中低壓變頻器的安裝與調(diào)試分析

目標(biāo)信號(hào)輸入端。即給定端vrf。是一個(gè)與壓力的控制目標(biāo)相對(duì)應(yīng)的值。有變頻器上的電位器進(jìn)行設(shè)定。也可以由鍵盤直接給定。當(dāng)采用專用的pid控制儀時(shí)，由專用的sv設(shè)定窗口設(shè)定。它除了和所要求的壓力的控制目標(biāo)有關(guān)外，還與壓力變送器sp的量程有關(guān)，設(shè)定時(shí)要與相關(guān)的量程相當(dāng)。

反饋信號(hào)輸入端。即輔助給定端vpf。它接受從壓力傳感器sp反饋回來(lái)的信號(hào)。

(2)控制的過(guò)程

設(shè)：xt為目標(biāo)信號(hào)，其大小與所要求的管道壓力相對(duì)應(yīng)。xf為壓力變送器的反饋信號(hào)。則變頻器輸出頻率fx的大小有合成信號(hào)(xt—xf)決定。

如管道壓力p超過(guò)了目標(biāo)值，則xf》xt→(xt—xf)《0→變頻器的輸出頻率fx↓→電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速nx↓→管道壓力p↓→直至與所要求的目標(biāo)壓力相符(xt≈xf)為止。

反之，如管道壓力p低于目標(biāo)值，則xf《xt→(xt—xf)》0→變頻器的輸出頻率fx↑→電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速nx↑→管道壓力p↑→直至與所要求的目標(biāo)壓力相符(xt≈xf)為止。

上述過(guò)程存在著一個(gè)矛盾：一方面，我們要求管道的實(shí)際壓力(其大小與xf成正比)應(yīng)無(wú)限接近于目標(biāo)壓力(其大小與xt成正比)，就是說(shuō)，要求(xt—xf)→0;另一方面，變頻器的輸出頻率fx又是由xt和xf相減的結(jié)果來(lái)決定的，可以想象，如果把(xt—xf)直接作為給定信號(hào)xg的話，系統(tǒng)將是無(wú)法工作的。

如何解決上述問(wèn)題，這就引出了pid的用法。

(1)比例(p)環(huán)節(jié)解決上述問(wèn)題的方法是：將(xt—xf)進(jìn)行放大后再作為頻率給定信號(hào)，即：

xg=kp(xt-xf)

式中kp——比例增益(即放大倍數(shù))。

上述關(guān)系如14圖所示。由于xg是(xt--xf)成比例地放大的結(jié)果，故稱此環(huán)節(jié)為比例環(huán)節(jié)。顯然，kp越大，則：

(xt-xf)=xg/kp

越小，xf越接近于xt。這里，xf只能是無(wú)限接近于xt，卻不能等于xt。就是說(shuō)，xf和xt之間總會(huì)有一個(gè)差值，通常稱為靜差，用ε表示，靜差值應(yīng)該越小越好。

比例增益環(huán)節(jié)的引入，又出現(xiàn)了新的矛盾：為了減小靜差，應(yīng)盡量增大比例增益，但由于系統(tǒng)有慣性，因此，kp太大了，又容易引起被控量(壓力)忽大忽小，形成振蕩。如圖15所示。

(2)積分(i)環(huán)節(jié)引入積分環(huán)節(jié)的目的是

使給定信號(hào)xg的變化與乘積kp(xt-xf)對(duì)時(shí)間的積分成正比。就是說(shuō)，盡管kp(xt-xf)一下子增大(或減小)了很多，但xg只能在“積分時(shí)間”內(nèi)逐漸的增大(或減小)，從而減緩了xg的變化速度，防止了振蕩。積分時(shí)間越長(zhǎng)，xg的變化越慢。

只要偏差不消除，(xt-xf≠0)，積分就不停止，從而能有效的消除靜差。如圖15所示。

但積分時(shí)間太長(zhǎng)，又會(huì)發(fā)生在被控量(壓力)急劇變化時(shí)，被控量(壓力)難以迅速恢復(fù)的情況。

(3)微分(d)環(huán)節(jié)微分環(huán)節(jié)的作用是：可根據(jù)偏差的變化趨勢(shì)，提前給出較大的調(diào)節(jié)動(dòng)作，從而縮短調(diào)節(jié)時(shí)間，克服了因積分時(shí)間太長(zhǎng)而使恢復(fù)滯后的缺點(diǎn)。如圖15所示。

變頻器一般在內(nèi)部都設(shè)定了簡(jiǎn)單的pi調(diào)節(jié)器。這對(duì)于較簡(jiǎn)單的閉環(huán)控制，如供水、簡(jiǎn)單的風(fēng)壓控制，可以滿足要求。但對(duì)于較復(fù)雜的控制場(chǎng)合，如空壓機(jī)、空調(diào)、離心風(fēng)機(jī)閉環(huán)，溫度，液位等，一般都要加專用的pid調(diào)節(jié)儀才能得到較好的控制。pid調(diào)試時(shí)，要參照對(duì)應(yīng)的說(shuō)明書(shū)，仔細(xì)的調(diào)整各個(gè)參數(shù)，以期達(dá)到最佳的運(yùn)行效果，使系統(tǒng)能自動(dòng)的、穩(wěn)定的運(yùn)行。