液位低選制御設計思想
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最近、プロジェクトで問題に直面しました。それは、熱交換器（蒸発器）の液面が低い場合の制御に関するものです。通常、プロセスの測定値をまず高いか低いか判断してから調節弁を制御しますが、設計上の考え方としては、2つのプロセス値を先に出力し、最終的にMVまたはOP値を比較してから調節弁を制御するというものです。この設計意図がよく分からないので、皆さんのご指導をお願いします。
この投稿は、2020年4月16日05:10にzzllypによって最終的に編集されました。これはプロセスの安全性のために行われるもので、その意図は次のとおりです。熱交換器には流量制御と温度制御があり、温度がある一定値以上の場合は、流量PIDに基づいてバルブを自由に開閉できます。一方、温度がその値を下回った場合は、温度PID OPに基づいてバルブを閉じなければなりません。つまり、特別な状況下では流量が設定値に達していなくても、温度が低くなればバルブを閉じる必要があります。このような複雑な制御は「選択制御」と呼ばれ、DCSで実装される場合は「オーバーライド制御」と呼ばれます。つまり、OPによって選ばれた値がAO出力に割り当てられ、同時にその低い値がPID出力の大きい回路に逆送されます。そうしないと、一方だけが低く選ばれ続け、もう一方のPIDは出力をどんどん大きくし続けます。例えば、流量PIDのOP出力が50％で、温度が低くないため、温度PIDのOP出力は100％になるかもしれません。バルブの低い方の出力は50％ですが、ある時点で温度が急に下がった場合、温度PIDは100％から50％未満に調整するのに時間がかかり、その間は温度が迅速に反応できません。この種のDCSには、例えばPKSのOVERRIDEや横河システムのSHブロックなど、機能ブロックを直接備えているメーカーもあります。
2階の回答は非常に詳しくて適切でした。選択的制御には2つの方法があり、PV値またはMV値を選ぶことになりますが、一般的にはMVを選ぶケースの方が多いです。また、積分飽和を防ぐ必要があります（オープンループ時の無限大の出力が最大または最小になるのを防ぐためです）