PID控制在气浮旋流系统的应用.pdf

《PID控制在气浮旋流系统的应用.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第8期-57-PID控制在气浮旋流系统的应用张家珍，魏鹏飞，高珂，于祥春（海洋工程股份有限公司，天津300452）[摘要]气浮旋流橇采用新型高效分离技术使油水分离，是海洋石油平台水处理工艺的关键设备。排放系统的流量、压力控制直接影响着油水分离的效果，传统方法依靠人工控制阀门的开度调节流量、压力，效率很低。本文介绍了PID控制算法在西门子S7-300PLC中的应用，采用FB41模块对罐体内部压力模拟量实现闭环控制，根据现场实际工况动态调节PID参数，实现废液排放调节阀的开度控制，达到油水分离的最优化。[关键词]气浮旋流橇；PID控制；S7-300PLC；应用PID控制是连续系统控制中广泛应

2、用的一种2PID控制算法在S7-300PLC中的应用控制方法。由于它结构改变灵活，可根据系统的该系统软件开发平台使用SIMATICSTEP7要求，在常规PID调节的基础上进行多种PID变型V5.5、TIAPortalV12。其中SIMATICSTEP7主要控制，如PI、PD控、比例PID控制、不完全微分完成S7-300硬件组态配置，网络通信端口配置，控制、带死区的PID控制等。特别是PID控制不需OB、FB、FC编程，物理地址分配等功能；而TIA控制对象的精确的数学模型，对大多数很难得到PortalV12主要完成上位机组态画面及程序编写，或根本得不到精确的数学模型的工业控制对象来可通过控

3、制界面对程序进行实时监控。具体硬件[1]说，更适合应用PID控制。配置见表1，上位机组态画面见图2。1气浮旋流系统PID控制特点S7-300系列CPU314控制器，扩展SM331模拟在海洋平台的气浮旋流系统中，可通过PID控量输入模块，实现模拟量、数字量输入、输出的制排放口的调节阀开度，达到控制介质流量的效目的。模拟量输入有三台电磁流量计、液位变送果，可快速、准确地将罐体内压力、流量稳定在器、压力传感器，模拟量输出为压力调节阀定位最优除油的工艺要求。图1为气浮旋流系统PID控器，数字量输入有泵运行、停止按钮，数字量输制流程图。出为状态指示灯。人机界面显示流量、液位、压力等信号。提供手动与

4、自动两种模式调整调节阀开度：当手动调节时，可以根据现场需求，手动输入阀门开度值，达到现场操作的目的；当自动调节时，根据生产工艺需求先输入压力设定点，结合压力变送器采集到模拟量信号，通过PID控制，实现执行机图1气浮旋流系统PID控制流程图构的自动调节。表1硬件组态配置表作者简介：张家珍（1983—），男，河南平顶山人，毕业于中国石油大学（华东），硕士，工程师。在海洋石油工程股份有限公司从事信号与信息处理工作。石油和化工设备-58-技术交流2016年第19卷图2触摸屏组态画面PID控制参数整定的方法很多，概括起来有例、积分、微分的具体数值，直到罐体内的压力两大类：一是理论计算整定法。主要依

5、据系统的稳定在用户的设定点内为止。数学模型，经过理论计算确定控制器参数。二是在实际应用时，只要通过参数输入，可以选经验整定法。主要依据工程经验，直接在控制系择PID的控制器类型（PI、PD、PID）、死区的设统的试验中进行，方法简单、立竿见影，在工程置等，是一个通用PID控制器，非常简单实用。为实际中被广泛采用[2]。本系统使用第二种整定方了使系统达到最佳调节过程，根据控制对象，需法设计，使用STEP7中的FB41/FB42/FB43等标准要合理选择控制器类型和整定其参数。PID功能块，根据现场的实际工艺控制要求，设定3总结好相应的PID控制参数（CYCLE、GAIN、TI、TD等），实

6、现罐体内压力的闭环控制。气浮旋流装置在我国某海洋平台上进行了数据测试，其中压力的PID控制系统完全实现了罐体首先，在OB1中编写主程序，调用各类数据内压力的自动控制，改变了靠人为旋转阀门设定采集转换功能块和报警功能块。开度的传统方法，使罐内压力的调节省时省力，其次，在功能块FB1中进行现场压力、流量、保质保量地完成完成了气浮旋流试验。液位等信号的模数转换，并设定相应的报警点；PID控制程序在OB35中实现，OB35是PLC的一个中断块，设定每隔100ms扫描一次OB35内的程序。在PID实际应用中，过程值需要先通过模拟量◆参考文献输入模块采集现场传感器，输入值PIW为整型，必[1]何军红

7、，尹旭佳，史常胜.PID控制算法在西门子PLC中须转换为百分比的实型，即PV=PIW/27648*HLim_编程及实现[J].工业仪表与自动化装置，2012，(5)：79-82.[2]李鑫.浅谈西门子PLC的PID参数整定[J].科技视界，out，同样，输出值PQW需要有相反的操作，即2014，(14)：89+111.PQW=Current_OUT/HLin_OUT*27648。最后，根据现场反馈的压力值动态的调节比收稿日期：201