變頻器的內(nèi)部控制功能3-3ppt課件

1、變頻器的內(nèi)部控制功能主講 任元吉廣州城建職業(yè)學院.3.5 變頻器的內(nèi)部控制功能3.5.1 變頻器的內(nèi)置程序控制功能1.涉及參數(shù)表3.14 程序運轉(zhuǎn)相關(guān)參數(shù)設(shè)定意義及設(shè)定范圍參數(shù)號出廠設(shè)定設(shè)定范圍功能備注Pr.200003程序時間分/秒選擇0：分/秒單位（電壓監(jiān)示）1：小時/分單位（電壓監(jiān)示）2：分/秒單位（基準時間表示）3：小時/分單位（基準時間監(jiān)示）Pr.201Pr.2100，9999，002旋轉(zhuǎn)方向0400，9999：頻率099，59：時間程序設(shè)定1100：停止,1：正轉(zhuǎn)2：反轉(zhuǎn),9999為無設(shè)定Pr.211Pr.2200，9999，002旋轉(zhuǎn)方向0400，9999：頻率099，59：時間

2、程序設(shè)定11200：停止,1：正轉(zhuǎn)2：反轉(zhuǎn)Pr.221Pr.2300，9999，002旋轉(zhuǎn)方向0400，9999：頻率099，59：時間程序設(shè)定21300：停止,1：正轉(zhuǎn)2：反轉(zhuǎn)Pr.2310099，59：時間時鐘設(shè)定（計時起點）Pr.76003報警代碼輸出選擇輸出端子（Pr.763）SUIPFOLFU到時輸出第3組運行第2組運行第1組運行Pr.79008運行操作模式選擇程序運行選擇5.2.變頻器的接線圖3.18 程序運轉(zhuǎn)接線.表3.15 程序運轉(zhuǎn)輸入輸出信號端子闡明名稱端子功能輸入信號第1組信號RH用于選擇程序運行組第2組信號RM第3組信號RL定時器復(fù)位信號STR將日期的參考時間置0預(yù)訂程序

3、開始信號STF輸入則開始運行預(yù)訂程序輸出信號時間到達信號SU所選擇的組運行完成時輸出和定時器復(fù)位清零組選擇信號FU、OL、IPF運行相關(guān)組的程序的過程中輸出和定時器復(fù)位清零.3.參數(shù)設(shè)置1當Pr.76 = 3和Pr.79 = 5時，程序運轉(zhuǎn)功能有效。2用“程序運轉(zhuǎn)分/秒選擇參數(shù)Pr.200可以在“分/秒和“小時/分之間選擇程序運轉(zhuǎn)時運用的時間單位。 3起動時間、旋轉(zhuǎn)方向和運轉(zhuǎn)頻率可以定義為一個點，每10個點為一組，共分三個組，用Pr.201 Pr.230設(shè)定。4用Pr.231 設(shè)定的時鐘為基準開場程序運轉(zhuǎn)。 .4.操作1單個程序組運轉(zhuǎn)的操作圖3.19 單個程序組運轉(zhuǎn)表示圖.2多個程序組選擇運轉(zhuǎn)

4、 當兩個或者更多的組同時被選擇，被選擇組的運轉(zhuǎn)按組1、組2、組3的順序執(zhí)行. 例如，假設(shè)組1和組2被選擇，組1運轉(zhuǎn)首先被執(zhí)行，運轉(zhuǎn)終了之后，日期參考時間復(fù)位，組2運轉(zhuǎn)開場，在組2運轉(zhuǎn)完成到時后，信號SU輸出。.1僅反復(fù)第1組的運轉(zhuǎn)。 假設(shè)需求反復(fù)運轉(zhuǎn)第1組，將程序組完成的輸出信號SU銜接到定時器復(fù)位信號輸入端STR上即可實現(xiàn)反復(fù)運轉(zhuǎn)，如圖3.20所示。2反復(fù)第1和第2組的運轉(zhuǎn)。如圖3.21所示。5. 反復(fù)程序組運轉(zhuǎn).圖3.20 僅反復(fù)第1組運轉(zhuǎn)的接線 圖3.21 反復(fù)第1組和第2組運轉(zhuǎn)的接線.6. 留意 假設(shè)在執(zhí)行預(yù)定程序過程中，變頻器電源斷開后又接通包括瞬延續(xù)電，內(nèi)部定時器將復(fù)位，并且假設(shè)電

