← Retour à Votre catégorie d'opinion

Comment régler les contrôleurs PID ... facilement!

Une méthode simple pour modéliser les processus et les boucles d'accord

Une méthode simple pour modéliser les processus et les boucles d'accord

Un collègue a-t-il déjà commenté: "Comment avez-vous géré cela?"Quand la question est prononcée comme une déclaration, c'est quand vous savez que vous avez accompli quelque chose de spécial. Ironiquement, quand il s'agit de régler les contrôleurs PID il y a juste quelques astuces qui peuvent vous transformer du gars faisant un tel commentaire dans le gars recevant tous les éloges.

J'ai réglé beaucoup de boucles de contrôle au cours de ma carrière, mais une expérience quand j'étais un jeune apprenti se démarque clairement. Avec mon temps dans l'armée et à l'université dans le rétroviseur j'ai commencé dans l'industrie en tant que spécialiste des turbines avec une société de services d'ingénierie.

Pour sûr - j'étais aussi confiant que j'étais vert. Lorsque j'ai pris ma première affectation à l'appui d'un ingénieur principal des services sur le terrain, j'étais certain d'offrir le type de service qui ferait chanter mon collègue et le client qui en demanderait davantage. Ce serait un manuel!

Le client avait besoin d'aide pour régler plusieurs PID et j'avais obtenu une note assez élevée dans le contrôle de processus. Mais comme le dit le dicton: Une chose drôle est arrivé sur le chemin du forum.

Damien Munroe

Damien Munroe

Intégration européenne et ventes, station de contrôle

devis-gauche

Cette «recette» a toujours été ma ressource préférée ... même si maintenant je n'ai plus besoin de papier millimétré et de chronomètre!

Le client était un producteur de pétrole et de gaz situé au Vietnam. Comme la plupart des procédés sur une plate-forme pétrolière, leurs processus reposaient largement sur le contrôle de la pression, du niveau et du débit. Ce qui m'a immédiatement frappé, c'est la nature hautement dynamique des commandes de l'usine et leur différence par rapport aux exemples de manuels.

Le client a eu du mal à atteindre sa capacité de conception en raison de la variabilité excessive du processus dans ses navires de séparation. Rappelons que la collecte de données n'était pas une norme dans les 1990, donc la tendance des données était limitée et le logiciel n'était pas encore une option. Ce travail exigerait que nous ajustions les boucles manuellement, et les méthodes que j'avais apprises à l'école étaient mal adaptées à la tâche.

Bien qu'il y ait beaucoup de connaissances à extraire des manuels, j'ai rapidement appris qu'il y avait encore plus de perspicacité à tirer de l'expérience de première main. Alors que mon inquiétude grandissait minute après minute, mon collègue a froidement engagé le directeur de l'usine avec une poignée de questions.

Doté d'une compréhension de l'objectif de contrôle du processus et de la connaissance des changements qui ont précipité l'augmentation de la variabilité, il a décrit une procédure très simple que nous suivrions pour régler les boucles du client. Cette «recette» a toujours été ma ressource préférée ... même si maintenant je n'ai plus besoin de papier millimétré et de chronomètre!

Alors que mon dernier poste offert conseils pour la collecte de bonnes données pour l'accord, celui-ci couvre une méthode simple pour calculer les trois paramètres du modèle qui sont utilisés pour dériver les coefficients d'accord d'un automate.

1. Dans quelle mesure: Gain de processus, Kp

Process Gain est un paramètre de modèle qui décrit la variation de la variable de procédé mesurée en réponse aux modifications de la sortie du contrôleur. Essentiellement, il décrit "Jusqu'où" le processus se déplace en réponse à un changement donné.

Lorsque vous réglez manuellement les PID, assurez-vous d'utiliser des données de tendance indiquant que la variable de processus passe d'un état stable à une modification de la sortie du contrôleur. La valeur de Gain de processus peut être calculée comme le changement d'état stable de la variable mesurée divisé par le changement correspondant dans la sortie du contrôleur.

Sachez que Process Gain doit être basé sur les mêmes valeurs d'unité d'ingénierie que celles utilisées dans le processus. Sachez également que le contrôleur n'utilisera pas ces unités d'ingénierie. Au lieu de cela, le contrôleur utilisera le pourcentage de durée du signal - il sera nécessaire de convertir le gain de processus en unités qui reflètent le «pourcentage de durée» associé à votre contrôleur.

Réglage des contrôleurs PID: gain de processus

Calculez le gain de processus en déterminant le changement à la variable de procédé mesurée (PV) et en la divisant par le changement associé à la sortie de contrôleur (CO).

