變頻器的內(nèi)部控制功能課件

變頻器的內(nèi)部控制功能主講任元吉廣州城建職業(yè)學(xué)院變頻器的內(nèi)部控制功能主講任元吉13.5變頻器的內(nèi)部控制功能3.5.1變頻器的內(nèi)置程序控制功能1.涉及參數(shù)表3.14程序運行相關(guān)參數(shù)設(shè)定意義及設(shè)定范圍參數(shù)號出廠設(shè)定設(shè)定范圍功能備注Pr.20000～3程序時間分/秒選擇0：分/秒單位（電壓監(jiān)示）1：小時/分單位（電壓監(jiān)示）2：分/秒單位（基準時間表示）3：小時/分單位（基準時間監(jiān)示）Pr.201～Pr.2100，9999，00～2旋轉(zhuǎn)方向0～400，9999：頻率0～99，59：時間程序設(shè)定1～100：停止,1：正轉(zhuǎn)2：反轉(zhuǎn),9999為無設(shè)定Pr.211～Pr.2200，9999，00～2旋轉(zhuǎn)方向0～400，9999：頻率0～99，59：時間程序設(shè)定11～200：停止,1：正轉(zhuǎn)2：反轉(zhuǎn)Pr.221～Pr.2300，9999，00～2旋轉(zhuǎn)方向0～400，9999：頻率0～99，59：時間程序設(shè)定21～300：停止,1：正轉(zhuǎn)2：反轉(zhuǎn)Pr.23100～99，59：時間時鐘設(shè)定（計時起點）Pr.7600～3報警代碼輸出選擇輸出端子（Pr.76＝3）SUIPFOLFU到時輸出第3組運行第2組運行第1組運行Pr.7900～8運行操作模式選擇程序運行選擇53.5變頻器的內(nèi)部控制功能3.5.1變頻器的內(nèi)置程序控制22.變頻器的接線圖3.18程序運行接線2.變頻器的接線圖3.18程序運行接線3表3.15程序運行輸入輸出信號端子說明名稱端子功能輸入信號第1組信號RH用于選擇程序運行組第2組信號RM第3組信號RL定時器復(fù)位信號STR將日期的參考時間置0預(yù)訂程序開始信號STF輸入則開始運行預(yù)訂程序輸出信號時間到達信號SU所選擇的組運行完成時輸出和定時器復(fù)位清零組選擇信號FU、OL、IPF運行相關(guān)組的程序的過程中輸出和定時器復(fù)位清零表3.15程序運行輸入輸出信號端子說明名稱端子功能輸?shù)?組43.參數(shù)設(shè)置（1）當(dāng)Pr.76=3和Pr.79=5時，程序運行功能有效。（2）用“程序運行分/秒選擇”參數(shù)Pr.200可以在“分/秒”和“小時/分”之間選擇程序運行時使用的時間單位。（3）起動時間、旋轉(zhuǎn)方向和運行頻率可以定義為一個點，每10個點為一組，共分三個組，用Pr.201～Pr.230設(shè)定。（4）用Pr.231設(shè)定的時鐘為基準開始程序運行。

3.參數(shù)設(shè)置54.操作（1）單個程序組運行的操作圖3.19單個程序組運行示意圖4.操作圖3.19單個程序組運行示意圖6（2）多個程序組選擇運行

當(dāng)兩個或者更多的組同時被選擇，被選擇組的運行按組1、組2、組3的順序執(zhí)行.

