通常情况下,PID中三个参数最为重要,分别为PV,SP,OP。PID运算其实是根据理想与现实的差距(PV和SP的差值,称之为偏差)来控制实现理想的动作(OP)。当PV和SP存在偏差的时候,通过比例积分微分计算作用,OP发生变化,使得现场的执行机构---调节阀的开度也随之变化。
我们在学习PID控制回路时知道,只要测量值(PV值)和设定值(SP值)之间有偏差,在PID的作用下,输出值(OP值)就会一直在变化,试图使PV值尽可能地与SP值保持一致。这直接导致现场调节阀的开度也随之一直在变化,如果这时你在现场观察调节阀,你会发现阀杆一直在上下调节,“呼呼”的动作,感觉就好像我们爬了几层楼,喘个不停,我们把调节阀的这种现象形象地称之为“喘动”。
喘动对于调节阀来说当然不是一件好事情,它会造成阀杆的过度磨损,从而影响调节阀的使用寿命。
PKS系统中的PID回路,对付阀的喘动问题,有个小小的绝招。
实际上,调节阀小范围的改变开度,比如说从51%改变至52.5%,开度的改变只有1.5%,这一点儿的改变对相关的过程影响很小,没有什么实质上的意义,反而会造成阀的喘动。
倒不如当阀的开度改变值很小时,干脆就保持原有的开度不变,只有当改变的幅度比较大时,阀杆才动作,做出相应的调节。
这就是PID回路防喘的基本思路。
这个思路的落实是通过在PID回路中设置Minimum Change(最小改变值)参数来实现的。如下图所示:
在上面的例子中,最小改变值被设置为5,那么只要这一次的OP值与上一次的OP值之间的差值没有超过5%,OP的实际值就不会发生改变,直到改变值超出5%时,OP值才做出改变。如下表所示: