Настройка ПИД регулирования преобразователей частоты С100/С200
ПИД - регулятор преобразователя обнаруживает физическую величину (значение обратной связи) через датчик на управляемом объекте и сравнивает это значение с требуемым значением системы. При обнаружении расхождении между этими значениями, ПИД –регулятор устраняет это расхождение.
Группа F6, параметры ПИД-регулятора
Единицы: настройка функции
0: Замыкание 1: Размыкание
Десятые: выбор входного сигнала ПИД-регулятора
0: Автоматически
1: Вручную через многофункциональный вход
Сотые: не используются
Тысячные: не используются
0: Потенциометр на панели управления
Значение ПИД-регулятора задается с помощью потенциометра на панели управления.
1: Настройка через цифровой вход
Значение ПИД-регулятора задается путем ввода требуемого значение в параметре F6.03.
2: Не используется
3: Не используется
4: AVI
Требуемое значение задается внешним сигналом напряжения на входе AVI (0-10В).
5: ACI
Требуемое значение задается внешним токовым сигналом I (0-20 мА).
6: Импульсный сигнал
Требуемое значение задается внешним импульсным сигналом.
7: AVI + ACI
Требуемое значение представляет собой алгебраическую сумму значений на входах AVI и ACI.
8: ACI – ACI
Требуемое значение представляет собой алгебраическую разницу значений на входах AVI и ACI. Если AVI ACI, то результат приравнивается к нулю.
9: Мин. значение (AVI, ACI)
Принимается меньшее из значений на входах AVI и ACI.
10: Макс. значение (AVI, ACI)
Принимается большее из значений на входах AVI и ACI.
В этом параметре задается требуемое значение (в вольтах) при настройке через цифровой вход (F6.01=1).
При настройке этого параметра для закрытого водяного контура необходимо учитывать отношение между диапазоном манометра и его сигналом обратной связи.
Формула расчета:
Настройка через цифровой вход = 10В / диапазон манометра требуемое значение давления.
Пример: если диапазон манометра 12 МПа, а требуемое значение давления 6 МПа, то настройка через цифровой вход будет 6В (а не 5).
Если значение обратной связи не согласуется с фактическим требуемым значением, то значение следует отрегулировать в этом параметре.
0: Положительная
Максимальное значение обратной связи соответствует максимальному входному сигналу.
1: Отрицательная
Максимальное значение обратной связи соответствует минимальному входному сигналу.
Рисунок 1 - Выбор полярности сигнала обратной связи
Пропорциональная компонента, P, определяет отношение между скоростью отклика и стабильностью. Чем выше значение Р, тем выше скорость отклика, но тем ниже стабильность.Слишком низкое значение Р может привести к запаздыванию отклика.
Интегральная компонента, Ti, определяет отношение между скоростью изменения выходной частоты и стабильностью. Выполняется интегрирование выходного значения в соответствии с отклонением для компенсации отклонения между значением обратной связи и заданным значением. Слишком высокое значение Ti может привести к запаздыванию отклика. Чем меньше постоянная времени, тем быстрее отклик, но тем больше отклонение.
Дифференциальная компонента, Td, определяет отношение между скоростью изменения выходной частоты и стабильностью и реакцию на резкое отклонение. Чем выше значение Td, тем быстрее восстанавливается отклонение, вызванное пропорциональной компонентой, однако, слишком высокое значение Td может привести к нестабильности. И наоборот, чем ниже значение Td, тем медленнее восстанавливается отклонение, вызванное пропорциональной компонентой. Если F6.08=0.0, дифференцирование не выполняется.
Шаг.1 Производим подключение согласно рис.1:
Рисунок 2 - Схема соединений
- питание сети 380В на клеммы R,S,T
- двигатель на клеммы U,V,W
- для датчика с выходным сигналом 4…20 mA ставим перемычку между клеммами GND и COM (клемма COM любая)
- питание датчика (1) на клемму +24V, сигнал (3) на клемму ACI см. рис.2, вывод общий (GND) датчика на общий (GND) ПЧ.
Рисунок 3 - Схема подключения датчика (в качестве примера, на других датчиках
используемые контакты могут быть под другими номерами)
Шаг 2. Сбрасываем настройки на заводские:
- вводим для функции F3.01 параметр 1
- далее проверяем параметры F0.00=1, F0.01=1, F0.03=50, F0.04=0(если они отличны от указанных, тогда меняем)
Шаг 3. Вводим параметры датчика:
- функция 5.02=4 (mA)
- функция 5.03=20 (mA)
Шаг 4. Проверяем сигнал с датчика:
- смотрим функцию Fd12, есть ли показания токовый петли
Шаг 5. Настраиваем параметры ПИД регулирования:
- активируем ПИД регулирование функция F6.00=01
- определяем канал уставки (пути передачи данных ) ПИД регулятора функция F6.01=1 (настройка через цифровой вход, задается параметром F6.03)
- F6.05 Выбор полярности обратной связи ПИД-регулирования: значение «01» – положительная полярность.
- определение канала (пути) обратной связи F6.02=5 (сигнал 4…20 mA – внешний ток ACI)
- задаём уставку ПИД регулятора F6.03=0…10 (подбирается опытным путем, например: если мы зададим уставку F6.03=5 тогда работа ЧП начнется если обратная связь менее 12 mA)
- Значения других параметров оставляются по умолчанию. Соответствующие режимы ожидания и другие операции необходимо изменить в зависимости от фактических условий и требований.
Примеры настройки каждого усиления
Настройка Пропорционального Усиления:
Начните работу только с П-составляющей без И- и Д-регулирования.
Сначала, задайте минимальное значение П-усиления и проверьте результат. В зависимости от результата увеличивайте П-усиление постепенно. Повторяйте эту операцию до тех пор, пока не добьетесь хорошего результата. (Вы, также, можете установить максимальное П-усиление и проверить результат. Если в системе нет стабильности, уменьшите П-усиление и проверьте результат. Повторяйте эту операцию...)
Если работа нестабильная, уменьшите П-усиление.
Если устойчивое состояние отклонения приемлемо, вы завершили настройку П-усиления.
Настройка Интегрального Времени:
Начните настройку с установки минимального интегрального времени. Если возникнут
трудности при установке, уменьшите П-усиление.
Если отклонение не изменяется, уменьшите интегральное время. Если в это время
регулирование становится нестабильным, уменьшите П-усиление.
Повторите эту операцию, чтобы установить подходящие параметры.
Порядок настройки каждого параметра ПИД
1.После изменения объекта сигнал слабый: Увеличить Пропорциональное Усиление.
После изменения объекта сигнал быстрый, но нестабильный: Уменьшить Пропорциональное усиление.
2.Объект и обратная связь не становятся одинаковыми: Сократить Интегральное время.
Объект и обратная связь становятся равными после нестабильной вибрации: Увеличить Интегральное время.
3.Даже после увеличения Пропорционального Усиления сигнал все еще слабый: Увеличить Дифференциальную составляющую.
Даже после увеличения Пропорционального Усиления сигнал все еще нестабильный: Уменьшить Дифференциальную составляющую.
Более подробное описание функций ПИД–регулирования приводятся в Руководстве по эксплуатации преобразователей частоты С100/С200.
