摘 要：文章介绍通用变频器PID功能组原理，给定方法、及参数的调试和应用案例。 　　关键词：变频器；PID；智" />
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变频器PID控制原理及调试
2014年4期目录
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　　摘 要：文章介绍通用变频器PID功能组原理，给定方法、及参数的调试和应用案例。 中国论文网 /1/view-5406878.htm　　关键词：变频器；PID；智能PID调节仪 　　引言 　　目前，随着我国科学技术、电子技术、计算机网络等高新技术的不断发展，变频器的功能越来越丰富，制造商在开发、制造变频器时，充分考虑到用户需求，设计了多种可供用户选择的功能，其中PID控制技术是过程控制的一种常用方法，在保证系统平稳安全运行方面起着十分关键的作用。 　　1 变频器PID控制工作原理分析 　　1.1 结构原理 　　PID控制属于闭环控制，是指将被控量的检测信号（即由传感器测得的实际值）反馈到变频器，与被控量的目标信号进行比例、积分、微分运算，来调整变频器的输出频率，如尚未达到，则根据两者的差值进行调整，使被控量始终稳定在目标量上，通常适用于流量控制，压力控制及温度控制等，过程控制基本原理框图如下： 　　1.2 PID控制的工作过程 　　以空气压缩机为例，某变频调整系统基本构成如下图所示：图中BP是压力变送器，用以测量储气罐的实际压力。 　　R.S.T为变频器三相电源进线，U.V.W为变频器三相电源出线，+5V为频率设定用电源，VRF、VPF为模拟量输入端子，GND为公共端，RP为频率调节电位器，其中，5V、VFRF、GND构成变频器外部频率给定。 　　空气压缩机变频调速系统的基本要求是保持储气罐压力的恒定，系统工作过程介绍如下。设XT为目标信号，其大小与所需的储气罐压力相对应，XF为压力变送器的反馈信号，则变频器输出频率f的大小由合成信号（XT-XF）决定。 　　如储气罐压力超过目标值，则XF>XT→（XT-XF）<O→变频器输出频率↓→电动机转速↓→储气罐压力P↓→直至与所要求的目标压力相符（XF≈XT）为止，反之，如储气罐压力低于目标值，则XFO→变频器输出频率↑→电动机转速↑→储气罐压力P↑→直至与所要求的目标压力相符（XF≈XT）为止。 　　以上举例说明为PID输出特性为正特性，即当反馈信号大于PID的给定量时，要求变频顺输出频率下降才能使PID达到平衡，如收卷的张力PID控制。 　　PID的负特性指当反馈信号大于PID给定，要求变频器输出频率上升，才能使PID达到平衡，如放卷的张力PID控制。 　　2 PID参数意义 　　2.1 比例增益P 　　决定整个PID调节器的调节强度，P越大调节强度越大，该参数为100表示PID反馈量和给定量的偏差为100%时，PID调节器对输出频率指令的调节幅度为最大频率。 　　2.2 积分时间I 　　决定PID调节器对PID反馈量和给定量的偏差进行积分调节的快慢，积分时间是指当PID反馈量和给定的偏差为100%时，积分调节器经过该时间连续调整，调整量达到最大频率。积分时间越短，调节强度越大。 　　2.3 微分时间D 　　决定PID调节器对PID反馈量和给定量的偏差的变化率进行调节的强度，微分时间是指若反馈量在该时间内变化100%，微分调节器的整定量为最大频率，微分时间越长调节强度越大。 　　3 PID参数调试方法 　　PID调节仪虽然具有自整定功能，但是自整定得到的参数值不一定是最佳值，所以自整定后仪表的控制效果不一定很理想。