Sebagai pembekal VFD (Variable Frekuensi Drive), saya sering bertanya mengenai pelbagai fungsi dan komponen produk kami. Salah satu aspek yang paling penting yang memainkan peranan penting dalam prestasi VFD ialah kawalan PID (berkadar - integral - derivatif). Dalam catatan blog ini, saya akan menyelidiki fungsi kawalan PID dalam VFD dan menjelaskan mengapa ia begitu penting.
Memahami asas -asas VFD
Sebelum kita melompat ke butiran kawalan PID, mari kita faham secara ringkas apa yang VFD. VFD adalah peranti elektronik yang mengawal kelajuan motor AC dengan mengubah kekerapan dan voltan yang dibekalkan ke motor. Ia menawarkan beberapa faedah seperti penjimatan tenaga, kawalan proses yang lebih baik, dan mengurangkan tekanan mekanikal pada motor dan peralatan yang disambungkan.
Apakah kawalan PID?
Kawalan PID adalah algoritma kawalan yang digunakan secara meluas dalam automasi perindustrian. Ia menggunakan tiga mod kawalan asas - berkadar, integral, dan derivatif - untuk mengira nilai ralat antara setpoint (nilai yang dikehendaki) dan pemboleh ubah proses (nilai sebenar). Pengawal kemudian menyesuaikan output untuk meminimumkan ralat ini.
Kawalan berkadar
Istilah berkadar dalam kawalan PID mengira kesilapan antara setpoint dan pemboleh ubah proses dan mendarabkannya dengan keuntungan berkadar (KP). Output pengawal berkadar adalah berkadar terus dengan ralat. Nilai KP yang lebih tinggi akan mengakibatkan pembetulan yang lebih besar untuk kesilapan yang diberikan, tetapi ia juga boleh membawa kepada overshoot dan ketidakstabilan jika ditetapkan terlalu tinggi.
Kawalan penting
Istilah integral mengumpul kesilapan dari masa ke masa. Ia merangkumi semua kesilapan yang lalu dan mengalikan jumlahnya dengan keuntungan penting (KI). Tindakan integral membantu menghapuskan kesilapan yang mantap bahawa pengawal berkadar mungkin tidak dapat membetulkannya. Walau bagaimanapun, jika keuntungan integral ditetapkan terlalu tinggi, ia boleh menyebabkan sistem menjadi tidak stabil dan berayun.
Kawalan derivatif
Istilah derivatif mengira kadar perubahan ralat. Ia melipatgandakan derivatif kesilapan berkenaan dengan masa dengan keuntungan derivatif (kd). Tindakan derivatif membantu meramalkan kesilapan masa depan dan memberikan tindakan pembetulan terlebih dahulu. Ia boleh mengurangkan overshoot dan meningkatkan kestabilan sistem, terutamanya dalam sistem dengan inersia yang tinggi.
Fungsi kawalan PID dalam VFD
Kawalan kelajuan
Salah satu fungsi utama kawalan PID dalam VFD adalah kawalan kelajuan. Dalam banyak aplikasi perindustrian, mengekalkan kelajuan motor yang berterusan adalah penting. Sebagai contoh, dalam sistem penghantar, kelajuan berterusan memastikan aliran bahan yang lancar. VFD dengan kawalan PID secara berterusan dapat memantau kelajuan motor (pemboleh ubah proses) dan membandingkannya dengan kelajuan yang dikehendaki (setpoint). Sekiranya terdapat perbezaan antara kedua -dua, pengawal PID akan menyesuaikan kekerapan dan voltan yang dibekalkan kepada motor untuk membawa kelajuan kembali ke setpoint.
Katakan kita mempunyai sistem penghantar di mana kelajuan setpoint adalah 1000 rpm. Oleh kerana perubahan dalam beban, kelajuan sebenar mungkin jatuh ke 950 rpm. Pengawal PID dalam VFD akan mengesan kesilapan ini dan meningkatkan kekerapan dan voltan yang dibekalkan kepada motor untuk meningkatkan kelajuan kembali ke 1000 rpm.
Kawalan tekanan
Dalam aplikasi seperti pam dan pemampat, kawalan tekanan adalah penting. VFD dengan kawalan PID boleh digunakan untuk mengekalkan tekanan yang berterusan dalam sistem. Sebagai contoh, dalam sistem bekalan air, pengawal PID boleh memantau tekanan air (pemboleh ubah proses) dan menyesuaikan kelajuan motor pam dengan sewajarnya. Jika tekanan jatuh di bawah setpoint, pengawal akan meningkatkan kelajuan motor untuk meningkatkan tekanan, dan jika tekanan terlalu tinggi, ia akan mengurangkan kelajuan motor.
