中控PID性能監控評估與整定軟件為流程行業裝置運行保駕護航

來源: 中控 時間: 2020-12-15 作者:

大型企業生產裝置中一般有成百上千個PID控制回路,其中有高達60%的控制回路存在著不同程度的性能缺陷,若不及時、有效地維護,控制性能下降不僅會影響裝置運行的平穩性、產品質量、產品收率和物耗、能耗等,嚴重時甚至會危及裝置的運行安全,極有可能造成無法挽回的損失。


另外,企業對大量回路的性能評估、診斷與改進的工作量巨大,企業中系統維護工程師資源有限。因此,企業迫切需要一款高性能軟件和解決方案來集中、智能地完成控制回路性能的批量評估、診斷和PID參數優化工作,提高管理效率、降低維護工作量。


為解決這些問題,保持控制回路的自控率和控制性能,實現裝置的“安、穩、長、滿、優”運行,中控PID性能監控評估與整定軟件PID-Suite,它來了!我們一起來認識下它的功能與亮點吧!



01 回路狀態監測與性能評估,精細化管理


“中控PID性能監控評估與整定軟件”為客戶提供解決方案,能夠利用控制回路的日常運行數據自動計算與評估其控制性能,使管理者能及時掌握控制回路的狀態和性能,及時發現、識別控制回路中的缺陷,并優化PID參數,幫助提升控制回路的性能。支持在線/離線多種場景的參數整定,充分利用生產過程數據,給出PID回路初始參數,大大提高了應用效率。針對關鍵控制回路,提供自整定模式輔助技術人員進行測試與整定,并實現實時互動,降低整定工作的門檻。


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圖1  PID性能監控評估與整定軟件架構


  • 支持國內外各主流DCS系統PID控制回路的性能評估與參數整定,通過OPC通訊方式在線實時采集、存儲裝置PID控制回路的性能數據。


  • 基于PID控制回路的日常運行數據,對所有PID控制回路進行自動監測、性能評估和問題定位,實現PID控制回路自控率、平穩率、操作頻次、報警次數及最長無報警時間的在線統計與監測,提供控制回路的日、周、月及自定義時間段的性能評估報告,包括投運率、性能評分、性能級別、振蕩狀況、非線性程度等評估指標,給出優秀、良好、一般、差和手動等評估等級,并采用雷達圖分析法直觀、形象的分析影響回路性能缺陷的原因,給出相應的維護建議。同時支持PID回路運行狀態和性能評估報告的遠程Web訪問。


  • 基于內??刂疲↖MC)、交互式參數整定方法,利用PID控制回路的開/閉環數據在線/離線辨識回路的過程模型,自動計算出符合回路特性的PID參數,并提供可信度分析,輔助技術人員高效的開展回路參數整定工作。


  • 實現生產裝置大批量PID控制回路的日常精細化管理,降低回路運維門檻,提高回路日常運維的針對性和效率,為PID控制回路長期、穩定和高效運行提供保障。



02 回路性能評估與參數整定,運維管理更高效


  • 回路狀態在線統計與監測


實現生產裝置所有PID控制回路運行狀態的在線實時統計與監測,包括自控率、平穩率、操作頻次、報警次數、最長無報警時間等。


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圖2   回路狀態在線監測


  • 回路多維度性能評估指標


利用控制性能多維度分析工具,結合專家經驗知識,評估分析PID回路的運行性能,給出優、良、中、差、開環等評級,快速發現監控回路存在的性能問題,通過雷達圖分析法直觀、形象的綜合分析影響回路性能問題的原因,給出評估建議。實現生產裝置所有PID控制回路運行狀態的在線實時統計與監測,包括自控率、平穩率、操作頻次、報警次數、最長無報警時間等。


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圖3   回路性能評估報告




03 回路參數優化,高效運維


  • 基于內??刂疲↖MC)原理的參數整定


利用PID控制回路開/閉環狀態下的運行數據(測量值PV/設定值SP/閥位值OP),自動識別并選擇激勵充分的數據段進行模型辨識,然后基于內??刂疲↖MC)原理優化計算PID控制器參數。


  • 基于專家經驗的交互式參數整定


在PID控制回路自動運行階段初始PID參數的基礎上,基于回路運行現狀,采用軟件算法模擬專家經驗自動計算出更優的PID控制器參數,漸進提升回路控制性能。


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圖4   PID參數高級整定功能展示



04 業務成果 


中控PID回路評估與優化解決方案已在中石化武漢石化、齊魯石化、九江石化、洛陽石化、安慶石化、滄州石化、天津石化、濟南煉化、石家莊煉化等煉化企業及云南石化、神華寧煤、新疆天業、江蘇索普、滄州大化、弘潤石化、山東???、萬華化學、寶武炭材等幾十家大型工業企業的數百套生產裝置上成功應用,并取得了良好的應用效果。



05 典型案例 


2020年11月,由中控技術承建的“基于大數據的PID控制回路智能評估的研究與應用項目”在上海寶武炭材料科技有限公司的見證下順利驗收,經過六個多月的項目開工建設,中控PID團隊在寶武炭材各級領導和技術人員大力支持下,嚴控項目工期、精益求精地完成項目各項工作,先后開展了全廠15套裝置PID控制回路的參數整定優化,實現了全廠PID控制回路性能的批量評估、實時監控與診斷,實現了回路PID參數的優化,將15套裝置的有效自控率從60%提高到95%,降低了現場操作人員的操作頻次,提高裝置自動化水平,實現對生產裝置的高效運維、管理,并得到了用戶的一致好評。


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來自上海寶武炭材的感謝信



  

拓展未來,走向世界 


中控PID性能監控評估與整定軟件為客戶提供解決方案,應用智能分析、缺陷診斷及性能優化算法、專家經驗,實現回路實時監控、性能缺陷診斷、控制回路參數優化,形成控制回路的性能監控—診斷—維護—跟蹤—反饋的全生命周期閉環管理,為企業基礎控制回路的持續高效、健康運行保駕護航。我們的團隊致力為全球客戶提供有價值的創新解決方案,為客戶提供最全面的回路智能管理服務,愿我們能在工業自動化的發展進程中留下深深的足跡!


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