به عنوان تامین کننده درایوهای فرکانس متغیر 3 فاز (VFD)، اغلب در مورد نحوه پیکربندی کنترل PID در این درایوها سؤال میشود. PID که مخفف عبارت Proportional-Integral-Derivative است، یک الگوریتم کنترلی است که نقش مهمی در حفظ عملکرد پایدار و دقیق در کاربردهای مختلف صنعتی دارد. بنابراین، بیایید مستقیماً غواصی کنیم و چگونگی پیکربندی کنترل PID را در یک VFD 3 فاز بررسی کنیم.
آشنایی با اصول کنترل PID
قبل از اینکه فرآیند پیکربندی را شروع کنیم، مهم است که درک اساسی از آنچه کنترل PID در مورد آن است داشته باشیم. الگوریتم PID از سه جزء اصلی - جمله متناسب، جمله انتگرال و عبارت مشتق - برای محاسبه خروجی استفاده می کند که سیستم را برای رسیدن به نقطه تنظیم مورد نظر تنظیم می کند.
- ترم متناسب (P).: این عبارت خروجی ای را ارائه می دهد که متناسب با خطای بین نقطه تنظیم و متغیر فرآیند واقعی است. افزایش متناسب بیشتر میتواند منجر به پاسخ سریعتر شود، اما ممکن است باعث افزایش بیش از حد شود.
- ترم انتگرال (I).: عبارت انتگرال خطا را در طول زمان جمع می کند و به حذف خطاهای حالت پایدار کمک می کند. این رانش بلند مدت سیستم را تصحیح می کند.
- اصطلاح مشتق (D).: عبارت مشتق، خطاهای آینده را بر اساس میزان تغییر خطا پیش بینی می کند. این به کاهش نوسانات و بهبود پایداری سیستم کمک می کند.
آماده سازی برای پیکربندی PID
اول از همه، باید مطمئن شوید که VFD 3 فاز شما به درستی نصب و روشن شده است. مطمئن شوید که تمام اتصالات سیم کشی لازم ایمن هستند و برق ورودی در محدوده مشخص شده است. همچنین، اطلاعات زیر را جمع آوری کنید:
- متغیر فرآیند: این پارامتری است که می خواهید کنترل کنید، مانند دما، فشار یا سرعت.
- نقطه تنظیم: مقدار مورد نظر متغیر فرآیند.
- محرک: دستگاهی که توسط VFD کنترل خواهد شد مانند موتور یا پمپ.
تنظیم اولیه پارامتر PID در VFD
اکثر VFD های 3 فاز مدرن دارای توابع کنترل PID داخلی هستند. برای شروع فرآیند پیکربندی، به منوی تنظیمات پارامتر VFD دسترسی پیدا کنید. مراحل دقیق دسترسی به منو بسته به نوع و مدل درایو شما ممکن است متفاوت باشد.
- کنترل PID را فعال کنید: به دنبال پارامتری باشید که عملکرد کنترل PID را فعال می کند. آن را در موقعیت "روشن" قرار دهید.
- منبع متغیر فرآیند را تنظیم کنید: منبع ورودی متغیر فرآیند را انتخاب کنید. این می تواند یک سیگنال ورودی آنالوگ از یک سنسور، مانند یک سنسور دما یا یک مبدل فشار باشد.
- Setpoint را تعریف کنید: مقدار مورد نظر متغیر فرآیند را وارد کنید. معمولاً می توانید با استفاده از صفحه کلید VFD یا از طریق یک رابط ارتباطی، نقطه تنظیم را تنظیم کنید.
تنظیم پارامترهای PID
تنظیم پارامترهای PID یک گام حیاتی در به دست آوردن عملکرد بهینه از VFD شما است. روش های مختلفی برای تنظیم پارامترهای PID وجود دارد و در اینجا چند روش رایج وجود دارد:
1. زیگلر - روش نیکولز
این یک روش محبوب برای تنظیم اولیه است. این مراحل را دنبال کنید:
- اصطلاحات انتگرال و مشتق را غیرفعال کنید: بهره انتگرال (Ki) و بهره مشتق (Kd) را روی صفر قرار دهید.
- افزایش تدریجی بهره متناسب (Kp): تا زمانی که سیستم به طور پیوسته شروع به نوسان کند. مقدار Kp که در آن رخ می دهد (Kp_critical) و دوره نوسان (T_critical) را یادداشت کنید.