如不能满足控制系统的精度要求，可通过微调这几个参数的值，使系统达到满意的控制效果。 　　3.1 比例带P的选取 　　由于P的大小直接影响到系统的超调量，过渡时间和稳态误差，因此，P的选取尤为重要，比例带P减小，系统动作灵敏度加快。但偏小，超调量增大，振荡次数增多，调节时间越长。P增大，系统会趋向平稳定，若P太大，会使系统动作缓慢，P的大小与稳态误差呈反比关系。减小比例作用，可减小比例作用，可减小稳态误差，提高控制精度。 　　3.2 积分时间I的选取 　　积分作用指在消除稳态误差，积分时间I与积分作用的强弱是反比关系，I太小积分作用太强，使系统不稳定，振荡次数较多，而I太大对系统性能影响减弱，以至不能消除稳态误差。 　　3.3 微分时间D的选取 　　微分作用能够预测偏差，产生超前校正作用，可以较好的改善动态性能。 　　由以上可以看出，比例作用的快速性，积分作用的彻底性，微分作用的超前性三个参数相互影响相压制约，另外，PID的取值与系统惯性大小有很大关系。因此，很难一次调定，在许多要求不高的控制系统中，微分功能D可以不用，保持变频器的出厂值不变，使系统运转起来，观察其工作情况。如压力下降式上升难以恢复，说明反应太慢，同应加大比例增益P，直至比较满意为止；在增大P后，虽然反应快了，却容易在目标值附近波动，说明系统有振荡，应加大积分时间，直至基本不振荡为止。 　　总之，在反应太慢时，应调大KP式减小积分时间，在发生振荡时，应调小KP式加大积分时间。在某些对反应速度要求较高的系统中，可考虑增大微分环节D。 　　4 结合实际说明PID在恒压供水的应用 　　以英威腾CHF-100A系列变频器为例，要求：PID恒压控制，压力保持2Mpa，用4-20mA，5Mpa电流型压力变送器控制线怎么接，参数如何设置？ 　　答：压力变送器约“+”接变频器“+10V”压力变送器为“-”接变频器“AI2”变频器J16跳线为电流端（I与GND短接）相关参数设置如下表： 　　5 再介绍一下PID调节仪与变频器的连接使用 　　以XMT62X系列智能PID调节器为例，简单的说就是将压力变送器的电流信号先输入到PID调节仪，经内部运算处理后，输出连续约4-20mA调节信号，输出的信号与变频器的控制端子相连，其工作原理与外置电位置一样，不同点就是电位器反馈电压信号，而PID调节仪反馈电流信号，PID调节仪能直观的显示实际值与设定值操作更方便简洁。 　　由上述分析可知，PID控制是用于过程控制的一种常用方法，通过对被控信号与目标信号的差量进行比例，积分微分运算，来调节变频器输出频率，构成负反馈系统，使被控量稳定在目标量上。可广泛用于石化，供暖、供水、冶金、食品、热变换等行业，对温度压力液位流量等参数进行测量，显示精确控制，而且具有通讯功能，能方便的与计算机式PIC联网，实现远程控制。 　　参考文献 　　[1]张燕宾.SPWM变频调速应用技术[M].北京机械工业出版社，2004. 　　[2]黄威，黄禹.变频器的使用与节能改选[M].北京化学工业出版社，2011. 　　[3]英威腾产品说明书 V1.2版.1997. 　　作者简介：石慧利，男，本科，讲师，在中原油田培训中心工作，主要从事电气培训教学工作，两次指导学员参加中石化维修电工技能比赛均获得第一的好成绩。
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摘要: PID设定能利用变频器特有的性能控制水泵类电机做PID调节，不再需要PLC做PID控制；频率屏蔽点设定，可以跳过电机在某一频率时产生的机械共振等。可以应用ABB标准软件中的PID宏，通过调整点击转速实现控制目标。过程给定信号连接到AI1 ...
