虹潤NHR-5300人工智能溫控器/調節儀在大滯后系統中組建串級調節

發布者：虹潤集團

一、產品簡介

NHR-5300系列人工智能溫控器/調節儀采用真正的人工智能算式，儀表啟動自整定功能，可以根據被控對象的特性，自動尋找最優參數以達到很好的控制效果，無需人工自整定參數。控溫精度基本達±0.1℃，無超調、欠調，達國際先進水平。可與各類傳感器、變送器配合使用，實現對溫度、壓力、液位、容量、力等物理量的測量顯示，并配合各種執行器對電加熱設備和電磁、電動閥進行PID調節和控制、報警控制、數據采集等功能。適用于工業爐，電爐，烘箱，試驗設備，注塑機械，包裝機械，食品機械，印刷機械等行業。

二、工作原理及解決辦法

采用NHR系列人工智能調節器組建串級調節,調節性能好,滯后小，反應快，采用模糊規則進行PID調節的一種新型算法，在誤差大時，運用模糊算法進行調節，以消除PID飽和積分現象，當誤差趨小時，采用改進后的PID 算法進行調節，并能在調節中自動學習和記憶被控對象的部分特征以使效果最優化，具有無超調，高精度，參數確定簡單，對復雜對象也能獲得較好的控制效果等特點，其整體調節效果比一般PID算法及模糊調節均更優越，自整定功能的引入使復雜的參數整定簡單化，一組（P、I、D）參數即可同時確定PID 參數和模糊控制參數大大的節約了調試時間，提高了控制系統的調節品質。

1、精餾塔溫度、流量串級調節系統的結構原理
采用NHR-5300調節器、變送器，執行器組成蒸發溫度與冷卻液流量串級調節系統結構和原理接線如圖（一）。采用了一個副調節器，系統取消了積分作用及NHR人工智能調節功能，調節部分成為一個比例微分（PD）調節器，這時儀表在串級調節中作為副調節器使用，冷卻液的流量超前信號送給副調節器，副調節器的給定信號由主調節器的輸出信號來校正，副調節器直接控制執行去操縱冷卻液調節閥門。（圖－）

生產工藝上對精餾塔溫度控制要求是精餾塔溫度升高（或低）時，冷卻液調節閥開大（或關小）受系統V02儲液筒、LC調節單元的影響，冷卻介質流量升高（或降低）時，冷卻液調節閥關小（或開大）使精餾塔溫度恢復到給定值，為滿足上述要求，調節系統應附合以下條件
2、副調節器的作用方向
工藝上要求副調節器為反向作用，確定調節器的作用方向，只要看調節器的輸入偏差信號變化方向與工藝要求調節器的輸出信號的變化方向是否一致，兩者方向一致，則調節器為正向作用，兩者方向相反，則調節器為反作用
3、主調節器的作用方向
主調節器的作用方向，應在副調節器的作用確定以后，再根據工藝要求來確定。因為副調節器直接控制執行器，要保證執行器正確動作。在主調節器輸入偏差增大（或減小）時，要求主調節的輸出信號增大（或減小），因此主調節的作用為正向作用。
4、參數設置
設置參數：副調：NHR-5320、流量量程標度1.60T/h、設定值0.80T/h（系統正常運行時的流量值）。Ctrl=2、Pn=27、dP=2、PL=0、PH=1.60T/h、Mode=1（反作用、外給定功能）、P0=2、可設置正、負偏差報警。主調：NHR-5320、傳感器熱電阻，設定值40℃、Ctrl=2、Pn=14、dP=2、Mode=0（正作用）、F-FK=2、可設置上、下限報警、正、負偏差報警。
5、串級調節系統自整定
在串級調節系統中有兩個閉合回路，對象超前區流量、副調節器，執行器調節閥組成內回路，由對象惰性區、溫度、主調節器和副回路組成的外回路。
對于冷卻液流量的變化，超前信號的反應要比蒸發溫度的反應快得多，因此，在流量的自發擾動時，由于副調節器的動作能及時消除它的影響而使蒸發溫度很少變化。當蒸發溫度偏離給定值時，則由主調節器發出校正信號，通過副調節器控制執行器進行調節，使蒸發溫度最后恢復到給定值。
在串級調節系統中，對副回路的要求是盡快消除擾動、對精餾塔蒸發溫度起粗調作用，因此采用比例、微分NHR調節器（PD ）；而主調節器的作用是最后保持蒸發溫度無靜差，對蒸發溫度起細調作用，采用NHR調節器模糊規則進行PID 調節的一種新型算法。