例如，如果組1和組2被選擇，組1運行首先被執(zhí)行，運行結(jié)束之后，日期參考時間復(fù)位，組2運行開始，在組2運行完成到時后，信號（SU）輸出。（2）多個程序組選擇運行

當(dāng)兩個或者更多的組同7（1）僅重復(fù)第1組的運行。若需要重復(fù)運行第1組，將程序組完成的輸出信號SU連接到定時器復(fù)位信號輸入端STR上即可實現(xiàn)重復(fù)運行，如圖3.20所示。（2）重復(fù)第1和第2組的運行。如圖3.21所示。5.重復(fù)程序組運行（1）僅重復(fù)第1組的運行。5.重復(fù)程序組運行8圖3.20僅重復(fù)第1組運行的接線圖3.21重復(fù)第1組和第2組運行的接線圖3.20僅重復(fù)第1組運行的接線圖3.296.注意

如果在執(zhí)行預(yù)定程序過程中，變頻器電源斷開后又接通（包括瞬間斷電），內(nèi)部定時器將復(fù)位，并且若電源恢復(fù)變頻器亦不會重新起動。要再繼續(xù)開始運行，則關(guān)斷預(yù)定程序開始信號（STF），然后再接通。（這時，若需要設(shè)定日期參考時間，則在設(shè)定前應(yīng)打開開始信號。）6.注意如果在執(zhí)行預(yù)定程序過程中，變頻器電源103.5.2變頻器的PID控制功能

產(chǎn)品系列有：A500、F500、F500J、F700、V500、E500、S500。

F500J、F500和F700為風(fēng)機水泵專用型產(chǎn)品，而F500和F700（0.75-55kW）還具有先進PID控制功能

3.5.2變頻器的PID控制功能產(chǎn)品系列有：A11PID閉環(huán)控制的特點：首先，PID應(yīng)用范圍廣。其次，PID參數(shù)較易整定。第三，PID控制器在實踐中也不斷地得到改進，如結(jié)合人工智能系統(tǒng)、模糊控制等。PID閉環(huán)控制的特點：12變頻器的內(nèi)部控制功能課件13變頻器的內(nèi)部控制功能課件14變頻器的內(nèi)部控制功能課件151.PID控制原理1.PID控制原理16變頻器的內(nèi)部控制功能課件17（1）PID的分類。①PI控制。

PI控制是由比例控制（P）和積分控制（I）組合成的，根據(jù)偏差及時間變化，產(chǎn)生一個執(zhí)行量。PI運算是P和I運算之和。②PD控制。

PD控制是由比例控制（P）和微分控制（D）組合成的，根據(jù)改變動態(tài)特性的偏差速率，產(chǎn)生一個執(zhí)行量。PD運算是P和D運算之和。③PID控制。利用PI控制和PD控制的優(yōu)點組合成的控制。PID運算是P、I和D三個運算的總和。（1）PID的分類。18（2）PID的控制邏輯。

①負作用。

圖3.23PID負作用示意圖（2）PID的控制邏輯。

①負作用。圖3.23PID負作19②正作用。

圖3.24PID正作用示意圖②正作用。圖3.24PID正作用示意圖202.P、I、D的控制作用（1）比例控制比例控制是一種最簡單的控制方式。其控制器的輸出信號XG與輸入誤差（XT－XF）成比例關(guān)系，當(dāng)僅有比例控制時，系統(tǒng)輸出存在穩(wěn)態(tài)誤差。也稱為靜差。

