聊聊PID控制器選型的原則和方法

2020/6/6 3:10:13 人評(píng)論次瀏覽分類：二次儀表文章地址：http://m.wxmqjy.com/tech/3108.html

為方便儀表工完成PID控制器選型，昌暉儀表總結(jié)了PID控制器選型原則和方法供大家參考，這些經(jīng)驗(yàn)關(guān)系到你的控制器能否達(dá)到很好的控制效果，能否讓自動(dòng)控制系統(tǒng)保持高可靠性，值得仔細(xì)閱讀和收藏。

PID控制器選型原則
PID控制器選型應(yīng)根據(jù)控制對(duì)象特性及生產(chǎn)過程對(duì)控制系統(tǒng)的要求進(jìn)行，PID控制器選型基本原則如下：
①當(dāng)對(duì)象和測量元件的時(shí)間常數(shù)T較大，容量遲延大，純滯后r很小，微分控制是首選。工藝要求較高時(shí)，應(yīng)選用PID控制器或PD控制器。工藝要求不高時(shí)，可選用P控制器。(注：前面的說法是為了讓大家明白PID控制特性，現(xiàn)在的的PID控制器同時(shí)具有P、I、D三個(gè)功能，并沒有PI控制器或P控制器出售)
②當(dāng)對(duì)象和測量元件的時(shí)間常數(shù)T較小，純滯后t較大，用微分控制不一定有作用。
③當(dāng)對(duì)象的時(shí)間常數(shù)T較小，系統(tǒng)負(fù)荷變化較大時(shí)，為了消除干擾引起的余差，應(yīng)選用PI控制器，如流量控制系統(tǒng)。
④當(dāng)對(duì)象的時(shí)間常數(shù)T較小，而負(fù)荷變化很快，這時(shí)用了微分控制和積分控制都容易引起振蕩，對(duì)控制質(zhì)量影響很大。如果對(duì)象的時(shí)間常數(shù)很小，采用反微分作用可能會(huì)有較好的效果。
⑤當(dāng)對(duì)象的純滯后t很大，負(fù)荷變化也很大，簡單控制系統(tǒng)可能無法滿足要求，只能采用復(fù)雜控制系統(tǒng)，如串級(jí)控制來滿足工藝生產(chǎn)的要求。

PID控制器選型方法
PID控制器選型其實(shí)就是將現(xiàn)場整理技術(shù)參數(shù)和功能要求編譯為控制器廠家對(duì)應(yīng)產(chǎn)品型號(hào)的過程。PID控制器選型需要明確以下幾個(gè)方面的技術(shù)參數(shù)：
①控制器外形尺寸選擇
控制器外形尺寸根據(jù)儀表柜盤面布置及開孔進(jìn)行選擇。國產(chǎn)PID控制器常見外形尺寸有：48mm×48mm，72mm×72mm，96mm×96mm，96mm×48mm，48mm×96mm，160mm×80mm，80mm×160mm七種；日本控制器常見外形尺寸有：48mm×48mm，72mm×72mm，96mm×96mm，48mm×96mm四種；歐美控制器常見外形尺寸有：1/4DIN、1/8DIN、1/16DIN、1/32DIN

②工作電源
工作電源以85-265VAC寬電源居多，用24VDC電源要定制。

③輸入信號(hào)類型
現(xiàn)在國內(nèi)外PID控制器基本是萬能輸入，但使用者必須明白：萬能輸入并非指可以適用于現(xiàn)場所有信號(hào)，每個(gè)廠家控制器可以萬能輸入的信號(hào)類型種類是不同的！所以需要明確輸入信號(hào)類型。

④輸出信號(hào)
PID控制器輸出信號(hào)有繼電器觸點(diǎn)輸出、晶閘管無觸點(diǎn)輸出、晶閘管觸發(fā)輸出、SSR驅(qū)動(dòng)電壓輸出、線性電流輸出等，要根據(jù)控制對(duì)象接入信號(hào)類型要求來選擇控制器輸出。輔助輸出用于擴(kuò)展功能，如加熱/制冷雙輸出控制、電流變送輸出、控制器的第二輸出，輔助輸出功能要選擇向廠家提出才能實(shí)現(xiàn)。

⑤報(bào)警、通信
控制器具有上下限報(bào)警功能。需要對(duì)溫控器的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集或者在電腦上監(jiān)測時(shí)，應(yīng)選擇有通信功能的。溫控器大多用的是RS485通信，通信協(xié)議應(yīng)向溫控器廠家咨詢，并由其提供相應(yīng)的通信協(xié)議資料。

⑥D(zhuǎn)C24V饋電
控制器可以選配帶上DC24V饋電輸出，給現(xiàn)場兩線制變送器供電。

⑦顯示位數(shù)
顯示位數(shù)越多，讀數(shù)越精確，價(jià)格也越貴。常見的有3位、4位、5位，PID控制器通常顯示位數(shù)為4位，可根據(jù)測量精度要求選擇幾位顯示的控制器。

⑧品牌選擇
選擇PID控制器品牌其實(shí)就是選擇控制效果、性能和價(jià)格。PID控制器的控制效果是由其控制算法決定的，先進(jìn)控制算法控制器效果優(yōu)于經(jīng)典PID控制算法的控制器；溫控器其控制算法更適用于復(fù)雜溫度控制應(yīng)用，有利于并大幅減少溫度過沖等不良現(xiàn)象，如果選用適用于過程控制的控制器用于溫度控制，則控制效果往往不盡人意；特定工況需要選擇根據(jù)特定工況編寫算法的控制器，通用控制器不能滿足要求。

如果控制系統(tǒng)對(duì)可靠性要求高，則需要選用控制器性能優(yōu)越的品牌。控制效果好、性能優(yōu)越的控制器價(jià)格會(huì)比普通控制器價(jià)格高，品牌也有附加值的。

到這里關(guān)于PID控制器選型的知識(shí)就分享完了。昌暉儀表專業(yè)生產(chǎn)高性能控制器，歡迎到產(chǎn)品頁面進(jìn)行PID控制器選型和購買。