كيفية تكوين معلمات التحكم في PID في VFD؟

يعد التحكم في PID ، والذي يعود إلى التحكم النسبي - المتكامل - المشتق ، خوارزمية تحكم تستخدم على نطاق واسع في محركات التردد المتغيرة (VFDs). كمورد VFD ، أفهم أهمية تكوين معلمات التحكم PID بشكل صحيح لتحقيق الأداء الأمثل في التطبيقات المختلفة. في هذه المدونة ، سأشارك بعض الأفكار حول كيفية تكوين هذه المعلمات في VFD.

فهم أساسيات التحكم في PID في VFDS

قبل الغوص في عملية التكوين ، من الضروري أن نفهم ما يفعله كل مكون من خوارزمية التحكم في PID في VFD.

يتناسب المصطلح النسبي (P) مع الخطأ الحالي بين نقطة setpoint ومتغير العملية. سيؤدي المكسب النسبي الأكبر إلى استجابة النظام بسرعة أكبر للأخطاء. ومع ذلك ، إذا كان المكسب كبيرًا جدًا ، فقد يؤدي ذلك إلى تجاوز العدوى وعدم الاستقرار.

يتراكم المصطلح المتكامل (i) الخطأ بمرور الوقت. إنه يساعد على التخلص من خطأ الحالة الثابت ، مما يعني أنه حتى إذا كان هناك خطأ ثابت صغير ، فإن المصطلح المتكامل سيعدل تدريجياً الإخراج لتقريب متغير العملية من نقطة setpoint. لكن الكسب المتكامل الكبير يمكن أن يتسبب في أن يصبح النظام غير مستقر وقد يؤدي إلى تذبذبات.

يعتمد المصطلح المشتق (د) على معدل تغيير الخطأ. إنه يتوقع الأخطاء المستقبلية ويساعد على تخفيف التذبذبات وتحسين استقرار النظام. ومع ذلك ، فإن المصطلح المشتق حساسًا للضوضاء ، ويمكن أن يؤدي كسب مشتق كبير إلى تضخيم الضوضاء ويسبب عدم الاستقرار.

الخطوة 1: تقدير المعلمة الأولي

عند بدء عملية التكوين ، من الجيد أن يكون لديك بعض التقديرات الأولية لمعلمات PID. تأتي العديد من VFDs مع قيم معلمة PID الافتراضية المناسبة للتطبيقات العامة. تعتمد هذه القيم غالبًا على ممارسات الصناعة الشائعة.

بالنسبة للكسب النسبي (KP) ، تتمثل نقطة البداية الشائعة في ضبطها بقيمة منخفضة نسبيًا. هذا يتيح للنظام الاستجابة للأخطاء دون التسبب في التجاوز المفرط. هناك قاعدة جيدة تتمثل في البدء بقيمة تعطي استجابة معتدلة للأخطاء الصغيرة.

يمكن ضبط الوقت المتكامل (TI) على قيمة طويلة نسبيًا في البداية. الوقت المتكامل الطويل يعني أن الإجراء المتكامل سيكون بطيئًا ، مما يساعد على تجنب التصحيح.

يمكن ضبط الوقت المشتق (TD) على الصفر أو قيمة صغيرة جدًا في البداية. نظرًا لأن المصطلح المشتق حساسًا للضوضاء ، فإن البدء بقيمة صغيرة يقلل من خطر تضخيم الضوضاء والتسبب في عدم الاستقرار.

الخطوة 2: ضبط الكسب النسبي

بمجرد حصولك على التقديرات الأولية ، فإن الخطوة التالية هي ضبط الكسب النسبي. يمكنك القيام بذلك عن طريق زيادة المكسب النسبي تدريجياً مع مراقبة استجابة النظام.

ابدأ بتطبيق تغيير خطوة صغيرة على نقطة setpoint. أثناء زيادة المكسب النسبي ، ستلاحظ أن النظام يستجيب بسرعة أكبر لتغيير نقطة setpoint. ومع ذلك ، إذا كان المكسب كبيرًا جدًا ، فسيتجاوز النظام نقطة setpoint وقد يبدأ في التذبذب.

الهدف من ذلك هو إيجاد قيمة الكسب النسبي الذي يعطي استجابة سريعة دون تجاوز مفرط. يمكنك استخدام الذبذبات أو ميزات مراقبة VFD لمراقبة متغير العملية وإخراج VFD.

الخطوة 3: ضبط الوقت المتكامل

بعد ضبط الكسب النسبي ، حان الوقت لضبط الوقت المتكامل. يتم استخدام المصطلح المتكامل للتخلص من خطأ الحالة الثابت.

إذا كان هناك خطأ مستمر بين نقطة setpoint ومتغير العملية بعد تسوية النظام ، فهذا يعني أن الإجراء المتكامل ليس قويًا بما يكفي. يمكنك تقليل الوقت المتكامل لزيادة المكاسب المتكاملة وتسريع القضاء على خطأ الحالة الثابت.

