基本介紹
- 中文名：迴路性能概述
- 外文名：Loop performance
- 學科：控制工程
重要性,軟體,控制工程,過沖,基準化分析法,如何改進控制迴路性能,
重要性
監控控制迴路在自動化生產，在精煉、造紙、化工、發電等產業都相當重要。監控控制迴路用來控制製程中的特定參數，受控參數可以是溫度、壓力、流量或是液面高度等。例如在生產汽油時，就會有溫度控制器來控制鍋爐溫度。
軟體
有許多軟體可以量測並分析工業設備中控制迴路的性能。對迴路性能的基準測試，並確認改善可能性，是提升工廠穩定性、提升生產量和讓設備安全運行的關鍵因素。
控制工程
控制工程（英語：Control engineering）是有關控制理論研究與套用的一門工程學。控制系統的實現通常基於感測器的使用，它可以測量被控制設備的性能參數，然後收集到的數據以反饋的形式施加到執行器上，使得執行器輸出一定的信號，確保系統工作在預期的狀態。工程師可以設計無需人介入、可以自適應、自動修正誤差的設備系統，這種系統被稱為“自動控制”，例如汽車的巡航定速系統。控制工程在本質上是一個交叉學科，而描述系統行為的數學模型則又是重中之重。
過沖
在信號處理、控制理論、電子學以及數學中，過沖（英語：overshoot），也稱超調，是指信號或者函式超過了預期值，是暫態回響的特性之一。常見於類似低通濾波器的頻帶限制系統中階躍回響階段，通常會跟隨有伴生的振鈴。
尾形克彥的《離散時間控制系統》中，最大過衝量被定義為：“從系統期望回響值計算，回響曲線的最大峰值”。
基準化分析法
基準化分析法（英語：Benchmarking）又稱標竿測試、標竿管理，是指將自己企業的表現指標與業界最佳指標做比較。常見的指標包括品質、時間、花費等。標竿測試通過找出業界中最佳的幾個公司或產品並與自己比較來了解目標公司的表現，並且試圖解釋他者成功的原因。
如何改進控制迴路性能
1、制定合適的過程控制原則：由控制工程師、操作員和維護員來共同制定，主要內容應該包括人員的角色和職責定義、設 定控制迴路性能指標、確定選擇不同控制器配置的標準、基於迴路類型和性能目標確定其調節規則、設定微分控制、濾波控制、串級控制和前饋控制的掃描間隔周 期、制定持續改進的維護方法等等。
2、評估現有的控制迴路性能：可以通過專門的軟體來讀取DCS的資料庫，從而對現有控制迴路情況進行評估，包括採集控制器的輸出信號、設定點和過程測量數據；控制器的回響和迴路趨勢分析等等，然後與前一步設定的性能指標進行對比。
3、找出迴路性能不佳的根本原因：用戶要確定迴路性能不佳是否因為控制器調節、硬體性能或者其他因素造成，然後才能採取正確的改進措施。通過上述的性能評估軟體或者是單迴路診斷調節軟體都可以完成這一步。
4、維修性能不佳的硬體：如果確定迴路性能確實受到硬體影響，那么必須儘快在最近的一次停車大修期間對其進行維修。
5、最佳化控制器性能：如果硬體可靠，用戶則可以根據控制器的動態和靜態特性進行調節，以獲得期望的回響速度或者是容錯性能。
6、實施先進控制策略：如果硬體可靠，而且控制器也進行了調節，還不能達到自己的期望水平，則可以實施先進控制策略。因為常規的反饋迴路調節不能滿足現實生產中的非線性、大滯後特性，所以可進一步採取串級控制、前饋控制、模型預估控制等先進控制技術。
7、長期的性能維護：控制迴路最佳化還是一個長期的過程，必須連續不斷地對迴路的性能情況進行監控，爭取儘早發現問題，然後通過重複之前的6個步驟進行持續改進。
