Kao dobavljač VFD (promjenjive frekvencije), često se pitam o različitim funkcijama i komponentama naših proizvoda. Jedan od najsutnijih aspekata koji igra značajnu ulogu u performansama VFD-a je PID (proporcionalna - integralna - derivatna) kontrola. U ovom blog postu, ja ću upisati u funkciju PID kontrole u VFD-u i objasniti zašto je tako važno.
Razumijevanje osnova VFD-a
Prije nego što skočimo u detalje PID kontrole, kratko shvatimo šta je VFD. VFD je elektronički uređaj koji kontrolira brzinu izmjeničnog motora varirajući frekvenciju i napon koji se isporučuje na motor. Nudi nekoliko prednosti kao što su ušteda energije, poboljšana kontrola procesa i smanjeni mehanički stres na motoru i povezanoj opremi.
Šta je PID kontrola?
PID kontrola je široko korišteni kontrolni algoritam u industrijskoj automatizaciji. Koristi tri osnovna načina upravljanja - proporcionalna, integralna i derivata - za izračunavanje vrijednosti pogreške između zadane vrijednosti (željene vrijednosti) i promjenjive procesa (stvarna vrijednost). Kontroler zatim prilagođava izlaz za minimiziranje ove pogreške.
Proporcionalna kontrola
Proporcionalni pojam u PID kontrolu izračunava grešku između zadane vrijednosti i promjenjive procesa i množi se proporcionalnim dobitkom (KP). Izlaz proporcionalnog kontrolera izravno je proporcionalan grešci. Veća KP vrijednost rezultirat će većom korekcijom za datu grešku, ali može dovesti i do prekomjernog zaseda i nestabilnosti ako je postavljeno previsoko.
Integralna kontrola
Integralni izraz nakuplja grešku s vremenom. Samira sve prošle greške i umnožava zbroj integralnim dobitkom (KI). Integralno djelovanje pomaže u uklanjanju stabilnih - državnih grešaka da proporcionalni kontroler možda neće moći ispraviti. Međutim, ako je integralni dobitak postavljen previsok, može uzrokovati da sistem postane nestabilan i oscilantan.
Derivatna kontrola
Izrez izvedenog izračunava brzinu promjene pogreške. Umnoži se iz derivata greške u pogledu vremena s derivatnim dobitkom (KD). Derivativna akcija pomaže predvidjeti buduće pogreške i unaprijed pružiti korektivnu radnju. Može umanjiti prekomjernu i poboljšati stabilnost sustava, posebno u sistemima sa visokom inercijom.
Funkcija PID kontrole u VFD-u
Kontrola brzine
Jedna od glavnih funkcija PID kontrole u VFD-u je kontrola brzine. U mnogim industrijskim primjenama je od presudnog značaja održavanje stalne brzine motora. Na primjer, u transportnim sustavima, stalna brzina osigurava gladak protok materijala. VFD sa PID kontrolom može kontinuirano nadgledati brzinu motora (varijabla procesa) i uporediti je sa željenom brzinom (zadana vrijednost). Ako postoji razlika između dva, PID kontroler će podesiti frekvenciju i napon koji se isporučuju na motor da bi se brzina vratila na zadanu vrijednost.
Pretpostavimo da imamo transportni sistem u kojem je brzina zadane vrijednosti 1000 o / min. Zbog promjena u opterećenju, stvarna brzina može pasti na 950 o / min. PID kontroler u VFD-u otkrit će ovu grešku i povećati frekvenciju i napon koji se isporučuje na motor za povećanje brzine na 1000 o / min.
Kontrola pritiska
U aplikacijama kao što su pumpe i kompresori, kontrola pritiska je neophodna. VFD sa PID kontrolom može se koristiti za održavanje stalnog pritiska u sistemu. Na primjer, u vodovodnom sustavu, PID kontroler može nadgledati tlak vode (provalan) i prilagodite brzinu motora pumpe u skladu s tim. Ako tlak padne ispod zadane vrijednosti, kontroler će povećati brzinu motora za povećanje pritiska, a ako je tlak previsok, smanjit će brzinu motora.
