PID性能评估

 

PID性能评估软件(PID控制)


一、概述 

    

  在工业过程中,比例积分微分控制(简称PID控制)策略应用最为广泛,据统计90%以上的自

动控制回路采用了PID控制策略。PID控制的优点是:结构简单、稳定性好、安全可靠、调整方

便。控制回路的性能通常会随着运行时间的推移而退化,在缺乏及时、有效维护的情况下,一

套装置中的60%~80%控制回路存在程度不同的性能缺陷,(增加现象)会严重影响装置运行的

平稳性、产品质量、产品收率和能耗。因此,保持控制系统的自控率和控制回路性能的稳定对

于装置“安稳长满优”运行具有重要意义。 PID性能评估软件利用控制回路的日常运行数据自

动计算与评估其控制性能,使管理者能迅速掌握企业成百上千的PID控制回路的状态和性能,

借助评估报告及时发现、识别控制回路中的缺陷。此外,该软件还能支撑PID参数优化,为

控制回路维护提供保障。 PID控制器在工业过程中有着十分可靠和广泛应用,得到业界的一

致认可,但其产生的效益还是常常被低估。   


二、PID控制回路性能评估
  

  在生产装置运行过程中,PID性能评估软件自动采集生产数据,利用控制性能多维度分析工

具,结合专家经验知识,评估PID回路的运行性能,给出优、良、中、差、开环评级。该软

件可实现PID回路的实时、自动检测,第一时间发现控制回路的性能问题,可帮助用户通过

雷达图定位性能问题的原因。

实现控制回路精细化管理

  PID性能评估软件提供控制回路多维度性能指标的量化评估,可全面提升控制回路管理的效

率和水平,协助管理者将控制系统管理从单纯的自控率考核,提升到PID回路的性能评估与

管理。


支持管控一体化多层次应用



  PID性能评估软件可通过合理配置和部署,满足集团级、工厂级和装置级对控制回路性能

管理的要求,及时发现那些存在性能缺陷的控制回路,帮助管理者依据控制性能评级,提升

PID回路维护的及时性和有效性。 PID性能评估软件可辅助用户完成自动巡查,及时发现并

定位问题,并根据需要提供PID参数优化的建议,使PID回路日常维护更为高效。 PID回路

控制性能的提升可以降低能耗、提高效益、减少事故,是企业精细化管理中最佳效益点之

一。PID控制器运行性能良好不仅可以使系统运行处于最佳状态,也可以节约生产成本。中

控PID性能评估软件为PID控制器长期、稳定和高效运行提供了可靠的技术支撑工具,其中

在效益方面表现如下:





三、综合指标评估方法

    性能评分:对回路综合评价后,回路性能的获得的评分 

    投运率:回路处于自动控制模式的时间占比 

    性能级别:对回路综合评价后,回路性能的定性级别

    振荡状况:回路存在的扰动状况的定性描述

    非线性率:回路存在非线性的概率分析,非线性主要源自过程和阀门等


四、关键技术点


1、最小方差评估方法

  
性能评估中使用最小方差(MVC)评估方法,基于过程常规运行的数据分析。基本原理为:

以理论上最优的最小方差控制器的控制效果最为评估基准线,来衡量当前回路的控制效果。



2、回路振荡检测

  通过对回路实时数据(PV/SP/OP)进行分析,结合数据时域、频域所展现出的特性,检

测发现回路中存在振荡的状况,同时计算振荡的强度,协助用户了解回路运行状态。


      


3、过程非线性检测


  通过对回路实时数据(PV/SP/OP)进行分析,检测回路是否存在非线性。用于辅助用户

对潜在的问题(如:阀门、过程等)进行排查。

      

4、IMC参数整定方法

  
通过对回路实时数据(PV/SP/OP)进行分析,自动识别和选择激励充分的数据段进行模

型辨识,然后基于模型采用IMC方法进行参数优化。

      


五、性能评估报告


1、评估报告总览

 装置级控制回路性能的总体分析
    
 

   评估回路列表:灵活的回路排序及筛选机制,方便用户关注重点回路

   
   

   2、回路实时性能评估报告

 性能指标的多维度量化评估:回路性能问题的定位分析


   回路评估报告的二次统计分析:历史运行状况分析记录、控制性能指标历史趋势