丹佛斯变频器 PID控制
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过程闭环控制
过程闭环控制
变频器计算需要的速度基于控制系统的反馈
Speed Reference
PID Control
Set Point Feedback
Sensor
Controlled System
February - 2010 | 2
PID 控制器
February - 2010 | 3
如何建立一个过程闭环控制?
步骤4. PID过程调整
Step 4.1 Setup .
设定控制模式 P 7-30 Normal 设置启动速度 P 7-32
Step 4. PID
Step 4.2 Setup .
设置P-增益 P 7-33 设置I-时间 P 7-34 设定D-时间 P 7-35
调节 P, I, D参数时你必须考虑对象的能力以保证不损坏任何设备为前提
设定 最小参考/回馈值
P 3-02
单位.
设定 最大参考/回馈值
P 3-03
Step 2.2 参考源.
Step 2. 建立参考值 自动
Step 2.3
设定参考源 1. 53 P 3-15
设定参考源 2. No function P 3-16
设定参考源 3. No function P 3-17
参考源模拟输入信号 选择
过程闭环模式中的斜坡
参考值
+
PID
电机控制
Process/ Application
反馈
VLT AutomationDrive FC300
February - 2010 | 6
步骤2.建立参考值
Step 2.1 总参考值.
设定参考值范围.
Min -> Max P 3-00
设定参考值/反馈值
P 3-01
7-32
过程PID 起始速度
7-33 7-34
过程PID 比例增益 过程PID 积分时间
7-35
过程PID 微分时间
提供一个正比于反馈变化率的增益。零设置表示取 消微分时间。
February - 2010 | 11
参数号
功能
描述
7-36
过程PID 微分时增益极限
如果参考值或反馈值变化很快- 也意味着误差变化 很快- 微分器不久将占主导地位。这是因为它对误 差变化作反应误差变化越快，微分器的增益越大。 微分器的增益限制允许设置合理的微分时间针对慢 速改变以及针对快速改变合适的快增益
设定最大电流值 Typ. 20.00 mA P 6-23
设定对应最小单元 xx,xx [Unit] P 6-24
设定对应最大单元 xx,xx [Unit] P 6-25
Step 2.5 断线功能
断线超时时间 例： 3 Sec. P 6-00
断线超时功能 例：Stop [2]. P 6-01
February - 2010 | 8
7-38
过程PID 前馈因子
在某些应用场合，过程参考值和电机速度之间存在 几乎是线性关系。前馈因子用于针对参考值变化获 得过程PID更好的动态响应特性。
February - 2010 | 12
参数号
功能
描述
7-39
参考值带宽
当 PID 控制误差(参考值合反馈值之间偏差) 小于 本参数的设定值 ，运行在参考值状态位置位(1).
斜坡时间足够大 特别是在处理大系统的时候，当你不熟悉装置和它极限值时 千万不要试图启动
February - 2010 | 9
参数号
功能
描述
7-20
过程闭环反馈源 1.
7-22
过程闭环反馈源2.
选择过程PID从哪个源 获得反馈源(例如. 模拟或 脉 冲输入)
7-30
正向/反向控制
[0]正向控制，过程控制在反馈值低于参考值时增加 电机转速。但选择[1]反向控制，在相同的情况下，过 程控制降低电机转速。 积分饱和效应: 当一个很大的参考改变发生了，期望 的输出无论通过怎样调整输出频率都达不到，这种情 形可能是由于转矩极限，斜坡极限.选择[0]当输出频 率不再能够调节时，停止对误差的调节.选择[1] 当输 出频率不再能够调节时，继续对误差的调节。
步骤 1: 建立驱动器
步骤 2: 建立参考值
步骤 3: 建立反馈值
步骤 4: PID 过程调整
February - 2010 | 4
步骤1.建立驱动器
Step 1.1
重设变频器 至预设值
P 14-22
输入电机参数
完成
AMA P 1-29
Step 1
设置电机为 仅顺时针方向
P 4-10
面板下面 白色小拨码开关， 选择U或I
输入.
Step 2.4
参考值范围
设定最低电压值 Typ. 0,07 V P 6-12
设定最高电压值 Typ. 10.00 V P 6-13
设定对应最小单元 xx,xx [Unit] P 6-14
设定对应最大单元 xx,xx [Unit] P 6-15
February - 2010 | 7
Step 1.2
FC300 Drive
检查电机 运转方向. 设置正参数.
在速度开环中 调整斜率
Step 1.3
设定最大/最小转速
P 4-11 and P 4-13
设定最大频率
P 4-19
选择配置模式
P 1-00=Process
选择本地 配置模式.
设定控制原则 预设VVC+
P 1-01
February - 2010 | 5
步骤3.建立反馈值
面板下面 模拟输入的反馈. Term. 54 白色小拨码开关， 选择U或I 设定过程反馈源 P 7-20 to Term. 54 设定滤波器时间常数 P 6-26 to Term. 54
Step 3.1 反馈值输入.
Step 3. 建立反馈值
Step 3.2 反馈值范围
设定最小电流值 Typ. 4.00 mA P 6-22
February - 2010 | 13
应用举例
air pressure feedback (0—1000Pa, 4---20mA)
February - 2010 | 14
February - 2010 |功能
描述 在某些应用场合, 过程调节器优化设置意味着要花 费过多的时间才能达到期望的过程值。在这种情况 下，设定一个固定的电机频率，在进入过程调节之 前，变频器先将电机带到这个频率，然后切入过程 闭环过程。 值越大 – 控制反应越快。然而，太大的值会导致 系统振荡。 消除稳态速度误差。值小意味反应快.然而太小的 值会导致系统振荡。
过程闭环控制
变频器计算需要的速度基于控制系统的反馈
Speed Reference
PID Control
Set Point Feedback
Sensor
Controlled System
February - 2010 | 2
PID 控制器
February - 2010 | 3
如何建立一个过程闭环控制?
