翟毅

摘 要：在實(shí)際的生產(chǎn)應(yīng)用中，PID控制器對(duì)實(shí)時(shí)管理信息系統(tǒng)的精確度要求不是很高，加上其操作較為簡(jiǎn)單，在工廠生產(chǎn)管理中得到了廣泛的應(yīng)用。通過簡(jiǎn)單介紹PID控制器的系統(tǒng)構(gòu)成和PID算法，希望為以后相關(guān)工作的開展提供一些參考。

關(guān)鍵詞：工廠；生產(chǎn)管理；信息系統(tǒng)；PID控制器

中圖分類號(hào)：TP315 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）06-0115-01

實(shí)時(shí)管理信息系統(tǒng)作為一種新型管理系統(tǒng)，能夠顯著地提升工廠生產(chǎn)管理質(zhì)量，提高工廠生產(chǎn)效率，提升工廠經(jīng)濟(jì)效益。PID在諸多領(lǐng)域有著極為廣泛的應(yīng)用，在使用的過程中一般需要設(shè)置Kp，Ti，Td三個(gè)參數(shù)，一些情況下僅需設(shè)置兩個(gè)參數(shù)即可，其中Kp單元參數(shù)必須設(shè)置，Ti，Td可以選擇性設(shè)置。目前，工廠生產(chǎn)管理大多呈非線性改變或時(shí)變，通過對(duì)其生產(chǎn)管理過程進(jìn)行簡(jiǎn)化，可以得到一個(gè)動(dòng)態(tài)性變化的曲線，然后將PID控制器投入使用，便能夠得到良好的控制效果。

1 實(shí)時(shí)管理系統(tǒng)的基本組成

1.1 硬件設(shè)備

實(shí)時(shí)管理信息系統(tǒng)中涉及到26個(gè)操作員站，其中包括6臺(tái)Console站、4個(gè)Experion高性能的歷史服務(wù)器、2個(gè)工程師站、4個(gè)打印機(jī)和2個(gè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備管理服務(wù)器。除此之外，還使用了隔離器、交換機(jī)和交換機(jī)底層控制系統(tǒng)模塊等。

1.2 Experion過程控制器

C300過程控制器是一種將順序控制、邏輯控制、批量控制和連續(xù)控制集中在一起的低成本、高效率的最佳控制器，是運(yùn)行過程中進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證的主要設(shè)備。由于控制執(zhí)行環(huán)境（CEE）核心軟件具有確定性的特點(diǎn)，因此，它為Experion平臺(tái)提供了穩(wěn)定、可靠的控制功能。C300過程控制器的控制功能主要以控制算法庫(kù)為支撐，而控制算法庫(kù)主要由功能塊中的大量運(yùn)算模塊組合而成。

先進(jìn)的圖形化控制組態(tài)工具，在很大程度上促進(jìn)了控制策略的制訂，它不僅能夠在組態(tài)控制策略中發(fā)揮作用，將組態(tài)完成的控制策略進(jìn)行下裝處理，將其置于控制器中，還能夠?qū)M態(tài)完成的控制策略進(jìn)行在線監(jiān)控和修改。

1.3 Experion系統(tǒng)軟件的分析

Experion系統(tǒng)軟件主要包括HMIWEB，Display，Builder流程圖軟件和Configuration Studio回路組態(tài)工作室軟件。對(duì)于Experion系統(tǒng)軟件的操作，全部都是以Station軟件作為基礎(chǔ)，以此在高速緩存區(qū)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)存儲(chǔ)、報(bào)警、趨勢(shì)、事件管理和報(bào)表生成等一系列功能。

1.4 系統(tǒng)具備的功能

監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)質(zhì)上就是一種綜合了自動(dòng)控制、動(dòng)態(tài)顯示、電氣設(shè)備遙控操作級(jí)聯(lián)鎖控制和現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)采集等一系列功能的綜合性系統(tǒng)。它的核心組成部分主要為Honeywell公司制造的EPKS系統(tǒng)，在配置相應(yīng)的操作畫面和電氣接口后，就能夠在監(jiān)視畫面、計(jì)算機(jī)操作方面實(shí)現(xiàn)控制分組查閱、趨勢(shì)曲線查閱、報(bào)警記錄查閱、流程圖查閱、檢測(cè)數(shù)據(jù)查閱、調(diào)整畫面查閱和登陸級(jí)權(quán)限設(shè)施等一系列功能。

