能是两个或多个控制回路之间周期性相互作用的结果。
为了寻找可能引起振荡的原因，应将控制器置于手动模式，以查看振荡是否停止。
如果在控制器处于手动模式时振荡仍然存在，则振荡源自回路外部，对于具体震荡应该找到具体原因，解决后再试投用。
3、对于需要由手动投自动的回路，应该认真观察回路的前期趋势，如果存在明显异常（如MV 值未改变，PV 值大幅改变），安全起见不建议新手练习投自动。
4、当阀门连续变化时，测量值不连续变化，而阀门变化到一定量，测量值突变，可能阀门卡或或者仪表精度低造成的。
5、投用自动或调整PID 参数前，应该认真观察回路以前的手动操作习惯，找到输出值得最大最小值并且给MV 设定上限及下限以保证装置安全运行。
PID控制器参数整定的一般方法
PID控制器参数整定的一般方法下面是PID控制器参数整定的一般方法：PID控制器的参数整定是控制系统设计的核心内容.它是根据被控过程的特性确定PID控制器的比例系数、积分时间和微分时间的大小。
PID控制器参数整定的方法很多,概括起来有两大类:一是理论计算整定法。
它主要是依据系统的数学模型，经过理论计算确定控制器参数。
这种方法所得到的计算数据未必可以直接用,还必须通过工程实际进行调整和修改.二是工程整定方法，它主要依赖工程经验,直接在控制系统的试验中进行，且方法简单、易于掌握,在工程实际中被广泛采用。
PID控制器参数的工程整定方法，主要有临界比例法、反应曲线法和衰减法.三种方法各有其特点,其共同点都是通过试验，然后按照工程经验公式对控制器参数进行整定。
但无论采用哪一种方法所得到的控制器参数，都需要在实际运行中进行最后调整与完善。
现在一般采用的是临界比例法.利用该方法进行PID控制器参数的整定步骤如下：(1）首先预选择一个足够短的采样周期让系统工作；(2)仅加入比例控制环节，直到系统对输入的阶跃响应出现临界振荡,记下这时的比例放大系数和临界振荡周期；(3）在一定的控制度下通过公式计算得到PID控制器的参数。
PID参数的设定：是靠经验及工艺的熟悉,参考测量值跟踪与设定值曲线，从而调整P\I\D的大小。
比例I/微分D=2,具体值可根据仪表定,再调整比例带P，P过头，到达稳定的时间长,P太短，会震荡，永远也打不到设定要求.PID控制器参数的工程整定，各种调节系统中P.I.D参数经验数据以下可参照：温度T：P=20~60％，T=180~600s，D=3—180s;压力P：P=30～70%，T=24～180s；液位L:P=20~80％，T=60～300s；流量L：P=40~100%，T=6～60s。
书上的常用口诀：参数整定找最佳,从小到大顺序查；先是比例后积分，最后再把微分加；曲线振荡很频繁，比例度盘要放大；曲线漂浮绕大湾，比例度盘往小扳;曲线偏离回复慢，积分时间往下降；曲线波动周期长,积分时间再加长；曲线振荡频率快，先把微分降下来；动差大来波动慢。
DCS中的PID控制器参数自整定技术初探
DCS中的PID控制器参数自整定技术初探李平康文摘在分析现有DCS中PID控制系统参数整定技术的基础上，提出用Matlab 开发独立软件包进行DCS中PID参数在线自整定的方法，结合工程SAMA控制系统结构和电厂大迟延对象给出了一种极点匹配的自整定算法，分析了该算法在DCS中的应用技术，并给出了计算机仿真实例。
关键词分散控制系统(DCS) PID控制器参数自整定SAMA结构Preliminary Study on Automatic Regulative Technology of PIDController Parameters in DCS在火电厂等过程工业控制系统中，由于受控对象和环境的复杂性、变化性及不确定性，往往难以建立精确的数学模型，这给有效控制带来很大的困难。
一个闭环控制系统在构成之后，控制器参数整定的优劣将是决定该闭环控制系统运行品质的主要因素。
计算机技术的引入将控制系统带入了智能时代。
自动化技术已促使生产过程控制向智能化发展。
现代工业企业已广泛采用了分散控制系统(DCS)。
DCS具有很强的过程控制和管理功能，不仅可以实现前馈、超驰、比值、串级、解耦等各种初级先进控制算法，也可采用基于模型的先进控制算法。
目前典型的有：TDC 3000中的HPC(滚动预测控制)软件、MAX-1000中的自适应算法功能、TERMPERM ME中的状态估计及预测算法、Infi-90上的LTS(回路整定系统)等。
然而，不管采用何种先进控制技术，PID控制在DCS系统中仍占据主导地位。