PID设定能利用特有的性能控制水泵类电机做PID调节，不再需要做PID控制；频率屏蔽点设定，可以跳过电机在某一频率时产生的机械共振等。可以应用ABB标准软件中的PID宏，通过调整点击转速实现控制目标。过程给定信号连接到AI1，反馈信号连接到AI2。也可以用AI1作为速度给定信号，这是PID控制器是旁路状态。PID控制器是否有效有DI3控制（通过设置EXT1和EXT2），DI3=0为PID旁路状态，DI3=1为PID调节状态。控制盘上显示实际速度，实际过程值（比如压力），偏移量。PID刷新时间为24ms。PID相关参数在40组里。选择PID宏在参数99.02里。99.04选择DTC。32.13到32.18用于过程给定信号REF2和变量ACT1与ACT2的监事极限值。可以监视01.12、01.24、01.25、01.26和01.34组14设置RO（输出）、组15设置AO、组96设置扩展模块的AO。这是800的设置，550的手头没有。希望对你有用，呵呵。PFC=pump and fan control。
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三菱FR-F740变频器PID控制的参数如何设置？
添加：不详
&一台三菱FR-F740-3.7K-CH的变频器要用到4-20mA的电流来做PID闭环控制，要设置哪些参数？［答］：需要设置：p127－134、575－577，这些都是与pid相关的参数。　除了要设置127-134,575-577的参数外,还要把Pr.22的参数设为9999以外的值,更重要的是要设一个输入信号启动PID,比如把184(AU)端子设为14,接通这个启动信号才能进入PID控制。
作者：未知 点击：1120次
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VIP公司推荐变频器PID控制原理及调试--《科技创新与应用》2014年04期
变频器PID控制原理及调试
【摘要】：文章介绍通用变频器PID功能组原理,给定方法、及参数的调试和应用案例。
【作者单位】：
【关键词】：
【分类号】：TM921.51【正文快照】：
引言目前,随着我国科学技术、电子技术、计算机网络等高新技术的不断发展,变频器的功能越来越丰富,制造商在开发、制造变频器时,充分考虑到用户需求,设计了多种可供用户选择的功能,其中PID控制技术是过程控制的一种常用方法,在保证系统平稳安全运行方面起着十分关键的作用。1
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&& 西门子430变频器恒压供水PID调节案件的例子
西门子430变频器恒压供水PID调节案件的例子
　　1 引言　　随着电力电子及半自动扼制技术的迅速进展，变频调速技术一天比一天成熟，并以其优良的调速性能和坚强雄厚的扼制功能在各个领域获得了广泛的应用。利用变频调速技术的恒压供水设施由于其高质量的供水品质、牢稳的办公性能以及节省能量物质等长处，到现在为止已经在供水行业获得了存在广泛的应用。　　西门子mm430是一款专门为风机和抽水机预设的变频器，具备浩博的软件设置参变量，可以扩展成功实现多种功能，能够适合各种复杂工况下的需求。经过对mm430的pid参变量设定，可以在不增加不论什么内在设施的条件下，成功实现供水压力的永恒固定，增长供水品质，同时减损能+羭縷伤耗。过去的恒压供水设施，往往认为合适而使用带有模入/模出的可编程扼制器或pid调节器，pid算法编程困难程度大，设施成本高，调整艰难。mm430系列变频器内置的pid功能，可以施行非常准确的pid扼制，不止节约了安装调整时间，还管用的减低了设施成本，是施行此类扼制的首选。　　威英智通企业是专门投身节电技术研讨、节电产品研发的技术型企业。以变更中国高耗电、低速率的目前的状况为己任，为各个领域的用户供给各个方面的节电解决方案，在保障用户正常安全用电的同时，管用节省电能。威英智通的照明和动力节电技术和产品，经过考求与实践，已成功广泛地应用于旅社、商店、超级市场、学院、工矿公司、城市管理工作等各种用电场所。　　