溫控儀表在生產過程中的靈活應用

溫控儀表在生產過程中的靈活應用

孔凡振

    啤酒生產過程中，溫控儀表廣泛應用于糖化、發酵、殺菌等溫度測量控制環節，智能溫控儀表的正確使用是質量控制的重要法寶。
    溫控儀表采用各種單片機作微處理器，集多種輸入信號于一體，輸出接口采用模塊化結構和LED數碼顯示，同時采用軟件陷阱與冗余、掉電保護、數字濾波等技術，重視現場容錯功能，整機抗干擾功能強，是一種被廣泛使用的智能儀表。但是由于儀表型號多、功能設置復雜，容易造成儀表性能無法完全發揮，導致資源浪費。針對這一情況，筆者在多年的實際工作中總結出了一些實際操作技巧。
   
一、充分利用智能儀表的“輸入幅度調整”功能，提高儀表的測量準確度
    儀表的準確度級別是采用誤差來表示的。測量范圍越大，儀表的測量誤差也就越大，在實際工作中，因為智能儀表生產廠家常將儀表量程設置為最大范圍，如果能夠利用儀表的“輸入幅度調整”功能，將儀表的量程設置在既能滿足生產需要，又在最小允許誤差范圍以內，這樣就間接地提高了儀表的使用性能。
   
二、靈活使用儀表的輸出功能
    智能溫控儀表的輸出除標準電流、標準電壓外，還配有報警、信號遠距離傳輸等功能。靈活運用這些功能，將大大提高儀表的利用率。如在檢定儀表時可以通過信號遠距離傳輸功能連接計算機，利用計算機記錄儀連續記錄工作情況，便于了解儀表的穩定性能，提高儀表的檢定準確性。
   
三、充分利用智能溫控儀表的PID參數調節功能
    智能溫控儀表雖然都配備PID參數自整定功能，可是在實際工作中發現，經過儀表自整定后的參數并不是最佳的，溫度變化曲線也不是最佳曲線。其實只要掌握了PID調節的原則和技巧，利用智能儀表的PID調節參數設置功能，就可以調節出最佳的溫度控制曲線，達到精確控制溫度的目的。下面是PID參數設置的基本原則和技巧。
    1.調節PID參數設置的基本原則
    (1)要使控制系統的調節過程盡量短；(2)系統穩定后被調參數的最大偏差和超調量要最小；(3)有擾動后，減幅振蕩的次數應盡可能少；(4)恒溫曲線應盡可能平直；(5)靜差要小。
    2.調節PID參數的技巧
    (1)先調節比例P后調節積分I，最后調節微分D；(2)當溫度曲線振蕩頻繁時，調大比例P參數，反之則調小；(3)當溫度曲線波動周期長時，要增加積分參數I，反之就要調小；(4)當溫度曲線振動頻率快時，微分時間D要減小，反之增加微分時間。最佳PID參數曲線如圖1所示。
   

    圖1  最佳PID參數曲線

    總之，根據受控系統的實際情況，找出P、I、D三個基本參數的最佳值，使受控系統控制過程時間最短，超調量最小，振蕩次數最少，抗擾動能力最強，消除靜差，以達到最佳的自動控制狀態。
    筆者將PID的調整經驗總結成詩歌的形式表述:
    整定參數尋最佳，從小到大順次查。
    先是比例后積分，最后再把微分加。
    曲線振蕩很頻繁，比例度盤要放大。
    曲線飄浮繞大彎，比例盤度往下減。
    曲線偏離回復慢，積分時間降下來。
    曲線波動周期長，積分時間再加長。
    曲線振動頻率快，先把微分降下來。
    動差大而波動慢，微分時間應加大。
    理想曲線兩個波，調節過程質量高。
    作者單位【燕京啤酒(曲阜三孔)有限責任公司計量科】