工业过程的先进控制技术往往以DCS或控制仪表的常规PID控制为基础。
在PID 控制中，一个关键的问题就是PID参数整定。
传统的方法是在获取对象数学模型的基础上，根据某一整定原则来确定PID参数。
工程上有时单凭经验，在系统调试时估计给出PID参数值。
然而由于设备运行中负荷变化、噪声及各种因素等干扰，引起对象模型参数变化较大甚至模型结构改变，要求PID参数能在线调整。
PID参数整定方式
PID参数整定方式为了使PID控制器能够在实际控制过程中具有较好的性能，需要对PID参数进行合理的整定。
PID参数整定方法有很多种，下面将介绍几种常见的整定方法。
1.试-误整定法：试-误整定法是最常见的整定方法之一，通过不断试验和观察系统的响应，调整PID参数，直到满足控制要求。
这种方法的优点是简单易行，但由于需要进行大量试验，整定过程较为繁琐，而且可能造成系统过度振荡或不稳定。
2.经验法整定：经验法是基于经验公式进行PID参数整定的方法。
常用的经验公式有：Ziegler-Nichols方法、Chien-Hrones-Reswick方法等。
这些公式通过对系统的开环和闭环响应进行分析，得出相应的参数整定公式。
这种方法的优点是较为简单和直观，缺点是不适用于不同的系统和工况。
3.频率响应法整定：频率响应法是通过对系统的频率特性进行分析，来确定PID参数的方法。
常用的方法有：奈奎斯特曲线法、波特曼图法等。
这些方法借助于系统的频率特性图形，通过观察曲线的形状和特点，确定PID参数。
这种方法的优点是适用范围广，适用于不同的系统类型和工况，但缺点是需要一定的专业知识和技巧。
4.优化算法整定：优化算法包括遗传算法、粒子群算法、模拟退火算法等。
这些算法通过不断优化PID参数，使系统响应达到最优或接近最优。
这种方法的优点是较为灵活和智能化，能够得到较好的参数整定结果，但缺点是计算复杂度较大，需要较高的计算资源和时间。
综上所述，PID参数整定是针对特定系统和工况而进行的调整过程，不同的整定方法适用于不同的控制要求和应用场景。
在实际应用过程中，可以根据系统特点和控制要求选择合适的整定方法，并通过试验和优化来调整PID参数，以实现最佳控制效果。
控制回路PID参数整定方法
Honeywell DCS控制回路PID参数整定方法鉴于目前一联合装置仪表回路自控率比较低，大部分的回路都是手动操作，这样不但增加了操作员的工作量，而且对产品质量也有一定的影响，特编制了此PID参数整定方法。
、修改PID参数必须有“ SUPPERVISOR”及以上权限权限，用键盘钥匙可以切换权限，钥匙已送交一联合主任陈胜手中;、打开要修改的控制回路细目画面，翻到下图所示的页面，修改PID控制回路整定的三个参数K，T1，T2 ；BOILER三、PID参数代表的含义K:比例增益（放大倍数），范围为0.0〜240.0;T1 :积分时间，范围为0.0〜1440.0,单位为分钟，0.0代表没有积分作用;四、PID参数的作用COHTRDL LIMITSSPHILKSFLOL N0PMIL»海上□ PL DL NOPMCHL W□PttOCLHTU4IhU FA^MrfETEftSCUOP -E.30040OPCJ -G,9B00Q i H I T UALo 4 OBeee1212S-P 12T2:微分时间，范围为0.0〜1440.0，单位为分钟, 0.0代表没有微分作用IfL fiLCQ PAGE（1）比例调节的特点：1、调节作用快，系统一出现偏差，调节器立即将偏差放大K 倍输出；2、系统存在余差。
K越小，过渡过程越平稳，但余差越大；K增大，余差将减小，但是不能完全消除余差，只能起到粗调作用，但是K过大，过渡过程易振荡，K太大时，就可能出现发散振荡。
（2）积分调节的特点：积分调节作用的输出变化与输入偏差的积分成正比，积分作用能消除余差，但降低了系统的稳定性，T1由大变小时，积分作用由弱到强，消除余差的能力由弱到强，只有消除偏差，输出才停止变化。
（3）微分调节的特点：微分调节的输出是与被调量的变化率成正比，在引入微分作用后能全面提高控制质量，但是微分作用太强，会引起控制阀时而全开时而全关，因此不能把T2取的太大，当T2由小到大变化时，微分作用由弱到强，对容量滞后有明显的作用，但是对纯滞后没有效果。
PID控制中如何整定PID参数
PID控制中如何整定PID参数PID控制器是一种常用的自动控制算法，它根据被控对象的误差和误差的变化率来调整控制量，以实现对被控对象的稳定控制。
PID参数的选择对控制系统的性能和稳定性至关重要。
