淺談工業自動控制系統中PID技術的應用

李寧(中石油錦西石化分公司，遼寧葫蘆島125001)

淺談工業自動控制系統中PID技術的應用

李寧(中石油錦西石化分公司，遼寧葫蘆島125001)

伴隨著社會的發展，自動化控制系統在多個行業當中的應用均有所普及，并且應用的作用越發重要，尤其是在工業行業以及建筑行業當中，其不僅可以顯著提升工業施工效率及適用質量，還能夠提高整個建筑的社會效益。在工業領域中，自動化控制系統的合理應用非常重要。對此，本文詳細分析工業自動控制系統中PID技術的應用。

工業自動控制系統；PID技術；應用

伴隨著工業領域中自動化控制系統的廣泛應用和不斷發展，自動化控制系統在應用中的重要性不斷提高，逐漸無法替代。在工業生產中，自動化控制系統可以起到及時、準確、高效的控制效果，能夠應用在多個生產流程中，對于生產效益有直接性的推動效果。近些年，關于PID技術的研究非常多。對此，探討工業自動控制系統中PID技術的應用具備顯著的現實意義。

1 PID控制系統

在自動控制中，其因為多項外界因素的干擾，有可能會導致生產過程中控制參數發生變化。為了確保產品的整體質量，在工業現場檢修各項原件的時候，需要將這一些發生變化的數據傳送到PID控制器當中，并通過PID計算之后調節相應的數據變量，并促使被控制的參數能夠達到預定的數值，從而保障生產的效果。PID調節主要是分為積分調節、比例調節以及微分調節。比例調節主要是對參數進行調節，但是如果只采用這一種調節方式仍然有可能存在穩態誤差。在系統的當中，存在的一定穩定誤差，就需要在PID控制器當中對輸入和輸出的誤差信號采取積分處理，并盡可能減少誤差值，確保誤差值控制在零。這一種調節方式也可以被理解成為積分控制，在自動控制的系統當中發生誤差并調節的時候，因為大慣性組件或滯后性組件的存在，所以變化值一般會存在一定的延時，這一延時便會導致系統發生穩定性的震蕩。對此，為了更好的解決這一種現象，需要在調節的過程中做出預先性的判斷，并對組件中發生的變化進行調節，這也就是微分調節。相對而言，微分調節是最為理想的方式，其主要是將比例控制與微分控制兩種方式綜合起來應用，可以在消除余差的同時提升整個系統的控制穩定性，同時其可以使用在對控制要求比較準確且滯后性較大的場合中。

2 PID技術在工業中的應用

2.1 PID技術的控制參數選擇

在PID技術的控制過程中，最為重要的過程便是適當的調節被控制的參數，因為假設控制參數的選擇不合理，便無法保障實際控制效果的合理性。另外，因為實際生產過程中存在許多的影響因素，再加上并不是所有的因素都需要控制，所以如果考慮所有的影響因素，在參數控制的過程中很難保障控制的實效性，同時許多的控制程序也并不是非常必要的。對此，在參數控制的過程中，需要先對生產的工藝進行詳細的分析，并尋找到生產中對產品質量、生產安全影響最為突出的因素，同時明確這一些因素是否可以借助人為的方式控制。在工業自動化控制中，PID參數的選擇并不唯一，同時也不能隨意選擇，參數控制原則有：1、被控制的參數可以滿足產品生產質量要求；2、參數的選擇盡可能以直接參數為主，假設無法實現可以應用一個相對應的時間參數為主；3、被控的參數靈敏度比較高，同時手工的控制難度比較高；4、所采用的儀表可以應用監控方式進行調控。

2.2 PID調節參數設定

如果想要將PID調節技術達到最大值，其必須對積分時間、微分時間、PID回路增益等進行調整。這就涉及到一個問題，也就是怎樣可以在生產過程中明確上述參數的最佳值。針對實際的生產而言，一般需要根據操作人員的工作經驗對參數進行調節。在這一過程中，整體調節方式是以先調節比例參數、之后為積分參數，最后為微分調節。在調節的時候，需要隨時觀察曲線的變化狀況，并緩慢的改變其中的參數取值，確保產品質量符合要求位置。在對機體調節的過程中需要先關閉積分調節和微分調節，并先將積分時間調整到無窮大，將微分時間設置成為零。在剛開始的時候，在選擇最初的比例參數時可以按照工作經驗選擇，之后按照過程變量值曲線的變化逐漸變化比例度，直到衰減變量值減少到原本的1/4為止。此時，便可以對積分比例進行調節，在調節到原本的1.2倍時，可以加入積分調節，積分調節的時間參數會逐漸減少，最終在衰減到1/4時可以加入微分調節，微分調節的時間一般為初始積分時間的1/3。

3 結語

綜上所述，在工業生產過程中，合理的應用PID技術能夠顯著提升控制實效性，尤其是提升工業生產的節能效果與生產性能。PID調節對于控制系統的應用非常明顯，但是PID調節至今，其可應用的范圍并不是非常廣泛，仍然是給予重溫度控制方面。PID調節的持續發展促使人們的生活、生產水平得到提升，伴隨著工業生產技術的不斷發展，在今后實際工作中，相關的技術研發以及生產操作人員，需要提高對PID技術的應用，結合自身實際情況，不斷的改進和優化PID技術，從而展現工業自動控制系統中PID技術的應用價值，確保工業生產效益最大化。

[1]田苗，史玉琴.基于PID技術的工業自動控制系統的優化改進研究[J].現代電子技術，2015，23(13):132-133.

[2]胥良，賈憲生.基于神經網絡的PID控制方法在礦井提升機中的應用[J].工業儀表與自動化裝置，2015，31(2):77-80.

李寧（1983-），性別女，學歷本科，職稱工程師，研究方向儀表自動化。