PID参数整定验证助手

现场 PID 整定的三道坎

现场投运 PID 回路时，工程师常面临三个现实问题：参数整定依赖个人经验，试错过程容易引发工艺波动；在线计算工具在 DCS/PLC 离线环境无法使用；不同人员整定出的参数一致性差，难以追溯和审计。

离线整定与验证的工作流

PID参数整定验证助手将整定算法和经验库完全内嵌在本地，无需联网或下载。它按四步流程工作：

1. 收集初始信息：从用户描述中提取被测变量、回路类型、当前参数和已有实测数据，即使信息零散或表述不专业也能先记录下来。
2. 信息补全：当关键信息缺失时，用通俗语言提示用户补充（例如“你一动它到明显变化中间隔了几秒？这叫滞后时间”），并说明如何通过手动阶跃测试或趋势截图获取数据。
3. 先诊断再整定：先判断问题是参数不当还是阀门黏滞、耦合等硬件问题，避免在错误方向上浪费调试时间。
4. 方法选择与计算：根据回路特性选择算法——允许等幅振荡的回路用 Z-N 临界法或 Cohen-Coon；不允许振荡的用 4:1 衰减法；大滞后温度回路用 IMC/Lambda；无数据时用经验初值库兜底。所有计算通过 pid_tuning.py 完成，输出 Kp、Ti、Td 和推荐控制模式。
5. 预测与记录：用 make_response_plot.py 生成离线 HTML 阶跃响应预测图，供投运前验证；同时提供可填写的整定记录表，包含模型参数、算法、性能评分和变更管理字段。

适用边界与风险提示

• 安全仪表回路（SIS/联锁/紧急切断）不适用，须走正式变更管理流程。
• 不允许剧烈波动的系统（如反应釜、大滞后温度）禁用临界振荡法，改用 4:1 衰减法或经验初值。
• 经验初值仅作保守起步，必须标注“待实测修正”，不能替代现场实测。
• 投运中若出现发散振荡、输出持续限位或工艺波动超限，应立即切回手动。

所有方法均依据 GB/T 44693.2-2024、GB 50093-2013 等现行标准，确保现场可复现、可审计。