在本文中，将介绍PID参数整定的基本方法和几种常用的整定方法。
1. 要素模型法（Ziegler-Nichols法）要素模型法是一种基于试控法的PID参数整定方法。
该方法通过微调比例增益Kp，使系统产生持续且稳定的振荡，然后根据振荡的周期和幅值来计算PID参数。
具体步骤如下：步骤1：将积分时间Ti和微分时间Td先设为0。
步骤2：增加比例增益Kp，直至系统开始产生持续的振荡。
步骤3：记录振荡的周期P，以及振荡的峰值值（或两个连续峰值之间的差值）A。
步骤4：根据P和A计算出合适的PID参数：-比例增益Kp=0.6*(A/P)-积分时间Ti=0.5*P-微分时间Td=0.125*P要素模型法整定PID参数的优点是简单易行，但是该方法只适用于二阶系统，对于高阶系统或非线性系统不适用。
2.建模法（模型整定法）建模法是一种基于模型的PID参数整定方法。
该方法需要对被控对象进行实验或建立数学模型，并根据模型参数来选择合适的PID参数。
具体步骤如下：步骤1：通过实验或数学建模，得到被控对象的数学模型。
步骤2：分析模型的稳定裕度和相应性能要求，如超调量、调节时间等。
步骤3：根据模型参数，选择合适的PID参数。
常用的方法有经验法、频域法和根轨迹法等。
经验法是基于经验或规则的PID参数整定方法，根据系统的动态特性、稳定性要求和超调量要求等，选择合适的PID参数。
例如，对于快速响应的系统，通常选用较大的比例增益和积分时间，较小的微分时间；对于需要减小超调量的系统，通常减小比例增益和微分时间，增大积分时间。
频域法是基于频率响应的PID参数整定方法，通过分析系统的开环频率响应曲线，选择合适的相位裕度和增益裕度，从而得到合适的PID参数。
PID控制中如何整定PID参数
PID控制中如何整定PID参数PID参数主要包括比例系数（Kp）、积分系数（Ki）和微分系数（Kd）。
这些参数的选择可以通过试错法、经验法、模拟法和优化算法等多种方法来进行。
1. 试错法（Ziegler-Nichols法）：这种方法是PID参数整定中最常用的方法之一、它通过改变比例系数、积分系数和微分系数，观察系统的响应曲线并进行调整，直到获得最佳的性能指标。
-首先，将积分和微分系数设为0，增大比例系数，观察系统的响应曲线。
如果系统出现震荡并且周期明显，则比例系数选取为临界增益（Ku）。
-然后，根据比例系数的大小，选择合适的积分时间（Tu/2）和微分时间（Tu/8），其中Tu为周期。
- 最后，根据Ziegler-Nichols公式计算PID参数，比例系数为Kp=0.6Ku，积分系数为Ki=1.2Ku/Tu，微分系数为Kd=0.075KuTu。
2.经验法：这种方法是基于经验公式进行参数整定的方法。
根据系统的特性和经验公式，选择合适的参数。
-对于比例系数，可以根据系统类型进行选择。
常用的经验值如下：-传统型控制系统：Kp=0.1~0.2；-开环较稳定系统：Kp=0.2~0.4；-开环不稳定系统：Kp=0.4~0.7-对于积分系数，可以根据系统的稳定性进行选择。
如果系统相对较稳定，可以选择较小的Ki值；如果系统相对不稳定，则可以选择较大的Ki值。
-对于微分系数，可以根据系统的时间响应进行选择。
如果系统响应较快，则可以选择较小的Kd值；如果系统响应较慢，则可以选择较大的Kd值。
3.模拟法：这种方法使用数学模型来模拟系统的动态特性，并通过模拟结果来选择合适的参数。
-首先，通过系统的数学模型得到系统传递函数，根据传递函数进行模拟。
-然后，通过观察模拟结果，选择合适的PID参数，使系统的响应曲线尽量接近期望曲线。
4.优化算法：这种方法基于优化算法来自动选择合适的PID参数，以最大化系统的性能指标。
-首先，定义性能指标，如超调量、稳态误差、响应时间等。
HONEYWELLDCS操作手册
霍尼韦尔 PKS系统过程操作与系统维护(修改版)******项目二〇一一年十月二十八日目录第一章.控制系统介绍 (3)1.Honeywell公司的DCS简介 (3)第二章.过程操作 (4)1.操作站介绍 (4)1.1.操作员键盘 (4)2.画面介绍及操作 (4)2.1.标准画面介绍及操作 (4)2.2.状态行介绍（Understanding the Status Line） (6)2.3.工具栏介绍（Using the Toolbar） (8)2.4.点细目画面及操作 (9)2.5.操作组画面及其操作 (22)2.6.报警功能及其画面操作 (25)2.7.信息摘要及其画面操作 (33)2.8.事件摘要及其画面操作 (34)2.9.警报摘要及其画面操作 (36)3 历史数据和趋势操作 (36)第三章.系统维护 (43).1系统状态画面 (43).2系统报警画面 (44).3报警字的介绍 (44).4监视控制器及I/O卡的状态显示画面 (46).5服务器的运行状态画面 (46).6监视操作站的状态 (47).7监视打印机的状态 (49).8FTE状态画面 (50).9控制图介绍 (52)第一章. 控制系统介绍1.Honeywell公司的DCS简介******项目的DCS采用的是美国Honeywell公司的PKS系统。
