科学，就是有用

实际上，这句话有点刺耳，但表达的意思是一样的:科学有效，神话无效。然而，根据我的经验，在过程控制的应用中仍然有许多神话和误解，可以通过适当的科学和工程分析来消除，尽管有时涉及到的人只是不理解。一个恰当的例子:我曾经有一个锅炉操作员问我，什么时候我要把他控制面板上的电子指示器与鼓式液位计玻璃上的读数相匹配。我告诉他，计量玻璃安装得太低了，电子指示器是正确的。他回答说，大玻璃杯不可能是错的，然后每天都重复他的要求。终于有一天早上，我走进来，他感谢我修好了指示器。我不忍心告诉他，管工终于抽出时间正确地重新连接了计量玻璃。

你可能听到的其他常见的声明有:

•“在其他地方可能行得通，但在这里行不通。”
•“我们尝试过，但在我们的流程中行不通。”
•“我们的操作员永远学不会使用它。”
•“我们试过调整那个循环，但都没用。
•“记住，我可以手工造纸。”

这类评论总是让我问:“为什么?”

回答通常以“嗯，我们尝试了，但是……”开头。回答暗示在尝试之前已经做了适当的系统分析，但现实往往并不支持这一点。当然，有一件事你真的无能为力，那就是一个过于乐观的销售人员，他不了解他或她的设备的局限性，就像试图用磁性流量计测量去离子水一样。哦，你永远不会创造生产记录试图在手动运行你的过程。

当我在客户的现场时，我经常会做一个快速的调查，看看在手动模式下有多少循环没有稳定的测量。如果在手动循环时测量不稳定，您将无法将其调整为稳定。导致测量不稳定的原因有很多，比如传感器位置不佳、设备运行不良、管道几何形状异常、收缩/膨胀等热力学现象或Coanda效应等液体流动现象。

有些人会试图通过使用过滤器来消除不稳定性，假设这只是正常的过程噪声。但是如果不使用比一阶滤波器更复杂的东西，比如卡尔曼滤波器，结果将无法接受。这些影响可能会因设备尺寸过大或过小而加剧，也可能是为了解决工艺管道的限制而做出的设计决策的结果。不管原因是什么，循环都不能成功调优。对于这样的循环，第一步是找到不稳定的根源，然后确定不稳定的原因并修复它。很少有过程本身是不稳定的，即使是那些不稳定的过程，通常也可以被使之稳定或至少是可控的。当然，你可以采取一名操作员的方法，在图表记录仪上放一根牙签，以防止笔在他轮班时四处移动(除非我们不再使用图表记录仪)。

进程问题的另一个迹象是循环没有响应调优。流言是，如果调得太猛，就会过度。取消循环调优的原因有很多，但最典型的是选择不当或控制元素过大，或过程中的非线性响应。非线性过程响应通常可以通过使用自适应增益来解决，就像通常应用于pH控制一样，但这可能是一个适当调整的挑战。

过大或选择不当的控制元素实际上是一个复合问题。如果你指定了相同百分比的修剪，但你却设置了一个太大的模糊因子，你将最终得到一个来自阀门的线性动作。更糟糕的是，如果你指定了一个线性修剪，但它太大了，你最终会得到一个快速的打开动作。在我职业生涯的早期，我发现机械部门会在他们的系统中加入一个“安全系数”，以确保工厂满足他们的设计基础，而且我们知道我们的客户通常会试图以设计的110%运行他们的工厂。在我发现他们真正想要的生产水平之前，当我在调整阀门尺寸时，再加上工艺设备的过度尺寸时，我通常会在最大流量的基础上增加10%。在启动时，我们经常发现阀门在额定操作条件下运行不到半开。一些被选为快速开幕旅行的人在离座位很近的地方跑，引发了其他问题。正确的修复方法是，如果有减少的阀内饰件，则更换阀内饰件;如果没有减少的阀内饰件，则更换阀门。同时，循环应该保持未调优状态。

你在你的工厂里揭穿了什么秘密?你如何帮助你的操作员理解他们在屏幕上看到的与他们认为应该做的相反的事情?

本文由Bruce Brandt撰写。布鲁斯是特立独行的技术是一家领先的自动化解决方案提供商，为流程工业提供工业自动化、战略制造和企业集成服务。MAVERICK提供广泛领域的专业知识和咨询，包括工业自动化控制、分布式控制系统、制造执行系统、运营战略、业务流程优化等。

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