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      彈簧機(jī)之送線架變頻器內(nèi)藏PID功能在閉環(huán)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用(1)
      來源:本站時間:2011/12/10 14:48:02

      1 引言
      交流變頻調(diào)調(diào)速技術(shù)以其卓越的調(diào)速性能、顯著的節(jié)電效果以及在國民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的廣泛適用性,已被公認(rèn)為是一種最有前途的調(diào)速方式。在能源日益緊張的今天,變頻器作為交流調(diào)速的一種主要手段,在工業(yè)生產(chǎn)中取得越來越廣泛的應(yīng)用。本文介紹的閉環(huán)恒壓供水系統(tǒng)采用三墾SAMCO-vm05型變頻器實(shí)現(xiàn),詳細(xì)敘述了其實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制的內(nèi)藏PID功能主要參數(shù)設(shè)置及閉環(huán)調(diào)試方法。

      2  閉環(huán)供水系統(tǒng)的原理
      該閉環(huán)系統(tǒng)應(yīng)用于工廠的生產(chǎn)用水,其目的是向車間提供連續(xù)的水壓穩(wěn)定的水。圖1是供水系統(tǒng)框圖。它主要由變頻控制箱、超壓排流閥、液位傳感控制器、壓力傳感器等組成。
      系統(tǒng)中,1#泵為恒速泵,2#泵為變頻調(diào)速泵。正常工作時,由1#泵抽取河水,經(jīng)凈化后直接供生產(chǎn)車間,由于1#水泵供水量總大于車間用水量,因此設(shè)置了超壓排流閥,當(dāng)管道水壓超過設(shè)定水壓時,排流閥開始工作,多余的凈化水被排到水池中,當(dāng)水池水位到達(dá)水位上限時,系統(tǒng)控制1#泵停機(jī),同時啟動2#泵,由變頻器控制2#泵向車間供水,當(dāng)水池水位下降到水位下限時,2#泵停止工作,1#泵啟動運(yùn)行,如此循環(huán)。

       

      圖1 閉環(huán)恒壓供水系統(tǒng)框圖


      3  變頻器閉環(huán)控制
      變頻器用于2#泵的控制,即在抽取水池水時,根據(jù)用水管網(wǎng)壓力的變化,通過變頻器實(shí)現(xiàn)自動跟蹤來調(diào)節(jié)水泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速,保持用水管網(wǎng)壓力穩(wěn)定。三墾通用變頻器SAMCO-vm05為用戶實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制提供了內(nèi)藏的PID功能,它能將外部變送器輸入的模擬信號(4~20mA、0~5V、0~10V)反饋輸入到變頻器,并取得與變頻器設(shè)定頻率指令之間的偏差,進(jìn)行P(比例)、I(積分)、D(微分)控制,從而使負(fù)載一側(cè)的動作跟隨指令值的變化而改變。
      3.1 硬件原理
      閉環(huán)控制的硬件原理如圖2所示。壓力傳感變送器將管網(wǎng)水壓信號轉(zhuǎn)變成4~20mA電流信號作為反饋輸入到變頻器的IRF/VRF2端子,外部壓力設(shè)定器將指定的壓力(0~1.0Mpa)轉(zhuǎn)變?yōu)?~10V電壓信號輸入到變頻器VRF1端子。變頻器根據(jù)給定值與反饋值的偏差量進(jìn)行PID控制,輸出頻率控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速,從而使系統(tǒng)處于穩(wěn)定的工作狀態(tài),管網(wǎng)水壓保持恒定。
      3.2 閉環(huán)控制的相關(guān)功能代碼與參數(shù)


      圖2閉環(huán)控制的硬件原理圖


      變頻器的功能參數(shù)很多,這里只介紹與PID閉環(huán)控制相關(guān)的參數(shù)設(shè)置,需要說明的是SAMCO-vm05型變頻器內(nèi)部PID控制采樣周期Ts為10ms。
      Cd071=3  內(nèi)藏PID控制模式
      Cd120=5  反饋信號為4~20mA電流輸入
      Cd002=3  給定信號為0~10V電壓輸入
      Cd122=0.00~100.00  PID控制比例增益
      Cd123=0.00~100.00  PID控制積分增益
      Cd124=0.00~100.00  PID控制微分增益
      Cd125=1~500  反饋輸入濾波時間常數(shù)
      3.3 設(shè)定值和反饋值的頻率變換
      在利用外部模擬信號作為設(shè)定值或反饋值時,輸入模擬信號最小值(0V或4mA)時頻率(偏置頻率)和最大值(5V或10V或20 mA時的頻率(增益頻率)

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