PKS系统是由Honeywell公司在TDC2000、TDC3000、TPS和Plantscape系统的基础上，采用世界先进技术而推出的。
PKS是英文Process Knowledge System的第一个字母组成，称为过程知识系统。
PKS系统的核心是基于开放且功能强大的Microsoft公司的Windows 2008服务器/客户系统，它由高性能的控制器、先进的工程组态工具、开放的控制网络等组成。
利用服务器的高速动态缓存区采集实时数据，提供报警、显示、历史数据采集、报表报告等功能。
PKS一般由服务器（Server）、工作站(Station)、控制器(C300)和实时冗余容错以太网(FTE)网络组成，服务器的操作系统为美国微软公司的英文Windows 2008 Server，工作站安装微软公司的英文Windows 7 Profersional操作系统，支持中文显示。
Honeywell 控制器的PID调节
Honeywell 控制器K、I、D的调节一般指南：1、控制器K、I、D值应根据控制器的不同类型而设定。
控制器的放大系数K在测量值和设定值之间存在偏差时候才起作用，即放大系数决定了输出值变化幅度。
值得注意的是：控制器的放大系数的大小取决于主表和副表的量程范围（详见开路调节方法）。
通常情况，温度控制器具有400华氏度量程，所以需要一个较大的放大系数（3.0+），大多数液位控制阀设计的放大系数为1.0。
积分时间设定了阀位变化的反复性。
积分时间的使用取决于工艺过程的响应时间，即为工艺过程响应时所需的大部分时间。
对于流体的流入，具有较大体积的容器则有一个较低的响应时间，积分时间通常被设置在20+。
而多数液体流量计对于控制阀位的改变响应非常迅速。
微分时间取决于偏差（测量值与设定值之差）变化的速度，它被使用以抵消停滞时间（即工艺参数到开始变化时所需的时间）。
多数温度和气体压力控制会有停滞时间，所以适当的设置微分时间对其是有益的。
多数流量和液体压力控制器，其基本的控制活动来自于积分作用（例:小的放大系数，0.3~1.0和快的积分0.2~0.7）。
对于液位、温度和气体压力，其主要的控制活动是通过放大系数作用实现的。
放大系数（和可能使用的微分）对外来干扰信号提供快速的响应控制。
对于控制阀，典型的给定值如下表：放大系数(K) 积分时间(T1) 微分时间(T2) 控制器类型+ Increases + Slower + Increases .流量(液体) 0.3 - 1.0 0.2 – 0.7 None流量(气体) 1.0 - 3.0 0.5 - 1.0 None压力(液体) 0.5 - 2.0 0.5 - 1.0 None压力(气体) 1.0 - 2.0 1.0 - 2.0 None or 0.3 - 2.0 液位(Tight) 1.0 - 1.5 2.0 - 6.0 None液位(Smoothing) 0.7 - 1.0 4.0 - 20.0 None温度 1.0 - 3.0 4.0 - 25.0 0.3 - 3.0使用开路调节法建立近似K、I、D常量2、先调副表，再调主表，且副表的积分作用应快于主表。
PID参数整定方法
PID参数整定方法PID（Proportional-Integral-Derivative，比例积分微分控制）是一种常用的控制算法，它通过调整输出信号，使得被控对象的输出变量尽可能地接近设定值。
为了实现良好的控制效果，需要对PID参数进行合理的整定。
下面将介绍几种常用的PID参数整定方法。
1.经验整定法：经验整定法是一种经验性的参数整定方法，根据工程经验和试错原则来确定PID参数。
具体步骤如下：-初始设定PID参数为Kp=1，Ki=0，Kd=0。
-逐渐增加Kp的值，直到系统开始出现超调现象。
-根据系统的超调量，逐渐减小Kp的值，直到系统的超调量满足要求。