5、源恢復(fù)變頻器亦不會重新起動。要再繼續(xù)開場運轉(zhuǎn)，那么關(guān)斷預(yù)定程序開場信號STF，然后再接通。這時，假設(shè)需求設(shè)定日期參考時間，那么在設(shè)定前應(yīng)翻開開場信號。.3.5.2 變頻器的PID控制功能 產(chǎn)品系列有：A500、F500、F500J、F700、V500、E500、S500。 F500J、F500和F700為風機水泵公用型產(chǎn)品，而F500和F7000.75-55kW還具有先進PID控制功能 . PID閉環(huán)控制的特點：首先，PID運用范圍廣。其次，PID參數(shù)較易整定。第三，PID控制器在實際中也不斷地得到改良，如結(jié)合人工智能系統(tǒng)、模糊控制等。.1.PID控制原理.1PID的分類。PI控制。 PI控制

6、是由比例控制P和積分控制I組合成的，根據(jù)偏向及時間變化，產(chǎn)生一個執(zhí)行量。PI運算是P和I運算之和。PD控制。 PD控制是由比例控制P和微分控制D組合成的，根據(jù)改動動態(tài)特性的偏向速率，產(chǎn)生一個執(zhí)行量。PD運算是P和D運算之和。PID控制。 利用PI控制和PD控制的優(yōu)點組合成的控制。PID運算是P、I和D三個運算的總和。.2PID的控制邏輯。負作用。 圖3.23 PID負作用表示圖.正作用。 圖3.24 PID正作用表示圖.2. P、I、D的控制造用1比例控制比例控制是一種最簡單的控制方式。其控制器的輸出信號XG與輸入誤差XTXF成比例關(guān)系，當僅有比例控制時，系統(tǒng)輸出存在穩(wěn)態(tài)誤差。也稱為靜差。 X

7、GKPXTXF 3-1式中， XG頻率給定信號； XT目的信號； XF反響信號； KP放大倍數(shù)，也叫比例增益。. 對于變頻器來說，比例控制實踐上就是將偏向信號XTXF放大了KP倍后再作為頻率給定信號。由3-1知， 3-2.2積分控制 在積分控制中，控制器的輸出與輸入偏向信號的積分成正比關(guān)系。即使給定頻率信號XG的變化與乘積KPXTXF對時間的積分成正比。 對一個自動控制系統(tǒng)，假設(shè)在進入穩(wěn)態(tài)后存在穩(wěn)態(tài)誤差，那么稱這個系統(tǒng)為有穩(wěn)態(tài)誤差的系統(tǒng)，簡稱有差系統(tǒng)。為了消除穩(wěn)態(tài)誤差，在控制器中必需引入積分項。積分項對偏向取決于時間的積分。雖然XTXF一下子增大或減小了許多，但XG只能在“積分時間內(nèi)逐漸地增大

8、或減小，從而緩解了XG的變化速度，防止了振蕩。積分時間越長，XG的變化越慢。.3微分控制 在微分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號的微分即誤差的變化率成正比關(guān)系。自動控制系統(tǒng)在抑制誤差的調(diào)理過程中能夠會出現(xiàn)振蕩甚至失穩(wěn)。其緣由是由于存在有較大慣性環(huán)節(jié)或滯后環(huán)節(jié)，具有抑制誤差的作用。其變化總是落后于誤差的變化。 處理的方法是使抑制誤差的作用變化“超前，即在誤差接近于零時，抑制誤差僅是放大誤差的幅值，而目前需求添加的是微分項。它能預(yù)測誤差變化的趨勢。.3.變頻器內(nèi)置PID功能 PID閉環(huán)運轉(zhuǎn)，必需首先選擇PID閉環(huán)功能有效的情況下，變頻器按照給定值和反響值進展PID調(diào)理。PID調(diào)理是過程控制中運用

