变频器|变频器在恒压供水中的参数设置
恒压供水系统中的几个参数
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 。
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:
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
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 。
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 。给定量即要求达到压力值(可以在变频器的键盘上设或者用外置电位器) 。
接线及参数
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)
接线图