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3、變頻器頻率給定方式之通信給定由計(jì)算機(jī)或PLC、DCS通過(guò)通信接口來(lái)對(duì)變頻器進(jìn)行頻率給定。變頻器的頻率給定信號(hào)大致就是上面介紹的幾種方式。對(duì)于使用什么方式都是要通過(guò)對(duì)變頻器的設(shè)定來(lái)選擇的。變頻器初是用來(lái)對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)速凋節(jié)的，但現(xiàn)在變頻器已大量參與了液位、流量、壓力等的過(guò)程控制，并已成為一種新的調(diào)管模式被廣泛采用。
 變頻器既可以做過(guò)程控制中的執(zhí)行單元，也可以做控制單元。做執(zhí)行單元時(shí)，變頻器接收控制儀表的控制信號(hào)，來(lái)改變輸出電源的頻率；做控制單元時(shí)，變頻器利用本身的PID功能，單完成控制任務(wù)。上述作用都是通過(guò)改變電動(dòng)機(jī)電源的頻率來(lái)調(diào)整電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，以達(dá)到改變被控參數(shù)的目的。在傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)中引入變頻調(diào)速改變了原來(lái)的控制模式，使運(yùn)行加平穩(wěn)、**，并能提高系統(tǒng)控制精度。與傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)相比，變頻器雖取代了控制、執(zhí)行單元，但其物理位置不相同，控制方式也不相同，而且目前在分工和工作職責(zé)范圍上都還有爭(zhēng)論。變頻器嚴(yán)格來(lái)說(shuō)是一個(gè)電氣控制裝置，由于它具有多種控制信號(hào)輸入方式，能夠很方便地與自控儀表相結(jié)合而組成新的控制系統(tǒng)，因此在過(guò)程控制中的應(yīng)用前景是廣闊的。所以?xún)x表工學(xué)習(xí)和掌握變頻器的知識(shí)很有必要。在投用變頻器PID控制功能時(shí)，對(duì)變頻器PID參數(shù)整定可按以下方法進(jìn)行。1、先用純比例作用進(jìn)行投運(yùn)
即把積分I和微分D關(guān)閉了。先把比例增益設(shè)定為較小值，并觀察變頻器的輸出頻率變化及測(cè)量參數(shù)的變化情況，對(duì)比例增益進(jìn)行調(diào)整時(shí)，可逐漸加大比例增益值，當(dāng)系統(tǒng)波動(dòng)大發(fā)生等幅振蕩時(shí)，記錄此時(shí)的比例增益值，設(shè)定比例增益為記錄值的0.6-0.8。在此基礎(chǔ)上對(duì)比例增益進(jìn)行微調(diào)，經(jīng)幾次調(diào)整以使系統(tǒng)穩(wěn)定在允許范圍內(nèi)。調(diào)試的關(guān)鍵是怎樣來(lái)判斷等幅振蕩，比例作用很強(qiáng)時(shí)，振蕩是正弦波形，且振蕩周期是有規(guī)律的，這是判斷的依據(jù)。
2、在比例作用的基礎(chǔ)上加入積分作用
積分作用和比例作用是相互關(guān)聯(lián)的，當(dāng)比例作用增強(qiáng)時(shí)，積分作用也會(huì)隨著增強(qiáng)，比例作用減弱時(shí)，積分作用也會(huì)隨之減弱，積分作用配合比例作用，目的是消除余差。
加入積分作用前，把積分時(shí)間設(shè)定為大值或較大值，把調(diào)好的比例增益值再調(diào)大1倍，然后將積分時(shí)間從大到小進(jìn)行改變，以得到較滿意的控制曲線，在此積分時(shí)間下再改變比例增益，看控制效果是否變好，如果變好再按同方向改變比例增益，反之，則減小比例增益并改變積分時(shí)間，再觀察系統(tǒng)控制曲線，反復(fù)調(diào)試幾次就可得到滿意的積分時(shí)間和比例增益了。如果系統(tǒng)穩(wěn)定性不夠理想，可試將比例增益和積分時(shí)間適當(dāng)加大一點(diǎn)。
3、按需要決定是否使用微分作用
壓力、流量控制系統(tǒng)可以不用微分作用，所以微分時(shí)間(微分增益)一般不用設(shè)定，為0即可。但溫度控制由于溫度參數(shù)的滯后性，就要使用微分作用來(lái)提高控制質(zhì)量了。如有需要進(jìn)行設(shè)定即可，投用時(shí)可先將微分時(shí)間設(shè)定為較小值，然后逐漸加大，同時(shí)觀察系統(tǒng)控制曲線的變化，如果曲線響應(yīng)較慢可適當(dāng)加大微分時(shí)間，如果曲線不穩(wěn)定則可能是微分時(shí)間大了，可適當(dāng)減少之，加大比例增益也可加快曲線的響應(yīng)速度，可與微分作用配合調(diào)試。
