1稳态运行 用户的用气量无变化时,气压p稳定而无变化,反馈信 号与目标信号近乎相等X ,PID的调节量ΔPID 段;变频器的PID功能有效时,有哪些功能将发生变化? 2用气量增加 当用气量增大时,储气罐的压力p有所下降,反馈信号 PID为“+”,变频器的输出频率f 上升,压力回复,如图11中之t 当压力p由于电动机转速的升高而恢复到目标值时,PID的调节量减小为0Δ PID =0,变频器的输出频率f 和电动机的转速n 3用气量减小当用气量减少时,储气罐的压力上升,反馈信号X 增大,合成信号X 则减小,PID产生负的调节量ΔPID 下降,压力又开始回复,如图11中之t 当压力大小由于电动机转速的降低而重又回复到目标值时,系统恢复稳定运行,如图11中t 以后的情形。问题11 闭环控制时,频率显示总在变化是正常现象吗? 变频调速问答(十二) 文/宜昌市自动化研究所张燕宾 a用气量 b压力 c调节量 d频率 图11恒压供水的正常工况 变频器的PID控制(下)电气时代2006年第3期|127 EA 产品与技术 理论&知识 闭环控制时,频率显示总在变化这是正常现象。如上述, 由于用户的用气量是不断变化的,实际压力也随之变化。为 了保持压力恒定,就必须不断地通过调整变频器的输出频率 来调节电动机的转速。 所以,当PID功能有效时,应该观察被控量即反馈量, 如压力是否稳定,而并不是看频率是否稳定。 问题12 闭环控制与开环控制能够互相切换吗? 多数变频器的闭环控制与开环控制之间,是可以通过外 接输入端子的状态来进行切换的,如图12所示。 图12所示是瓦萨CX系列变频器的情形,其切换用的外 接输入端子是固定的,为16号端子DIB6。当DIB6处于“ON” 状态图中的KA2闭合时,PI功能无效。 问题13 闭环控制时,怎样控制电动机的起动? 某些拖动系统在刚起动时,反馈信号为“0”。和目标信 号之间的偏差值ΔX很大,由PID运算出的调节量Δ PID 大。结果,电动机将很快升速,有可能导致因过电流而跳闸。针对这种情况,处理方法有以下几种: 1在起动过程中切换成开环控制 以瓦萨CX系列变频器为例,如图12所示。 将端子8DIA1预置为“起动—停止”控制端,由继电器 KA1控制:KA1闭合时起动,KA1断开时停止。 将端子16DIB6预置为“PID有效选择”控制端,由继 电器KA2控制:KA2断开,PID功能有效;KA2闭合,PID 功能无效。 在外接输出端子中,将端子“21、22、23”预置为“输 出频率监控值”频率到达,则当变频器的输出频率到达预置 值后,内部继电器RO1动作。 其工作过程是:起动时,KA1动作,电动机因DIA1得到 信号而起动,继电器KA2处于断电状态,其常闭触点使PID 功能无效,电动机的起动过程由加速时间控制;当电动机已 经起动起来,变频器的输出频率到达预置的“监控值”时,内 部继电器RO1动作,输出端子“22-23”闭合,继电器KA2 线圈得电,其常闭触点断开,PID功能有效,变频器转为闭环 运行。电动机的加、减速由PID调节功能进行控制;同时,继 电器KA2的常开触点闭合,使KA2线圈保持通电自锁。 2有的变频器设置了专用于PID控制时的加、减速功能 举例如下: 1安川CIMR-G7A系列变频器 方法一,预置PID加、减速时间:功能码b5-17用于预 置“PID指令用加减速时间”。这样,当PID功能有效时,其加、减速时间将由b5-17功能独立决定。 方法二,由外接端子进行控制:通过功能码H1-01~ H1-10,将外接输入端子中任选一个端子预置为“34”,则“PID软起动”功能有效,电动机将自行软起动。这时,b5- 17功能将失效。 2丹佛士VLT5000系列变频器由功能码439预置“工艺PID起动频率”,则变频器在起动时,将按开环运行方式起 动,直至上升到“工艺PID起动频率”后,才自动转为闭环 控制。EA 收稿日期:2006.01.19 图12电动机的起动控制 6+24V8DIA1 16DIB6 1+10V 2UinX 3GND4Iin+ 5Iin- RP传感 KA1KA2 PID 有效 选择 2122 23 R01 KA2 KA1 KA2上接第124页 改造前,爆一次熔断器的情况经常发生,并连续烧损电压互感器4只、避雷器爆炸5只,母线因此类故障停电4次。 实施开关柜改造后,已运行2年多,至今未再发生电压互感器 烧损事故,达到了预期的效果。EA 收稿日期:2005.11.02 图2改造后电压互感器柜的接线 母线室 避雷器 熔断器 互感器