第三章《变频器工程应用》(修改版)分解.ppt

主讲人：王兆义 第三章：变频器工程应用 3.1 变频器PID应用 变频器PID应用主要应用在过程控制中，如恒压供水控制、恒压供气控制、恒温控制等。变频器控制什么量，就由传感器将什么量转化为电信号，这个电信号和给定信号在变频器内进行比较，比较的差值控制变频器的输出频率，来控制电动机的转速，使变频器的控制量保持恒定。 第三章：变频器工程应用 3.1.1 富士G11S变频器PID控制 富士G11S变频器，驱动7KW电动机，拖动水泵恒压供水，PID控制，压力表量程1MPa,输出电流4~20mA,要求管道中压力为0.6MPa。 1.控制电路 第三章：变频器工程应用 2.需要解决的问题：1）反馈端子的确定； 2）目标信号给定端子的确定； 3）目标信号的给定值为多少； 4）PID控制端子的确定； 5）P、I、D参数的选取。 上述5项都要通过变频器的功能码进行预置。 下面根据富士变频器的流程图分析参数的选择及设置情况。 第三章：变频器工程应用 第三章：变频器工程应用 3.功能参数 E01=20(X1端子有效，OFF,PID有效) E02=11（ X2端子有效，OFF,F01设定目标值。 F01=1（模拟电压端子设定目标值） H20=1（PID正动作） H21=1（C1端子为反馈端子，并正动作） H22，P增益，0.01～10.0倍； H23，I积分时间，0.01～3600s H24，D微分时间，0.01～10.0s； 现场调试决定, H25，PID反馈滤波，0.0～60s 见下图 第三章：变频器工程应用 PID控制特性： PID控制特性见右图；负载反映特性见下图。 第三章：变频器工程应用 第三章：变频器工程应用 4. PID控制目标量选择 1）反馈信号和给定信号量纲相同 如给定信号为0~10V,反馈信号也为0~10V，则给定信号和反馈信号相同。 如压力表量程为1MP，给定压力为0.6MP，则反馈信号为6V，给定信号也为6V。 2）反馈信号和给定信号量纲不同 如给定信号为0~10V,反馈信号为4~20mA，则给定信号和反馈信号以总量程的%比计算。 如本例中压力表量程为1MP，给定压力为0.6MP，反馈信号为总反馈信号的60%，则给定信号也为总给定信号的60%，即6V。 第三章：变频器工程应用 3）反馈信号和给定信号量纲不同，反馈信号和变频器设置起点不同 如反馈信号为4~20mA，变频器反馈端子为0~20mA，反馈信号的4mA起始电流对变频器来说应算为有效电流。计算时将反馈信号4~20mA当做0~20mA看待。 如西门子变频器，反馈端子为0~20mA，反馈信号为4~20mA，压力表量程为1MP，给定压力为0.6MP， 则反馈电流为4+（20-4）x60%=13.6mA，折算到反馈端子为13.6/20mA=68%，则给定电压为10V的 68%，即6.8V。 第三章：变频器工程应用 3.3 西门子440变频器PID应用 3.3.1 变频器的访问级 第三章：变频器工程应用 3.3.2 PID控制参数设置 如同其它变频器一样，要想完成某项具体的控制工作，必须要修改一些相应的参数。怎样才能把相关的参数找出来，进行修改预置，同样是一件细致的工作。一些简单的控制，需要修改的参数较少，通过参数访问级和参数表就能解决。一些复杂应用，就要借助变频器的功能框图和参数数表中的提示，在读懂功能框图的前提下，进行参数设置。 第三章：变频器工程应用 1.PID控制在恒压供水中的应用框图 第三章：变频器工程应用 在上图中，PID切换还没有确定。查手册，P2200为PID切换参数，P2200=1，变频器自动为PID控制，也可以设置为外端子控制。P2200=722.1，数字端子2有效，当该端子闭合，变频器PID控制。 数字端子2在参数表中并没有PID切换功能，是通过将代表数字端子2的功能代码P0702设置为P0702=99，99为将该端子的功能“参数化”，该端子参数化后可以命名新的功能。 P2200=722.1，就是将数字端子2命名为新的功能“PID切换”。 第三章：变频器工程应用 2.电路连接 选用0～10V压力传感器，反馈信号接于模拟输入端子AIN2的10、11之间，设定信号用4.7k电位器，接于模拟输入端子AIN1的1、3、4之间，要把2、4、11端子连接一起（模拟输入公共端）。 数字输入端子DINI为运行控制，DIN2为PID切换。 第三章：变频器工程应用 3.参数选择 为访问PI调节器参数，先设过滤参数：P0003=2(访问标准和扩展级)，P0004=22(选择PI调节器控制参数群)， P2200=1,变频器PID控制(也可以用一个多功能输入端子来控制PID切换，如设P0702=99，P2200=722.1，DIN