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变频器恒压供水的调试教程

时间:2012-08-23 来源:www.dqjsw.com.cn 编辑:李亮 点击:次 字体设置:

首先要明白恒压供水系统中的几个参数

1. 兆帕与公斤:

“1兆帕”是压强的单位,即1兆帕=1000000帕的。

一平方米的面积上受到的压力是一牛顿时所产生的压强为一帕斯卡[1Pa=1N/(M×M)]。

而公斤力是力的单位:1公斤力=9.8牛顿。

这是两个不同概念的物理量,没法说“1兆帕等于多少公斤力”。

但彼此有一定的关系:要产生“1兆帕”的压强,需在1平方厘米的面积上,施加的压力约是10公斤。

1公斤压力=0.098兆帕,

所以:1兆帕(MPA)≈10.2公斤压力(KG/CM^2)

1MPa=10.197公斤/厘米2=101.97m水柱,可以让水升高101.97m。

2、变频器中PID的定义

PID控制器参数的工程整定,各种调节系统中P.I.D参数经验数据以下可参照:

  温度T: P=20~60%,T=180~600s,D=3-180s

  压力P: P=30~70%,T=24~180s,

  液位L: P=20~80%,T=60~300s,

  流量L: P=40~100%,T=6~60s。

基本的PID算法,需要整定的系数是Kp(比例系数),Ki(积分系数),Kd(微分系数)三个。这三个参数对系统性能的影响如下:

(1) 比例系数 Kp

① 对动态性能的影响 比例系数Kp加大,使系统的动作灵敏,速度加快,Kp偏大,振荡次数加多,调节时间加长。当Kp太大时,系统会趋于不稳定,若Kp太小,又会使系统的动作缓慢;

② 对稳态性能的影响 加大比例系数Kp,在系统稳定的情况下,可以减小静差,提高控制精度,但是加大Kp只是减少静差,不能完全消除。

(2) 积分系数 Ki

① 对动态性能的影响 积分系数Ki通常使系统的稳定性下降。Ki太大,系统将不稳定;Ki偏大,振荡次数较多;Ki太小,对系统性能的影响减少;而当Ki合适时,过渡特性比较理想;

② 对稳态性能的影响 积分系数能消除系统的静差,提高控制系统的控制精度。但是若Ki太小时,积分作用太弱,以致不能减小静差。

(3) 微分系数 Kd

微分控制可以改善动态特性,如超调量减少,调节时间缩短,允许加大比例控制,使静差减小,提高控制精度。但当Kd偏大或偏小时,超调量较大,调节时间较长,只有合适的时候,

才可以得到比较满意的过渡过程。

对系数实行“先比例,后积分,再微分”的整定步骤。

(1) 首先只整定比例部分。即将比例系数由小到大,并观察相应的系统响应,直到得到反应快,超调小的响应。

(2) 加入积分环节。整定时首先置积分系数Ki一个较小的值,并将第(1)步中整定的比例系数略为缩小(例如缩小为原值的0.8倍),然后增大Ki,

使在保持系统良好动态性能的情况下,静差得到消除。在此过程中,可根据响应的好坏反复改变比例系数与积分系数。

(3) 若使用比例积分调节器消除了静差,但动态过程经反复调整仍不能满意,则可加入微分环节。在整定时,可先置微分系数为0,

在第一步的基础上,增大Kd,同时相应地改变比例系数和积分时间。

p值设置越大,静差越小,跟踪越快,但容易出现超调震荡现象,i的值设置越大,跟踪就越慢,在实际使用中,以系统稳定和跟踪速度达到工艺要求为准,即在水泵恒压供水系统中,压力稳定为基准。

不过以上PID定义仅了解一下即可,实际小项目中的变频器PID参数不用更改(出厂默认值)也可实现功能。

设置变频器时,只要知道PID需要反馈量和给定量即可。反馈量即是压力的实时信号(在管道上的远传压力表---电阻式,或者是三线或两线的压力传感器。给定量即要求达到我压力值(可以在变频器的键盘上设或者用外置电位器)。

变频器外部接线

对应的电压、电流型反馈量接线应设置变频器的 AI1/AI2,内部参数及外部跳线(一般AI1默认为电压) 
变频器外部接线

二线制压力变送器接线图
电流输出接线图
远传压力表接线图
压差变送器接变频器时,图中电流表的位置换成变频器即可。

设置变频器参数

以英伟腾为例:CHF/GD100/CHV160A

以反馈量为0.45兆帕(二线制压力传感器4-20Ma,传感器量程0-0.6兆帕),则在变频器输入的给定量为75%(0.45除0.6)

以GD100为例,由于GD100的AI1内置成了面板上的电位器,所以反馈信号接于AI2,又由于AI2出厂值是电压信号,需设置跳线将其改为电流信号。

P00.01=1 运行指令通道==端子

P00.03=50 最大输出频率

P00.04=50 频率上限

P00.05=15 频率下限

P00.06=7  AI2功能为PID反馈

小功率变频器,加减速时间不必设置,保持默认,

P01.08=0  变频器的停车方式,此为减速停车,若变频器为工频变频转换或一拖几的控制时,停车方式应为自由停车。

P01.19==0,为变频器运行频率低于下限时为以频率下限运行

P02组为电机参数,能实际电机铭牌上参数设

控制端子组及继电器输出组根据线路实际功能设置即可

P05.37=1V,  AI2下限设为1V对应反馈4mA

P05.39=10V, AI2上限为10V对应反馈20mA

P09组为PID组

P09.00=0 给定值由键盘设定

P09.01=75,给定值

P09.02=1,反馈信号由AI2进入变频器(反馈源选择)

P09.03=0,PID输出特性为正,由于为恒压供水,即当反馈小于给定时要加速,大于给定时要减速。

P17.24为反馈量显示可以实时监控(只有GD100有此功能)

由于英威腾变频器几种系列的参数大同小异,其他几种变频器只要照上更改相应参数即可。

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