调压箱液位控制回路的调整

虽然几乎所有已开发的PID回路调谐规则都旨在快速响应，但即使是IMC和Lambda规则也无法为调压箱控制回路提供良好的调谐设置，因此我们需要考虑针对此应用程序的不同策略。

如图1所示，在两个处理单元之间放置一个调压池，以吸收来自上游工艺的流量波动，从而降低流向下游工艺的流量变化速度。要做到这一点，水箱的液位必须上下浮动;因此，液位控制器必须允许这种移动，而不是试图将液位保持在其设定点附近。控制器应该简单地将调压箱的液位保持在其上限和下限之间，并且以尽可能少的输出变化来做到这一点。

控制调压箱液位的平均法是大多数操作人员和工程师的首选方法。这种方法最大限度地减少了干扰期间控制阀的运动，使液位保持在其限制范围内，并在长期内使液位恢复到设定值。

调节规则描述了如何使用水平平均方法调节调压舱液位控制，并设计用于积分时间以分钟为单位的非交互式控制器算法，例如Dataforth MAQ20系统中的算法。

调优过程

为了调整控制器进行水平平均控制，必须知道调压池的停留时间、流量的最大预期变化以及与设定值的最大允许偏差。

停留时间(t)_res):停留时间是指在没有流入流量且出口阀门100%打开的情况下，水箱从100%排放到0%所需的时间。用容器的容积在其液位测量跨度(V)的0%到100%之间除以出口阀大开时的最大流量(Q)即可计算出_马克斯)：

t_res= v / q_马克斯

体积在V和Q中必须使用相同的计量单位_马克斯，和Q_马克斯必须以每分钟的体积表示。

流量变化(Δf)_马克斯):流量的最大预期变化应表示为阀门最大容量的百分比。如果可用，可以使用液位控制阀位置的历史趋势来找到控制器输出在相对较短的时间内所做的最大变化。

与设定值的最大偏差(ΔL)_马克斯):应规定水位计与其设定值的最大允许偏差占水位计测量全程的百分比。

优化方程

一旦上述三个量可用，就可以计算控制器的调优设置:

K_C= 0.74 Δf_马克斯/ΔL_马克斯
T_我= 4 t_res/ K_C
T_D= 0

K_C为控制器增益;T_我是积分时间，单位为分钟;和T_D是导数时间。使用此平均电平调谐规则调谐的调压箱的典型响应如图2所示。

虽然Ziegler-Nichols和大多数其他液位控制器的调谐方法不适合在调压箱上使用，但电平平均调谐规则将使储罐的液位保持在其上限和下限之间，并且控制器输出的变化量尽可能小。

Lee Payne是Dataforth的首席执行官。

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