
上圖是現場的一個汽包水位直接控制給水閥的單沖量控制。雖然能控制,但是液位波動有時候能達到±5%。很容易想到使用三沖量控制很可能問題能得到解決。但是現場沒有流量檢測,而且現場一個泵除了給汽包供水,也要同時給兩路減溫減壓供水。在裝置負荷不波動情況下汽包液位的控制仍然不太滿意,三沖量只是一個理由不是根本原因。其實支路流量的耦合才是根本原因,如何充分利用現場條件減少干擾,創造性解決問題呢?
現場泵是變頻調節,而且有總管壓力。通過設置總管壓力和變頻泵的控制回路,恒壓供水就能減少耦合影響。恒壓供水后會發現汽包液位的控制明顯改進。很好的改進方法,本來想復制到另一條線,結果另一條線是工頻泵。雖然有遺憾,但是在現場條件受限的情況下充分使用條件,一定是解決問題的好方法,投資不大效果顯著。
這個方法適用于一個泵給多路供應流量的工業場景。簡單說恒壓供水可以實現多支路流量解耦并穩定自動控制。我們在四氟乙烯裝置也遇到過相似的情況。這個恒壓供水還有一個變例,有位老師在污水處理中,使用變頻泵恒壓供氣,并用調節閥控制流量。但是調節閥的線性工作區間很小,影響了控制品質。在不更換閥門的情況下,其實可以通過調整泵出口壓力的設定值,盡量保證閥門在線下區間工作。當使用變頻和調節閥同時控制流量時,也可以綜合使用控制手段改進控制性能或者優化運行。
系統分析控制問題,綜合使用各種操作手段,改進控制性能是一個工程問題。雖然并沒有多少控制理論,但是缺少系統思維就會知難行易。找到根因并充分利用現場條件創造性地是一個藝術問題。
一具體就深刻,一行動就創新。一個除氧器液位控制,由于液位控制導致供水波動,進而影響了低壓余熱的換熱效果。初步分析總認為是液位計磁翻板測量的問題,嘗試使用控制參數優化改進效果并不理想。其實真正的原因是另一路供水是軟水的支路流量,而軟水變頻泵被用來控制液位導致變頻變化引起的干擾。真正的解決方法還是變頻穩定,本質上也是一個恒壓供水減少干擾的問題。但是這個問題的解決要更復雜也需要重新設計控制方案。
之前的液位控制方案是APC廠家根據客戶的要求設計的,但是由于造成的其他深層次影響和操作意圖都缺乏理解。簡單的按工藝具體要求設計APC方案,不能創造性解決問題導致系統總是波動。很多控制方案都認為是單點控制問題,把復雜的問題簡單處理。不系統考慮問題,不綜合分析,往往控制效果有很大改進空間,我們說現場的非最優控制方案,就是指這種片面的控制方案。
現場有神明要想創造性地解決問題,需要現時、現地、現裝置,具體情況具體分析。這件事并不容易。綜合使用已有的各種手段,抗擾而不干擾。
認知能力和系統思維要比PID參數整定更重要。好的控制方案簡單深刻而且最優。
