ATV71 PID功能详解及举例.doc

ATV71 PID功能详解及举例 TSC(Technical Service Center) China 目录 1 概述 3 2 PID的定义 4 3 ATV61设置前的准备步骤 6 4 如何启动ATV61的PID功能 6 4.1 简单启动和PID宏 7 4.1.1 PID调节宏的输入输出端子定义： 7 4.2 在【1.7应用功能】中启动PID功能 9 5 PID的基本参数和高级功能 9 5.1 PID的基本参数 9 5.1.1 PID反馈分配 10 5.1.2 PID反馈最大值和PID反馈最小值 12 5.1.3 PID给定最大值和PID给定最小值 12 5.1.4 内部PID给定分配 13 5.1.5 PID误差求反 13 5.1.6 PID比例增益，积分增益和微分增益 13 5.1.7 PID最大输出速度和最小输出速度 13 5.2 PID高级功能 14 5.2.1 PID积分重设 14 5.2.2 预测速度及预测速度给定系数 14 5.2.3 手/自动分配 14 5.2.4 手动给定 15 6 快速调试PID流程 15 6.1 如何调整PID的比例积分增益 15 6.2 快速调试流程 17 6.2.1 在恒压供水系统中使用PID调节供水恒压 17 压力变送器:4～20mA信号，压力范围：0～16 kg/cm2 17 6.2.2 空调房间的温度自动控制 18 温度传感器信号：4～20mA 温度范围：5～50 ℃ 18 概述 ATV61变频器具有PID功能, 变频器可依据测量仪表的测量值对电机的速度进行调节，实现对工艺参数的自动控制，本文将对Atv61的PID功能进行详细的讲解，其中包含了PID的基本理论，并使用调试实例来演示PID的实际调试步骤。 PID的定义 PID算法是一种基于反馈的，在工程实际应用最为广泛的P (Proportional) 代表比例控制，I（Integral）代表积分控制，D（Derivative）代表微分控制。 比例（P）控制 比例控制是一种最简单的控制方式。其控制器的输出与信号成比例关系。当仅有比例控制时系统输出存在稳态误差（Steady-state error）。 积分（I）控制 在积分控制中，控制器的输出与信号的积分成正比关系。对一个自动控制系统，如果在进入稳态后存在稳态误差，则称这个控制系统是有稳态误差的或简称有差系统（System with Steady-state Error）。为了消除稳态误差，在控制器中必须引入“积分项”。积分项对误差取决于时间的积分，随着时间的增加，积分项会增大。这样，即便误差很小，积分项也会随着时间的增加而加大，它推动控制器的输出增大使稳态误差进一步减小，直到等于零。因此，比例+积分(PI)控制器，可以使系统在进入稳态后无稳态误差。微分（D）控制 在微分控制中，控制器的输出与信号的微分（即误差的变化率）成正比关系。自动控制系统在克服误差的调节过程中可能会出现振荡甚至失稳。其原因是由于存在有较大惯性组件（环节）或有滞后(delay)组件，具有抑制误差的作用，其变化总是落后于误差的变化。解决的办法是使抑制误差的作用的变化“超前”，即在误差接近零时，抑制误差的作用就应该是零。这就是说，在控制器中仅引入“比例”项往往是不够的，比例项的作用仅是放大误差的幅值，而目前需要增加的是“微分项”，它能预测误差变化的趋势，这样，具有比例+微分的控制器，就能够提前使抑制误差的控制作用等于零，甚至为负值，从而避免了被控量的严重超调。所以对有较大惯性或滞后的被控对象，比例+微分(PD)控制器能改善系统在调节过程中的动态特性。 检查变频器是否与订货的型号相符，同时检查在运输中是否损坏 检查变频器的电压与供电电压相符 切断进线开关，连接好电源进线 连接好逻辑输入线 测量外部模拟量输入（例如压力传感器）的值，正确后接入AI2（可以是4～20mA电流或0～10V电压），或接入AI1（只能是0～10V电压） 如果使用扩展IO板，安装好IO扩展板后，接好AI3+/AI3-(只能是4～20mA电流)，或AI4（可以是4～20mA电流或0～10V电压）的接线 如何启动ATV61的PI