關於ABB變頻器的恆壓供水PID控制詳細講解

2021-03-03 23:11:21 字數 3986 閱讀 9368

本人在造紙行業工作多年,對造紙行業的控制有一定的了解,平時苦惱於手下的員工對於造紙行業的電控了解不夠.後來將造紙行業常用的控制彙編成一本培訓資料,發給部門的所有工人熟讀.收到一定的效果,本培訓材料完全針對造紙行業的控制按照實際的電路來詳細講解其工作原理和工作的過程,涵蓋造紙電控的外圍裝置控制,包括電機的直接啟動,變頻控制,軟啟動控制,正反轉控制,多速電機控制.

兩地控制,紙機傳動控制,複捲機.切紙機,複合機,包裝輸送系統.行車控制.

可以說覆蓋了造紙廠所有的電氣控制.現先將其中的一小節發上來和大家交流,希望高手指正.

恆壓供水pid控制

pid控制

p:比例環節。也稱為放大環節,它的輸出量與輸入量之間任何時候都是乙個固定的比例關係。

i:積分環節:指輸出量等於輸入量對時間的積分。

d:微分環節:指輸出等於輸入的微分。微分只與變化率有關,而與變化率的絕對值無關,偏差越大,控制越強。其主要作用就是對變化的波動有更強的抑制能力。

pid:比例積分微分調節器。

工作過程:當波動作用的瞬間,由於微分的超前作用,使微分的輸出量最大,同時比例控制也開始作用。然後由於波動的變化率為零(理想狀態)。

故微分輸出開始衰減,曲線開始下降。這時由於偏差的作用。積分開始作用,使曲線上公升,。

隨著微分作用的逐漸消失,積分起主導作用,直到偏差完全消失(理想狀態)。積分的輸出也不再增加。而比例的控制是貫穿始終的。

abb變頻器的過程pid控制

abb變頻器內部有乙個內建的pid控制器,它可用於控制壓力,流量和液位等過程變數。啟動過程pid控制後,過程給定訊號將取代速度給定訊號。另外乙個實際值(過程反饋值)也會反饋給傳動單元,過程pid控制會調節傳動單元的速度使實際測量值等於給定值。

下圖是乙個不帶plc控制的一脫二恆壓供水電氣原理圖:

變頻器通過3個24v中間繼電器來控制外部備用幫浦。

假設:當前水壓的期望值為4.2kg。壓力變送器pt的量程為0-10kg。變送器的輸出為0-20ma的電流訊號。水幫浦為2臺,一主一備。

要求:供水壓力需長期保持在4.2kg,壓力波動小於正負0.

3kg。當水壓小於3.6kg需啟動備用幫浦(此幫浦為直接啟動),當水壓高於5.

5kg時,停止備用幫浦。平時有單台主幫浦保持壓力,根據壓力不同調節電機的轉速。

迴路的控制要點:

變頻器需保持的過程給定訊號為:

4.2kg,量程為0-10kg對應的電流訊號為0-20ma,則給定值為42%(以百分數來表示)。(當為4-20ma時為54%。

演算法為(4+(4.2/10)*16)/20=0.536)。

由引數11.03定義為keypad(面板)後,直接在面板上給出。(面板最上面一行)

備用幫浦的啟動:

必須同時滿足2個條件,一是水壓低於3.6kg,二是主幫浦的電機轉速已經達到滿速一定的時間。在這裡我們將變頻器的繼電器輸出ro1定義為壓力的低限輸出(相關引數:

14.01act1lim.32.

15lowlimit.32.1638%),繼電器輸出ro2定義為壓力的高限輸出(相關引數:

14.02act2lim.32.

17highlimit.32.855%)。

繼電器的ro3定義為轉速達到輸出(14.03speed1lim.32.

01highlimit.32.0248hz(電機最高轉速))

變頻器過程pid控制的啟用:99.02-pid-ctrl.