XG＝KP（XT－XF）（3-1）式中，

XG——頻率給定信號；

XT——目標信號；

XF——反饋信號；

KP——放大倍數(shù)，也叫比例增益。2.P、I、D的控制作用21

對于變頻器來說，比例控制實際上就是將偏差信號（XT－XF）放大了KP倍后再作為頻率給定信號。由（3-1）知，（3-2）對于變頻器來說，比例控制實際上就是將偏差信號（X22（2）積分控制在積分控制中，控制器的輸出與輸入偏差信號的積分成正比關(guān)系。即使給定頻率信號XG的變化與乘積KP（XT－XF）對時間的積分成正比。對一個自動控制系統(tǒng)，如果在進入穩(wěn)態(tài)后存在穩(wěn)態(tài)誤差，則稱這個系統(tǒng)為有穩(wěn)態(tài)誤差的系統(tǒng)，簡稱有差系統(tǒng)。為了消除穩(wěn)態(tài)誤差，在控制器中必須引入積分項。積分項對偏差取決于時間的積分。盡管（XT－XF）一下子增大（或減?。┝嗽S多，但XG只能在“積分時間”內(nèi)逐漸地增大（或減?。?，從而緩解了XG的變化速度，防止了振蕩。積分時間越長，XG的變化越慢。（2）積分控制23（3）微分控制在微分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號的微分（即誤差的變化率）成正比關(guān)系。自動控制系統(tǒng)在克服誤差的調(diào)節(jié)過程中可能會出現(xiàn)振蕩甚至失穩(wěn)。其原因是由于存在有較大慣性環(huán)節(jié)或滯后環(huán)節(jié)，具有抑制誤差的作用。其變化總是落后于誤差的變化。解決的辦法是使抑制誤差的作用變化“超前”，即在誤差接近于零時，抑制誤差僅是放大誤差的幅值，而目前需要增加的是微分項。它能預(yù)測誤差變化的趨勢。（3）微分控制243.變頻器內(nèi)置PID功能PID閉環(huán)運行，必須首先選擇PID閉環(huán)功能有效的情況下，變頻器按照給定值和反饋值進行PID調(diào)節(jié)。PID調(diào)節(jié)是過程控制中應(yīng)用得十分普遍的一種控制方式。它是使控制系統(tǒng)的被控物理量能夠迅速而準確地接近于控制目標的基本手段。在PID調(diào)節(jié)中，必須有兩種控制信號：（1）給定值（又稱為設(shè)定值）。它是與被控物理量的控制目標對應(yīng)的信號。在PID方式中，它指的是對測量值全范圍中確定一個符合現(xiàn)場控制要求的一個數(shù)值，并以該數(shù)值為目標值，使系統(tǒng)最終穩(wěn)定在此值的水平上或范圍內(nèi)，并且越接近越好。3.變頻器內(nèi)置PID功能PID閉環(huán)運行，必須首先選25

一方面，給定值是和所選傳感器的量程有關(guān)的。給定信號的大小由傳感器量程的百分數(shù)表示。例如，當(dāng)目標壓力為0.7MPa時，如所選壓力傳感器的量程為0~1.0MPa（4~20mA電流輸出），則對應(yīng)于0.7MPa的給定量為70％；如所選壓力傳感器的量程為0~5.0MPa（4~20mA電流輸出），則對應(yīng)于0.6MPa的給定量為14％。另一方面，常用的給定值給定方式主要有兩種：一種是通過變頻器的模擬量輸入端給定，其給定信號可以是電壓信號，也可以是電流信號。另一種是面板給定，即直接通過面板上的鍵盤來給定。例如，在供水系統(tǒng)中所選用傳感器的測量范圍是0~1MPa，而需保持0.7MPa的壓力，因此0.7MPa就是給定值（即設(shè)定值）。它可用模擬量給定，即在外部操作模式時由變頻器2、5端子間施加對應(yīng)的3.5V（5×70%=3.5V）電壓；也可在參數(shù)中給定，令P133=70%（僅限于PU和PU/EXT模式下有效）。當(dāng)系統(tǒng)未達到設(shè)定壓力時，電機以上限頻率fH運行，而達到或超過設(shè)定壓力時，電機降速或停止運行。一方面，給定值是和所選傳感器的量程有關(guān)的。給定26（2）反饋值。它是通過現(xiàn)場傳感器測量的與被控物理量的實際值對應(yīng)的信號。

