基于模型优化PID参数在延迟焦化的应用

王良瑾

摘 要：PID参数的优化问题在石油化工行业中一直以来都是自动控制领域研究的重点，比例、积分、微分这三个参数的取值直接影响控制效果。传统的PID参数大多由工程技术人员通过不断试凑方法来进行优化，对于一些复杂的生产系统，难以满足控制精度的要求。本文针对以上问题，着重介绍基于模型控制，在延迟焦化装置成功实施PID参数整定优化，并分析对比前后效果。通过参数优化大大提高了装置自控率。

关键词：PID；模型控制；整定优化；自控率

1、前言

中国石化某个炼油厂的延迟焦化装置设计加工能力为140万吨/年，DCS系统采用横河电机有限公司提供的基于WINDOWS-XP的大型DCS系统，操作站采用通用PC机，控制站采用全冗余热备份结构，是目前世界上最先進的大型DCS系统之一。

除了水力除焦部分设置单独的PLC系统进行控制，其它部分都在横河CS3000系统实现检测与控制，自动控制回路包括单回路控制、串级控制、分程控制、选择控制等，一共有101个回路。

2、传统PID参数优化的现状

当前，国内的主要炼油化工厂都使用集散控制系统（DCS）进行监控，其中大部分控制回路采用PID控制。PID在DCS上的应用极大提高控制和管理的水平，降低了劳动者的工作强度，但目前仍存在诸多问题，如：PID参数整定困难、控制效果难以控制、自控率普遍不高等。

2.1、PID控制算法固定

其中KC、Ti、Td 分别是比例参数P、积分参数I、微分参数D。实际上，随着被控对象的不同，响应时间也有所不同，其PID控制的形式也应该是有差异的，而目前的DCS系统组态方式并没有体现出来。……