- پارامترهای PID را محاسبه کنید:
- بهره متناسب (Kp) = 0.6 * Kp_ بحرانی
- بهره انتگرال (Ki)= 1.2 * Kp_critical / T_critical
- بهره مشتق (Kd) = 0.075 * Kp_ بحرانی * T_ بحرانی
2. تنظیم دستی
اگر نمی خواهید از روش Ziegler - Nichols استفاده کنید یا سیستم خیلی پیچیده است، می توانید تنظیم دستی را امتحان کنید. در اینجا به این صورت است:
- با دستاوردهای محافظه کارانه شروع کنید: بهره متناسب (Kp) را روی مقدار کم، و بهره انتگرال (Ki) و مشتق (Kd) را صفر کنید.
- افزایش متناسب را تنظیم کنید: Kp را به تدریج افزایش دهید تا زمانی که سیستم به سرعت به تغییرات در نقطه تنظیم بدون افزایش بیش از حد پاسخ دهد.
- عبارت انتگرال را اضافه کنید: در صورت وجود خطای حالت پایدار، بهره انتگرال (Ki) را به آرامی افزایش دهید. مراقب پاسخ سیستم باشید، زیرا افزایش بیش از حد یکپارچه می تواند باعث نوسان شود.
- عبارت مشتق را اضافه کنید: اگر سیستم در حال نوسان است یا پاسخ برای رسیدن به نقطه تنظیم بسیار کند است، یک بهره مشتق کوچک (Kd) اضافه کنید. این به کاهش نوسانات کمک می کند.
تست پیکربندی PID
هنگامی که پارامترهای PID را تنظیم کردید، نوبت به آزمایش پیکربندی می رسد. در اینجا چند مرحله وجود دارد که باید دنبال کنید:
- تست مرحله ای را اجرا کنید: نقطه تنظیم را به طور ناگهانی تغییر دهید و نحوه واکنش سیستم را مشاهده کنید. متغیر فرآیند باید به سرعت به نقطه تنظیم جدید و بدون اضافه شدن بیش از حد یا نوسانات برسد.
- ثبات را بررسی کنید: سیستم را در یک دوره زمانی نظارت کنید تا از پایدار ماندن آن اطمینان حاصل کنید. اگر علائمی از بی ثباتی وجود دارد، مانند نوسانات مداوم یا پاسخ آهسته، پارامترهای PID را دوباره تنظیم کنید.
استفاده از VFD های 3 فاز ما برای کنترل PID
در شرکت ما، طیف گسترده ای از VFD های سه فاز با کیفیت بالا را ارائه می دهیم که برای کاربردهای کنترل PID مناسب هستند. مثلا ماورودی تک فاز VFD 5 اسب بخاریک گزینه عالی برای کاربردهای در مقیاس کوچک است که در آن برق ورودی تک فاز در دسترس است. پیکربندی آن آسان است و دارای ویژگی های پیشرفته کنترل PID است که می تواند به شما در دستیابی به کنترل دقیق متغیرهای فرآیند کمک کند.
اگر به راه حل قدرتمندتری برای برنامه های سه فاز نیاز دارید، ماVFD 3 فاز 3 اسب بخاریک انتخاب عالی است این برای تحمل بارهای سنگین طراحی شده است و کنترل PID قابل اعتماد را برای فرآیندهای صنعتی فراهم می کند.
مامبدل فرکانس VFDسری طیف گسترده ای از گزینه ها را با درجه بندی قدرت و ویژگی های مختلف ارائه می دهد. چه به دنبال کنترل اولیه PID یا عملکردهای پیشرفته تر باشید، ما یک VFD داریم که می تواند نیازهای شما را برآورده کند.
برای تهیه با ما تماس بگیرید
اگر به VFD های 3 فاز ما علاقه مند هستید و می خواهید درباره پیکربندی کنترل PID اطلاعات بیشتری کسب کنید، یا اگر آماده ثبت سفارش هستید، در تماس با ما تردید نکنید. ما تیمی از کارشناسان داریم که می توانند پشتیبانی فنی دقیقی را به شما ارائه دهند و شما را در فرآیند خرید راهنمایی کنند.
مراجع
- دورف، آرسی، و بیشاپ، RH (2016). سیستم های کنترل مدرن پیرسون.
- Åström، KJ، و Hägglund، T. (2006). کنترل پیشرفته PID ISA