4、關(guān)于系統(tǒng)的振蕩問(wèn)題在變頻器PID參數(shù)整定中，怎樣來(lái)判斷系統(tǒng)是否存在振蕩現(xiàn)象，這要通過(guò)觀察，但要注意的是，有無(wú)振蕩現(xiàn)象不能以變頻器的輸出頻率來(lái)判斷，而是要看被控參數(shù)的變化，如對(duì)于恒壓供水控制系統(tǒng)，是觀察供水總管的水壓波動(dòng)來(lái)判斷是否有振蕩現(xiàn)象。而變頻器的輸出頻率隨著工況的變化而波動(dòng)是正常的，不能把兩者的波動(dòng)狀況搞混淆了，而導(dǎo)致整定參數(shù)越調(diào)越亂。
5、PID參數(shù)整定小技巧①測(cè)量(反饋)信號(hào)反應(yīng)過(guò)程過(guò)慢，如測(cè)量(反饋)信號(hào)增大或減小后，不能及時(shí)回復(fù)到給定值，可先減小濾波時(shí)間，如果變頻器有采樣周期設(shè)定的，可試改變采樣時(shí)間。必要時(shí)應(yīng)增大比例增益或減小積分時(shí)間。
②測(cè)量(反饋)值與給定(目標(biāo))值不能相等時(shí)，可試減少積分時(shí)間，減少積分時(shí)間后如有振蕩或不穩(wěn)定現(xiàn)象，說(shuō)明積分時(shí)間減得太多，可再適當(dāng)增大積分時(shí)間。
③系統(tǒng)反應(yīng)靈敏，但是波動(dòng)大且不穩(wěn)定時(shí)，可試把比例增益減小。對(duì)于溫度控制系統(tǒng)則可能是微分增益太大了，可試減少之。
6、關(guān)于變頻器內(nèi)置PID的自整定功能有的變頻器內(nèi)置PID具有自整定功能。如西門(mén)子的MM440變頻器就有PID 參數(shù)自整定功能，其是按Ziegler Nichols標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)特性來(lái)確定控制器比例增益系數(shù)和積分時(shí)聞。MM440對(duì)PID參數(shù)進(jìn)行自整定時(shí)，是以階躍響應(yīng)的調(diào)和響應(yīng)時(shí)間為依據(jù)的，通過(guò)選擇不同的命令源來(lái)設(shè)定不同積分、微分系數(shù)和比例增益的大小。要使用自整定功能，則要通過(guò)設(shè)定來(lái)選擇。還要對(duì)自整定延遲時(shí)間、自整定的偏差等有關(guān)參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，通過(guò)相應(yīng)的設(shè)定可使系統(tǒng)具有不同的調(diào)和阻尼以改善控制質(zhì)量。
變頻器投運(yùn)和變頻器調(diào)試昌暉儀表通常按照變頻器空載試運(yùn)行、變頻器帶電機(jī)空載運(yùn)行和帶負(fù)荷調(diào)試運(yùn)行三個(gè)步驟來(lái)完成，下面昌暉儀表對(duì)這三個(gè)步驟詳細(xì)介紹。
 1、**行變頻器的空載試運(yùn)行*檢查變頻器的所有接線是否正確無(wú)誤，變頻器的輸出端先不要接電動(dòng)機(jī)，對(duì)變頻器**行空載試驗(yàn)。通電前認(rèn)真閱讀變頻器用戶手冊(cè)，熟悉相關(guān)功能及設(shè)定、操作方法，在此基礎(chǔ)上通電?？蛰d試運(yùn)行目的有兩個(gè)：一是通過(guò)實(shí)際操作來(lái)熟悉鍵盤(pán)及有關(guān)的操作方法，如進(jìn)行正、反轉(zhuǎn)、停止等操作，并觀測(cè)變頻器的動(dòng)作、溫升是否正常。二是結(jié)合實(shí)物來(lái)熟悉相關(guān)功能的設(shè)定、操作方法，設(shè)定后可試試看基本功能的動(dòng)作狀態(tài)及動(dòng)作過(guò)程，如上升、下降時(shí)間設(shè)定等。在這基礎(chǔ)上再看外接端子的信號(hào)、控制動(dòng)作是否正常，如順時(shí)針旋轉(zhuǎn)電位器或改變頻率給定電流時(shí)，變頻器的輸出頻率的改變是否與給定信號(hào)同時(shí)變化。2、然后用變頻器帶電動(dòng)機(jī)空載試運(yùn)行
變頻器空載試運(yùn)行正常后，可接上電動(dòng)機(jī)進(jìn)行空載試運(yùn)行。在接電動(dòng)機(jī)前，一定要確認(rèn)電動(dòng)機(jī)的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)是合格的。電動(dòng)機(jī)不要帶負(fù)載。然后讓變頻器驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，觀察是否正常，如電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)方向是否合乎要求。