基于温控仪的三菱D700变频器PID控制实战任务

时间：2023-06-17 理论教育 版权反馈

【摘要】：图4-28 变频器与XMT PID控制器的接线训练步骤②：变频器参数设置。自整定结束后，AT值会自动变为OFF，面板上AT指示灯灭，进入正常PID控制过程。连续PID控制时，该参数一般设定为0.2（秒）；位式PID控制时，该参数一般应大于5.0（秒）。控制输出是仪表根据输入信号和目标设定值进行PID运算后，输出的对现场设备进行调控的信号。

【训练要求】

对三菱D7001.5kW变频器进行合理接线来完成如下控制要求：

1）通过外接电位器来调节电动机运行频率，并通过面板来启／停；

2）通过模拟电流信号4～20mA来调节电动机运行频率，并通过面板来启／停；

3）通过开关ON／OFF来设定三段频率调节电动机运行速度，并通过面板来启／停。

【训练步骤】

训练步骤①：按照图4-28所示接线，即起动命令由变频器PU发出，频率命令由电位器设定。

图4-28 变频器与XMT PID控制器的接线

训练步骤②：变频器参数设置。

Pr.1=50（上限频率50Hz）；Pr.2=20（下限频率20Hz）；Pr.178=60（正转指令）；Pr.182=4（AU信号，端子4输入选择）。

训练步骤③：XMT PID控制器的参数设置与调整。

表4-4～表4-6列出了仪表的基本参数，共分3组参数，分别是设定值、PID控制、输入与输出。

表4-4 仪表的基本参数（第1组参数——设定值）

表4-5 仪表的基本参数（第2组参数——PID控制）

表4-6 仪表的基本参数（第3组参数——输入与输出）

训练步骤④：XMT PID控制器的PID整定。

AT——自整定选择，设置为ON时，起动自整定。

自整定起动后，输出将在outL和outH之间跳变。其出厂参数为0％和100％，对于变频控制和恒压供水等不允许输出大幅度变化的过程，可修改参数，如分别改为30％和70％，以限制输出的幅度。如仍不满足要求，可将PID参数手动设为推荐值P=60.0，I=90，D=0，再手动调整。

自整定起动后，测量值经过2～3个振荡周期，仪表自动计算出PID参数，自整定结束，进入正常PID控制。整个过程的示意图如图4-29所示。

图4-29 自整定示意图

设置为OFF时，自整定停止／关闭，面板上AT指示灯灭。

仪表出厂时，AT为OFF，自整定关闭。起动自整定时，只需将AT设置为ON，此时面板上的AT指示灯亮。自整定结束后，AT值会自动变为OFF，面板上AT指示灯灭，进入正常PID控制过程。

自整定过程中，若要中止自整定，将AT改为OFF即可。

★自整定过程的长短，取决于被控过程的响应速度。对于慢系统，有时甚至需要数个小时。

★选择合适的时机进行自整定，比如加热炉升温的前期。若所得参数将用于稳态控制，则应选择系统相对稳定时进行自整定。(www.daowen.com)

★系统在不同阶段的特性不同，所以，在不同阶段进行自整定所得到的PID参数也不尽相同。

对于大滞后和变频控制等特殊系统，若正确地操作自整定而无法获得满意的控制效果，可参考下述经验，手动修改PID参数，进一步提高调节精度：

若到达稳态前超调过大，如对调节时间要求不高，可适当增大比例带。

如要缩短到达稳态的时间，而允许少量超调时，可适当减小比例带。

当测量值在设定值上下缓慢波动时，可适当增加积分时间或增大比例带。

当测量值在设定值上下频繁波动时，可适当减小微分时间。

P——比例带。比例运算参数，P越大，比例作用越弱。

I——积分时间。设置为0（秒）表示无积分作用，值越大，积分作用越弱。

D——微分时间。设置为0（秒）表示无微分作用，值越大，微分作用越强。

d-r——正／反作用选择。设置为0表示正作用（比如制冷）。测量值增加时，控制输出增加；设置为1表示反作用（比如加热）。测量值增加时，控制输出减小。

cP——控制周期。连续PID控制时，该参数一般设定为0.2（秒）；位式PID控制时，该参数一般应大于5.0（秒）。

SEn——自动／手动输出选择。设置为ON时允许手动控制输出。在控制状态下，按键可使第二显示窗切换显示Sv和输出值。当第二显示窗显示输出值时，按键可进行手／自动输出无扰切换。手动输出时面板上指示灯M亮，第二显示窗显示符号“”+输出百分比，自动输出时面板上指示灯M灭，第二显示窗显示符号“”+输出百分比。设置为OFF时不允许手动控制输出。在控制状态下，只能按键切换显示Sv和自动输出值，不能进行手／自动切换。