2 pid调节的原理　　恒压供水的最后目的就是要使末端压力牢稳在一个压力点上，因为用水量是不稳定时变动的，这就要求供水量要实时尾随用水量变动，并对此做出迅速响应，平常的的开环扼制没有办法满意这一要求，务必认为合适而使用一种迅速响应的闭环扼制办法来成功实现。pid调节是成功实现这种要求的最好办法。　　pid扼制是比例、积分、微分扼制的略称，由于其扼制的牢稳性好，结构简单，参变量调试便捷，在工程扼制中广泛应用。pid调节是依据反馈值与设定值之间的差别，依照预先设定好的比例、积分、微分参变量，半自动计算输出一个最合宜的值来驱动系统办公，因此减损这个差别，直到反馈值与设定值相同，误差为零，也就是使负载最后牢稳在一个办公点上，它是一个半自动跟踪的闭环扼制系统。那里面最关键的是pid参变量的值，这些个参变量是要依据负载响应的特别的性质在在场设置调节的，它是pid扼制的中心，直接关系到整个儿系统能否牢稳办公并达到预先规定的目标。　　3 工程在场的大概情况　　某酒店的生存热水，是由两台11kw的热抽水机供给，这两台泵不论什么时刻只开一台，另一台备用，主要是为客房内的洗浴及灶火供给热水。因为人客冲澡时间的不确认性，酒店务必保障热水在24钟头内充分供应。供抽水机功率的体积是依据热水阀整张纸时的最大热水需要而确认的，同时还留有一定的预设余量。　　因为酒店入住率以及在一天中不一样的时间段热水阀门没可能所有敞开的端由，热水的需要在大部分数时间都没有达到满载荷。在没有采取流量调节前，由于务必满意潜伏的热河运用要求，供抽水机只得一直处于全速运转的状况，骈枝的热水在达到末端后流回蓄热盛水的箱子，白白耗费数量多的能+羭縷；并且对于抽水机和电机来说，因为他们一直是全速运行，机械磨耗相对也会比较严重，出毛病的机率也会有所增多。　　在没有采取恒压扼制前，系统压力很不定。洗浴时的用水是由冷热水管并肩向莲蓬头供给，当两侧冷热水压力相差比较大时，水温很难调节到一个均衡点，并且当热水压力太大时，则会显露出来热水串入冷水管的现象，甚至于有可能烧伤人客，导致严重后果。　　客房内洗浴冷水的压力是由电节点压力计扼制抽水机的启停并合适压力灌来成功实现，出水压力扼制在0.5-0.6mp之间，0.5mp启泵，0.6mp停泵。工频状况热水管末端回水的压力在正常时约为0.7mp左右，晚上无人运用时无上达0.8mp。我们可以看见，只要将热水管的末端压力扼制在0.5mp左右，就可以满意正常运用。　　图1 酒店供水概况图　　4 系统的预设　　依据在场的工况，我们施行如下所述预设。首先，设施要设有切换功能，可以用一台变频器对两电机施行切换变频，以保障一台电机故障后另一台仍可以施行变频办公；其次，为了避免反馈信号显露出来不测事情状况造成设施不可以正常办公，要预设有半自动和手动两种扼制标准样式，半自动标准样式是依据反馈信号半自动调节，手动标准样式是用操作面板bop人为的扼制抽水机转速，以便捷在调整时还是反馈信号故障时运用；额外，设施还要在原来开始工作柜和变频柜之间设有电气互锁尽力照顾，保证不论什么时刻只能有工频或变频一种形式来开始工作电机，以防止不测操作时对变频器导致毁坏；还要有故障报警功能，当电网、电机、抽水机或设施显露出来不测事情状况时，能趁早散发报警，防止更大故障的发生。　　施行pid扼制，一定要有主设定与反馈两路输入，那里面主设定是要达到的目的压力，是依据最后扼制目的需求，在变频器中设定的（参变量p2240），该参变量可以在用户实际需求变样后再次调试；反馈值是经过长程的压力变送器供给，具徒手体操作是在热水管的末端安装一个压力变送器，将压力信号转变为4~20ma的电流信号，而后输出给压力显露仪表，经设定后再输出给变频器。　　主回路电气图如下所述： 　　图2 主回路扼制图　　设施的选型：为了保证变频器办公的安全靠得住，选用15kw的变频器来拖动11kw的电机，这么可以大大的减低故障的发生率，延长设施的运用生存的年限；由于热水管在电机工频时末端的无上压力可达0.8mp，所以挑选压力变送器的量程范围为0~1mp，对应线性输出4~20ma电流信号；挑选一块带输出且可设定的数码显露仪表，以便在设施上指使现时压力，供操作担任职务的人参照，并可以更灵活的对压力信号施行设定；其他空开、接触器等部件则依据电机容积或按跟平常一样规挑选。　　5 参变量设定和设施调整　　5.1 变频器参变量的设定，涵盖操作参变量和pid板块的参变量。　　