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1、关于 ABB变频器的恒压供水PID 控制详细讲解本人在造纸行业工作多年, 对造纸行业的控制有一定的了解, 平时苦恼于手下的员工对于造纸行业的电控了解不够. 后来将造纸行业常用的控制汇编成一本培训资料, 发给部门的所有工人熟读. 收到一定的效果 , 本培训材料完全针对造纸行业的控制按照实际的电路来详细讲解其工作原理和工作的过程, 涵盖造纸电控的外围设备控制, 包括电机的直接启动 , 变频控制 , 软启动控制 , 正反转控制 , 多速电机控制 . 两地控制 , 纸机传动控制 ,复卷机 . 切纸机 , 复合机 , 包装输送系统 . 行车控制 . 可以说覆盖了造纸厂所有的电气控制.现先将其中的一小节发
2、上来和大家交流, 希望高手指正 . 恒压供水 PID 控制PID 控制P：比例环节。也称为放大环节，它的输出量与输入量之间任何时候都是一个固定的比例关系。I: 积分环节：指输出量等于输入量对时间的积分。D: 微分环节：指输出等于输入的微分。微分只与变化率有关，而与变化率的绝对值无关，偏差越大，控制越强。其主要作用就是对变化的波动有更强的抑制能力。PID：比例积分微分调节器。工作过程：当波动作用的瞬间，由于微分的超前作用，使微分的输出量最大，同时比例控制也开始作用。然后由于波动的变化率为零（理想状态）。故微分输出开始衰减，曲线开始下降。这时由于偏差的作用。积分开始作用，使曲线上升，。随着微分作用
3、的逐渐消失，积分起主导作用，直到偏差完全消失（理想状态）。积分的输出也不再增加。而比例的控制是贯穿始终的。ABB变频器的过程PID 控制ABB变频器内部有一个内置的PID 控制器，它可用于控制压力， 流量和液位等过程变量。启动过程 PID 控制后，过程给定信号将取代速度给定信号。另外一个实际值（过程反馈值）也会反馈给传动单元，过程PID 控制会调节传动单元的速度使实际测量值等于给定值。下图是一个不带PLC控制的一脱二恒压供水电气原理图：变频器通过3 个 24V中间继电器来控制外部备用泵。假设：当前水压的期望值为4.2kg 。压力变送器PT的量程为 0-10kg。变送器的输出为0-20mA的电流
4、信号。水泵为2 台，一主一备。要求：供水压力需长期保持在4.2kg ，压力波动小于正负0.3kg 。当水压小于3.6kg 需启动备用泵（此泵为直接启动），当水压高于5.5kg 时，停止备用泵。平时有单台主泵保持压力，根据压力不同调节电机的转速。回路的控制要点：变频器需保持的过程给定信号为：4.2kg ，量程为 0-10kg 对应的电流信号为0-20mA,则给定值为42（以百分数来表示） 。（当为 4-20mA时为 54。算法为（ 4+（4.2/10 ）*16）/20 0.536 ）。由参数11.03定义为 KEYPAD （面板）后，直接在面板上给出。（面板最上面一行）备用泵的启动：必须同时满足
5、2 个条件，一是水压低于3.6kg ，二是主泵的电机转速已经达到满速一定的时间。在这里我们将变频器的继电器输出RO1定义为压力的低限输出（相关参数： 14.01 ACT1 LIM.32.15 LOW LIMIT.32.16 38%），继电器输出RO2定义为压力的高限输出( 相关参数： 14.02 ACT2 LIM.32.17 HIGH LIMIT.32.8 55%)。继电器的 RO3定义为转速达到输出 (14.03 SPEED1 LIM.32.01HIGH LIMIT.32.02 48HZ（电机最高转速）) 变频器过程PID 控制的激活： 99.02 PID-CTRL. 以下是完整的参数：序号
6、参数 内容1 99.02 PID-CTRL 2 99.04 DTC 3 99.05 380V 4 99.06 电机电流5 99.07 50HZ 6 99.08 电机转速7 99.09 电机功率8 99.10 电机 ID 识别9 10.01 DI6 10 10.3 FORWARD 禁止反转11 11.01 REF1 给定类型：转速12 11.02 DI3 过程控制有效13 11.03 KEYPAD 从控制盘给定14 11.04 0 最小转速15 11.05 电机转速最大转速16 11.06 KEYPAD 从控制盘给定17 13.11 4mA 模拟输入最小值4A 18 13.12 20mA 模拟输
7、入最大值20mA 19 14.01 ACT 1 LIM 20 14.02 ACT 2 LIM 21 14.03 SPEED 1 LIM 22 16.01 DI5 运行允许23 20.01 0 最小转速24 20.02 电机转速最大转速25 22.01 ACC/DEC 1 加减速时间选择26 22.02 40S 27 22.03 40S 28 32.01 HIGH LIMT 输出速度极限值29 32.02 48HZ 30 32.15 LOW LIMIT 31 32.16 38 低限实际值32 32.17 HIGH LIMIT 33 32.18 55 高限实际值34 40.01 1 PID增益值3
8、5 40.02 60 积分时间36 40.03 0 微分时间37 40.05 NO 偏差值不取反38 40.06 ACT1 选择过程实际值39 40.07 AI2 过程实际值的信号源40 40.08 AI2 41 40.09 0 定义信号源的最小值（当为4-20mA信号时选择4）42 40.10 100 在原理图中可以可以看到，启动信号由原来我们常用的DI1，改为 DI6（停止和启动的过程控制），并且将DI3（过程控制选择）、DI5（运行允许）短接。模拟输入由原来的AI3 改为 AI2。这些都是变频器PID 控制的默认端口。大家可以通过对每个参数的了解 来体会 PID 控制的最简单的原理。用到了 PID 控制的还有空压机的控制系统，虽然它的PID 算法是通过PLC实现的，但它的思路和控制原理是一样的，推而广之，DCS 上的有关液位，流量等等一些过程控制也 是通过 PLC计算 PID 的算法后输出值直接给定到变频器。/size/size
