soc设计方法与实现_实例讲解变频器恒压供水系统设计及实现方法

>>>>兆帕与公斤
“1兆帕”是压强的单位&＃xff0c;即1兆帕&＃61;1000000帕的。
一平方米的面积上受到的压力是一牛顿时所产生的压强为一帕斯卡[1Pa&＃61;1N/(M×M)]。
而公斤力是力的单位&＃xff1a;1公斤力&＃61;9.8牛顿。
这是两个不同概念的物理量&＃xff0c;没法说“1兆帕等于多少公斤力”。
但彼此有一定的关系&＃xff1a;要产生“1兆帕”的压强&＃xff0c;需在1平方厘米的面积上&＃xff0c;施加的压力约是10公斤。
1公斤压力&＃61;0.098兆帕&＃xff0c;
所以:1兆帕(MPA)≈10.2公斤压力(KG/CM^2)
1MPa&＃61;10.197公斤/厘米2&＃61;101.97m水柱&＃xff0c;可以让水升高101.97m。
>>>>变频器中PID的定义
PID控制器参数的工程整定,各种调节系统中P.I.D参数经验数据以下参照&＃xff1a;
温度T: P&＃61;20~60%,T&＃61;180~600s,D&＃61;3-180s
压力P: P&＃61;30~70%,T&＃61;24~180s,
液位L: P&＃61;20~80%,T&＃61;60~300s,
流量L: P&＃61;40~100%,T&＃61;6~60s。
基本的PID算法&＃xff0c;需要整定的系数是Kp(比例系数),Ki(积分系数),Kd(微分系数)三个。这三个参数对系统性能的影响如下&＃xff1a;
>>>>比例系数Kp
① 对动态性能的影响 比例系数Kp加大&＃xff0c;使系统的动作灵敏&＃xff0c;速度加快&＃xff0c;Kp偏大&＃xff0c;振荡次数加多&＃xff0c;调节时间加长。当Kp太大时&＃xff0c;系统会趋于不稳定&＃xff0c;若Kp太小&＃xff0c;又会使系统的动作缓慢;
② 对稳态性能的影响 加大比例系数Kp&＃xff0c;在系统稳定的情况下&＃xff0c;可以减小静差&＃xff0c;提高控制精度&＃xff0c;但是加大Kp只是减少静差&＃xff0c;不能完全消除。
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积分系数Ki
① 对动态性能的影响 积分系数Ki通常使系统的稳定性下降。Ki太大&＃xff0c;系统将不稳定;Ki偏大&＃xff0c;振荡次数较多;Ki太小&＃xff0c;对系统性能的影响减少;而当Ki合适时&＃xff0c;过渡特性比较理想;
② 对稳态性能的影响 积分系数能消除系统的静差&＃xff0c;提高控制系统的控制精度。但是若Ki太小时&＃xff0c;积分作用太弱&＃xff0c;以致不能减小静差。
>>>>微分系数Kd
微分控制可以改善动态特性&＃xff0c;如超调量减少&＃xff0c;调节时间缩短&＃xff0c;允许加大比例控制&＃xff0c;使静差减小&＃xff0c;提高控制精度。但当Kd偏大或偏小时&＃xff0c;超调量较大&＃xff0c;调节时间较长&＃xff0c;只有合适的时候&＃xff0c;才可以得到比较满意的过渡过程。对系数实行“先比例&＃xff0c;后积分&＃xff0c;再微分”的整定步骤。
(1) 首先只整定比例部分。即将比例系数由小到大&＃xff0c;并观察相应的系统响应&＃xff0c;直到得到反应快&＃xff0c;超调小的响应。
(2) 加入积分环节。整定时首先置积分系数Ki一个较小的值&＃xff0c;并将第(1)步中整定的比例系数略为缩小(例如缩小为原值的0.8倍)&＃xff0c;然后增大Ki&＃xff0c;使在保持系统良好动态性能的情况下&＃xff0c;静差得到消除。在此过程中&＃xff0c;可根据响应的好坏反复改变比例系数与积分系数。
(3) 若使用比例积分调节器消除了静差&＃xff0c;但动态过程经反复调整仍不能满意&＃xff0c;则可加入微分环节。在整定时&＃xff0c;可先置微分系数为0&＃xff0c;在第一步的基础上&＃xff0c;增大Kd&＃xff0c;同时相应地改变比例系数和积分时间。
p值设置越大&＃xff0c;静差越小&＃xff0c;跟踪越快&＃xff0c;但容易出现超调震荡现象&＃xff0c;i的值设置越大&＃xff0c;跟踪就越慢&＃xff0c;在实际使用中&＃xff0c;以系统稳定和跟踪速度达到工艺要求为准&＃xff0c;即在水泵恒压供水系统中&＃xff0c;压力稳定为基准。
不过以上PID定义仅了解一下即可&＃xff0c;实际小项目中的变频器PID参数不用更改(出厂默认值)也可实现功能。
设置变频器时&＃xff0c;只要知道PID需要反馈量和给定量即可。反馈量即是压力的实时信号(在管道上的远传压力表---电阻式&＃xff0c;或者是三线或两线的压力传感器。给定量即要求达到我压力值(可以在变频器的键盘上设或者用外置电位器)。
>>>>变频器外部接线
对应的电压、电流型反馈量接线应设置变频器的 AI1/AI2&＃xff0c;内部参数及外部跳线(一般AI1默认为电压)
电器连接图

>>>>设置变频器参数
设置变频器参数&＃xff1a;VL6000系列变频器
以反馈量为0.45兆帕(二线制压力传感器4-20Ma,传感器量程0-0.6兆帕),则在变频器输入的给定量为75%(0.45除0.6)
以VL6000为例&＃xff0c;由于VL6000的AI1内置成了面板上的电位器&＃xff0c;所以反馈信号接于AI2,又由于AI2出厂值是电压信号&＃xff0c;需设置跳线将其改为电流信号。
00-02&＃61;1 命令源选择&＃61;1&＃xff1a;端子
01-01&＃61;50 最大操作频率
01-03&＃61;50 频率上限
01-05&＃61;15 频率下限
01-08&＃61;8 主频率源×选择
小功率变频器&＃xff0c;加减速时间不必设置&＃xff0c;保持默认&＃xff0c;
02-07&＃61;0 变频器的停车方式&＃xff0c;此为减速停车&＃xff0c;若变频器为工频变频转换或一拖几的控制时&＃xff0c;停车方式应为自由停车。
02-15&＃61;0,为变频器运行频率低于下限时为以频率下限运行
05组为电机参数&＃xff0c;能实际电机铭牌上参数设
控制端子组及继电器输出组根据线路实际功能设置即可
10-04&＃61;1V, AI2下限设为1V对应反馈4mA
10-06&＃61;10V, AI2上限为10V对应反馈20mA
21组为PID组
21-00&＃61;0&＃xff0c;PID给定源 0&＃xff1a;21-01
21-01&＃61;&＃xff1f;&＃xff0c;根据目标值&＃xff1a;反馈最大量程&＃xff0c;此设定参考值75%
21-03&＃61;1&＃xff0c;PID反馈值&＃xff0c;1&＃xff1a;V12
21-04&＃61;0&＃xff0c;PID输出特性为正&＃xff0c;由于为恒压供水&＃xff0c;即当反馈小于给定时要加速&＃xff0c;大于给定时要减速。
32-10&＃61;16为反馈量显示可以实时监控(只有VL6000有此功能)

O(∩_∩)O谢谢