以下是完整的引數:

序號引數內容

199.02pid-ctrl

299.04dtc

399.05380v

499.06電機電流

599.0750hz

699.08電機轉速

799.09電機功率

899.10電機id識別

910.01di6

1010.3forward 禁止反轉

1111.01ref1  給定型別:轉速

1211.02di3過程控制有效

1311.03keypad從控制盤給定

1411.040   最小轉速

1511.05電機轉速最大轉速

1611.06keypad從控制盤給定

1713.114ma 模擬輸入最小值4ma

1813.1220ma 模擬輸入最大值20ma

1914.01act1lim

2014.02act2lim

2114.03speed1lim

2216.01di5執行允許

2320.010   最小轉速

2420.02電機轉速最大轉速

2522.01acc/dec1 加減速時間選擇

2622.0240s

2722.0340s

2832.01highlimt  輸出速度極限值

2932.0248hz

3032.15lowlimit

3132.1638  低限實際值

3232.17highlimit

3332.1855  高限實際值

3440.011pid增益值

3540.0260積分時間

3640.030微分時間

3740.05no偏差值不取反

3840.06act1選擇過程實際值

3940.07ai2過程實際值的訊號源

4040.08ai2

4140.090定義訊號源的最小值(當為4-20ma訊號時選擇4)

4240.10100

在原理圖中可以可以看到,啟動訊號由原來我們常用的di1,改為di6(停止和啟動的過程控制),並且將di3(過程控制選擇)、di5(執行允許)短接。模擬輸入由原來的ai3改為ai2。這些都是變頻器pid控制的預設埠。

大家可以通過對每個引數的了解來體會pid控制的最簡單的原理。

用到了pid控制的還有空壓機的控制系統,雖然它的pid演算法是通過plc實現的,但它的思路和控制原理是一樣的,推而廣之,dcs上的有關液位,流量等等一些過程控制也是通過plc計算pid的演算法後輸出值直接給定到變頻器。[/size][/size]

abb變頻器恆壓供水控制原理圖引數設定

作者:北京偉納鑫盛電氣 2011-10-23 12:37 星期日晴

abb恆壓供水控制裝置系統的構成:abbacs510變頻器、斷路器、接觸器、繼電器、燈鈕、儀表、遠傳壓力表

abb恆壓供水控制裝置系統的控制原理:北京偉納鑫盛電氣通過安裝在水幫浦出水總管上的遠傳壓力表(內為一滑動電阻),將出口壓力轉換成0-5v電壓訊號傳送abb變頻器,經過變頻器內部pid運算進而控制其輸出頻率的變化。裝置採用變頻與水幫浦一對一控制供水方式,當用水量較大時,水幫浦執行頻率隨之增加,反之,當用水量減少,則降低水幫浦執行頻率直至設定下限執行頻率,如供水量仍大於用水量,當用水量降至某一程度時(如夜間用水很少時),變頻主幫浦停止工作變頻器進入休眠狀態考壓力罐儲水工作。

abb恆壓供水控制裝置系統控制原理圖

abb恆壓供水控制裝置系統的abb變頻器的引數設定:北京偉納鑫盛電氣由於本系統比較簡單變頻器設定與不複雜。9901=1中文9902=6pid應用巨集9905=電機額定電壓9906=電機額定電流9907=電機額定頻率9908=電機額定轉速9909=電機額定功率4010=19內部4011=供水壓力4016=1ai1

abb變頻器acs510恆壓供水時具體引數設定

2009-10-30 19:52

提問者: dongbao10 | 瀏覽次數:4432次

有acs510變頻器一台,三颱電機,遠傳壓力表及plc,恆壓供水。要求:先一台幫浦執行,壓力不足,變頻器輸出一訊號給plc作為增幫浦訊號,plc投入第二台幫浦,壓力還不夠,投第三台。。。

水壓高出要求,變頻器輸出減幫浦訊號給plc。。。先設定的引數如下:

9902=6 1001=1 1002=1 1101=2 1102=7 1106=19 1401=8 1402=9 1403=4

3201=103 3202=25hz 3203=50hz 4010=19 4011=40% 4022=7 4023=20hz

這樣的設定正確嗎?還有沒有遺漏呢?

我用繼電器1的輸出作增幫浦訊號,繼電器2的輸出作減幫浦訊號,但變頻器在運轉開始,直到繼電器2動作之前,為什麼一直都是動作的呢?

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