ومع ذلك ، احرص على عدم تقليل الوقت المتكامل كثيرًا. يمكن أن يتسبب وقت تكامل قصير جدًا في أن يصبح النظام غير مستقر وقد يؤدي إلى تذبذبات. راقب استجابة النظام أثناء ضبط الوقت المتكامل وابحث عن القيمة التي تلغي خطأ الحالة الثابتة دون التسبب في عدم الاستقرار.

الخطوة 4: غرامة - ضبط الوقت المشتق

يتم استخدام المصطلح المشتق لتحسين استقرار النظام وتراجع التذبذبات. إذا كان النظام يتأرجح بعد ضبط المصطلحات النسبية والتكاملية ، فيمكنك محاولة زيادة وقت المشتق.

ومع ذلك ، كما ذكرنا سابقًا ، فإن المصطلح المشتق حساس للضوضاء. لذلك ، ابدأ بقيمة صغيرة جدًا وزيادةها تدريجياً مع مراقبة استجابة النظام. ستلاحظ أنه عند زيادة الوقت المشتق ، سيتم تقليل التذبذبات. ولكن إذا كان الوقت المشتق كبيرًا جدًا ، فقد يصبح النظام بطيئًا أو قد يبدأ في الاستجابة بشكل خاطئ بسبب تضخيم الضوضاء.

اعتبارات عملية

في التطبيقات العالمية الحقيقية ، هناك العديد من الاعتبارات العملية عند تكوين معلمات التحكم في PID في VFD.

خصائص تحميل: الأحمال المختلفة لها خصائص مختلفة ، مثل القصور الذاتي ، الاحتكاك ، والتخميد. على سبيل المثال ، سيتطلب الحمل العالي - الجمود استجابة أبطأ ومعلمات PID مختلفة مقارنة بحمل القصور الذاتي المنخفض. تحتاج إلى مراعاة خصائص التحميل عند ضبط معلمات PID.

الضوضاء والاضطرابات: يمكن أن تؤثر الضوضاء والاضطرابات في النظام على أداء التحكم في PID. كما ذكرنا سابقًا ، فإن المصطلح المشتق حساس بشكل خاص للضوضاء. قد تحتاج إلى استخدام المرشحات أو التقنيات الأخرى لتقليل تأثير الضوضاء على النظام.

السلامة والحماية: عند ضبط معلمات PID ، من المهم التأكد من أن النظام يظل آمنًا ومحميًا. يجب عليك تعيين حدود مناسبة لإخراج VFD لمنع الإفراط في الجهد الحالي ، الجهد ، وغيرها من الحالات الخطرة.

منتجات VFD لدينا وقدرات PID الخاصة بهم

كمورد VFD ، نقدم مجموعة واسعة من المنتجات مناسبة للتطبيقات المختلفة. ملكنامحرك التردد لمحرك ثلاث مراحلتم تصميمه لتوفير تحكم دقيق لثلاثة محركات مرحلة. يحتوي على إمكانيات التحكم في PID المتقدمة التي يمكن تكوينها بسهولة لتلبية المتطلبات المحددة لتطبيقك.

ملكنافي الهواء الطلق VFDتم تصميمه لتحمل الظروف البيئية القاسية. إنه يأتي مع خوارزميات التحكم القوية في PID التي تضمن التشغيل المستقر حتى في البيئات الخارجية الصعبة.

المحرك العاكسنحن معروفون بكفاءتها العالية والمرونة. يمكن ضبط معلمات التحكم في PID في محركات الأقراص العاكس لتحسين أداء أنواع مختلفة من الأحمال.

خاتمة

يعد تكوين معلمات التحكم في PID في VFD خطوة حاسمة لتحقيق الأداء الأمثل. من خلال فهم أساسيات التحكم في PID ، بدءًا من التقديرات الأولية ، وضبط كل معلمة بعناية ، يمكنك التأكد من أن نظام VFD الخاص بك يستجيب بسرعة ودقة وثابتة.

إذا كنت مهتمًا بمنتجات VFD الخاصة بنا وتحتاج إلى مزيد من المعلومات حول تكوين التحكم في PID أو أي جوانب تقنية أخرى ، فلا تتردد في الاتصال بنا لمناقشة المشتريات. لدينا فريق من الخبراء الذين يمكنهم مساعدتك في اختيار VFD الصحيح وتكوين معلمات PID لتطبيقك المحدد.

مراجع

• Ogata ، K. (2010). هندسة التحكم الحديثة. قاعة برنتيس.
• Åström ، KJ ، & Murray ، RM (2010). أنظمة التغذية المرتدة: مقدمة للعلماء والمهندسين. مطبعة جامعة برينستون.