9、得非常普遍的一種控制方式。它是使控制系統(tǒng)的被控物理量可以迅速而準確地接近于控制目的的根本手段。 在PID調(diào)理中，必需有兩種控制信號：1給定值又稱為設(shè)定值。它是與被控物理量的控制目的對應(yīng)的信號。在PID方式中，它指的是對丈量值全范圍中確定一個符合現(xiàn)場控制要求的一個數(shù)值，并以該數(shù)值為目的值，使系統(tǒng)最終穩(wěn)定在此值的程度上或范圍內(nèi)，并且越接近越好。. 一方面，給定值是和所選傳感器的量程有關(guān)的。給定信號的大小由傳感器量程的百分數(shù)表示。例如，當目的壓力為0.7MPa時，如所選壓力傳感器的量程為01.0MPa420mA電流輸出，那么對應(yīng)于0.7MPa的給定量為70； 如所選壓力傳感器的量程為05.0MPa4

10、20mA電流輸出，那么對應(yīng)于0.6MPa的給定量為14。 另一方面，常用的給定值給定方式主要有兩種：一種是經(jīng)過變頻器的模擬量輸入端給定，其給定信號可以是電壓信號，也可以是電流信號。另一種是面板給定， 即直接經(jīng)過面板上的鍵盤來給定。例如，在供水系統(tǒng)中所選用傳感器的丈量范圍是01MPa，而需堅持0.7MPa的壓力，因此0.7MPa就是給定值即設(shè)定值。它可用模擬量給定，即在外部操作方式時由變頻器2、5端子間施加對應(yīng)的3.5V570%=3.5V電壓；也可在參數(shù)中給定，令P133=70%僅限于PU和PU/EXT方式下有效。當系統(tǒng)未到達設(shè)定壓力時，電機以上限頻率fH運轉(zhuǎn)，而到達或超越設(shè)定壓力時，電機降速或

11、停頓運轉(zhuǎn)。.2反響值。它是經(jīng)過現(xiàn)場傳感器丈量的與被控物理量的實踐值對應(yīng)的信號。 PID調(diào)理功能將隨時對給定值和反響值進展比較，以判別能否曾經(jīng)到達預(yù)定的控制目的。詳細地說，它將根據(jù)兩者的差值，利用比例P、積分I、微分D的手段對被控物理量進展調(diào)整，直至反響值和給定值根本相等，以到達預(yù)定的控制目的為止。因各控制系統(tǒng)構(gòu)造特征不同，況且也很難計算出PID準確數(shù)值，故而需對變頻器中默許的PID參數(shù)進展再調(diào)整。 為調(diào)試簡便起見，普通在供排水、流量控制中只需用P、I控制即可，D參數(shù)較難確定，它容易和干擾要素混淆，在此類場所也無必要，通常用在溫度控制場所。PI參數(shù)中，P是最為重要的，定性的講，由于P=1/KP，

