Като доставчик на VFD (променлива честота), често ме питат за различните функции и компоненти на нашите продукти. Един от най -важните аспекти, който играе значителна роля в работата на VFD, е PID (пропорционалното - интегрално -производно) контрол. В тази публикация в блога ще се задълбоча във функцията на PID контрола в VFD и ще обясня защо е толкова важно.
Разбиране на основите на VFD
Преди да скочим в детайлите на PID контрола, нека разберем накратко какво е VFD. VFD е електронно устройство, което контролира скоростта на променлив мотор, като променя честотата и напрежението, доставено към двигателя. Той предлага няколко предимства като икономия на енергия, подобрен контрол на процесите и намалено механично напрежение върху двигателя и свързаното оборудване.
Какво е PID контрол?
PID контролът е широко използван алгоритъм за контрол в индустриалната автоматизация. Той използва три основни режима на управление - пропорционални, интегрални и производни - за изчисляване на стойността на грешката между зададена точка (желаната стойност) и променлива на процеса (действителната стойност). След това контролерът настройва изхода, за да сведе до минимум тази грешка.
Пропорционален контрол
Пропорционалният термин в PID контрола изчислява грешката между зададената точка и променливата на процеса и я умножава по пропорционално усилване (KP). Изходът на пропорционалния контролер е пряко пропорционален на грешката. По -високата стойност на kp ще доведе до по -голяма корекция за дадена грешка, но също така може да доведе до превишаване и нестабилност, ако бъде зададено твърде високо.
Интегрално управление
Интегралният термин натрупва грешката във времето. Той обобщава всички минали грешки и умножава сумата с неразделна печалба (KI). Интегралното действие помага да се премахнат стабилните грешки в състоянието, които пропорционалният контролер може да не може да коригира. Ако обаче интегралното усилване е зададено твърде високо, това може да доведе до нестабилна и колебателна система.
Производен контрол
Терминът на производно изчислява скоростта на промяна на грешката. Той умножава производното на грешката по отношение на времето чрез производно усилване (KD). Действието на производно помага да се прогнозират бъдещите грешки и осигуряват коригиращо действие предварително. Той може да намали превишаването и да подобри стабилността на системата, особено в системи с висока инерция.
Функция на PID контрола в VFD
Контрол на скоростта
Една от основните функции на PID контрола в VFD е контролът на скоростта. В много индустриални приложения поддържането на постоянна скорост на двигателя е от решаващо значение. Например, в конвейерните системи, постоянната скорост осигурява гладък поток от материали. VFD с PID контрола може непрекъснато да следи скоростта на двигателя (променлива на процеса) и да го сравнява с желаната скорост (зададена точка). Ако има разлика между двете, PID контролерът ще регулира честотата и напрежението, заложено към двигателя, за да върне скоростта към зададената точка.
Да предположим, че имаме конвейерна система, при която скоростта на зададената точка е 1000 об / мин. Поради промените в товара, действителната скорост може да спадне до 950 об / мин. PID контролерът в VFD ще открие тази грешка и ще увеличи честотата и напрежението, доставени към двигателя, за да увеличи скоростта назад до 1000 об / мин.
Контрол на налягането
В приложения като помпи и компресори контролът на налягането е от съществено значение. VFD с PID контрол може да се използва за поддържане на постоянно налягане в системата. Например, в система за водоснабдяване, PID контролерът може да наблюдава налягането на водата (променлива на процеса) и съответно да регулира скоростта на двигателя на помпата. Ако налягането падне под зададената точка, контролерът ще увеличи скоростта на двигателя, за да засили налягането и ако налягането е твърде високо, това ще намали скоростта на двигателя.
Да речем, че налягането на зададената точка във водоснабдяването е 50 psi. Ако действителното налягане спадне до 45 psi, PID контролерът във VFD ще увеличи скоростта на двигателя на помпата, за да повиши налягането обратно до 50 psi.
Контрол на температурата
В някои индустриални процеси контролът на температурата е от решаващо значение. VFD може да се използва заедно със система за отопление или охлаждане, за да се поддържа постоянна температура. PID контролерът ще следи температурата (променлива на процеса) и ще регулира скоростта на вентилатора или компресора, за да поддържа температурата в зададената точка.
Например, в завод за преработка на храни, температурата на зададената точка за складово помещение е 5 ° C. Ако действителната температура се повиши до 7 ° C, PID контролерът във VFD ще увеличи скоростта на охлаждащия компресор, за да намали температурата назад до 5 ° C.
Предимства на използването на PID контрол във VFD
Подобрен контрол на процеса
PID контролът позволява прецизен и точен контрол на променливата на процеса. Той може бързо да реагира на промените в товара или други смущения и да поддържа желаната зададена точка. Това води до по -добро качество на продукта и последователност в индустриалните процеси.
Спестяване на енергия
Чрез регулиране на скоростта на двигателя според действителните изисквания на процеса, VFD с PID контрол може да спести значително количество енергия. Например, в помпената система, вместо да пуска помпата с пълна скорост през цялото време, PID контролерът може да намали скоростта, когато търсенето на вода е ниско, което води до икономия на енергия.
Намалено износване
Тъй като PID контролерът може да поддържа стабилно работно състояние, той намалява механичното напрежение върху двигателя и свързаното оборудване. Това води до по -малко износване, по -дълъг живот на оборудването и по -ниски разходи за поддръжка.
Нашите VFD продукти с PID контрол
В нашата компания ние предлагаме широк спектър от VFD с усъвършенствана функционалност за управление на PID. НашитеКонтролер на честотното задвижванее проектиран да осигурява прецизен контрол в различни приложения. Той има приятелски настройки на потребителя, които позволяват лесно регулиране на параметрите на PID.
Ние също имамеVFD еднофасна до 3 фазаПродукти, които са подходящи за приложения, при които е налично еднофазно захранване, но е необходим трифазен двигател. Тези VFD се предлагат с PID контрол, за да се осигури стабилна и ефективна работа.
За по -големи приложения, нашите18.5kw Vfdе чудесен избор. Той може да се справи с високи мощни двигатели и осигурява отлично управление на PID за регулиране на скоростта, налягането или температурата.
Заключение
PID контролът е жизненоважна функция в VFD, която предлага множество ползи по отношение на контрола на процесите, икономията на енергия и дълголетието на оборудването. Независимо дали трябва да контролирате скоростта на двигателя, да поддържате постоянно налягане или да регулирате температурата, VFD с PID контрол може да осигури разтвора.
Ако се интересувате от нашите VFD продукти с PID контрол или имате въпроси за това как те могат да бъдат използвани във вашето приложение, ще се радваме да чуем от вас. Свържете се с нас, за да започнете дискусия за вашите специфични изисквания и да проучите как нашите продукти могат да отговорят на вашите нужди.
ЛИТЕРАТУРА
- Огата, Кацухико. "Съвременна контролна инженеринг." Prentice Hall, 2010.
- Дорф, Ричард С. и Робърт Х. Бишоп. "Съвременни системи за управление." Pearson, 2017.