PID調(diào)節(jié)功能將隨時對給定值和反饋值進行比較，以判斷是否已經(jīng)達到預(yù)定的控制目標。具體地說，它將根據(jù)兩者的差值，利用比例P、積分I、微分D的手段對被控物理量進行調(diào)整，直至反饋值和給定值基本相等，以達到預(yù)定的控制目標為止。因各控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特征不同，況且也很難計算出PID準確數(shù)值，故而需對變頻器中默認的PID參數(shù)進行再調(diào)整。為調(diào)試簡便起見，一般在供排水、流量控制中只需用P、I控制即可，D參數(shù)較難確定，它容易和干擾因素混淆，在此類場合也無必要，通常用在溫度控制場合。PI參數(shù)中，P是最為重要的，定性的講，由于P=1/KP，所以P越小系統(tǒng)的反應(yīng)越快，但過小的話會引起振蕩而影響系統(tǒng)的穩(wěn)定，它起到穩(wěn)定測量值的作用。而I是為了消除靜差，即使測量值接近設(shè)定值，原則上不宜過大。試運行時可于在線條件下邊觀察測量值的變化邊反復(fù)調(diào)節(jié)P、I參數(shù)，直至測量值穩(wěn)定并與設(shè)定值接近為止。（2）反饋值。它是通過現(xiàn)場傳感器測量的與被控物理量的實際值對27PID閉環(huán)運行方式PID閉環(huán)運行方式284.變頻器的接線和輸入輸出端子功能設(shè)定圖3.25PID控制電路4.變頻器的接線和輸入輸出端子功能設(shè)定圖3.25PID控29表3.16I/O信號使用功能表表3.16I/O信號使用功能表305.參數(shù)設(shè)定表3.17參數(shù)設(shè)定表5.參數(shù)設(shè)定表3.1316.調(diào)節(jié)過程（1）參數(shù)設(shè)定。根據(jù)系統(tǒng)控制要求，調(diào)節(jié)Pr.128～Pr.133的PID控制參數(shù)。（2）端子設(shè)定。設(shè)定PID控制用的輸入輸出端子（Pr.180～Pr.186、Pr.190～Pr.195）。（3）接通X14，選擇PID控制功能。（4）運行。6.調(diào)節(jié)過程（1）參數(shù)設(shè)定。323.5.3工頻運行切換功能1.與工頻運行切換有關(guān)的參數(shù)表3.18與工頻切換控制有關(guān)的參數(shù)參數(shù)號名稱出廠設(shè)定設(shè)定范圍說明Pr.135工頻電源-變頻器切換順序輸出端子選擇00無工頻切換順序1有工頻切換順序Pr.136KM切換互鎖時間0.1s0～100.0s設(shè)定KM2和KM3動作的互鎖時間。Pr.137起動等待時間0.5s0～100.0s設(shè)定值應(yīng)比信號輸入到變頻器時到KM3實際接通的時間稍微長點（大約0.3至0.5s）。Pr.138異常時的工頻電源-變頻器切換選擇00變頻器停止運行，電動機自由運轉(zhuǎn)。當(dāng)變頻器發(fā)生故障時，變頻器停止輸出。（KM2和KM3斷開。)1停止變頻器運行并自動切換變頻器運行到工頻電源運行。當(dāng)變頻器發(fā)生故障時，變頻器運行自動切換到工頻電源運行（KM2:：ON，KM3：OFF）。Pr.139自動變頻器-工頻電源切換選擇99990～60Hz電動機由變頻器起動和運行到達設(shè)定頻率，當(dāng)輸出頻率達到或超過設(shè)定頻率，變頻器運行自動切換到工頻電源運行。起動和停止通過變頻器操作指令控制（STF或STR）。9999不能自動切換。3.5.3工頻運行切換功能1.與工頻運行切換有關(guān)的參數(shù)參332.切換電路圖及輸入輸出端子設(shè)定圖3.26工頻切換電路圖2.切換電路圖及輸入輸出端子設(shè)定圖3.26工頻切換電路圖34（1）控制電源輸入端。R1、S1端子必須如圖3.26連接。因為在變頻器因故障脫離電源后，要求切換過程和報警信號繼續(xù)工作，故R1、S1應(yīng)接在接觸器KM1的主觸點之前。（2）控制信號輸入輸出端子設(shè)定及功能。在圖3.26中﹡1所標的3個輸出端子必須由Pr.192～Pr.194（輸出端子功能選擇）設(shè)定其功能。﹡3所標的輸入端子JOG必須由Pr.185設(shè)定其功能。設(shè)定值如下：Pr.185＝7（將JOG端子改變?yōu)镺H端子，用于接受外部熱繼電器的控制信號）。Pr.186＝6（將CS端子用于瞬時掉電自動再起動控制）。Pr.192＝17（將IPF端子改變?yōu)楣ゎl切換時控制KM1線圈得電）。Pr.193＝18（將OL端子改變?yōu)楣ゎl切換時控制KM2線圈得電）。Pr.194＝19（將FU端子改變?yōu)楣ゎl切換時控制KM3線圈得電）。（1）控制電源輸入端。35（3）在圖3.26中，輸出端子IPF、OL、FU屬于集電極輸出，它們驅(qū)動接觸器KM1、KM2和KM3的線圈時必須采用直流電源驅(qū)，并且需要在每個線圈上并聯(lián)反向保護二極管。若采用交流電源驅(qū)動接觸器線圈，必須選用繼電器輸出選件FR-A7AR。（4）電磁接觸器（KM1、KM2、KM3）的作用如表3.19所示。由于在變頻器的輸出端是不允許與電源相連接的，因此，接觸器KM2和KM3除了采用Pr.136設(shè)定切換時間外，還必須在圖3.26中采用機械互鎖。（3）在圖3.26中，輸出端子IPF、OL、FU屬于集電極輸36表3.19電磁接觸器的作用表3.19電磁接觸器的作用373.參數(shù)預(yù)置（1）操作模式預(yù)置。由于變頻器的切換功能只能在外部運行操作模式或組合運行操作模式下有效，因此，必須首先對運行模式進行預(yù)置：Pr.79=2或Pr.79=3。（2）切換功能預(yù)置。（3）調(diào)整部分輸入端的功能。Pr.185＝7。Pr.186＝6。（4）調(diào)整部分輸出端的功能。Pr.192＝17。Pr.193＝18。Pr.194＝19。3.參數(shù)預(yù)置（1）操作模式預(yù)置。384.各輸入信號對輸出的影響4.各輸入信號對輸出的影響395.操作步驟圖3.27操作過程示意圖5.操作步驟圖3.27操作過程示意圖40表3.21參數(shù)設(shè)定后的信號動作情況表3.21參數(shù)設(shè)定后的信號動作情況41圖3.28工頻切換動作順序圖3.28工頻切換動作順序42