Katakan tekanan setpoint dalam sistem bekalan air adalah 50 psi. Jika tekanan sebenar jatuh ke 45 psi, pengawal PID dalam VFD akan meningkatkan kelajuan motor pam untuk meningkatkan tekanan kembali ke 50 psi.
Kawalan suhu
Dalam beberapa proses perindustrian, kawalan suhu adalah kritikal. VFD boleh digunakan bersempena dengan sistem pemanasan atau penyejukan untuk mengekalkan suhu malar. Pengawal PID akan memantau suhu (pemboleh ubah proses) dan menyesuaikan kelajuan kipas atau motor pemampat untuk mengekalkan suhu pada setpoint.
Sebagai contoh, dalam loji pemprosesan makanan, suhu setpoint untuk bilik penyimpanan adalah 5 ° C. Jika suhu sebenar meningkat kepada 7 ° C, pengawal PID dalam VFD akan meningkatkan kelajuan pemampat penyejuk untuk menurunkan suhu kembali ke 5 ° C.
Kelebihan menggunakan kawalan PID dalam VFD
Kawalan proses yang lebih baik
Kawalan PID membolehkan kawalan yang tepat dan tepat terhadap pemboleh ubah proses. Ia dengan cepat dapat bertindak balas terhadap perubahan dalam beban atau gangguan lain dan mengekalkan titik set yang dikehendaki. Ini membawa kepada kualiti produk yang lebih baik dan konsistensi dalam proses perindustrian.
Penjimatan tenaga
Dengan menyesuaikan kelajuan motor mengikut keperluan sebenar proses, VFD dengan kawalan PID dapat menjimatkan sejumlah besar tenaga. Sebagai contoh, dalam sistem pam, bukannya menjalankan pam pada kelajuan penuh sepanjang masa, pengawal PID dapat mengurangkan kelajuan apabila permintaan air rendah, mengakibatkan penjimatan tenaga.
Mengurangkan haus
Oleh kerana pengawal PID dapat mengekalkan keadaan operasi yang stabil, ia mengurangkan tekanan mekanikal pada motor dan peralatan yang disambungkan. Ini membawa kepada kurang haus dan lusuh, jangka hayat peralatan yang lebih lama, dan kos penyelenggaraan yang lebih rendah.
Produk VFD kami dengan kawalan PID
Di syarikat kami, kami menawarkan pelbagai VFD dengan fungsi kawalan PID maju. KamiPengawal pemacu kekerapandireka untuk memberikan kawalan yang tepat dalam pelbagai aplikasi. Ia mempunyai tetapan mesra pengguna yang membolehkan penyesuaian mudah parameter PID.
Kami juga adaFasa tunggal VFD hingga 3 fasaProduk yang sesuai untuk aplikasi di mana bekalan kuasa fasa tunggal tersedia tetapi motor tiga fasa diperlukan. VFD ini dilengkapi dengan kawalan PID untuk memastikan operasi yang stabil dan cekap.
Untuk aplikasi yang lebih besar, kami18.5kw Vfdadalah pilihan yang hebat. Ia boleh mengendalikan motor kuasa tinggi dan menyediakan kawalan PID yang sangat baik untuk peraturan kelajuan, tekanan, atau suhu.
Kesimpulan
Kawalan PID adalah fungsi penting dalam VFD yang menawarkan banyak faedah dari segi kawalan proses, penjimatan tenaga, dan panjang umur peralatan. Sama ada anda perlu mengawal kelajuan motor, mengekalkan tekanan yang berterusan, atau mengawal suhu, VFD dengan kawalan PID dapat memberikan penyelesaian.
Jika anda berminat dengan produk VFD kami dengan PID Control atau mempunyai sebarang soalan mengenai bagaimana mereka boleh digunakan dalam permohonan anda, kami ingin mendengar daripada anda. Hubungi kami untuk memulakan perbincangan mengenai keperluan khusus anda dan meneroka bagaimana produk kami dapat memenuhi keperluan anda.
Rujukan
- Ogata, Katsuhiko. "Kejuruteraan Kawalan Moden." Prentice Hall, 2010.
- Dorf, Richard C., dan Robert H. Bishop. "Sistem Kawalan Moden." Pearson, 2017.