PID控制又称比例微积分控制,是一种闭环控制。
一种典型的PID控制应用电路
1.PID控制参数设置
参数及设置值
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说 明
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Pr.128=20
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将端子4设为PID控制的压力检测输入端
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Pr.129=30
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将PID比例调节设为30%
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Pr.130=10
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将积分时间常数设为10s
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Pr.131=100%
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设定上限值范围为100%
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Pr.132=0
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设定下限值范围为0
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Pr.133=50%
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设定PU操作时的PID控制设定值(外部操作时,设定值由2-5端子间的电压决定)
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Pr.134=3s
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将积分时间常数设为3s
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2.端子功能参数设置
参数及设置值
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说 明
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Pr.183=14
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将RT端子设为PID控制端,用于启动PID控制
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Pr.192=16
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设置IPF端子输出正反转信号
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Pr.193=14
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设置OL端子输出下限信号
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Pr.194=15
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设置FU端子输出上限信号
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3.操作运行
设置外部操作模式。设定Pr.79=2,面板“EXT”指示灯亮,指示当前为外部操作模式。
启动PID控制。将AU端子外接开关闭合,选择端子4电流输入有效;将RT端子外接开关闭合,启动PID控制;将STF端子外接开关闭合,启动电动机正转。
改变给定值。调节设定电位器,2-5端子间的电压变化,PID控制的给定值随之变化,电动机转速会发生变化,例如给定值大,正向偏差(ΔX>0)增大,相当于反馈值减小,PID控制使电动机转速变快,水压增大,端子4的反馈值增大,偏差慢慢减小,当偏差接近0时,电动机转速保持稳定。
改变反馈值。调节阀门,改变水压大小来调节端子4输入的电流(反馈值),PID控制的反馈值变化,电动机转速就会发生变化。例如阀门调大,水压增大,反馈值大,负向偏差(ΔX
PU操作模式下的PID控制。设定Pr.79=1,面板“PU”指示灯亮,指示当前为PU操作模式。按“FWD”或“REV”键,启动PID控制,运行在Pr.133设定值上,按“STOP”键停止PID运行。
变频器程序控制电路图及参数设置
程序控制又称简易PLC控制,它是通过设置参数的方式给变频器编制电动机转向、运行频率和时间的程序段,然后用相应输入端子控制某程序段的运行,让变频器按程序输出相应频率的电源,驱动电动机按设置方式运行。三菱FR-A500系列变频器具有程序控制功能,而三菱FR-A700系列变频器删除了该功能。
一个常见的变频器程序控制运行电路
1.程序参数设置
程序运行参数图
设置Pr.79=5,让变频器工作在程序控制模式;
设置Pr.200=1,将程序运行时间单位设为时/分;
设置Pr.201~Pr.206,具体设定值及功能见下表。
参数设定值
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设定功能
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Pr.201=1,20,1:00
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正转,20Hz,1点整
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Pr.202=0,0,3:00
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停止,3点整
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Pr.203=2,30,4:00
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反转,30Hz,4点整
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Pr.204=1,10,6:00
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正转,10Hz,6点整
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Pr.205=1,35,7:30
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正转,35Hz,7点30分
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Pr.206=0,0,9:00
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停止,9点整
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2.程序运行控制
将RH端子外接开关闭合,选择运行第1程序组(Pr.201~Pr.210设定的参数),再将STF端子外接开关闭合,变频器内部定时器开始从0计时,开始程序运行参数曲线工作。当计时到1:00时,变频器执行Pr.201参数值,输出正转、20Hz的电源驱动电动机运转,这样运转到3:00时(连续运转2h),变频器执行Pr.202参数值,停止输出电源,当到达4:00时,变频器执行Pr.203参数值,输出反转、30Hz电源驱动电动机运转。
当变频器执行完一个程序组后会从SU端输出一个信号,该信号送入STR端,对变频器的定时器进行复位,然后变频器又重新开始执行程序组,按程序运行参数曲线工作。若要停止程序运行,可断开STF端子外接开关。变频器在执行程序过程中,如果瞬间断电又恢复,定时器会自动复位,但不会自动执行程序,需要重新断开又闭合STF端子外接开关。
变频器主电路组成部分及变频器的主电路图
变频器的主电路包括三相整流电路、上电电路、电抗、储能滤波电路、直流制动、IGBT逆变电路,其中上电电路由上电接触器和充电电阻组成,与直流电抗一起起着在对电容C1、C2限流充电的作用,充电完成后,上电接触器吸合,短接充电电阻,变频器开始进入待机工作状态。
IGBT逆变电路由6个IGBT组成,直流制动电路则是在负载电动机因超速产生发电时,提供电动机的发电电能向直流制动电路的回馈通路,起到电动机制动的作用。(小功率的机型往往内置制动电路,大功率的机型则选择外接制动电路)
变频器的控制电路包括开关电源、驱动电路、检测电路(电流、电压、温度、故障、检测)、操作控制电路和其他基本电路。
1)开关电源
大家从图上可以看到,开关电源从滤波电路前端(红色标记的两点)取得直流电压,经过直流-交流-直流转变后,得到需要各个模块需要的稳定的直流电。
2)驱动电路
控制电路输出的6路脉冲信号进入驱动电路(红色标记处),经过光耦的隔离和功率放大后,驱动IGBT,从而达到我们的控制开关效果,将直流逆变成我们们需要的三相交流电压
3)电流、电压、温度检测、OC故障检测
上图中只有电流检测采样电路(红色标记处),从主电路的直流回路取得电压检测信号,用于电压显示、过、欠电压报警和停机保护;
从输出UVW三相串接互感器,(http://www.dgzj.com/ 电工之家)用于变频器在正常工作过程中的电流、输出控制、过载报警和停机保护;温度检测单元主要安装在散热片上,检测逆变功率模块的温度变化、异常温度报警和停机保护,并控制散热风扇的运转;驱动电路还带有IGBT的故障检测功能,当逆变IGBT工作异常时,产生OC信号并报警和停机保护。
4)操作控制电路
变频器的控制端子内部电路(包括辅助电源、数字、模拟输入、输出电路)、操作显示面板,对变频器完成起动、停止、通讯等控制功能。
5)其他基本电路
上述的3)4)的采样和控制信号最后都会输入核心控制电路,由核心控制电路将信号经过程序的集中处理后,输出驱动、控制信号。
变频器的整机电路框图
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