下節(jié)課見!變頻器的內(nèi)部控制功能課件43變頻器的內(nèi)部控制功能主講任元吉廣州城建職業(yè)學(xué)院變頻器的內(nèi)部控制功能主講任元吉443.5變頻器的內(nèi)部控制功能3.5.1變頻器的內(nèi)置程序控制功能1.涉及參數(shù)表3.14程序運行相關(guān)參數(shù)設(shè)定意義及設(shè)定范圍參數(shù)號出廠設(shè)定設(shè)定范圍功能備注Pr.20000～3程序時間分/秒選擇0：分/秒單位（電壓監(jiān)示）1：小時/分單位（電壓監(jiān)示）2：分/秒單位（基準時間表示）3：小時/分單位（基準時間監(jiān)示）Pr.201～Pr.2100，9999，00～2旋轉(zhuǎn)方向0～400，9999：頻率0～99，59：時間程序設(shè)定1～100：停止,1：正轉(zhuǎn)2：反轉(zhuǎn),9999為無設(shè)定Pr.211～Pr.2200，9999，00～2旋轉(zhuǎn)方向0～400，9999：頻率0～99，59：時間程序設(shè)定11～200：停止,1：正轉(zhuǎn)2：反轉(zhuǎn)Pr.221～Pr.2300，9999，00～2旋轉(zhuǎn)方向0～400，9999：頻率0～99，59：時間程序設(shè)定21～300：停止,1：正轉(zhuǎn)2：反轉(zhuǎn)Pr.23100～99，59：時間時鐘設(shè)定（計時起點）Pr.7600～3報警代碼輸出選擇輸出端子（Pr.76＝3）SUIPFOLFU到時輸出第3組運行第2組運行第1組運行Pr.7900～8運行操作模式選擇程序運行選擇53.5變頻器的內(nèi)部控制功能3.5.1變頻器的內(nèi)置程序控制452.變頻器的接線圖3.18程序運行接線2.變頻器的接線圖3.18程序運行接線46表3.15程序運行輸入輸出信號端子說明名稱端子功能輸入信號第1組信號RH用于選擇程序運行組第2組信號RM第3組信號RL定時器復(fù)位信號STR將日期的參考時間置0預(yù)訂程序開始信號STF輸入則開始運行預(yù)訂程序輸出信號時間到達信號SU所選擇的組運行完成時輸出和定時器復(fù)位清零組選擇信號FU、OL、IPF運行相關(guān)組的程序的過程中輸出和定時器復(fù)位清零表3.15程序運行輸入輸出信號端子說明名稱端子功能輸?shù)?組473.參數(shù)設(shè)置（1）當(dāng)Pr.76=3和Pr.79=5時，程序運行功能有效。（2）用“程序運行分/秒選擇”參數(shù)Pr.200可以在“分/秒”和“小時/分”之間選擇程序運行時使用的時間單位。（3）起動時間、旋轉(zhuǎn)方向和運行頻率可以定義為一個點，每10個點為一組，共分三個組，用Pr.201～Pr.230設(shè)定。（4）用Pr.231設(shè)定的時鐘為基準開始程序運行。

