缓冲罐后压力精确控制方法

请教各位有没有好的方法实现如下工况下阀后压力精确控制

    如附图所示，缓冲罐前为进气气源，缓冲罐后有气动调节阀（蝶阀），流量计，蝶阀后压力变送器。缓冲罐上有压力变送器。由于进气压力波动很大（20~50Kpa，按周期波动，周期时间15~20S），导致调节阀后的压力波动达不到理想控制范围（10Kpa，波动1.5kPA以内即±0.75kpa）。同时调节阀后压力也受用气点影响会产生波动（比如用气点背压高低）。目前使用普通PID调节，会出现：1.调节阀震荡。2.阀后压力达不到理想波动范围。
   初步分析了一下原因，考虑调节阀本身动作不够快，增加了增速器。目前调节阀0~90°全行程时间大概1S，与开关阀速度类似。但是仍然无法通过普通PID实现压力稳定。
   使用气动蝶阀的原因是管径较大，DN200~DN350.
   求助大家有没有什么更好地办法?比如串级控制或模糊控制？

顶一下


关于离心式压缩机最大连续转速与跳闸速度
https://bbs.hcbbs.com/forum.php?mod=viewthread&tid=5668226
(出处: 海川化工论坛)

在您的工况下，实现缓冲罐后压力的精确控制面临较大挑战，特别是在存在较大进气压力波动和用气点背压变化的情况。您已经尝试使用了普通PID调节和增速器，但效果不佳。这种情况下，可以考虑以下几种策略：

1. **串级PID控制**：主PID控制器负责调节阀后压力，次PID控制器负责控制蝶阀的开度。通过将压力控制与流量或阀门位置控制分开，可以更精确地对波动进行补偿，改善控制性能。

2. **模糊控制系统**：模糊控制能够处理不确定性和非线性问题，适合于变条件下的过程控制。它不依赖于精确的数学模型，而是根据经验规则进行操作。这可以是一个解决方案，特别是当PID控制难以调整到理想状态时。

3. **前馈+反馈控制结合**：在存在显著扰动的系统中，将前馈控制和PID反馈控制结合使用，可以有效改善控制效果。您可以通过测量进气压力，并将其作为前馈信号来调整蝶阀的开度，以此来降低进气压力波动对系统的影响。

4. **自适应控制**：由于工作条件变化大，考虑采用自适应控制系统来实时调整控制参数，以应对不同的工作环境。自适应控制系统可以基于控制过程中收集的数据，动态调整PID参数。

5. **高速电动执行器**：鉴于您提到气动蝶阀响应速度可能不足，可以考虑使用高速电动执行器替代。电动执行器的响应时间短，控制精度高，更适合需要快速精确控制的应用场景。

综合上述方法，可以按照实际工况和可行性来选择适当的控制策略，在实际应用中可能需要多种控制策略的组合，以达到最佳的控制效果。
.

调节阀压力信号是否取自阀出口，用户用气状况如何？

可以用模糊控制，现在自动控制已经很先进了。你可以自己用DCS实现

1、根据压力波动情况，要看这个缓冲罐的大小是否合适，太小了，后面压力波动也会很大，缓冲作用不够后面不好控制。
2、管径大，气体蝶阀调节能力本身就不好。用直行程单座调节阀比较好（成本考虑，可以缩颈）。还可以考虑增加个自力式调节阀。
3、平时控制以流量为主还是以压力为主？控制上 根据实际情况，阀门设输出限值吧，行程才1S，调PID应该好用的，只是工况不稳定。
个人理解。供参考！

第一个波动范围在20~50kpa的话需要知道你的使用压力在多大，相对于你的使用压力你的这个波动占比多少才能更好确认是设计问题还是需要更精确的控制，阀门动作慢的原因有两个，一个是响应时间慢，那就需要调节阀门的PID参数或者加入微分进行超前调节，，一个是气缸进气量大导致阀门比较慢，之前公司用的气源总管没见这么大的，用的都是自力式调节阀，观察下来控制的还是比较稳的，之前我们也遇见过RTO的气源不稳定导致直接停机的，后来也是把进入dcs的调节阀换成了自力式调节阀，如果控制系统是中控的，可以参考他们有个pid的小程序拍照自动修改参数试试

PT1001控制进气调节阀，PT1002控制出气调节阀，总要有一个稳定的好调节。看情况可以再把负载的参数引入一个占一定的调节输出比例就行，这种东西调稳定不困难。

并联调节阀组在高炉炉顶压力控制中的应用_沙天杰.pdf ( 下载次数: 0,容量743.51 KB,共需【10  财富值  +  财富 -5 财富值】)

2024-7-31 13:48 上传

点击文件名下载附件
10

rpibgbxgys 发表于 2024-7-25 18:04
在您的工况下，实现缓冲罐后压力的精确控制面临较大挑战，特别是在存在较大进气压力波动和用气点背压变化的 ...

感谢

CHANGBAISHI 发表于 2024-7-26 07:06
调节阀压力信号是否取自阀出口，用户用气状况如何？

缓冲罐上有个压力变送器，调节阀后有个压力变送器，主要控制调节阀后压力

mutianly 发表于 2024-7-26 08:16
1、根据压力波动情况，要看这个缓冲罐的大小是否合适，太小了，后面压力波动也会很大，缓冲作用不够后面不 ...

收到，谢谢

._eQ3qV 发表于 2024-7-29 10:14
第一个波动范围在20~50kpa的话需要知道你的使用压力在多大，相对于你的使用压力你的这个波动占比多少才能更 ...

气源压力20~50kPA,阀后压力想控制在10Kpa±0.75

wftoptech 发表于 2024-7-29 11:49
PT1001控制进气调节阀，PT1002控制出气调节阀，总要有一个稳定的好调节。看情况可以再把负载的参数引入一个 ...

进气压力是变压吸附本身工艺决定的，那个没法调....

rpibgbxgys 发表于 2024-7-25 18:04
在您的工况下，实现缓冲罐后压力的精确控制面临较大挑战，特别是在存在较大进气压力波动和用气点背压变化的 ...

我在想，现在系统是不是已经是串级PID调节了，因为定位器本身就是PID调节控制阀位。如果我再加一个PID控制阀位，能起到更好地效果吗？
模糊控制和前馈+反馈控制结合可以试试
现在蝶阀加了增速器后，0~90°行程已经1S内了，应该速度够。

leefloyd0627 发表于 2024-8-2 08:46
我在想，现在系统是不是已经是串级PID调节了，因为定位器本身就是PID调节控制阀位。如果我再加一个PID控 ...

试试是可以，但是一般调试PID需要的时间比较久不知道你有没有时间去可以去试，还有就是阀频发动作过快，可能还要考虑个阀芯寿命问题

leefloyd0627 发表于 2024-8-2 08:40
缓冲罐上有个压力变送器，调节阀后有个压力变送器，主要控制调节阀后压力

还是要看调节阀的控制信号来自于的源头，若是来自于阀后的压力信号，就要查一下用户用气状况，是否波动过大。毕竟气动调节阀有个相对滞后反映的特性。供参考。

mutianly 发表于 2024-7-26 08:16
1、根据压力波动情况，要看这个缓冲罐的大小是否合适，太小了，后面压力波动也会很大，缓冲作用不够后面不 ...

主要控制阀后压力稳定

归根结底还是你储罐的进气量不稳定造成的，增大缓冲罐容积式罐压力波动小一些就行了