12、所以P越小系統(tǒng)的反響越快，但過小的話會引起振蕩而影響系統(tǒng)的穩(wěn)定，它起到穩(wěn)定丈量值的作用。而I是為了消除靜差，即使丈量值接近設(shè)定值，原那么上不宜過大。試運轉(zhuǎn)時可于在線條件下邊察看丈量值的變化邊反復(fù)調(diào)理P、I參數(shù)，直至丈量值穩(wěn)定并與設(shè)定值接近為止。.PID閉環(huán)運轉(zhuǎn)方式.4. 變頻器的接線和輸入輸出端子功能設(shè)定圖3.25 PID控制電路.表3.16 I/O信號運用功能表.5.參數(shù)設(shè)定表 3.17 參數(shù)設(shè)定表.6.調(diào)理過程1參數(shù)設(shè)定。 根據(jù)系統(tǒng)控制要求，調(diào)理Pr.128 Pr.133的PID控制參數(shù)。2端子設(shè)定。 設(shè)定PID控制用的輸入輸出端子Pr.180Pr.186、Pr.190Pr.195。3接通

13、X14，選擇PID控制功能。4運轉(zhuǎn)。.3.5.3 工頻運轉(zhuǎn)切換功能1.與工頻運轉(zhuǎn)切換有關(guān)的參數(shù) 表3.18 與工頻切換控制有關(guān)的參數(shù)參數(shù)號名稱出廠設(shè)定設(shè)定范圍說明Pr.135工頻電源-變頻器切換順序輸出端子選擇00無工頻切換順序1有工頻切換順序Pr.136KM切換互鎖時間0.1s0100.0s設(shè)定KM2和KM3動作的互鎖時間。Pr.137起動等待時間0.5s0100.0s設(shè)定值應(yīng)比信號輸入到變頻器時到KM3實際接通的時間稍微長點（大約0.3至0.5s）。Pr.138異常時的工頻電源-變頻器切換選擇00變頻器停止運行，電動機自由運轉(zhuǎn)。當變頻器發(fā)生故障時，變頻器停止輸出。（KM2和KM3斷開。)1

14、停止變頻器運行并自動切換變頻器運行到工頻電源運行。當變頻器發(fā)生故障時，變頻器運行自動切換到工頻電源運行（KM2:：ON， KM3： OFF）。Pr.139自動變頻器-工頻電源切換選擇9999060Hz電動機由變頻器起動和運行到達設(shè)定頻率，當輸出頻率達到或超過設(shè)定頻率，變頻器運行自動切換到工頻電源運行。起動和停止通過變頻器操作指令控制（STF或STR）。9999不能自動切換。.2. 切換電路圖及輸入輸出端子設(shè)定圖3.26 工頻切換電路圖.1控制電源輸入端。R1、S1端子必需如圖3.26銜接。由于在變頻器因缺點脫離電源后，要求切換過程和報警信號繼續(xù)任務(wù)，故R1、S1應(yīng)接在接觸器KM1的主觸點之前。

15、2控制信號輸入輸出端子設(shè)定及功能。在圖3.26中1所標的3個輸出端子必需由Pr.192Pr.194輸出端子功能選擇設(shè)定其功能。3所標的輸入端子JOG必需由Pr.185設(shè)定其功能。設(shè)定值如下：Pr.1857將JOG端子改動為OH端子，用于接受外部熱繼電器的控制信號。Pr.1866將CS端子用于瞬時掉電自動再起動控制。Pr.19217將IPF端子改動為工頻切換時控制KM1線圈得電。Pr.19318將OL端子改動為工頻切換時控制KM2線圈得電。Pr.19419將FU端子改動為工頻切換時控制KM3線圈得電。.3在圖3.26中，輸出端子IPF、OL、FU屬于集電極輸出，它們驅(qū)動接觸器KM1、KM2和KM3的線圈時必需采用直流電源驅(qū)，并且需求在每個線圈上并聯(lián)反向維護二極管。假設(shè)采用交流電源驅(qū)動接觸器線圈，必需選用繼電器輸出選件FR-A7AR。4電磁接觸器KM1、KM2、KM3的作用如表3.19所示。由于在變頻器的輸出端是不允許與電源相銜接的，因此，接觸器KM2和KM3除了采用Pr.設(shè)定切換時間外，還必需在圖3.26中采用機械互鎖。 .表3.19 電