Recimo da je zadani pritisak u vodovodnom sustavu 50 PSI. Ako se stvarni tlak padne na 45 PSI, PID kontroler u VFD povećanju brzinu motora pumpe za podizanje pritiska na 50 PSI.
Kontrola temperature
U nekim industrijskim procesima kontrola temperature je kritična. VFD se može koristiti u kombinaciji sa sistemom grijanja ili hlađenja za održavanje stalne temperature. PID kontroler nadgledat će temperaturu (provaljku procesa) i prilagoditi brzinu ventilatora ili kompresorskog motora kako bi se temperatura zadržala na zadanoj vrijednosti.
Na primjer, u postrojenju za preradu hrane, temperatura zadane vrijednosti za ostavu je 5 ° C. Ako stvarna temperatura raste na 7 ° C, PID kontroler u VFD-u povećat će brzinu rashladnog kompresora da smanji temperaturu na 5 ° C.
Prednosti korištenja PID kontrole u VFD-u
Poboljšana kontrola procesa
PID kontrola omogućava preciznu i tačnu kontrolu promjenjive procesa. Može brzo odgovoriti na promjene u opterećenju ili drugim poremećajima i održavati željenu zadanu vrijednost. To dovodi do boljih kvaliteta proizvoda i dosljednosti u industrijskim procesima.
Ušteda energije
Podešavanjem brzine motora prema stvarnim zahtjevima postupka, VFD s PID kontrolom može uštedjeti značajnu količinu energije. Na primjer, u pumpnom sustavu, umjesto da pumpa stalno pokreće pumpu u punoj brzini, PID kontroler može smanjiti brzinu kada je potražnja za vodom niska, što rezultira uštedom energije.
Smanjeno trošenje i suza
Budući da PID kontroler može održavati stabilno radno stanje, smanjuje mehanički stres na motornom i povezanoj opremi. To dovodi do manje trošenja, duže vijek trajanja opreme i niže troškove održavanja.
Naši VFD proizvodi sa PID kontrolom
U našoj kompaniji nudimo širok spektar VFD-a sa naprednom funkcionalnošću PID kontrole. NašFrekvencijski upravljački kontrolerdizajniran je za pružanje preciznih kontrola u različitim aplikacijama. Ima korisnika - prijateljske postavke koje omogućuju lako podešavanje PID parametara.
Takođe imamoVFD jednofazna do 3 fazeProizvodi koji su pogodni za aplikacije u kojima je dostupan jednostruki - fazni napajanje, ali je potreban tri - fazni motor. Ovi VFDS dolaze s PID kontrolom kako bi se osigurala stabilna i efikasna operacija.
Za veće aplikacije naše18,5kW VFDje odličan izbor. Može se nositi s visokim motorima - Power Motors i pruža odličnu pitku kontrolu za brzinu, pritisak ili temperaturu.
Zaključak
PID kontrola je vitalna funkcija u VFD-u koja nudi brojne pogodnosti u pogledu kontrole procesa, uštede energije i dugovječnosti opreme. Bilo da trebate kontrolirati brzinu motora, održavati stalni pritisak ili regulirati temperaturu, VFD s PID kontrolom može pružiti rješenje.
Ako vas zanima naše VFD proizvode sa PID kontrolom ili imate bilo kakva pitanja o tome kako se mogu koristiti u vašoj aplikaciji, voljeli bismo čuti od vas. Kontaktirajte nas da započnemo diskusiju o vašim specifičnim zahtjevima i istražimo kako naši proizvodi mogu udovoljiti vašim potrebama.
Reference
- Ogata, Katsuhiko. "Moderna kontrolna tehnika." Prentice Hall, 2010.
- Dorf, Richard C. i Robert H. Bishop. "Moderni upravljački sistemi." Pearson, 2017.