PID参数的经验整定法

经验法是实际使用者以丰富的实践，根据仪表的调节规律和加热系统的特性总结出来的方法，也是目前广泛应用的一种方法。
    经验法实际上是一种试凑方法，即先将仪表的参数设置在常用数据上，然后观察调节过程的曲线形状，改变PTD参数，再观察调节过程，如还不理想，反复试凑，直到调节质量符合工件要求为止。
   预先设置PID参数值及反复试凑是经验法的核心。整定参数大小根据系统对象特性及仪表的量程而定，对于一般热处理炉、电加热设备的温度调节系统，可按下列参考数据进行试凑。
    比例带4％～1 0％；积分时问120s～600s，微分时间10s～120s：
    或者根据xMT 7000系列仪表的出厂参数(比例带=5％，积分时问=250s；微分时间=30s)进行试凑调整，在绝大部分场合都能满足要求。
    试凑过程可先调比例带P，再加积分时间I，最后加微分时间D，调试时，首先将PID参数置于影响最小的位置，即P最大、I最大，D最小，按纯比例系统整定比例度，使其得到比较理想的调节过程曲线，然后，比例带缩小0 7倍左右，将积分时间从大到小改变，使其得到较好的调节过程曲线。最后，在这个积分时间下重新改变比例带，再看调节过程曲线有无改善，如有所改善，可将原整定的比例带适当减小，或再减小积分时间，这样经过多次反复调整，就可得到合适的比例带值和积分时间。
    如果在外界干扰作用下，系统稳定性不够好，可以把比例带适当调大，并且适当增加积分时间，使系统有足够的稳定性，在调试过程中可以发现，如果比例带过小，积分时间过短和微分时间过长，都会产芷谛缘恼竦础５梢源右韵录傅惴治鲆鹫竦吹囊蛩兀佣饩稣竦次侍狻?
    (1)积分时间引起的振荡周期较长；
    (2)比例带过小引起的振荡周期较短；
    (3)微分时间过长引起的振荡周期最短；
    另外也可根据加温曲线的特点，确定参数的变化。如果温度变化曲线是非周期性的，而且能慢慢回复到设定值，则说明积分时间过长。如果温度变化曲线不规则，且偏离设定值较大，不能回复，则说明比例带过大。

虽然加热设备的特性各不相同，但PID参数整定成功的标准是一样的，根据实际应用情况和理论归纳共有以下几条：
    (1)要使控制系统的过渡过程时间尽量短
    在同个系统中，从开机时的温度至加热到设定的稳定温度值的那个时间点，即为系统加热的过渡时间，过渡时问的长短是考核比例带是否合理的一个主要因素，系统的过渡时间越短越好。
    (2)超调量要小
    受系统响应时间影响，系统加热到设定值后，不会一直恒定在设定值上，而需要在设定值附近稍作调整，使系统的开环特性有受控所必须的时间。但调整(波动)的幅度尽量要小，实际应用中也称过冲要小。
    (3)系统受扰动作用后要能尽快恢复
    系统的扰动是指外界的干扰使原来的平衡失去条件，如加热炉中的工件突然增加，势必使温度降低；电网电压从220v突然降至l90v，使加热功率减小等等，均会使实际值偏离扰动前的稳态值。
    系统受到扰动后，由于PTD参数的作用，将迫使系统返回至平衡状态，在返回过程中，系统是以减幅振荡迫近设定值的，而此减幅过程直接影响达到平衡状态的时间，因此要求扰动后，减幅振荡的次数要尽量少。
    (4)恒温曲线要求尽可能平直
    恒温曲线平直是指系统平衡后，温度的波动要小，要基本不受环境温度、供电的变化而变化，该指标主要有仪表的温度稳定性和抗干扰能力所决定。
    (5)静差要小
    系统达到十分接近平衡的工况后，测量值和设定值之间也将存在一个差，或称“控制死区”，但实际上由于调节回路的增益可以做到足够大，PlD控制方式的仪表不会存在可察觉的静差值。

(1)供电电压超过允许范围，电压太高会造成仪表内部供电源过热，甚至损坏仪表，太低会因仪表内部电路工作不正常而导致测量失准、调节异常、继电器不能可靠吸合而发生打弧、损坏触点等。
    (2)在距仪表仅十几公分处烧电弧焊，因极强烈的电磁波而损坏仪表内部某些精细的大规模集成电路。
    (3)设置参数时用力过大。
    (4)仪表外部接线错误，如把电源线接至信号输入线，或与仪表联接的电源、传感器线等遭受雷击，造成仪表严重烧坏。
    (5)仪表长期在恶劣环境下使用，内部潮湿、锈蚀，降低了仪表绝缘强度，而造成损坏。
    (6)仪表外负载短路，如交流接触器线包烧毁。或小马拖大车，用表内继电器控制大于5A以上的阻性负载或0.5A以上的电感性负载，使继电器早期失效。或主控可控硅耐压或电流不足应付电网的突发波动而击穿，使负载大电流直接流经仪表内部的触发回路而烧毁等。

现场干扰源对仪表正常运行有何影响 2006-11-22

关键字：干扰源 仪表

仪表在现场使用，由于磁场和无线电电场、漏电等影响，其输入端除了正常有用信号外，还会叠加干扰信号，如果不把干扰信号从有用信号中滤除掉，就会干扰仪表的工作，导致测量失准，控制失灵等结果。     干扰信号一般可分端间干扰和对地干扰二类。端间干扰又称串模干扰，是指仪表的输入信号中被串联引入了与测量信号无关的信号。例如仪表附近大功率用电设备出现交变电磁场时，就可能在仪表输入回路及连线中感应出交变电压，这个电压信号与有用的正常信号呈串联叠加状态。串模干扰电压约在几毫伏到几百毫伏的范围内，以工频交流电压为常见。对地干扰又称共模干扰，它是指仪表输入各端与地之间存在的同值干扰电压，该电压主要由电路的绝缘电阻形成。根据现场测试，一般对地干扰电压在几伏到几百伏之间，低频共模电压虽然幅值较高，但只要选用优质器件和电路，并不比低幅值的串模干扰难克服。但随着无线通讯、射频遥控、电子警报装置和计算机使用的日益增加，抗高频共模干扰或提高电磁兼用性指标的工作难度越来越大，已成为判别电子类产品质量优劣的重要依据。