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工业回路性能评估系统

来源: 中铝智能科技发展有限公司时间: 2021-08-11关注: 0

以“智”图“治”

以“智”提“质”

以“智”谋“祉”

控制系统性能评估与诊断模块承担的任务为全面、初步地评估控制系统性能。根据自控投运率、自控偏差率、回路振荡率、阀门饱和率、控制性能五个维度综合评价底层PID回路的运行情况。

1)自控投运率的计算将PID回路总体划分为无效回路、手操回路、以及自控回路。导致回路无效的原因可能是装置停车、自控系统过度设计和错误的回路。正常运行的回路中应根据高、中、低负荷分别进行回路评估。在自控回路中,以阀门饱和、静态偏差、振荡、正常控制四种情况加以区分。

2)自控偏差率的计算主要考虑自控状态的回路是否存在稳态偏差,即考察设定值与测量值的稳态误差。常规的PID回路由于积分作用的存在,其稳态误差应为零。

3)回路振荡率的计算通过频域分析法判断回路的振荡情况。振荡通常表现为控制系统中许多信号量存在正弦形式的扰动,在任何控制场景下都应尽量避免。导致信号振荡的主要原因有:控制阀门粘滞,控制器参数整定不正确(临界稳定),以及外部振荡干扰。

4)阀门饱和率的计算考虑PID回路中的操作变量是否遇到上下限。操作变量的上下限既可能是物理上的限制,也可能是运行人员的临时管制。运行正常的控制系统应避免阀门饱和现象。

5)控制性能的评估计算主要考虑回路被控变量的波动情况,旨在监测当前控制回路的控制效果。其思想是通过当前控制回路特性找出最优的性能基准,并比较当前控制性能,得出评价指标。被控变量的波动情况一般以方差表征,模块计算时将当前的输出方差和参考阶段的输出方差的比值作为评估基准,其中参考阶段是指控制系统的性能被认为是良好的一段时间。

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