昨天了解了氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥對(duì)象的上下行程特性不對(duì)稱(chēng)時(shí)造成波動(dòng)的原因，今天來(lái)了解一下氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥控制器的增益太大時(shí)所造成的波動(dòng)。

    對(duì)于一個(gè)單回路控制系統(tǒng)，增益太小會(huì)造成響應(yīng)速度慢，余差增大，而增益太大則會(huì)造成系統(tǒng)等幅振蕩甚至發(fā)散振蕩。增益太大造成氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥波動(dòng)比較常見(jiàn)，多數(shù)情況能夠在離線(xiàn)調(diào)校時(shí)發(fā)現(xiàn)，并進(jìn)行相應(yīng)處理。如某裝置工藝?yán)淠哼M(jìn)料閥在調(diào)校過(guò)程中發(fā)現(xiàn)氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥在10%范圍內(nèi)波動(dòng)，對(duì)其重新初始化后仍然波動(dòng)，檢查組態(tài)參數(shù)發(fā)現(xiàn)其動(dòng)態(tài)響應(yīng)參數(shù)設(shè)在H，將該參數(shù)改為E后，波動(dòng)消除，余差在0.2%以?xún)?nèi)。

    對(duì)傳統(tǒng)定位器控制的氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥，由于控制器的增益不可調(diào)節(jié)，很少會(huì)因?yàn)樵鲆嫣笤斐蓺鈩?dòng)調(diào)節(jié)閥的波動(dòng)。在智能定位器中為了提高控制精度，提高控制的靈活性，幾乎所有品牌的定位器增益都是可調(diào)的。所以，在智能定位器控制的氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥中，增益太大造成的氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥波動(dòng)比較常見(jiàn)。

    如某裝置高壓放空閥在離線(xiàn)校驗(yàn)時(shí)，動(dòng)作正常，投運(yùn)后開(kāi)始波動(dòng)，該閥用Siemens Sipart 2定位器，控制原理如圖1所示。根據(jù)偏差的大小，將控制方式分為快速移動(dòng)區(qū)、短步區(qū)、死區(qū)。在較大的偏差時(shí)，位于快速移動(dòng)區(qū)，定位器中的壓電閥打開(kāi)，使閥位快速接近設(shè)定值，進(jìn)入短步區(qū)；在短步區(qū)，用脈沖寬度調(diào)節(jié)的方式控制，脈沖的寬度由最小脈沖和偏差的乘積得到，短步區(qū)實(shí)際上是比例區(qū)；在短步區(qū)相當(dāng)于一個(gè)純比例控制器。

    該高壓放空閥在管道內(nèi)沒(méi)有壓力的情況下，能夠完成初始化，精度達(dá)到要求；由于該氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥為單座閥，前后壓差高達(dá)12MPa，所以不平衡力很大，而且壓力波動(dòng)較大，即閥投用后對(duì)以定位器為控制器的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，干擾較大；向上的不平衡力使對(duì)象向上的增益和向下的增益發(fā)生改變，如果某一時(shí)間向下的擾動(dòng)使定位器進(jìn)入下快速移動(dòng)區(qū)，而過(guò)大的增益使閥又進(jìn)入上快速移動(dòng)區(qū)，控制系統(tǒng)的衰減比太小，克服一次擾動(dòng)的波動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)，擾動(dòng)頻繁造成該氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥頻繁波動(dòng)。

    解決的辦法是通過(guò)HART協(xié)議的手操器改變定位器的設(shè)置，增加短步區(qū)的范圍，減小最小脈寬，使控制器的增益減小，調(diào)整后在壓力穩(wěn)定的情況下閥位的偏差在0.2%以下，在壓力波動(dòng)時(shí)閥位的變化不到1%，而且很快恢復(fù)穩(wěn)定。

原文來(lái)源：源豐閥業(yè)hzyffy/news_db.asp?id=565