-根据系统的超调时间，逐渐增加Ki的值，使得系统的超调时间减小。
-根据系统的响应速度，逐渐增加Kd的值，使得系统的响应速度增加。
2. Ziegler-Nichols指标整定法：Ziegler-Nichols指标整定法是一种基于系统阶跃响应的参数整定方法，通过测量系统的阶跃响应特性来确定PID参数。
该方法分为三种整定方式：- Ziegler-Nichols开环法：-将系统设置为开环控制。
-逐渐增大Kp的值，直到系统开始出现持续振荡的现象。
-记录该时刻的Kp值（Ku）和持续振荡的周期（Tu）。
-根据Ku和Tu计算出PID参数：Kp=0.6Ku，Ki=1.2Ku/Tu，Kd=3KuTu/40。
- Ziegler-Nichols闭环法：-将系统设置为闭环控制。
-逐渐增大Kp的值，直到系统的输出响应快速但不超调。
-记录该时刻的Kp值（Ku）。
-根据系统的临界增益（Ku）计算出PID参数：Kp=0.33Ku，Ki=0.33Kp/Tu，Kd=0.33KpTu。
- Ziegler-Nichols两点法：-将系统设置为闭环控制。
-记录系统输出值最初变化的瞬间（T1）和最终变化的瞬间（T2）。
-根据T1和T2计算出PID参数：Kp=(4/Tu)(1/T1+1/T2)，Ki=2/Tu，Kd=KpTu/83. Chien-Hrones-Reswick方法：Chien-Hrones-Reswick方法是一种基于系统阶跃响应曲线形状的参数整定方法。
Honeywell_DCS_控制回路PID全参数整定方法
Honeywell PKS系统控制回路PID参数整定方法鉴于目前一联合装置仪表回路自控率比较低，大部分的回路都是手动操作，这样不但增加了操作员的工作量，而且对产品质量也有一定的影响，特编制了此PID参数整定方法。
修改PID参数必须有“SUPV（班长）”及以上权限权限，具体权限设置切换方法如下；一、打开要修改的控制回路细目画面，翻到下图所示的页面（Loop Tune），修改PID控制回路整定的三个参数K，T1，T2；二、PID参数代表的含义Control Action：控制器的作用方式，正作用（DIRECT），反作用（REVERSE）；Overal Gain（K）：比例增益（放大倍数），围为0.0～240.0；T1：积分时间，围为0.0～1440.0，单位为分钟，0.0代表没有积分作用；T2：微分时间，围为0.0～1440.0，单位为分钟，0.0代表没有微分作用。
三、PID参数的作用（1）比例调节的特点：1、调节作用快，系统一出现偏差，调节器立即将偏差放大K倍输出；2、系统存在余差。
K越小，过渡过程越平稳，但余差越大；K增大，余差将减小，但是不能完全消除余差，只能起到粗调作用，但是K过大，过渡过程易振荡，K太大时，就可能出现发散振荡。
（2）积分调节的特点：积分调节作用的输出变化与输入偏差的积分成正比，积分作用能消除余差，但降低了系统的稳定性，T1由大变小时，积分作用由弱到强，消除余差的能力由弱到强，只有消除偏差，输出才停止变化。
（3）微分调节的特点：微分调节的输出是与被调量的变化率成正比，在引入微分作用后能全面提高控制质量，但是微分作用太强，会引起控制阀时而全开时而全关，因此不能把T2取的太大，当T2由小到大变化时，微分作用由弱到强，对容量滞后有明显的作用，但是对纯滞后没有效果。
四、控制器的选择方法（1）P控制器的选择：它适用于控制通道滞后较小，负荷变化不大，允许被控量在一定围变化的系统；（2）PI控制器的选择：它适用于滞后较小，负荷变化不大，被控量不允许有余差的控制系统；（3）PID控制器的选择：它适用于负荷变化大，容量滞后较大，控制质量要求又很高的控制系统，比如温度控制系统。
PID控制器参数整定的一般方法
PID控制器参数整定的一般方法PID控制器是最常用的自动控制算法之一，在许多工业过程中都得到了广泛的应用。
PID控制器的性能取决于其参数的选择，因此进行参数整定是非常重要的。
一般来说，PID控制器参数整定的方法有试验法、经验法和优化法等。
下面将详细介绍这几种方法。
1.试验法：试验法是最简单直接的一种参数整定方法。
通过对控制系统施加特定的输入信号，观察输出响应的变化，然后根据试验结果来调整PID控制器的参数。
试验法的常用方法有步跃法、阶跃法和波形法等。
-步跃法：将控制系统的输入信号从零突变到一个固定值，观察输出信号的响应曲线。
根据响应曲线的时间延迟、超调量以及过渡过程等特性，来调整PID参数。
-阶跃法：将控制系统的输入信号从零线性增加到一个固定值，观察输出信号的响应曲线。
