Mam nadzieję, że czytałeś mój ostatni artykuł o regulatorze PID. Po zapoznaniu się z jego treścią myślę, że już wiesz, czym jest, jak działa i do czego możemy go użyć. Zaimplementowanie regulatora PID w naszej aplikacji poprzez przemiennik częstotliwości pozwala nam na wkroczenie na nowe wody. Regulator pozwala na stworzenie wyrafinowanych, subtelnych aplikacji. W tym krótkim artykule pokażę Ci jak ustawić regulator w falownikach serii IG5A LS. Na jakie parametry warto zwrócić szczególną uwagę. Zapraszam na krótki i treściwy poradnik dla każdego.

Zasada działania

Implementując regulator PID do naszej aplikacji musimy lekko zmienić nasze podejście do układu napędowego. Tradycyjnie, zmieniając wartość sygnału zadanego, kontrolujemy obroty silnika (czy to w przypadku sterowania U/f, czy wektorowego). Natomiast po uruchomienia regulatora PID w falowniku, za pomocą sygnału zadanego nastawiamy wartość wielkości fizycznej (np. temperatury, ciśnienia, przepływu itp.) mierzonej poprzez podłączony przetwornik. Zadaniem silnika skojarzonego z przemiennikiem jest utrzymywanie tej wartości na zadanym poziomie. Zakres możliwej nastawy pokrywa się z zakresem pomiarowym stosowanego przetwornika.

Rozpatrzmy przykładową aplikację. Wartość sygnału zadanego ustawiamy przy pomocy potencjometru, dodatkowo do przemiennika doprowadziliśmy sygnał sprzężenia zwrotnego pochodzący z przetwornika ciśnienia. Załóżmy, że posiadamy przetwornik 1 MPa, który pracuje w pętli prądowej 4-20 mA. Wartość „0” ustawiona na potencjometrze (gałka potencjometru skręcona maksymalnie w lewo) odpowiada wartości 0 MPa. Natomiast wartość 100% nastawy (gałka potencjometru skręcona maksymalnie w prawo) odpowiada wartości 1 MPa.

Chcemy, aby regulator utrzymywał 0,5 MPa. W tym celu należy wpisać do parametru rEF (o ile źródło zadawania jest ustawione na klawiaturę – tryb „1” lub „2”) wartość 25 (Hz) – przy ustawionym parametrze H58=0 lub 50 (%) przy ustawionym H58=1. Aktualną wartość ciśnienia możemy w każdej chwili odczytać w parametrze Fbk. Należy przy tym pamiętać, że za pomocą parametru H58 wybieramy jednostkę, z którą pracujemy. Przy nastawie parametru H58=0 wartość jest prezentowana w Hz (zakres czujnika = 50 Hz, przy ustawieniu Fmax na 50 Hz), przy nastawie H58=1 wartość jest prezentowa w % (zakres czujnika = 100%).

Parametry używane podczas parametryzacji regulatora PID

Podczas parametryzacji regulatora PID możesz wykorzystać poniższe parametry:

  • Parametr H49 – ustawiając wartość na 1 włączamy regulator PID. Następnie w grupie DRV pojawiają się nam dodatkowe parametry: Fbk i rEF.
  • Parametr H50 – standard sygnału pomiarowego podłączonego do przemiennika częstotliwości.
  • Parametr H57 – wybór źródła sygnału zadającego dla regulatora PID. UWAGA: Nie możemy ustawić takich samych źródeł sygnałów zadawania i przetwornika pomiarowego (np. zadawanie sygnału 0-10 V i sygnał z przetwornika 0-10 V).
  • Parametr rEF – wartość zadana dla regulatora PID.
  • Parametr Fbk – wartość sygnału zwrotnego pochodząca z przetwornika pomiarowego (jednostka wg. ustawień w parametrze H58).
  • Parametr H51 – wartość wzmocnienia P. Zwiększanie wartości powoduje szybszą reakcję na zmiany, jednak może powodować oscylacje.
  • Parametr H52 – wartość nastawy I (czas zdwojenia, całkowania). Zmniejszanie wartości powoduje szybszą reakcję na zmiany, jednak może powodować oscylacje przy zbyt niskiej nastawie.
  • Parametr H53 – wartość nastawy D (czas wyprzedzenia, różniczkowania). Czas detekcji błędu procesu. Standardowo falownik reaguje w czasie 0,01 sekundy.
  • Parametry H55 i H56 – górna i dolna granica sterowania przy regulacji PID.
  • Parametr H54 – wybór trybu regulacji PID (0 – normalny, 1 – procesowy z dodatkowym offsetem).
  • Funkcja „uśpienia” – funkcja przydatna np. w aplikacji utrzymywania stałego ciśnienia wody. Przy braku lub znikomym poborze wody, silnik pracuje na bardzo małych obrotach, powodując niepotrzebne zużywanie energii i pompy. Aby wyeliminować nieefektywną pracę silnika, możemy użyć funkcji uśpienia.
  • Parametr H61 – czas, po którym następuje zatrzymanie silnika, gdy częstotliwość pracy spadnie poniżej nastawionej wartości w parametrze H62.
  • Parametr H62 – częstotliwość uśpienia.
  • Parametr H63 – poziom „wybudzenia”. Wznowienie pracy silnika, następuje gdy różnica ciśnienia między wartością zadaną (rEF) a sprzężeniem zwrotnym (sygnał z przetwornika – Fbk) jest większa niż ustawiona w parametrze H63 (nastawa dokonywana w %).
Obrazek posiada pusty atrybut alt; plik o nazwie Dawid-PID-falownik1-1024x576.png

Podsumowanie

Jak widzisz implementacja regulatora PID otwiera przed napędowcem nowe możliwości. Pozwala tworzyć wyrafinowane aplikacje, oszczędzając energię i wydłużając żywotność urządzeń. Zastosowanie regulatora PID ogranicza tylko wyobraźnia projektanta.

Masz dodatkowe pytania? Potrzebujesz pomocy i fachowego wsparcia przy tworzeniu Twojej aplikacji? Albo może potrzebujesz falowników bądź innych akcesoriów? Serdecznie zapraszam do kontaktu.

Zapraszam do kontaktu,

biuro@dwimotion.pl
tel: 695445917