PID控制器是目前機(jī)電,冶金,機(jī)械,化工等行業(yè)應(yīng)用最廣泛的工業(yè)控制器。通過變頻器有兩種PID控制方式:一種是變頻器的內(nèi)置PID控制功能,給定的信號通過面板或變頻器的端子輸入,反饋信號反饋給控制端。PID在變頻器內(nèi)部進(jìn)行。調(diào)整以改變輸出頻率;另一種是使用外部PID控制器將給定量與反饋量進(jìn)行設(shè)定,并將其作為控制信號輸出到變頻器的控制端。
PID控制概述
在自動控制中,一般P(比例)、I(積分)、D(微分)不單獨(dú)使用。常使用PI控制、PD控制和PID控制等組合控制方式。
1)PI控制
P動作控制并不能完全消除偏差。為了消除殘留偏差,一般使用PI控制,即 P+I的運(yùn)算之和。用PI控制時,能消除由改變目標(biāo)值和偏差。
2)PD控制
為使P動作的振蕩衰減和系統(tǒng)穩(wěn)定,可用PD控制,即P和D運(yùn)算之和。換言之,PD控制適用于過程本身沒有制動作用的負(fù)載。
3)PID控制
PID控制是利用PI控制和PD控制的優(yōu)點(diǎn)組合成的控制。PID運(yùn)算是P、I和D三個運(yùn)算的總和,可獲得無偏差、精度高和系統(tǒng)穩(wěn)定的控制過程。
① 負(fù)作用:當(dāng)偏差X(目標(biāo)值一測定值)為正時,增加執(zhí)行量(輸出頻率);如果偏差為負(fù),則減小執(zhí)行量。
② 正作用:當(dāng)偏差X(目標(biāo)值-測定值)為負(fù)時,增加執(zhí)行量(輸出頻率);如果偏差為正,則減小執(zhí)行量。
反饋信號的接入方法
1)給定輸入法:變頻器在使用PID功能時,將傳感器測得的反饋信號直接接到給定信號端,其目標(biāo)信號由鍵盤給定。
2)獨(dú)立輸入法:變頻器專門配置了獨(dú)立的反饋信號輸入端,有的變頻器還為傳感器配置了電源,其目標(biāo)值可以由鍵盤給定,也可以由指定輸入端輸入。
四、PID調(diào)節(jié)功能的預(yù)設(shè)
1)預(yù)設(shè)PID調(diào)節(jié)功能
預(yù)設(shè)的內(nèi)容是變頻器的PID調(diào)節(jié)功能是否有效。變頻器的PID調(diào)節(jié)功能有效后,其加/減速過程將完全取決于由P、I、D數(shù)據(jù)決定的動態(tài)響應(yīng)過程,而原來預(yù)設(shè)的“加速時間”和“減速時間”將不再起作用。
2)目標(biāo)值的預(yù)設(shè)
PID調(diào)節(jié)的根本依據(jù)是反饋量與目標(biāo)量之間進(jìn)行比較的結(jié)果。因此,準(zhǔn)確地預(yù)設(shè)目標(biāo)值是很重要的,主要有以下兩個方面。
① 面板輸入式:只需通過鍵盤輸入目標(biāo)值即可。目標(biāo)值通常是被測量實(shí)際大小與傳感器量程之比的百分?jǐn)?shù)。例如,空氣壓縮機(jī)要求的壓力(目標(biāo)壓力)為6MPa,所用壓力表的量程是0~10Mpa,則目標(biāo)值為60%。
② 外部給定式:由外接電位器進(jìn)行預(yù)設(shè),調(diào)節(jié)較方便。
五、變頻器按P、I、D調(diào)節(jié)規(guī)律運(yùn)行時的特點(diǎn)
1)變頻器的輸入頻率只根據(jù)實(shí)際數(shù)值與目標(biāo)值的比較結(jié)果進(jìn)行調(diào)整,與被控量之間無對應(yīng)關(guān)系。
2)變頻器的輸出頻率始終處于調(diào)整狀態(tài),其數(shù)值常不穩(wěn)定。