通过测量响应曲线的时间延迟、超调量和稳定性等指标，来调整PID参数。
-波形法：将控制系统的输入信号设定为一个周期性的波形，观察输出信号对输入信号的跟踪能力。
通过比较输出信号与输入信号的相位差和幅值差，来调整PID参数。
2. 经验法：经验法是基于控制技术专家的经验和实践总结而来的一种参数整定方法。
根据不同的工业过程，控制技术专家给出了一些常用的PID控制器参数整定规则，如Ziegler-Nichols法和Chien-Hrones-Reswick法等。
- Ziegler-Nichols法是一种经验性的整定方法，它基于一种称为临界增益法的原理。
通过逐渐增大PID控制器的增益参数，当系统的输出信号开始出现稳定的周期性振荡时，此时的控制器增益即为临界增益。
然后按照一定的比例来设定PID控制器的参数。
- Chien-Hrones-Reswick法是另一种经验性的整定方法，它基于一种称为极点配置法的原理。
通过观察控制系统的频率响应曲线，根据不同的频率和相位的变化情况来调整PID控制器的参数。
经验法的优点是简单易行，但其缺点是只适用于一些特定的工业过程，且对于复杂的系统来说可能无法得到最佳的参数。
DCS控制系统PID参数的整定方法
DCS控制系统PID参数的整定方法PID参数整定PID控制器的参数整定是控制系统设计的核心内容。
它是根据被控过程的特性确定PID控制器的比例系数、积分时间和微分时间的大小。
PID控制器参数整定的方法很多，概括起来有两大类：一是理论计算整定法。
它主要是依据系统的数学模型，经过理论计算确定控制器参数。
这种方法所得到的计算数据未必可以直接用，还必须通过工程实际进行调整和修改。
二是工程整定方法，它主要依赖工程经验，直接在控制系统的试验中进行，且方法简单、易于掌握，在工程实际中被广泛采用。
PID控制器参数的工程整定方法，主要有临界比例法、反应曲线法和衰减法。
三种方法各有其特点，其共同点都是通过试验，然后按照工程经验公式对控制器参数进行整定。
但无论采用哪一种方法所得到的控制器参数，都需要在实际运行中进行最后调整与完善。
现在一般采用的是临界比例法。
利用该方法进行PID控制器参数的整定步骤如下：(1)首先预选择一个足够短的采样周期让系统工作；(2)仅加入比例控制环节，直到系统对输入的阶跃响应出现临界振荡，记下这时的比例放大系数和临界振荡周期；(3)在一定的控制度下通过公式计算得到PID控制器的参数。
1. PID 常用口诀:参数整定找最佳，从小到大顺序查，先是比例后积分，最后再把微分加，曲线振荡很频繁，比例度盘要放大，曲线漂浮绕大湾，比例度盘往小扳，曲线偏离回复慢，积分时间往下降，曲线波动周期长，积分时间再加长，曲线振荡频率快，先把微分降下来，动差大来波动慢，微分时间应加长，理想曲线两个波，前高后低 4 比 1，一看二调多分析，调节质量不会低2.PID 控制器参数的工程整定,各种调节系统中 P.I.D 参数经验数据以下可参照：温度 T: P=20~60%,T=180~600s,D=3-180s压力 P: P=30~70%,T=24~180s,液位 L: P=20~80%,T=60~300s,流量 L: P=40~100%,T=6~60s。
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Honeywell PKS系统PID参数整定方法Honeywell PKS系统控制回路PID参数整定方法鉴于目前一联合装置仪表回路自控率比较低，大部分的回路都是手动操作，这样不但增加了操作员的工作量，而且对产品质量也有一定的影响，特编制了此PID参数整定方法。
修改PID参数必须有“SUPV（班长）”及以上权限权限，具体权限设置切换方法如下；一、打开要修改的控制回路细目画面，翻到下图所示的页面（Loop Tune），修改PID控制回路整定的三个参数K，T1，T2；页9 页，共1 第Honeywell PKS系统PID参数整定方法二、PID参数代表的含义Control Action：控制器的作用方式，正作用（DIRECT），反作用（REVERSE）；Overal Gain（K）：比例增益（放大倍数），范围为0.0～240.0；T1：积分时间，范围为0.0～1440.0，单位为分钟，0.0代表没有积分作用；T2：微分时间，范围为0.0～1440.0，单位为分钟，0.0代表没有微分作用。
三、PID参数的作用（1）比例调节的特点：1、调节作用快，系统一出现偏差，调节器立即将偏差放大K倍输出；2、系统存在余差。
