主题：【求助】碰到一个线性不太好的阀门该怎么调 -- zlca
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。
小弟不是自控专家,在这儿班门弄斧.我曾经遇到类似问题,用Fisher某型号控制阀来调节泵出入口压差,该控制阀是fail close.试车时候出现的状况和你的类似,当时要求在现场的程序员作如下调整:
1)在满足所有启动permissive后,对泵启动延迟X秒
2)将控制阀从fail close位置打开到fully open or 80% opening
3)在泵开启后缓慢的把阀门从80% opening调整到压差设定点.
不知道上述思路能否对你有帮助,尽管你的调节阀不一定用在泵的出口.
1。过程特性是积分形还是常规性（1阶/2阶及模型参数)。压力过程常表现出积分特性，即在调节变量阶跃输入下呈积分上升或下降。
2。PID参数和压力设定点。调节器输出是否直接到阀门？如果不是，其中间环节的输入输出范围。
3。振荡幅值和周期。
如果有了这些信息，应该可以通过仿真来找到适当的PID参数获得稳定的控制。
我的初步估计是调节器积分作用太强，可延长积分时间试试。
要调整时先调到全开，再关到所需的值。如要想从20％开跳到22％开，先开到100％开，再关到22％即可。你用的PID调节可以干这事。不用加新硬件。
呀，和路人说的撞车啦，自己掌嘴。
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。
昨天我还在新兵营跟楼主推荐你和晨枫
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。
但是，这里我不得不说一句“但是”。。。。。。
自动化并非本行，本行是精细化工，偏高分子方向，现在正在做的是紫外线固化的丙烯酸酯涂料和粘合剂，用于CD、DVD光盘生产的，为广大劳动人民的日常娱乐作贡献。
只是搞工艺的，自动化都得通。否则的话，靠人工手工操控，搞什么产品都不会有竞争力的，不是收率低，就是稳定性不佳。
明明是去奥运集会,半路杀出个老弟问控制阀,俺于心不忍,本是同根生哪,怎么能不出手相助?更有意思的是之后遇上送花的高跟MM,一看胸牌,商科耶~~~再一开口,电力出身...我还纳闷你怎么和控制阀搭上关系了.说来说去,对自控我是门外汉,本是工艺出身,做过project engineer,恰好解决过和楼主类似的问题.
愿你永远电力四射,续有关中国股市的话题,我们上次提到了重大事件和指数走势的匹配.最近又是一明证,大资金对政策走向往往先知先觉,股指先于准备金率消息公布前下跌.目前下看2800点左右,该是入场的时候了,我仿佛听到了<<运动员进行曲>>...
谢谢各位给我出谋划策，由于这几天一直忙着调阀、投运，没下河，今天来一看有这么多河友给我出主意，我再详细说一下我们的工艺。
我要控制的是我们厂一台设备内的气体压差，这台设备是电解槽，在氯碱行业经常会用到，原理就是电解KCl溶液，给每个单元槽通电，在阳极产生氯气，阴极产生氢气，阳极、阴极之间有一张离子膜，氯气氢气无法通过，只有钾离子能够通过。98个单元槽串联，组成一台电解槽。为了保护这张离子膜，要保证氯气、氢气压差1.5kPa，波动不能太大，老外要求+/-0.3kPa。波动太大灰损坏膜。调节氯氢压差由氯气、氢气两条管道上的两个阀门来控制，氯气保持在一定设定值，氢气始终保持比氯气的实际值高1.5kPa。在开车投运前，老外要验证这两个调节阀是否能够控制压差在1.5kPa，分别往氯气管道充入23kpa压缩空气，往氢气管道也充入23kpa氮气，氯气由调节阀控制保持在2-17kpa之间的某一数值，氢气相应的始终保持在高于氯气1.5kpa。其实很简单的一个回路控制，而且气源稳定，只是气量比较小，因为正常生产的气量比开车前的压缩空气、氮气量都大得多，造成阀门开度都比较小。而且阀门的死区较大，氯气给出26%的信号才开始打开，氢气是35%，当氯气7kpa、氢气8.5kpa时，氯气阀门开度37%左右，氢气43%左右，实际开度10%左右；而且开度不均匀，更要命的反应太慢。我给出1%的增量阀门没动作，一超过2%阀门突然动作，导致阀门调过头，压力测量值形成类似正弦函数的曲线。本来用阀门调节气压，结果成了气压跟着阀门开度在走。我将P、I都调得很大，300、30,作用也不是很大。DCS的pid调节有个非线性增益的功能，gap action,解释为The non-linear gain function calculates the control output change (MV), using the effective
proportional gain (Kpe) obtained through non-linear correction of proportional gain (Kp).
