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       無論您是要在一臺(tái)嶄新的質(zhì)量流量控制器上初設(shè)設(shè)定值，還是打算將一臺(tái)之前使用過的壓力控制器挪用到新的過程系統(tǒng)中，有些時(shí)候可能需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行下微調(diào)以實(shí)現(xiàn)最佳的控制穩(wěn)定性，可通過修正PID數(shù)值來平衡控制器到達(dá)設(shè)定值的速度及趨于穩(wěn)定的程度。如用戶下單時(shí)無特殊要求，ALICAT質(zhì)量流量控制器及壓力控制器出廠時(shí)的PID為一組適用于絕大多數(shù)應(yīng)用的默認(rèn)數(shù)值，但其實(shí)所有應(yīng)用都有其特殊性，這些參數(shù)看似非常隨意且無規(guī)律可循，因而通常會(huì)造成客戶在決定PID參數(shù)的時(shí)候更像是在碰運(yùn)氣，結(jié)果自然可想而知。下文我們就來介紹下PID調(diào)節(jié)背后的原理以及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)節(jié)的一些小技巧。

       比例，積分，微分

       我們先來了解下正式的定義，P，I，D分別代表控制算法中的三個(gè)組成部分：比例，積分，微分。

       比例

       閥門驅(qū)動(dòng)的準(zhǔn)則之一是比例偏差，指的是系統(tǒng)讀數(shù)與設(shè)定值間的差異，該偏差乘以P值后的數(shù)值被賦予求和地址位。由此可見，如果實(shí)際讀數(shù)與設(shè)定值之間的差異很大，控制器就會(huì)快速驅(qū)動(dòng)閥門工作以試圖到達(dá)設(shè)定值，可以把它看作踩油門。

       微分

       根據(jù)微積分函數(shù)表達(dá)式y(tǒng)=T(dx/dt)，微分是變量(x)對(duì)時(shí)間(t)的求導(dǎo)。就質(zhì)量流量控制器而言，流量值就是這個(gè)變量(x)。PID控制算法會(huì)將求和地址位數(shù)值，減去dx/dt乘以D值后的值，作為阻尼項(xiàng)，因而可以將D值理解為剎車。下面視頻為您演示了如何調(diào)節(jié)分別代表油門與剎車的P值與D值。

       積分

       由微積分曲線圖可知，積分是某兩點(diǎn)區(qū)間內(nèi)曲線下方包圍的面積，通常即起始時(shí)間點(diǎn)與結(jié)束時(shí)間點(diǎn)。說得更實(shí)際點(diǎn)，就是從零點(diǎn)開始的讀數(shù)總和或誤差總和。調(diào)節(jié)P值和D值僅著力于當(dāng)下或前一刻的測(cè)量狀態(tài)，I值則利用更多較早的數(shù)據(jù)將當(dāng)前系統(tǒng)讀數(shù)修正至設(shè)定值。ALICAT大多數(shù)將質(zhì)量流量控制器、壓力控制器的I值設(shè)為零，P值與D值被計(jì)入以每秒1000次的速度更新的求和地址位，免除用戶輸入I值的必要。求和地址位的數(shù)值即用來按比例地控制閥門開度。

       PD2I

       ALICAT雙閥門設(shè)備—— MCD雙向質(zhì)量流量控制器及PCD雙閥壓力控制器，仍會(huì)用到I值調(diào)節(jié)，但與傳統(tǒng)PID算法略有不同，采用的是ALICAT自行創(chuàng)建的一種特殊的、包含預(yù)測(cè)功能的PD2I算法。這也是為什么常規(guī)的PID調(diào)節(jié)方法不適用于MCD與PCD系列設(shè)備。PD2I算法較為復(fù)雜，單閥質(zhì)量流量控制器與壓力控制器一般不適用。如您在調(diào)節(jié)雙閥質(zhì)量流量控制器或壓力控制器的PID過程中遇到困難，請(qǐng)聯(lián)系我們！

       實(shí)現(xiàn)迅速、穩(wěn)定的閥門控制

      上述理論定義只有運(yùn)用到實(shí)際操中才會(huì)變得有意義。通常，用戶遇到最普遍的問題就是設(shè)定值振蕩。P值與D值過調(diào)后會(huì)怎么樣？最典型的解決方法就是在維持D值不變的情況下減小P值，只有當(dāng)P、D到達(dá)一理想的平衡點(diǎn)時(shí)，過程變量才能以較快的速度趨于設(shè)定值。另一方面，P值如果太小的話也會(huì)致使P、D失去平衡，從而導(dǎo)致系統(tǒng)振蕩。

       為什么有時(shí)候同一臺(tái)質(zhì)量流量控制器或壓力控制器在某一系統(tǒng)中工作狀態(tài)良好，切換到另一參數(shù)下后便略顯不盡人意？這時(shí)我們就需要查看下該應(yīng)用過程。通常在入口壓力較高時(shí)會(huì)出現(xiàn)振蕩，由于僅利用了閥門開度的一小部分，這種情況往往比較難調(diào)整。入口壓力較高時(shí)，閥門只需微開就能到達(dá)滿量程流量，可調(diào)整的空間十分有限。如果能降低系統(tǒng)入口壓力，即可加大閥門開度，從而增加可調(diào)整的空間。氣體切換也會(huì)對(duì)設(shè)備整調(diào)產(chǎn)生影響，比如：氬氣和氦氣的特性完全不同，切換氣體后便須對(duì)P值進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)以實(shí)現(xiàn)控制優(yōu)化。

       如果您在采購(gòu)前就知道過程系統(tǒng)的運(yùn)行工況，請(qǐng)告訴我們！ALICAT可根據(jù)用戶提供的工況選擇合適的閥門、并將PID調(diào)至用于該工況的最佳數(shù)值。也是因?yàn)檫@個(gè)原因，ALICAT一直要求用戶在訂購(gòu)質(zhì)量流量控制器和壓力控制器時(shí)提供進(jìn)口壓力、出口壓力等參數(shù)，對(duì)于雙閥門壓力控制器與雙向質(zhì)量流量控制器，我們還需要用戶提供被控過程系統(tǒng)的體積。我們會(huì)在實(shí)驗(yàn)室里模擬該工況并對(duì)設(shè)備進(jìn)行標(biāo)定，以確保戶收到設(shè)備后可立即使用。

       如您有任何閥門調(diào)節(jié)的疑問，請(qǐng)聯(lián)系我們！