K越小，过渡过程越平稳，但余差越大；K增大，余差将减小，但是不能完全消除余差，只能起到粗调作用，但是K过大，过渡过程易振荡，K太大时，就可能出现发散振荡。
（2）积分调节的特点：积分调节作用的输出变化与输入偏差的积分成正比，积分作用能消除余差，但降低了系统的稳定性，T1由大变小时，积分作用由弱到强，消除余差的能力由弱到强，只有消除偏差，输出才停止变化。
（3）微分调节的特点：微分调节的输出是与被调量的变化率成正比，在引入微分作用后能全面提高控制质量，但是微分作用太强，会引起控制阀时而全开时而全关，因此不能把T2取的太大，当T2由小到大变化时，微分作用由弱到强，对容量滞后有明显的作用，但是对纯滞后没有效果。
四、控制器的选择方法（1）P控制器的选择：它适用于控制通道滞后较小，负荷变化不大，允许被控量在一定范围内变化的系统；（2）PI控制器的选择：它适用于滞后较小，负荷变化不大，被控量不允许有余差的控制系统；（3）PID控制器的选择：它适用于负荷变化大，容量滞后较大，控制质量要求又很高的控制系统，比如温度控制系统。
五、PID参数整定的方法页9 页，共2 第Honeywell PKS系统PID参数整定方法一般在工程应用中采用经验凑试法。
经验凑试法在实践中最为实用。
在整定参数时，必须认真观察系统响应情况，根据系统的响应情况决定调整那些参数。
观察系统响应效果，可以通过查看控制回路细目画面中的实时趋势曲线，衰减曲线最好是4：1，即前一个峰值与后一个峰值的比值为4：1。
t经验值：在实际调试中，只能先大致设定一个经验值，然后根据调节效果修1/K总之，在整定时不能让系统出现发散振荡，如出现发散振荡，应立即切为手动，等系统稳定后减小放大倍数、增大积分时间或减小微分时间，重新切换到自动控制。
放大倍数越小，过渡过程越平稳，但余差越大。
放大倍数越大，过渡过程容易发生振荡。
积分时间越小，消除余差就越快，但系统振荡会较大，积分时间越大，系统消除余差的速度较慢。
微分时间太大，系统振荡次数增加，调节时间增加，微分太小，系统调节缓慢。
控制器参数凑试法的步骤：页9 页，共3 第Honeywell PKS系统PID参数整定方法因为比例作用是基本的控制作用，因此，首先把比例度凑试好，待过渡过程已基本稳定，然后加积分作用消除余差，最后加入微分作用进一步提高控制质量，基本步骤如下：（A）对P控制器，将放大倍数放在较小的位置，逐渐增大K，观察被控量的过渡过程曲线，直到曲线满意为止；（B）对PI控制器，先置T1=0，按纯比例作用整定放大倍数使之达到4：1衰减曲线；然后将K缩小（10～20％），将积分时间T1由大到小逐步加入，直到获得4：1衰减过程；（C）对PID控制器，将T2＝0；先按PI作用凑试程序整定K，T1参数，然后将放大倍数增大到比原值大（10～20％）位置，T1也适当减小之后，再把T2由小到大逐步加入，观察过渡曲线，直到获得满意的过渡过程。
一句话：整定参数时要认真观察系统输出及被调量的变化情况，再根据具体情况适当修改PID参数。
可以说，只要工艺技术员多花点时间，大多数控制系统采用PID调节都能满足要求。
六、串极控制回路整定串极控制回路的整定可以采用两步法，即先整定副回路，再整定主回路；也可以采用一步法，即同时整定主副回路。
（1）在采用一步法整定时副回路的经验值为以下值，一般副回路只采用比例控（2）将串极控制回路系统投入运行，然后按单回路控制系统参数整定方法，整定主控制器的参数；（3）如果在整定过程中出现“共振”，只需减小主、副控制器的放大倍数就可以消除，如果共振太剧烈，可先切换到手动，待生产稳定后，重新投运，重新整定。
页9 页，共4 第Honeywell PKS系统PID参数整定方法总之：P作用是最基本的控制作用，加入I作用后可做到无差控制，提高控制精度，加入D作用能全面提高控制质量。
七、注意事项（1）参数整定前要先校验传感器和执行器，保证现场仪表是正常的，可以先手动控制试一下，手动状态测量参数应该是稳定可靠的。
（2）按经验值设定K参数，暂时关掉积分调节试着切换到自动观察阶跃响应，此时应特别注意控制器的输出，一定要判断一下回路是不是负反馈的（检查设计和接线是否有漏洞，新系统调试的时候会遇到这种情况，如：需要关开度的时候，调节器偏偏是放大开度）；（3）在整定参数时要保证工艺稳定，当影响到产品质量和工艺参数时要立即切到手动控制，待工艺生产稳定后再投自动修改PID参数。
（4）如果是串级、比例控制回路，要先一个回路一个回路的整定，还应注意先内环后外环的原则。
