Abstimmung des PID-Reglers des Frequenzumrichters
Mit der PID-Regelfunktion kann die Aufrechterhaltung von Druck, Durchfluss, Temperatur usw. gesteuert werden. Ein Blockdiagramm eines Frequenzumrichters mit PID-Regelung ist in Abb. dargestellt. 1.
Reis. 1. Blockdiagramm der PID-Regelung
Einrichtung des PID-Reglers
Hergestellt gemäß den Anforderungen des angetriebenen Systems, des Referenzsignals und des Rückkopplungssignals. Einzelheiten zum Einstellvorgang finden Sie in der Bedienungsanleitung des jeweiligen Frequenzumrichters.
Die einstellbaren Parameter für die PID-Regelung sind in einer Tabelle aufgeführt. 1.
Tabelle 1. Einstellbare Parameter der PID-Regelung
Name Einstellbereich Verzögerungsfilter 0 – 255 Proportionalfaktor (P) 0,01 – 100 Integrationsfaktor (I) 0,01 – 100 Obere Abweichungsgrenze 0 – 50 Untere Abweichungsgrenze 0 – 50 Differenzierungskoeffizient (D) 0 – 2,55
Proportionale Link-Einstellung
Die Proportionalverbindung (P) verstärkt die Vorspannung (die Differenz zwischen Referenz- und Rückkopplungssignal), um eine zur Vorspannung proportionale Steuerung zu kompensieren. Mit zunehmendem Wert beschleunigt sich die Reaktion des Regelvorgangs, ein übermäßiger Anstieg des Proportionalitätsfaktors kann jedoch zu instabilem Betrieb und Schwingungen führen (Abb. 2).
Reis. 2. Einstellung des Proportionalbandes (P-Bereich) des PID-Reglers
Integrator-Setup
Die integrierende Beziehung (I) hebt die Restauslenkung nach der proportionalen Beziehung auf. Je größer der Integrationskoeffizient ist, desto geringer ist die Restabweichung, ein übermäßiger Anstieg kann jedoch zu einem instabilen Betrieb und Schwingungen führen (Abb. 3).
Reis. 3. Einstellen des Integriergliedes (I-Glied) des PID-Reglers
Festlegen des Unterscheidungsmerkmals
Das differenzierende Glied (D) verbessert die Reaktion des Systems bei sich schnell ändernden Abweichungen. Eine zu starke Erhöhung des Ableitungsfaktors kann jedoch zu Schwankungen in der Ausgangsfrequenz führen.
Verzögerung der Filtereinstellung
Der Verzögerungsfilter ist so konzipiert, dass er sich schnell ändernde Vorspannungen enthält (Verzögerungsbeziehung erster Ordnung). Wenn Sie die Verzögerung verringern, beschleunigt sich der Prozess und umgekehrt (Abb. 4).
Reis. 4. Einstellen des Verzögerungsfilters
Einstellen des Rückmeldungssignals
Durch die Auswahl eines PID-Steuersignals können Sie die Quelle des Rückkopplungssignals festlegen. Bei Verwendung des Analogeingangs wird das Rückmeldesignal entsprechend der Frequenz 0 Hz auf Null gesetzt und der Maximalwert entspricht der Maximalfrequenz. Wenn beispielsweise ein 4-20-mA-Signal verwendet wird, stellen Sie 20 % für 0 Hz und 100 % für die maximale Frequenz ein.
Setzen des Arbeitssignals
Der Referenzwert wird als Frequenzsollwertbefehl mit der Funktion zur Auswahl des Drehzahlsollwerts verwendet. Der Referenzfrequenzwert wird als Technologieparameterwert festgelegt, auf den der Rückkopplungswert abzielt. Die Referenz kann auch über voreingestellte Geschwindigkeiten eingestellt werden.