2 實(shí)時(shí)管理信息系統(tǒng)的應(yīng)用分析

就目前來看，工業(yè)自動(dòng)化水平已經(jīng)成為衡量我國(guó)各個(gè)行業(yè)現(xiàn)代化水平的一個(gè)重要標(biāo)志，從控制理論的歷史發(fā)展進(jìn)程來看，經(jīng)歷了古典控制理論階段、現(xiàn)代控制理論階段和智能控制階段。現(xiàn)階段，智能控制最具代表性的實(shí)例就是全自動(dòng)洗衣機(jī)?？梢詫⒆詣?dòng)控制系統(tǒng)劃分為閉環(huán)控制系統(tǒng)和開環(huán)控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)主要包括變送器、傳感器、輸入輸出接口、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和控制器?？刂破鞯妮敵鍪峭ㄟ^執(zhí)行機(jī)構(gòu)和輸出接口，加到被控系統(tǒng)中，經(jīng)過變送器、傳感器，最后通過輸入接口傳送至控制器中。在不同的控制系統(tǒng)中，執(zhí)行機(jī)構(gòu)、變送器和傳感器等一系列事項(xiàng)也不相同。

PID是實(shí)時(shí)管理信息系統(tǒng)中一個(gè)非常重要的組成部分，工廠生產(chǎn)管理中對(duì)于實(shí)時(shí)管理信息系統(tǒng)的應(yīng)用，應(yīng)當(dāng)充分重視PID的作用，只有這樣才能夠充分發(fā)揮實(shí)時(shí)管理信息系統(tǒng)在工廠生產(chǎn)管理中的作用。其具有以下特點(diǎn)：①PID的應(yīng)用范圍十分廣泛。雖然目前很多工業(yè)生產(chǎn)過程為非線性改變或時(shí)變，但是對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)化處理，就能夠?qū)?shí)時(shí)管理信息系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)態(tài)特性和基本線性不會(huì)隨著時(shí)間而發(fā)生變化的系統(tǒng)，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)PID控制。②PID參數(shù)比較容易整定。實(shí)際上就是指PID的參數(shù)Kp，能夠根據(jù)過程中的動(dòng)態(tài)特性對(duì)Td，Ti進(jìn)行及時(shí)的整定。如果過程中的動(dòng)態(tài)特性發(fā)生了變化，比如系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性由于負(fù)載的變化而發(fā)生變化，就能夠重新整定PID參數(shù)。③PID在工廠生產(chǎn)管理中的應(yīng)用中得到了很大的改進(jìn)。比如工廠在生產(chǎn)過程中，一些回路總是處于手動(dòng)狀態(tài)，主要是因?yàn)楣S生產(chǎn)難以在“自動(dòng)”模式下平穩(wěn)進(jìn)行。由于這一因素的影響，導(dǎo)致PID工業(yè)控制系統(tǒng)容易受到能源、產(chǎn)量、安全和產(chǎn)品質(zhì)量等多個(gè)問題的影響。PID參數(shù)自整定，實(shí)質(zhì)上就是為了解決PID參數(shù)在整定中存在的問題而產(chǎn)生的?，F(xiàn)階段，自身整定和自動(dòng)整定的PID控制器已經(jīng)成為了分散控制系統(tǒng)和商業(yè)單回路控制器的標(biāo)準(zhǔn)。

3 結(jié)束語(yǔ)

實(shí)時(shí)管理信息系統(tǒng)在工廠生產(chǎn)管理中的應(yīng)用，能夠在很大程度上提高工廠生產(chǎn)管理的整體水平，確保工程生產(chǎn)管理的實(shí)效性、合理性；PID控制器能夠有效地將工廠生產(chǎn)管理中的信息綜合起來，為工廠生產(chǎn)管理提供相應(yīng)的信息數(shù)據(jù)，這對(duì)提高工廠生產(chǎn)管理效率具有十分重要的意義。

參考文獻(xiàn)

[1]徐錫明.基于PCB制造業(yè)的多廠模式生產(chǎn)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].成都：電子科技大學(xué)，2013.

〔編輯：王霞〕endprint