Strojenie regulatora PID przetwornicy częstotliwości

Funkcję regulacji PID można wykorzystać do kontroli utrzymania ciśnienia, przepływu, temperatury itp. Schemat blokowy przemiennika częstotliwości z regulacją PID pokazano na rys. 1.

Ryż. 1. Schemat blokowy regulacji PID

Konfiguracja regulatora PID

Wyprodukowane zgodnie z wymaganiami układu napędzanego, sygnału odniesienia i sygnału sprzężenia zwrotnego. Szczegółowe informacje na temat procedury ustawiania można znaleźć w instrukcji obsługi określonej przetwornicy częstotliwości.

Regulowane parametry dla regulacji PID podano w tabeli. 1.

Tabela 1. Regulowane parametry regulacji PID

Nazwa Zakres nastaw Filtr opóźnienia 0 — 255 Współczynnik proporcjonalności (P) 0,01 — 100 Współczynnik całkowania (I) 0,01 — 100 Górna granica odchylenia 0 — 50 Dolna granica odchylenia 0 — 50 Współczynnik różniczkowania (D) 0 — 2,55

Proporcjonalne ustawienie łącza

Łącze proporcjonalne (P) wzmacnia odchylenie (różnicę między sygnałem odniesienia i sprzężenia zwrotnego), aby skompensować sterowanie proporcjonalne do odchylenia. Wraz ze wzrostem jego wartości następuje przyspieszenie reakcji sterowania, jednak nadmierny wzrost współczynnika proporcjonalności może spowodować niestabilną pracę i oscylacje (rys. 2).

Ryż. 2. Ustawienie zakresu proporcjonalności (zakres P) regulatora PID

Konfiguracja integratora

Relacja całkująca (I) znosi ugięcie szczątkowe po relacji proporcjonalnej. Im większy współczynnik integracji, tym mniejsze odchylenie resztkowe, ale nadmierny wzrost może spowodować niestabilną pracę i oscylacje (rys. 3).

Ryż. 3. Ustawienie elementu całkującego (elementu I) regulatora PID

Ustawienie wyróżnika

Łącznik różnicujący (D) poprawia odpowiedź systemu, gdy odchylenia zmieniają się szybko. Jednak zbyt duże zwiększenie współczynnika pochodnej może spowodować fluktuacje częstotliwości wyjściowej.

Opóźnienie ustawienia filtra

Filtr opóźnienia jest zaprojektowany tak, aby zawierał szybko zmieniające się odchylenia (relacja opóźnienia pierwszego rzędu). Jeśli zmniejszysz opóźnienie, proces przyspieszy i odwrotnie (ryc. 4).

Ryż. 4. Ustawianie filtra opóźnienia

Ustawianie sygnału sprzężenia zwrotnego

Wybór sygnału sterującego PID pozwoli określić źródło sygnału sprzężenia zwrotnego. W przypadku korzystania z wejścia analogowego sygnał sprzężenia zwrotnego jest ustawiany na zero odpowiadające częstotliwości 0 Hz, a wartość maksymalna odpowiada częstotliwości maksymalnej. Na przykład, jeśli używany jest sygnał 4-20 mA, ustaw 20% dla 0 Hz i 100% dla maksymalnej częstotliwości.

Ustawianie sygnału pracy

Wartość odniesienia jest używana jako polecenie zadawania częstotliwości z funkcją wyboru prędkości odniesienia. Wartość częstotliwości odniesienia jest ustawiana jako wartość parametru technologicznego, do którego będzie dążyć wartość sprzężenia zwrotnego. Odniesienie można również ustawić za pomocą wstępnie ustawionych prędkości.