În calitate de furnizor VFD (unitate de frecvență variabilă), de multe ori am fost întrebat despre diferitele funcții și componente ale produselor noastre. Unul dintre cele mai cruciale aspecte care joacă un rol semnificativ în performanța unui VFD este controlul PID (proporțional - integral - derivat). În această postare pe blog, voi aprofunda funcția de control PID într -un VFD și voi explica de ce este atât de important.
Înțelegerea elementelor de bază ale VFD
Înainte de a sări în detaliile controlului PID, să înțelegem pe scurt ce este un VFD. Un VFD este un dispozitiv electronic care controlează viteza unui motor de curent alternativ prin variația frecvenței și a tensiunii furnizate motorului. Oferă mai multe beneficii, cum ar fi economiile de energie, controlul îmbunătățit al procesului și tensiunea mecanică redusă pe motor și echipamentul conectat.
Ce este controlul PID?
PID Control este un algoritm de control utilizat pe scară largă în automatizarea industrială. Utilizează trei moduri de control de bază - proporționale, integrale și derivate - pentru a calcula o valoare de eroare între un punct de referință (valoarea dorită) și o variabilă de proces (valoarea reală). Controlerul ajustează apoi ieșirea pentru a minimiza această eroare.
Control proporțional
Termenul proporțional în PID Control calculează eroarea dintre punctul de referință și variabila procesului și o înmulțește cu un câștig proporțional (KP). Ieșirea controlerului proporțional este direct proporțională cu eroarea. O valoare KP mai mare va duce la o corecție mai mare pentru o eroare dată, dar poate duce, de asemenea, la depășire și instabilitate dacă este setat prea mare.
Control integral
Termenul integral acumulează eroarea în timp. Rezumă toate erorile din trecut și înmulțește suma cu un câștig integral (KI). Acțiunea integrală ajută la eliminarea erorilor constante - de stare pe care controlerul proporțional poate să nu le poată corecta. Cu toate acestea, dacă câștigul integral este setat prea mare, acesta poate determina sistemul să devină instabil și să oscileze.
Control derivat
Termenul derivat calculează rata de modificare a erorii. Înmulțește derivatul erorii în ceea ce privește timpul cu un câștig derivat (KD). Acțiunea derivată ajută la prezicerea erorilor viitoare și oferă o acțiune corectivă în avans. Poate reduce depășirea și îmbunătăți stabilitatea sistemului, în special în sistemele cu inerție ridicată.
Funcția controlului PID într -un VFD
Controlul vitezei
Una dintre funcțiile primare ale controlului PID într -un VFD este controlul vitezei. În multe aplicații industriale, menținerea unei viteze constante ale motorului este crucială. De exemplu, în sistemele transportoare, o viteză constantă asigură un flux lin de materiale. VFD cu control PID poate monitoriza continuu viteza motorului (variabilă de proces) și o poate compara cu viteza dorită (punct de referință). Dacă există o diferență între cele două, controlerul PID va regla frecvența și tensiunea furnizată motorului pentru a readuce viteza la punctul de referință.
Să presupunem că avem un sistem transportor în care viteza de referință este de 1000 rpm. Din cauza modificărilor sarcinii, viteza reală poate scădea la 950 rpm. Controlerul PID din VFD va detecta această eroare și va crește frecvența și tensiunea furnizată motorului pentru a crește viteza înapoi la 1000 rpm.
Controlul presiunii
În aplicații precum pompe și compresoare, controlul presiunii este esențial. Un VFD cu control PID poate fi utilizat pentru a menține o presiune constantă într -un sistem. De exemplu, într -un sistem de alimentare cu apă, regulatorul PID poate monitoriza presiunea apei (variabila procesului) și poate regla viteza motorului pompei în consecință. Dacă presiunea scade sub punctul de referință, regulatorul va crește viteza motorului pentru a stimula presiunea, iar dacă presiunea este prea mare, va reduce viteza motorului.
Să zicem că presiunea de referință într -un sistem de alimentare cu apă este de 50 psi. Dacă presiunea reală scade la 45 psi, regulatorul PID din VFD va crește viteza motorului pompei pentru a ridica presiunea înapoi la 50 psi.
Controlul temperaturii
În unele procese industriale, controlul temperaturii este esențial. Un VFD poate fi utilizat împreună cu un sistem de încălzire sau de răcire pentru a menține o temperatură constantă. Controlerul PID va monitoriza temperatura (variabila procesului) și va regla viteza ventilatorului sau a motorului compresorului pentru a menține temperatura la punctul de referință.
De exemplu, într -o instalație de procesare a alimentelor, temperatura de referință pentru o cameră de depozitare este de 5 ° C. Dacă temperatura reală crește la 7 ° C, controlerul PID din VFD va crește viteza compresorului de răcire pentru a scădea temperatura înapoi la 5 ° C.
Avantaje ale utilizării controlului PID într -un VFD
Controlul procesului îmbunătățit
Controlul PID permite un control precis și precis al variabilei de proces. Poate răspunde rapid la modificările sarcinii sau la alte tulburări și să mențină punctul de referință dorit. Acest lucru duce la o mai bună calitate și consecvență a produselor în procesele industriale.
Economii de energie
Prin ajustarea vitezei motorului în funcție de cerințele reale ale procesului, un VFD cu control PID poate economisi o cantitate semnificativă de energie. De exemplu, într -un sistem de pompe, în loc să ruleze pompa la viteză maximă tot timpul, controlorul PID poate reduce viteza atunci când cererea de apă este scăzută, ceea ce duce la economii de energie.
Uzură redusă
Deoarece controlerul PID poate menține o afecțiune de funcționare stabilă, reduce tensiunea mecanică pe motor și echipamentul conectat. Acest lucru duce la mai puțin uzură, durată de viață mai lungă a echipamentelor și costuri de întreținere mai mici.
Produsele noastre VFD cu control PID
La compania noastră, oferim o gamă largă de VFD cu funcționalitate avansată de control PID. NoastreControler de acționare a frecvențeieste conceput pentru a oferi un control precis în diverse aplicații. Are setări prietenoase pentru utilizator care permit o ajustare ușoară a parametrilor PID.
Avem și noiVFD cu o fază o singură fază până la 3Produse adecvate pentru aplicații în care este disponibilă o sursă de alimentare cu o singură fază, dar este necesar un motor cu trei faze. Aceste VFD -uri vin cu control PID pentru a asigura o funcționare stabilă și eficientă.
Pentru aplicații mai mari, al nostru18,5kw VFDeste o alegere excelentă. Poate gestiona motoarele cu putere ridicată și oferă un control PID excelent pentru viteză, presiune sau reglare a temperaturii.
Concluzie
PID Control este o funcție vitală într -un VFD care oferă numeroase beneficii în ceea ce privește controlul procesului, economiile de energie și longevitatea echipamentelor. Indiferent dacă trebuie să controlați viteza unui motor, să mențineți o presiune constantă sau să reglați temperatura, un VFD cu control PID poate oferi soluția.
Dacă sunteți interesat de produsele noastre VFD cu control PID sau aveți întrebări despre cum pot fi utilizate în aplicația dvs., ne -ar plăcea să auzim de la dvs. Contactați -ne pentru a începe o discuție despre cerințele dvs. specifice și explorați modul în care produsele noastre vă pot satisface nevoile.
Referințe
- Ogata, Katsuhiko. „Inginerie de control modern”. Prentice Hall, 2010.
- Dorf, Richard C. și Robert H. Bishop. „Sisteme de control modern”. Pearson, 2017.