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一、概述
在工业控制中 ，许多控制历程机理庞大 ，滞后大 ，控制工具具有变结构 ，时变等特点。关于一个被控量的单回路简单控制系统解决了大部的控制问题。关于滞后较大 ，时间常数较大 ，滋扰多而剧烈的现象 ，控制质量较差 ，对各个历程变量内部保存相关历程 ，控制系统相互之间会泛起滋扰等等。因此 ，在简单的控制系统基础上 ，改用其他调理方法 ，如串级调理 ，它的特点是两个调理器相串联 ，主调理器的输出作为副调理器的给定 ，适用于时间常数及沌滞后较大的工具 ，如加热炉、蒸馏塔、锅炉减温水的汽温控制。又生长了众多的庞大控制系统 ，
接纳AI系列人工智能调理器组建串级调理,调理性能好,滞后小 ，反应快 ，接纳模糊规则进行PTD调理的一种新型算法 ，在误差大时 ，运用模糊算法进行调理 ，以消除PID饱和积分现象 ，当误差趋小时 ，接纳革新后的PID 算法进行调理 ，并能在调理中自动学习和影象被控工具的部分特征以使效果*化 ，具有无超调 ，高精度 ，参数确定简单 ，对庞大工具也能获得较好的控制效果等特点 ，其整体调理效果比一般PID算法及模糊调理均更* ，自整定功效的引入使庞大的参数整定简单化 ，一组（M、P、T）参数即可同时确定PID 参数和模糊控制参数大大的节约了调试时间 ，提高了控制系统的调理品质。
AI系列人工智能调理器设计串级调理系统时 ，接纳了一个副调理器（PD）系统功效 选择允许外部给定 ，副主调理器加入一些比主信号提前反应扰动的增补信号（即超前信号）使得在扰动爆发后主信号还没有明显变革时 ，调理系统就进行调理 ，因而能及早消除扰动对主信号的影响 ，有效地控制主控量的变革 ；副调理器的给定信号由主调理器的输出信号来校正 ，副调理器直接控制执行器去利用阀门。如果外部给定的电压信号小于1V ，则自动取消外部给定功效 ，而改用内部给定值。
二、 精馏塔温度、流量串级调理系统
1、 调理系统的结构原理
接纳AI-808AXL2调理器、变送器 ，执行器组成蒸发温度与冷却液流量串级调理系统结构和原理接线如图（一）。接纳了一个副调理器 ，系统取消了积分作用及AI人工智能调理功效 ，调理部分成为一个比例微分（PD）调理器 ，这时仪表在串级调理中作为副调理器使用 ，冷却液的流量超前信号送给副调理器 ，副调理器的给定信号由主调理器的输出信号来校正 ，副调理器直接控制执行去利用冷却液调理阀门。（图－）
| 图一： |
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生产工艺上对精馏塔温度控制要求是精馏塔温度升高（或低）时 ，冷却液调理阀开大（或关�。┦芟低砎02储液筒、LC调理单位的影响 ，冷却介质流量升高（或降低）时 ，冷却液调理阀关�。ɑ蚩螅┦咕笏露然指吹礁ㄖ� ，为满足上述要求 ，调理系统应附合以下条件
2、副调理器的作用偏向
工艺上要求副调理器为反向作用 ，确定调理器的作用偏向 ，只要看调理器的输入偏差信号变革偏向与工艺要求调理器的输出信号的变革偏向是否一致 ，两者偏向一致 ，则调理器为正向作用 ，两者偏向相反 ，则调理器为反作用
3、主调理器的作用偏向
主调理器的作用偏向 ，应在副调理器的作用确定以后 ，再凭据工艺要求来确定。因为副调理器直接控制执行器 ，要包管执行器正确行动。在主调理器输入偏差增大（或减�。┦� ，要求主调理的输出信号增大（或减�。� ，因此主调理的作用为正向作用。
4、参数设置
正确接线（图二） ，注意信号偏向 ，设置参数：副调：AI-808AXL2、流量量程标度1.60T/h、设定值0.80T/h（系统正常运行时的流量值）。dF=2、Ctrl=1、Ct1=1、Sn=32、dIP=2、dIL=0、dIH=1.60T/h、OPI=4、CF=8（反作用、外给定功效）、dL=2、可设置正、负偏差报警。主调：AI-808AXL2、传感器热电阻 ，设定值40℃、Ctrl=1 ，dF=0.2、Ct1=4、Sn=21、dIP=1、OPI=4、CF=1（正作用）、dL=2、可设置上、下限报警、正、负偏差报警。（图二）
