過程控制工程師應(yīng)該關(guān)注PID參數(shù)整定和控制方案設(shè)計(jì)。強(qiáng)調(diào)通過操作分析發(fā)現(xiàn)問題，通過理解設(shè)計(jì)意圖和操作思路分析問題，并用簡(jiǎn)單、有效、規(guī)范的方法解決問題。這些方法主要是順控、PID整定和復(fù)雜控制。那么PID控制和APC先進(jìn)控制哪個(gè)行？概括起來就三句話：PID行的，APC一定行；APC行的，PID不一定行；PID不行的，APC也不一定行。
PID行的，APC一定行
PID的強(qiáng)項(xiàng)在單變量強(qiáng)因果關(guān)系的控制中。本質(zhì)上PID也是基于模型的控制，都是用控制器的模型和被控對(duì)象的模型組成閉環(huán)系統(tǒng)，APC也是用控制器的模型和被控對(duì)象的模型組成閉環(huán)系統(tǒng)。因?yàn)镻ID是簡(jiǎn)單的三參數(shù)線性控制器，所以使用多參數(shù)的線性APC完全能替代PID進(jìn)行控制。而且APC的多參數(shù)控制器能對(duì)高階控制器進(jìn)行有效控制。所以PID行的，APC一定行。
為什么過程控制的工藝參數(shù)95%都用PID呢？主要是因?yàn)镻ID的成本比較低，實(shí)施比較容易。有棗沒棗打三竿，只要是控制就先用PID試試，結(jié)果效果差不多，其他算法就沒有機(jī)會(huì)了。如果PID的控制效果達(dá)不到控制要求，才會(huì)嘗試新算法。但是大多數(shù)新算法都沒有得到普及應(yīng)用。APC算法消耗的資源更多，執(zhí)行周期更慢，有時(shí)候這也是APC的一個(gè)不足之處。
APC行的，PID不一定行
APC除了單變量的強(qiáng)因果控制問題可以媲美PID外，它最重要的是多變量協(xié)調(diào)的能力。一個(gè)PID好比一個(gè)操作工。如果用的好，一個(gè)操作工可以勝任班長的工作，但是一個(gè)裝置很復(fù)雜、流程很長、耦合嚴(yán)重時(shí)必須要有一個(gè)協(xié)調(diào)全局的技術(shù)員。這個(gè)技術(shù)員就是APC。這也是為什么APC最早在煉油、石化行業(yè)流行的原因。APC在工業(yè)界逐漸成為主流控制技術(shù)還有兩個(gè)原因：①APC降低了多變量控制的難度，使得工藝工程師可以從事多變量控制的工作，因?yàn)锳PC使用統(tǒng)一的模型結(jié)構(gòu)降低了多變量控制方案設(shè)計(jì)的難度；②APC以一種工業(yè)界能聽懂的方式闡述控制算法，而且還解決了很復(fù)雜的控制問題。
但是……
PID不行的，APC也不一定行
在實(shí)際工作中使用PID的效果有時(shí)候達(dá)不到控制要求。如果是單變量強(qiáng)因果關(guān)系，往往通過PID參數(shù)整定就能解決問題。通過參數(shù)整定，PID不行可以變行。APC往往也能行。如果是因?yàn)榭刂品桨覆缓侠?，通過PID參數(shù)整定也解決不了。如果不理解設(shè)計(jì)意圖和操作思路，簡(jiǎn)單使用APC的效果往往也不理想。這才是常見的PID不行，APC也不行的情況。當(dāng)控制問題是一個(gè)真正多變量變約束優(yōu)化控制問題時(shí)，是PID不行，APC行的情況。當(dāng)然了如果是設(shè)備或者工藝有問題，連工藝專家都不知道如何操作，PID不行，APC一定也不行。
工具只是手段不是目的。學(xué)了工具，而陷入工具自身，卻不能顧及工具的用途，是為特定目標(biāo)或目的服務(wù)的，特別是對(duì)工具的局限和適用邊界，無意識(shí)甚或陷入到無邊際的泛化遐想之中。
是目標(biāo)目的及對(duì)象特性、要求決定了工具的選擇，而不是反過來。管理、順控、程序和PID、ARC、APC都是過程控制解決控制問題的工具，減少人的操作干預(yù)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化才是過程控制的目的。
作者：馮少輝博士