5.2 系统的调整　　平常的操作参变量经设定后，普通不会有啥子问题，pid参变量的调整需求根据电机和负载的事情状况渐渐改正，一直到压力指使牢稳下来。为了保证供水压力的丰足，将末端压力定在0.55mp，压力变送器对应的电流输出信号为12.8ma，因为变频器默许的扼制信号为电压信号，将其转变为电压信号后输送给变频器，12.8ma占满量程的比例为64百分之百，将参变量p2240设为64，即pid的目的值。　　变频器运行过程中，反馈归来的信号与主设定值施行比较，假如反馈值小于主设定值时，变频器的频率会半自动提高，以增长目的压力；假如反馈值大于主设定值时，变频器的频率会半自动减低，以减低目的压力。　　对于抽水机系统，水量随着泵的转速变动响应很快，没有表面化的落后，这会儿增加微斤两，不为己甚的提早预先推测反倒会导致系统调节的不定。　　额外，因为变频器实际输出的是电子脉冲信号，默许的载波频率为4k，此时电机有尖锐的噪声。增加载波频率会减低最大输出电流，况且增加变频器伤耗。由于实际所选的变频器功率比电机功率大一档，且设施普通办公在低于定额的状况，所以增加载波频率对设施没有太大影响，把p1800改为6k后，电机噪声表面化减低。　　6 节电事情状况测试　　设施调整好后，压力牢稳在0.55mp，电机普通办公在42hz左右，晚上用水量低时最低可降至40hz，用水高峰时电机办公在48hz左右，通过一天工频形式，一天变频节电形式的工做对头比，测得节电率为40百分之百，节电效果显著，设施的投资成本两年内即可收回　　P003=3：进入了所有参变量组。　　P0010=1：进入了电机参变量修正组。　　P：变频器最大的输出电压。（长距离应当思索问题压降问题）。　　P0010=0：退出电机参变量修正组。变频器运行前务必设为0.　　P0702=3：停机为滑停关闭输出。可避免大惯量负载再滋生电逆向冲坏变频器。　　P：反馈为电压时应取0.（为电流时取1，并将DIP开关2号拨为ON）。　　P=10—15：恒压状况下，电机最低转速HZ，以不出水的的速度最佳。　　P1300=2：风机/抽水机类负载扼制特别的性质曲线。开始工作艰难时可取1.　　P：定义压力设定口为P2240。即用P2240参变量值为恒压点设定。当多圈10K电位器设定压力时，P用1、2、3端子设定。　　P2200=1：使变频器为PI闭环办公形式。　　PX：P参变量，一般取0.02-0.08.以实际系统为准。　　PX：I参变量，一般取0.01-0.04.以实际系统为准。　　P2293=10：PI闭环办公时从0升涨到50HZ时的时间，以变频器的功率为准。　　一：接线形式： 　　端子号2#、4#、9# 用导线三点短接。5#、6#短接。5#经起动常开点到8#。8#经1.5k电阻到YTZ-150远传压力计的高端、压力计动端到3#端子、压力计低端到9#端子。 　　二：参变量修正：（其他参变量请咨询后修正） 　　参变量号 参 数 解 释 　　P003=3 进入了所有参变量组。 　　P0010=1 进入了马达参变量组。 　　P 马达定额电压。 　　P0010=0 退出马达参变量组。 　　P1080=10 马达恒压状况下的最低速度10HZ。 　　P1000=21 可以运用面板（升涨/减退）键修正压力永恒固定点。 　　P1031=1 面板设定压力断电时记忆。 　　P1300=2 用抽水机特别的性质曲线。若抽水机起动艰难时用（0）或（1）。 　　P#号端子定义停机为关闭输出、抽水机自由滑停。 　　P2200=1 PI闭环办公允许。 　　P 定义P2240为永恒固定点设定值。 　　P 闭环P参变量、为波幅调节。（以实际系统确认）。 　　P 闭环I参变量、为振频调节。（以实际系统确认）。 　　P2293=15 为PI运行时升涨速度。15~20S。 　　P1820= 当改为1时,电机将变更转速方向。 　　三：调整办法。 　　1：将线路接好、参变量修正完后。再将r2266抽调压力计反馈显露，拨动压力计指针起小儿到大时,变频显露也应起小儿到大变动。将指针指到要求压力点时、变频则对应一个显露值为X。 　　X值普通为0~50,对应表全量程。再将X值改正到P2240=X。运行压力偏差用面板微调。 　　例：运用YTZ-150表、全量程6KG，要求恒压3KG时、将粗设P2240=25即可。要求恒压2KG时粗设P2240=17，运行后用面板微调即可。