主题：【求助】碰到一个线性不太好的阀门该怎么调 -- zlca
家园 【求助】碰到一个线性不太好的阀门该怎么调 西西河里藏龙卧虎，有好多搞自控的专家，看能不能帮我个忙。
我们单位有个调节阀线性不太好，给信号41%才开始打开，77%就全开了，而且阀门反应很慢，精度也不好，增加1%的开度要十几秒才有反应，一般的pid调节，经常会调过，调节阀是用来调节压力的，调节的结果是压力曲线类似正弦函数，在设定值上下波动。阀门一时半会换不了，又急等着开车，想从dcs上解决，看有没有好的算法，来弥补阀门的问题。
请各位大侠不吝赐教。
家园 对不起，今天刚看到，不知道问题是不是已经解决了？ 根据老兄的描述，个人猜测有几个方面的关系，但哪一个都和PID无关。确实，工厂里经常有“自控专家”，要“指导”我们，“哎，那是不是该调试PID了？”过程没有变，阀门没有变，PID是不需要变的，要是控制性能变了，那应该找原因，为什么变了？得了脑膜炎还光是灌阿司匹林，那是要出人命的。说远了，言归正传。
通常阀门在0-5%之间都有点死区，不过这不是你的问题，41%的死区太大了。
阀门到41%才打开，有两个可能：一是阀门定位器（valve positioner）没有设置好，或者有机械卡位（mechanical stop），这让仪表工查一查。阀门定位器本身就是一个PID，有的还带有booster，产生相当于DCS的gap gain的效果。如果booster设置过强，会产生强烈振荡，具体表现就是：在过程平稳的时候，阀门好好的；但过程受到大幅度扰动，DCS指令大幅度增减控制量（OP），这对阀门定位器来说，就是SP大幅度变化，偏差随之加大，进入大增益区。如果大增益太大，就要摔尾巴。一般来说，大小增益之间控制在5左右比较好，小于2没有意思，大于10通常容易出问题。
第二个问题可能是hydraulics，也就是管道的流动特性。我不是指黏度、压力什么的，工艺的人应该把这些已经理清楚了。我是指从同一个压力源出来的气流，如果一个比另一个的流量大很多，强势气流容易把弱势气流“抢”过来，弱势气流那里就会出现阀门动作但流量或者压力没有反应的问题。这个情况在有主流量和旁通流量的情况时很多。旁通阀开度很大的时候，流动情况可能逆转，强势流量一下子集中到旁通管路上，这时旁通阀就表现得像饱和了一样。如果这是你们用压缩空气（流量不足、压力不足）特有的问题，那开工后会自然解决。如果这是工艺管路设计问题，那就麻烦得多。如果可能的话，用两个不同的气源试试看，一个模仿氯气，一个模仿氢气，至少能把偶合造成的hydraulics问题去掉。
如果这些都不是原因，阀门就是这个德性，那就要从DCS动脑筋。我不太清楚横河的系统，在Honeywell里，输入、控制和输出是三个模块，在输出模块里，可以设置Output Characterization，相当于为阀门设置分段线性化，常用于分程控制（split range control），比如0-30%把小阀从0-100%打开，30-100%再把大阀从0-100%打开。用这个功能，你可以把PID输出的0%直接map到41%的阀位，100%对应于100%的阀位。如果你对阀门特性有更多的数据，还可以多设几个中间点，对阀门特性线性化。
不知道这隔靴挠痒是不是挠到了地方，如果有更多的信息，相信润树老同学还有各位大拿会有更多的好主意的。
家园 主要可能还是楼下老驴指出的问题 即目前测试条件（物流介质和流量）与阀门设计工况差别太大，否则41%的死区实在是不可思议的事情。如果这就是正常工况，那么你提出的办法应该是可以解决问题的。
家园 跟晨枫的 以为阀门实际动了，但没有从流量上反应出来(因流量太小），因此被误认为是阀门死区。
又看了一下楼主的跟贴，显然我的理解非他所述。那么，实践中，是如何观察到实际阀门开度的呢？
家园 如果是介质性质的问题，不应该出现那么大的死区 最多是PV不准，再不济PID略为调试就可以解决的。我们这样的情况很多，工厂停车大修的时候，要用氮气purge原来是液体的管路，大多数时候，除了不要相信流量数值，PID都不需要重新调试。液体和氮气之间的差别比氮气和氢气之间要大多了。
家园 可能我理解的死区有误 以为阀门实际动了，但没有从流量上反应出来(因流量太小），因此被误认为是阀门死区。
又看了一下楼主的跟贴，显然我的理解非他所述。那么，实践中，是如何观察到实际阀门开度的呢？
家园 看阀门的实际位置有两个办法 一是让一个人实际站在阀的旁边看，阀杆上有刻度的；二比较麻烦，需要从阀门定位器里拉信号出来，smart valve可能好弄一点。实在不行，可以装一个阀位变送器，这只有在特别重要的阀门上才用，我们有一个。那个阀门定位器booster过度的问题就是通过阀位变送器最后发现的。
楼主的阀门死区估计就是看DCS输出，到40%了流量或者压力还没有动静，到41%开始动了。这不一定是实际阀位，但在阀门定位器的情况不清楚之前，这是最接近的了。
楼主的问题也可能是特别大的滞后，误以为是死区了。但那不大像，这样的“死区”的大小是不固定的。
家园 他说的死区大小还真是不固定的 在氢气室压力8.5kpa时从原来说的41%变成了35%，可能是随该压力而变化的，压力越小，阀门压差越小而“死区”就越大。也有可能是两种现象综合的结果，否则41%实在是太大了。
看阀杆位置我是想到的，但不知道有阀位变送器这个东西，谢谢。
家园 兄台对Scotford了解多少? 附近的社区怎么样?小弟在考虑挪个窝.
家园 会不会是 会不会是P值太小（信号41%才开始打开，而且阀门反应很慢），而积分值过大（77%就全开了）。曾在SERVOMOTOR 碰过类似的，用算的不大准，最后是凑出来的。
家园 还需要一些信息， 1、介质的特性，包括黏度（流变性）、比重、温度、流量（体积流量和流动线速度）；
2、阀门的动作机构特性，气动还是电动，电磁还是马达，步进马达还是伺服马达；
3、“路人”和“小炉匠”提到的办法是个很好的办法，尤其是对气体和低黏度液体，非常管用，原理嘛，类似机械上克服螺杆的虚位的道理，每次总是从同一个方向进行调节。