2. À quelle vitesse: constante de temps de processus, Ƭp

La constante de temps de traitement est semblable à une horloge qui explique en outre la relation de sortie Variable de contrôleur-contrôleur. Spécifiquement, la constante de temps de traitement décrit "à quelle vitesse" la variable de procédé mesurée répond aux changements dans la sortie du contrôleur.

Pour calculer la constante de temps de traitement, examinez les mêmes données de tendance. Il est important d'identifier l'heure à laquelle la variable de procédé mesurée présente d'abord une réponse claire et visible au test de déclenchement.

Ensuite, déterminez l'heure à laquelle la variable de procédé se stabilise à sa nouvelle valeur de régime permanent (c.-à-d. L'arrivée). La valeur de la constante de temps de traitement est égale à 63.2% de cette modification totale.

Plus la valeur de la constante de temps de processus est petite, plus votre processus réagit rapidement aux changements. La capacité de contrôler un processus est une fonction de 1) la vitesse de la constante de temps de processus par rapport à 2) la vitesse du dernier paramètre du modèle.

Réglage des contrôleurs PID: constante de temps de processus

La constante de temps de traitement est déterminée en identifiant l'instant auquel le PV mesuré atteint 63.2% de son changement, puis en soustrayant le moment auquel le changement PV commence visiblement.

3. Combien de retard: Process Dead-Time, θp

Le temps qui s'écoule à partir du moment où une modification de la sortie du contrôleur est initiée jusqu'à ce que la variable mesurée montre une réponse initiale claire est appelée temps mort du processus. Ce paramètre du modèle indique "Combien de retard" existe-t-il dans un processus donné?

Process Dead-Time se produit en raison du transport, de l'échantillonnage ou du retard d'instrumentation. Le calcul d'une valeur pour Process Dead-Time est relativement simple. Commencez par identifier l'heure à laquelle la sortie du contrôleur est modifiée puis établissez l'heure à laquelle la variable de procédé mesurée répond.

Process Dead-Time compromet la capacité du contrôleur PID à maintenir la stabilité car elle limite la vitesse à laquelle un contrôleur peut réagir aux perturbations. C'est pour cette raison que Process Dead-Time est largement appelé le «tueur de contrôle».

Réglage des contrôleurs PID: Process Dead Time

Calculez la valeur Process Dead-Time en déterminant quand le PV mesuré répond clairement au changement de CO, puis soustrayez l'heure à laquelle le CO a été initialement modifié.

Une fois que nous avons calculé les trois paramètres du modèle, la partie la plus difficile a été faite. Il était facile de convertir chaque ensemble de valeurs en coefficients d'accord qui fonctionnaient avec les API de la plate-forme.

Au cours de cette première expérience de réglage des contrôleurs PID, j'ai appris deux leçons importantes: d'abord, la connaissance des manuels a ses limites et, deuxièmement, les méthodes transmises par des professionnels expérimentés sont comme l'or.

À la fin de notre visite, le client demandait effectivement des services de soutien supplémentaires, et je souriais à mon collègue tout en questionnant et en disant: «Comment avez-vous géré cela?

La plupart des boucles de contrôle industriel sont rarement réglées, ce qui donne peu de possibilités aux praticiens d'appliquer leurs connaissances et, souvent, leur permet de glisser avec le temps.

Heureusement, des ateliers axés sur les meilleures pratiques éprouvées sont largement disponibles. Ces ateliers offrent un moyen pratique de garder les compétences pointues.

Si participer n'est pas une option, que ce soit en raison de contraintes budgétaires ou de temps, il y a des guides comme celui-ci cela peut s'avérer utile

Damien Munroe

http://www.controlstation.com

Damien donne son point de vue sur le contrôle des processus et l'automatisation, fruit de ses expériences dans l'aviation militaire, le pétrole et le gaz offshore, la pharmacie de précision et la fabrication de semi-conducteurs. Son éducation à la

Lire la biographie complète

nouvelles connexes

Laisser un commentaire

Votre adresse email ne sera pas publié. Les champs obligatoires sont marqués *

Ce site utilise Akismet pour réduire les spams. Découvrez comment vos données de commentaire sont traitées.

Ne manquez pas un seul point de vue!

Enewsletter de l'industrie des procédés

- Abonnez-vous à notre newsletter hebdomadaire et tenez-vous au courant des dernières nouvelles et événements, produits, articles techniques et articles Viewpoint

Envoyez-moi des trucs géniaux

Ajoutez votre point de vue

Devenir un leader de l'opinion

- Améliorez votre crédibilité, augmentez la notoriété de votre marque et renforcez votre réputation en tant qu'influence clé dans l'industrie

En savoir plus
En savoir plus sur
"Paliers supportés"