溫控儀表在生產(chǎn)過(guò)程中的靈活應(yīng)用

溫控儀表在生產(chǎn)過(guò)程中的靈活應(yīng)用

孔凡振

    啤酒生產(chǎn)過(guò)程中，溫控儀表廣泛應(yīng)用于糖化、發(fā)酵、殺菌等溫度測(cè)量控制環(huán)節(jié)，智能溫控儀表的正確使用是質(zhì)量控制的重要法寶。
    溫控儀表采用各種單片機(jī)作微處理器，集多種輸入信號(hào)于一體，輸出接口采用模塊化結(jié)構(gòu)和LED數(shù)碼顯示，同時(shí)采用軟件陷阱與冗余、掉電保護(hù)、數(shù)字濾波等技術(shù)，重視現(xiàn)場(chǎng)容錯(cuò)功能，整機(jī)抗干擾功能強(qiáng)，是一種被廣泛使用的智能儀表。但是由于儀表型號(hào)多、功能設(shè)置復(fù)雜，容易造成儀表性能無(wú)法完全發(fā)揮，導(dǎo)致資源浪費(fèi)。針對(duì)這一情況，筆者在多年的實(shí)際工作中總結(jié)出了一些實(shí)際操作技巧。
   
一、充分利用智能儀表的“輸入幅度調(diào)整”功能，提高儀表的測(cè)量準(zhǔn)確度
    儀表的準(zhǔn)確度級(jí)別是采用誤差來(lái)表示的。測(cè)量范圍越大，儀表的測(cè)量誤差也就越大，在實(shí)際工作中，因?yàn)橹悄軆x表生產(chǎn)廠家常將儀表量程設(shè)置為最大范圍，如果能夠利用儀表的“輸入幅度調(diào)整”功能，將儀表的量程設(shè)置在既能滿足生產(chǎn)需要，又在最小允許誤差范圍以內(nèi)，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(biāo)準(zhǔn)電流、標(biāo)準(zhǔn)電壓外，還配有報(bào)警、信號(hào)遠(yuǎn)距離傳輸?shù)裙δ堋ｌ`活運(yùn)用這些功能，將大大提高儀表的利用率。如在檢定儀表時(shí)可以通過(guò)信號(hào)遠(yuǎn)距離傳輸功能連接計(jì)算機(jī)，利用計(jì)算機(jī)記錄儀連續(xù)記錄工作情況，便于了解儀表的穩(wěn)定性能，提高儀表的檢定準(zhǔn)確性。
   
三、充分利用智能溫控儀表的PID參數(shù)調(diào)節(jié)功能
    智能溫控儀表雖然都配備PID參數(shù)自整定功能，可是在實(shí)際工作中發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)儀表自整定后的參數(shù)并不是最佳的，溫度變化曲線也不是最佳曲線。其實(shí)只要掌握了PID調(diào)節(jié)的原則和技巧，利用智能儀表的PID調(diào)節(jié)參數(shù)設(shè)置功能，就可以調(diào)節(jié)出最佳的溫度控制曲線，達(dá)到精確控制溫度的目的。下面是PID參數(shù)設(shè)置的基本原則和技巧。
    1.調(diào)節(jié)PID參數(shù)設(shè)置的基本原則
    (1)要使控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)過(guò)程盡量短；(2)系統(tǒng)穩(wěn)定后被調(diào)參數(shù)的最大偏差和超調(diào)量要最小；(3)有擾動(dòng)后，減幅振蕩的次數(shù)應(yīng)盡可能少；(4)恒溫曲線應(yīng)盡可能平直；(5)靜差要小。
    2.調(diào)節(jié)PID參數(shù)的技巧
    (1)先調(diào)節(jié)比例P后調(diào)節(jié)積分I，最后調(diào)節(jié)微分D；(2)當(dāng)溫度曲線振蕩頻繁時(shí)，調(diào)大比例P參數(shù)，反之則調(diào)小；(3)當(dāng)溫度曲線波動(dòng)周期長(zhǎng)時(shí)，要增加積分參數(shù)I，反之就要調(diào)小；(4)當(dāng)溫度曲線振動(dòng)頻率快時(shí)，微分時(shí)間D要減小，反之增加微分時(shí)間。最佳PID參數(shù)曲線如圖1所示。
   

    圖1  最佳PID參數(shù)曲線

    總之，根據(jù)受控系統(tǒng)的實(shí)際情況，找出P、I、D三個(gè)基本參數(shù)的最佳值，使受控系統(tǒng)控制過(guò)程時(shí)間最短，超調(diào)量最小，振蕩次數(shù)最少，抗擾動(dòng)能力最強(qiáng)，消除靜差，以達(dá)到最佳的自動(dòng)控制狀態(tài)。
    筆者將PID的調(diào)整經(jīng)驗(yàn)總結(jié)成詩(shī)歌的形式表述:
    整定參數(shù)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(fù)慢，積分時(shí)間降下來(lái)。
    曲線波動(dòng)周期長(zhǎng)，積分時(shí)間再加長(zhǎng)。
    曲線振動(dòng)頻率快，先把微分降下來(lái)。
    動(dòng)差大而波動(dòng)慢，微分時(shí)間應(yīng)加大。
    理想曲線兩個(gè)波，調(diào)節(jié)過(guò)程質(zhì)量高。
    作者單位【燕京啤酒(曲阜三孔)有限責(zé)任公司計(jì)量科】