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1、三菱变频器PID控制,2009年6月,前言,在制造供/排水设备时选用三菱变频器后常会用到PID功能，技术使用手册中对其已有较详细的说明。而各人对该功能的理解有所不同，主要体现在：机型选用、功能选择、方向确定、设定值定义、上/下限作用及PID参数的调整等。这里从以往的实际应用中作些简单归纳，就算是产品资料的补充，以方便用户能在较短时间内理解并简便完成该功能的调试。,准备,1、问：哪些三菱变频器具有PID控制功能，它们之间有何区别？答：目前所有三菱变频器均有PID（单泵）控制功能，产品系列有：A500、F500、F500J、F700、V500、E500、S500。其中F500J、F500和F700
2、为风机水泵专用型产品，而F500和F700（0.75-55kW）还具先进PID控制功能，即有多泵切换功能（最多4台）。电气原理图和具体操作方法可参阅各产品所对应的使用手册。,现我们以三菱A500系列,型号为FR-A540-0.75K-CH为例。,准备,2、问：供测量用的传感器如何选用？答：在A500、F500L（55kw以上）、F500J、E500、S500中，只可选用电流型（4-20mA）传感器；F700中可选用电流（4-20mA）及电压型（0-5V、0-10V）传感器；在F500（0.75-55kW）中，若采用先进PID控制（多泵切换）功能的话，二种类型的传感器均可选用，区别是电压型传感器
3、的输出接至变频器的1号端子；而在V500中只能选用电压型传感器。,我们以做了一个用变频器实现温度PID 控制的模型: 1、传感器选用PT100 （4-20MA）的温度变送器信号=反馈值 2、温度设置是05V/10V （ 0-150度）模拟信号给定值 3、被控制元件三个灯泡=模拟显示,动手操作,3、问：如何使变频器进入PID控制模式？答：该过程中的具体操作方法对应各系列产品有所差异：除E500外，以上其它系列变频器中均可在未使用的输入端子中重新定义一个PID使能端，即该端子接通为PID控制方式，而断开为普通的V/F控制方式，例如：RT输入端子未作他用时，可设其为X14，即P183=14（用于A5
4、00、F500、F700和V500）或P60=14（用于F500J和S500）；而在E500中则通过设定参数P128来确定运行模式，P128=0为普通的V/F控制方式，P128=20或21为PID控制方式。因此对需要经常进行二种模式切换的场合，建议选用E500以外的产品。,参数设置 1、P183=14该端子接通为PID控制方式(注:也可选其他端子进行控制) 2、P128=20对加热,压力等等的控制,我们选用RT端子为PID控制端子,动手操作,4、问：在PID控制模式中，有些变频器既有检测信号输入，也有偏差值的输入，该如何区别和使用？答：由变频器完成偏差值=设定值-测量值过程时应将测量传感器接于
5、4号端子（A500、F500、F500J、F700、E500和S500）；若该运算过程（虚线框）由变频器以外的专用设备完成（设定值的设置和测量传感器的输入及偏差值运算结果）时，则只需将偏差值输出端接于1号端子（A500、F500和F700）。另外在V500中，无论测量信号还是偏差信号均接于1号端子，仅以参数内容予以区别。一般如无特别需要，为简化系统结构，用变频器完成偏差值运算的做法居多。,我们选择用变频器完成偏差值运算,动手操作,5、问：怎样确定PID动作方向，换言之在哪些场合用正动作或反动作？答：这是整个调试过程的第一步，是非常关键的，必须根据所处行业的系统要求准确选定。一般来说，在供水、流
6、量控制、加温时应为反作用，通俗讲，测量值（水压、液体流量、温度）升高时，应减小执行量，反之则应增大执行量。而在排水、降温时为正作用，测量值（水压、温度）升高时，应增大执行量，反之则应减小执行量。,我们选用测量值（水压、液体流量、温度）升高时，应减小执行量,动手操作,6、问：设定值应如何定义，其作用是否与调节电机速度有关？答：在该项目中，个别用户容易将其与V/F方式时的速度设定混淆，在PID方式中，它指的是对测量值全范围中确定一个符合现场控制要求的一个数值，并以该数值为目标值，使系统最终稳定在此值的水平上或范围内，并且越接近越好。例如，在供水系统中所选用传感器的测量范围是0-1Mpa,而需保持0
7、.7MPa的压力,因此0.7Mpa就是设定值，它可用模拟量给定，即在外部操作模式时2、5号端子间施加对应的电压（5V*70%=3.5V）；也可在参数中给定，令P133=70%（仅限于PU和PU/EXT模式下有效）。当系统未达到设定压力时，电机以上限速度（P1）运行，而达到或超过设定压力时，电机降速或停止运行，所以它与电机运行速度的设定无关。,我们采用温度PID控制端子的选用: 1、PT100 （4-20MA）的温度变送器信号=反馈值:4和5 2、05V/10V （ 0-150度）模拟信号给定值:2和5,动手操作,7、问：PID参数究竟应如何确定，取什么值为恰当？ 答：因各系统结构特征不同，况且
8、也很难计算出PID准确数值，故而需对变频器中默认的PID参数进行再调整。为调试简便起见，一般在供排水、流量控制中只需用P、I控制即可，D参数较难确定，它容易和干扰因素混淆，在此类场合也无必要，通常用在温度控制场合。PI参数中，P是最为重要的，定性的讲，由于P=1/K，所以P越小系统的反应越快，但过小的话会引起振荡而影响系统的稳定，它起到稳定测量值的作用。而I是为了消除静差，即使测量值接近设定值，原则上不宜过大。试运行时可于在线条件下边观察测量值的变化边反复调节P、I参数，直至测量值稳定并与设定值接近为止。,我们对温度PID控制的经验值是:比例常数P129=27 积分时间P130=34 微积分时
9、间P134=3 注:一般情况在这个基础上做些修改.,通电试机,通电试机,1、检查线路(图纸)是否正确,确保线路正确后=通电试运行=及相关参数的设置.,1、注:如果多段速(RH,RM,RL)信号和点动进行(JOG)信号在X14信号接通的情况 下输入,将停止PID控制并执行多段速或点动运行. 2、当PR.128设定为20或21时，变频器端子1-5之间的输入信号将叠加到设定值 2-5端子之间。 3、当PR.79设定为5(程序运行模式),则PID 控制不能执行，并执行程序运行。 4、当PR.79设定为6(切换模式),则PID 控制不能执行。 5、当PR.22设定为9999时端子1的输入值作为失速防止动作水平。当要用端子1 作为PID 控制的修订时，请将PR.22设定为9999以外的值 6、当PR.95设定为1（在线自动调整）时，则PID控制失效 7、当用PR.180-186或PR.190-195改变端子功能时，其它功能可能会受到影响，在改变设定前请确认相应端子的功能。,附录,PID常用口诀:,参数整定找最佳，从小到大顺序查，先是比例后积分，最后再把微分加，曲线振荡很频繁，比例度盘要放大，曲线漂浮绕大湾，比例度盘往小扳，曲线偏离回复慢，积分时间往下降，曲线波动周期长，积分时间再加长，曲线振荡频率快，先把微分降下来，动差大来波动慢，微分时间应加长，理想曲线两个波，前高后低4比1，,
