从自动调节原理可知,被控对象不同阶段的过程变化,MCS回路调节器的PID参数、执行机构输出特性和测量信号转换特性对调节品质都有一定的适用范围和针对性,换一个角度说就是局限性。MCS自动调节回路的各项参数通常都是按照机组85%ECR负荷的正常运行方式整定的。工艺系统启动后的初始阶段,自动调节回路中的PV值与SV值存在较大偏差,如果直接将工作方式从手动或Stand-By切换至自动,负反馈自动调节回路会进入长时间纠正调节器入口偏差(Δ)的过渡过程并且可能产生大幅振荡,乃至不能收敛危及到系统安全,这也是为什么在电厂技术规程中规定MCS回路从手动投自动要求Δ≈0的根本原因。APS三态式自动调节专门设计了自举纠偏功能来符合“MCS回路从手动投自动Δ≈0”的要求,自举纠偏功能基本上是模拟人工调节PV值趋近SV值的过程,由DCS逻辑实现,替代了常规模拟量自动回路投自动过程的人工纠偏调节。自举纠偏逻辑,其基本原理为超驰控制,将准备进入自动调节工作方式的MCS,自动地平滑导向AUTO方式,实现MCS自动的无扰投“自动”。根据MCS回路不同特性,可在MCS回路伺服方式下进行开环自举纠偏或MCS回路已经切换为自动调节工作方式的初始阶段进行闭环自举纠偏,从而确保调节回路自动的无扰手动/自动切换。
一、 智能化自举纠偏
1 、 Stand-By开环自举纠偏
工艺系统设备运转之前,MCS的M/A站即可由手动投切至自动,三态式MCS调节回路工作方式转入自动伺服(Stand-By),设备系统由顺序控制启动。纠偏逻辑检测到设备系统正常运转后即开始超驰纠偏控制,在调节回路伺服状态下给定自动调节回路执行机构的目标值与动作速率,调节PV值趋向SV值,当纠偏逻辑监测到PV值与SV值的偏差小于规定值时(比如SV值的±3%),纠偏逻辑就判定Δ=0,作为MCS调节回路从Stand-By向AUTO的切换时机,三态式切换逻辑即时把模拟量调节回路从Stand-By成功转为PID闭环自动控制。这和人工投自动的操作方法完全一样,只不过人工靠眼睛来观察,通过大脑思维判断,用手去操作。而计算机自动控制系统模拟人工操作,转换为逻辑条件的运算和判定自动地把调节回路无扰切换到AUTO工作方式。
2 、 PID闭环自举纠偏
除了在MCS的Stand-By方式下开环自举纠偏,还有一种PID调节闭环自举纠偏。比如锅炉汽包水位自动调节回路,由给水主调节器(Master)、电动给水泵和汽动给水泵(A、B)纠偏回路、电动给水泵和汽动给水泵(A、B)给水流量副调节器组成。闭环自举纠偏就是所谓的给水泵SERVICE IN(并列)、SERVICE OUT(解列)控制,由于有一台泵已经在运行中,而且工作在自动调节方式下,那么,并入的第二台泵或解列的第一台泵,也必须在自动调节方式下工作。解列给水泵的调节器原本就工作在“自动”,所以也就不需要从ST-BY切换成AUTO。而给水泵并列操作,给水流量调节器(副调)肯定要先从ST-BY切换成AUTO,才能参与并列。无论给水泵并列或解列,都是调节给水流量调节器的SV值按一定速率平稳趋向并列给水流量目标值,当给水主调给水流量目标值与副调SV值相匹配时,纠偏过程结束转入新的稳定调节状态。