（5）在手动切到自动的时候，要保证给定值与测量值近乎一致，但对于一联合Honeywell DCS不存在这个问题，在手动时给定值是自动跟踪测量值的。
八、PID参数整定速记法参数整定找最佳，从小到大顺序查先是比例后积分，最后再把微分加曲线振荡很频繁，放大倍数要放小曲线漂浮绕大湾，放大倍数往大扳曲线偏离回复慢，积分时间往下降曲线波动周期长，积分时间再加长曲线振荡频率快，先把微分降下来动差大来波动慢，微分时间应加长理想曲线两个波，前高后低4比1一看二调多分析，调节质量不会低页9 页，共5 第Honeywell PKS系统PID参数整定方法九、典型控制回路给定值（1）控制阀作用方式选择原则：控制阀按作用方式分气开、气关两种。
气开阀即随着信号压力的增加而开度加大，无信号时，阀处于全关状态；反之，随着信号压力的增加，阀逐步关闭，无信号时，阀处于全开状态即为气关阀。
选择原则主要是：从生产的安全出发、从保证产品质量、从降低原料和动力的损耗、从介质特点这几方面考虑。
（2）控制器作用方式选择：选择原则：使整个单回路构成负反馈系统。
规定：控制阀：气开式为“＋”，气关式为“－”；控制器：正作用为“＋”，反作用为“－”；对象：当通过控制阀的物料或能量增加时，按工艺机理分析，若被控量随之增加为“＋”，随之降低为“－”；变送器：一般视为正环节。
则控制器正、反作用选择判别式为：（控制器“±”）（控制阀“±”）（对象“±”）＝“－”给定副被控对主被控对象页9 页，共6 第Honeywell PKS系统PID参数整定方法在单回路控制系统中已指出，控制器正、反作用方式的选择原则是使整个控制系统构成负反馈系统，并且给出了“乘积为负”的判别式。
这一判别式同样适用于串级控制系统主、副控制器正、反作用方式选择。
（1）主控制器作用方式选择：（主控制器±）（副对象±）（主对象±）＝（—）因此：当主、副变量同向变化时，主控制器应选反作用方式，反向变化则应选正作用方式。
（2）副控制器作用方式选择：（副控制器±）（控制阀±）（副对象±）＝（—）（3）回路投运：串级控制所谓投运，就是通过适当的步骤使主、副控制器从手动工作状态转到工作状态。
串级控制系统的投运方法，总的说来有两种：一是先投副环后投主环；另一种是先投主环后投副环。
目前普遍采用的投运方法是第一种，投运的时候要保证无扰动切换，由于Honeywell DCS带PV自动跟踪功能所以基本上可以做到无扰动切换，而且投运实现比较简单。
3、分程控制系统分程控制系统是一个控制器的输出信号去控制两台或以上的控制阀，每一个控制阀仅在输出信号整个范围的某段信号内工作。
即多阀而且分程。
实现方法主要用两种：一是通过每个控制阀上的阀门定位器实现，二是通过DCS给定值在分程控制系统中，按照控制阀的气开与气关作用方式可分为两类：一类是页9 页，共7 第Honeywell PKS系统PID参数整定方法阀门同向动作，即随着控制阀输入信号的增大或减少，阀门都开大或都开小，另一类是阀门异向动作，即随着控制阀输入信号的增大或减少，阀门总是按一台阀关而另一台阀开的方向动作。
控制阀的同向或异向动作的选择全由工艺的需要来确定。
具体如下图：100%100%开开度度ABAB000.060.020.100.100.020.06压力/Mpa压力/Mpab、气关式a、气开式同向动作的分程控制阀100%100%开开度度ABBA000.060.100.060.020.020.10压力/Mpa压力/Mpab、气开－气关式a、气关－气开式异向动作的分程控制阀4、比值控制回路比值控制回路是把两种或两种以上的物料量自动地保持一定比例的控制系统，使从物料量随着主物料量按一定比值变化，比如余热锅炉的瓦斯和进风量成比例关系，使锅炉燃烧效果达到最佳。
（1）比值控制系统的类型：下图中：Q1为主物料量，Q2为从物料量，两变量满足Q2＝K Q1的要求，即当Q1在某一时刻由于干扰作用而发生变化时，比值器通过运算，按比例发出信号使Q2重新与Q1保持原有的比例关系。
A、开环比值控制系统页9 页，共8 第Honeywell PKS系统PID参数整定方法+Q2控制阀比值器给定值-Q1测量变送开环比值控制系统单闭环比值控制系统B、Q2+副被控对象控制器控制阀（B）比值器-副测量变送Q1测量变送单闭环比值控制系统双闭环比值控制系统C、Q1+主被控对象主控制器控制阀（A）给定值-主测量变送比值器Q2+副被控对象控制阀（B）副控制器-副测量变送双闭环比值控制系统页9 页，共9 第。