The figure below shows a flow of the non-linear gain.
Kpe=Kp • Knl
Kpe=（1-（1-Knl）*GW/|En|)*Kp
我设P=100，I=25，D=0,Knl=0.25,GW=1.4,可以将MV的变化控制的非常缓慢，虽然达到设定值的很慢，但保持稳定的时间较长，但也会出现一个问题，比如氯气压力设定8kpa，可能实际长时间稳定在7.4kpa，这时，dcs会缓慢的降低MV，0.1 0.1的降低开度，氯气压力不变，降到一定程度，阀门突然动作，压力骤然升高，达到10kpa左右，再往下降到8kpa左右，导致氢气压力跟着波动。保持一段时间又波动一次。
大致就是这些，再次感谢各位河友，顺便交流一下技术。
另外，感谢路人、小炉匠支招，我也想到了，但也控制不好。
据我所知，那个老外的验证试验本身就有问题。每一个阀门都有它的适用范围和特性，对于氢气和氯气阀门，都是很特殊的专用阀，一方面是安全问题和腐蚀问题，另一方面是这两种气体的密度都很特殊，一个很小，一个很大。所以你们用氮气或压缩空气（很可能是仪表风）做试验，一定得到莫名其妙的结果。至少要保证阀内气流的雷诺数基本一致才可以，具体计算要问专门搞这行的工艺的人了。
做这个差压试验，表面上是保证膜不要破掉，本质上是保证系统的安全生产，防止氢气和氯气/空气混合而爆炸。所以试验的本质是检验系统能不能在不安全的时候进行及时的调整。至于细致的调节，譬如这里提到的+/-0.3kPa的要求，应该是等到设备运行之后进行的。否则的话，即便用氮气调出了一个控制方案，真的生产了一定还是出问题。
氯碱是很成熟的行业，工艺技术和设备也很成熟。譬如这里提到的阀门，应该都是非常成熟可靠的，如果有问题，很大可能不是设备问题，而是设计和使用者的问题。看你所写的内容，应该是比较纯粹的搞自控的，这个问题应该超出了你的范围了，应该叫工艺方面的人来一起解决。没准还是他们选型错误呢，那就更无离头了。
驴兄很厉害，的确，电解槽不是国内的的，使英国ineos（不知道拼得对不对）的，但我们厂在国内，这是国内第二套。阀门选型的确不太合适，但我觉得主要是阀门质量不好，德国richter的调节阀，可能国内做的，以前我们用过tyco的，变化0.1%都有反应。对付这种阀门真的很头疼，调了好长时间，老外问我是否happy（满意，这位english man管满意说happy，不说satisfy）我说你happy吗，他说你happy我就happy，我说just so so（马马虎虎），他竟然不懂，也许我记错了。
另外，我说的这个工艺还是有些简单，投运前试验这两个阀门不光是验证能够自动，因为不仅在给电解槽通电流之前、生电流之4000A之前，还是在听电流后电解槽退出后，氯氢压差（也就是阴阳极室压差）都要保持1.5kpa，而这时槽内、管道内或者是空气、氮气，或者是空气、氯气（阳极）、氮气、氢气（阴极），所以这个阀门要适应不同的介质，可能设计院并没有完全吃透工艺，所以选型不太合适。