把頻率給定電位器逆時(shí)針旋至左端0Hz處，然后接通變頻器的正轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)(FWD)，慢慢順時(shí)針旋轉(zhuǎn)電位器，使給定頻率逐漸增大，觀察電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)情況，在大頻率的50%時(shí)，讓電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)幾分鐘，并觀察下電壓、電流的數(shù)值，然后再讓變頻器的輸出頻率達(dá)到大頻率，再讓電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)幾分鐘。再把輸出頻率降下來(lái)，降到大頻率的75%、25%處，讓電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一會(huì)，再把輸出頻率調(diào)高，然后斷開(kāi)正轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)(FWD)，看電動(dòng)機(jī)是否按設(shè)定的減速時(shí)間停下來(lái)。這一過(guò)程基本不用進(jìn)行參數(shù)設(shè)定，用變頻器出廠時(shí)的參數(shù)預(yù)設(shè)值可行了。工程師在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試變頻器3、后進(jìn)行帶負(fù)載的調(diào)試運(yùn)行
通過(guò)以上兩步驟的試運(yùn)行，就可以進(jìn)行帶負(fù)載的投運(yùn)工作了，也就是對(duì)設(shè)定的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，使變頻器能按要求正常驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行。在電動(dòng)機(jī)帶負(fù)載的調(diào)試運(yùn)行過(guò)程中要注意觀察電動(dòng)機(jī)、機(jī)械有無(wú)異常響聲、有無(wú)振動(dòng)現(xiàn)象。
 其操作方法基本與第二步驟是一樣的，由于變頻器出廠時(shí)的參數(shù)預(yù)設(shè)值可能與使用現(xiàn)場(chǎng)的負(fù)載特性有差距，就要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際對(duì)某些參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，即進(jìn)行參數(shù)的設(shè)定和調(diào)試。調(diào)試中**應(yīng)觀察電動(dòng)機(jī)帶負(fù)載啟動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)矩的設(shè)定、加、減速時(shí)間的設(shè)定是否與負(fù)載特性匹配。直觀的就是看電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)、加速、減程中有沒(méi)有跳閘報(bào)警出現(xiàn)，否則應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況對(duì)相關(guān)參數(shù)再進(jìn)行調(diào)整。具體是把頻率給定電位器順時(shí)針旋至右端50Hz處，然后接通變頻器的正轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)(FWD)，則電動(dòng)機(jī)應(yīng)該按設(shè)定的加速時(shí)間上升轉(zhuǎn)速至大，在加程中如果過(guò)載、過(guò)流報(bào)警或跳閘，說(shuō)明加速時(shí)間設(shè)定短了應(yīng)適當(dāng)加長(zhǎng)加速時(shí)間。在大頻率50%處，讓電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)幾分鐘，并觀察電壓、電流的數(shù)值。然后關(guān)斷正轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)，電動(dòng)機(jī)應(yīng)該按設(shè)定的減速時(shí)間下降轉(zhuǎn)速并停下來(lái)，在減程中如果過(guò)載、過(guò)壓報(bào)警或跳閘，說(shuō)明減速時(shí)間設(shè)定過(guò)短應(yīng)適當(dāng)加長(zhǎng)減速時(shí)間。然后再旋動(dòng)頻率給定電位器，用其來(lái)加大、減小給定頻率，并觀察電動(dòng)機(jī)能否平穩(wěn)升速和減速，且不報(bào)警不跳閘。用電流信號(hào)作頻率給定的變頻器，其調(diào)試方法同上，只是把調(diào)電位器改為調(diào)電流大小而已。