步骤4. PID过程调整
Step 4.1 Setup .
设定控制模式 P 7-30 Normal 设置启动速度 P 7-32
Step 4. PID
Step 4.2 Setup .
设置P-增益 P 7-33 设置I-时间 P 7-34 设定D-时间 P 7-35
调节 P, I, D参数时你必须考虑对象的能力以保证不损坏任何设备为前提
设定 最小参考/回馈值
P 3-02
单位.
设定 最大参考/回馈值
P 3-03
Step 2.2 参考源.
Step 2. 建立参考值 自动
Step 2.3
设定参考源 1. 53 P 3-15
设定参考源 2. No function P 3-16
设定参考源 3. No function P 3-17
参考源模拟输入信号 选择
过程闭环模式中的斜坡
参考值
+
PID
电机控制
Process/ Application
反馈
VLT AutomationDrive FC300
February - 2010 | 6
步骤2.建立参考值
Step 2.1 总参考值.
设定参考值范围.
Min -> Max P 3-00
设定参考值/反馈值
P 3-01
7-32
过程PID 起始速度
7-33 7-34
过程PID 比例增益 过程PID 积分时间
7-35
过程PID 微分时间
提供一个正比于反馈变化率的增益。零设置表示取 消微分时间。
February - 2010 | 11
参数号
功能
描述
7-36
过程PID 微分时增益极限
如果参考值或反馈值变化很快- 也意味着误差变化 很快- 微分器不久将占主导地位。这是因为它对误 差变化作反应误差变化越快，微分器的增益越大。 微分器的增益限制允许设置合理的微分时间针对慢 速改变以及针对快速改变合适的快增益
设定最大电流值 Typ. 20.00 mA P 6-23
设定对应最小单元 xx,xx [Unit] P 6-24
设定对应最大单元 xx,xx [Unit] P 6-25
Step 2.5 断线功能
断线超时时间 例： 3 Sec. P 6-00
断线超时功能 例：Stop [2]. P 6-01
February - 2010 | 8
7-38
过程PID 前馈因子
在某些应用场合，过程参考值和电机速度之间存在 几乎是线性关系。前馈因子用于针对参考值变化获 得过程PID更好的动态响应特性。
February - 2010 | 12
参数号
功能
描述
7-39
参考值带宽
当 PID 控制误差(参考值合反馈值之间偏差) 小于 本参数的设定值 ，运行在参考值状态位置位(1).
斜坡时间足够大 特别是在处理大系统的时候，当你不熟悉装置和它极限值时 千万不要试图启动
February - 2010 | 9
参数号
功能
描述
7-20
过程闭环反馈源 1.
7-22
过程闭环反馈源2.
选择过程PID从哪个源 获得反馈源(例如. 模拟或 脉 冲输入)
7-30
正向/反向控制
[0]正向控制，过程控制在反馈值低于参考值时增加 电机转速。但选择[1]反向控制，在相同的情况下，过 程控制降低电机转速。 积分饱和效应: 当一个很大的参考改变发生了，期望 的输出无论通过怎样调整输出频率都达不到，这种情 形可能是由于转矩极限，斜坡极限.选择[0]当输出频 率不再能够调节时，停止对误差的调节.选择[1] 当输 出频率不再能够调节时，继续对误差的调节。
步骤 1: 建立驱动器
步骤 2: 建立参考值
步骤 3: 建立反馈值
步骤 4: PID 过程调整
February - 2010 | 4
步骤1.建立驱动器
Step 1.1
重设变频器 至预设值
P 14-22
输入电机参数
完成
AMA P 1-29
Step 1
设置电机为 仅顺时针方向
P 4-10
面板下面 白色小拨码开关， 选择U或I
输入.
Step 2.4
参考值范围
设定最低电压值 Typ. 0,07 V P 6-12
设定最高电压值 Typ. 10.00 V P 6-13
设定对应最小单元 xx,xx [Unit] P 6-14
设定对应最大单元 xx,xx [Unit] P 6-15
February - 2010 | 7
Step 1.2
FC300 Drive
检查电机 运转方向. 设置正参数.
在速度开环中 调整斜率
Step 1.3
设定最大/最小转速
P 4-11 and P 4-13
设定最大频率
P 4-19
选择配置模式
P 1-00=Process
选择本地 配置模式.
设定控制原则 预设VVC+
P 1-01
February - 2010 | 5
步骤3.建立反馈值
面板下面 模拟输入的反馈. Term. 54 白色小拨码开关， 选择U或I 设定过程反馈源 P 7-20 to Term. 54 设定滤波器时间常数 P 6-26 to Term. 54
Step 3.1 反馈值输入.
Step 3. 建立反馈值
Step 3.2 反馈值范围
设定最小电流值 Typ. 4.00 mA P 6-22
February - 2010 | 13
应用举例
air pressure feedback (0—1000Pa, 4---20mA)
February - 2010 | 14
February - 2010 |功能
描述 在某些应用场合, 过程调节器优化设置意味着要花 费过多的时间才能达到期望的过程值。在这种情况 下，设定一个固定的电机频率，在进入过程调节之 前，变频器先将电机带到这个频率，然后切入过程 闭环过程。 值越大 – 控制反应越快。然而，太大的值会导致 系统振荡。 消除稳态速度误差。值小意味反应快.然而太小的 值会导致系统振荡。