| 图二： |
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5、串级调理系统自整定两步操作法
在串级调理系统中有两个闭合回路 ，工具超前区流量、副调理器 ，执行器调理阀组成内回路 ，由工具惰性区、温度、主调理器和副回路组成的外回路。
关于冷却液流量的变革 ，超前信号的反应要比蒸发温度的反应快得多 ，因此 ，在流量的自发扰动时 ，由于副调理器的行动能实时消除它的影响而使蒸发温度很少变革。当蒸发温度偏离给定值时 ，则由主调理器发出校正信号 ，通过副调理器控制执行器进行调理 ，使蒸发温度zui后恢复到给定值。
在串级调理系统中 ，对副回路的要求是尽快消除扰动、对精馏塔蒸发温度起粗调作用 ，因此接纳比例、微分AI调理器（PD ） ；而主调理器的作用是zui后坚持蒸发温度无静差 ，对蒸发温度起细调作用 ，接纳AI调理器模糊规则进行PID 调理的一种新型算法。
串级调理系统中两个调理器串接一起 ，整定事情比较麻烦。可是 ，由于两个回路中工具的滞后时间和时间常数量差别较大 ，副回路的历程快得多 ，因此可以将主、副回路离开整定。即在整定副回路时 ，设定CF参数取消外给定 ，将主回路近似看作开路 ，这样就可用整定单回路要领进行整定。在整定主回路时 ，副回路可近似看成快速随动系统 ，副回路可看成是主回路中的一个比例环节 ，则使主回路仍能按整定单回路的要领来整定。实际上 ，两个回路之间保存着不可支解的。
自整定两步操作法用副调理器的增、减键手动操作控制阀门 ，使精馏塔正常运行后 ，开始自整定操作。
*步：副调理器CF参数改0 ，取消外给定功效为单回路功效 ，在手动状态下 ，设定系统正常时的事情压力值 ，然后投自动 ，起动自整定 ，仪表执行位式调理 ，经2-3次振荡后自整定结束 ，将M5参数改成M5=0 ，即系统取消积分作用改成比例微分（PD）调理 ；CF参数改成CF=8 ，具有外给定功效后开始下一步操作。
第二步：主调理器在手动状态下设定值 ，给定值为系统正常运行时的温度值 ，然后投自动、起动自整定结束即可。
在系统调试设运中 ，为避免串级系统的共振效应 ，主回路的输出周期应大于副回路输出周期的三倍 ，不然主、副回路的波动会相互增进 ，使系统爆发共振现象 ，避免共振的步伐是改变输出周期CtL参数值。
三、串级调理系统投入前的准备事情 ①检测点位置是否合理和丈量元件的装置质量直接影响着自动调理系统的投入和正常运行。
②传感器的选择：AI主调理器温度输入可直接接纳热电阻、热电偶无需接纳变送单位。AI副调理器输入信号必经接纳变送输入 ，因外给定与丈量输入是同一个标度。
③正常运行中 ，温度的变革规模很小 ，为提高丈量的灵敏度 ，应凭据各测点温度变革规模确定,温变的量程规模 ，特别是作为副调理器的输入由为重要。
④具有流量控制的副回路应注意流量信号的恒定性。由于许多流量控制副回路在低负荷下运行 ，此时主调理器输出微小的变革就会造成流量大幅度的波动 ，使调理品质变坏。需要经常在小流量下事情其流量副回路应加开方器为好。恒定性好流量信号可不必开方器。
⑤调理阀门是直接受调理器的控制信号去调理的工具 ，调理机构保存的问题较多 ，往往被人们忽视 ，如选型、流量特性对负荷变革的适应性 ，在系统正常运行时调理阀的开度一般应在40%-70%规模内 ，满足负荷变革的平衡 ；其它如泄漏 ，机械性能等都将直接影响调理品质。
四、总结 拟定串级调理时遵循一定的原则 ，凭据工艺条件 ，合理配置传感器 ，找出主要滋扰源 ，主副调理协作好 ，就会有好的调理效果。
参考文献：
（1） 石油化工自动控制设计手册 1999
（2） 热工仪表自动化 1982
（3） AI人工智能工业调理器使用说明书V6.5
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