3.參數(shù)設(shè)置484.操作（1）單個程序組運行的操作圖3.19單個程序組運行示意圖4.操作圖3.19單個程序組運行示意圖49（2）多個程序組選擇運行

當(dāng)兩個或者更多的組同時被選擇，被選擇組的運行按組1、組2、組3的順序執(zhí)行.

例如，如果組1和組2被選擇，組1運行首先被執(zhí)行，運行結(jié)束之后，日期參考時間復(fù)位，組2運行開始，在組2運行完成到時后，信號（SU）輸出。（2）多個程序組選擇運行

當(dāng)兩個或者更多的組同50（1）僅重復(fù)第1組的運行。若需要重復(fù)運行第1組，將程序組完成的輸出信號SU連接到定時器復(fù)位信號輸入端STR上即可實現(xiàn)重復(fù)運行，如圖3.20所示。（2）重復(fù)第1和第2組的運行。如圖3.21所示。5.重復(fù)程序組運行（1）僅重復(fù)第1組的運行。5.重復(fù)程序組運行51圖3.20僅重復(fù)第1組運行的接線圖3.21重復(fù)第1組和第2組運行的接線圖3.20僅重復(fù)第1組運行的接線圖3.2526.注意

如果在執(zhí)行預(yù)定程序過程中，變頻器電源斷開后又接通（包括瞬間斷電），內(nèi)部定時器將復(fù)位，并且若電源恢復(fù)變頻器亦不會重新起動。要再繼續(xù)開始運行，則關(guān)斷預(yù)定程序開始信號（STF），然后再接通。（這時，若需要設(shè)定日期參考時間，則在設(shè)定前應(yīng)打開開始信號。）6.注意如果在執(zhí)行預(yù)定程序過程中，變頻器電源533.5.2變頻器的PID控制功能

產(chǎn)品系列有：A500、F500、F500J、F700、V500、E500、S500。

F500J、F500和F700為風(fēng)機水泵專用型產(chǎn)品，而F500和F700（0.75-55kW）還具有先進PID控制功能

3.5.2變頻器的PID控制功能產(chǎn)品系列有：A54PID閉環(huán)控制的特點：首先，PID應(yīng)用范圍廣。其次，PID參數(shù)較易整定。第三，PID控制器在實踐中也不斷地得到改進，如結(jié)合人工智能系統(tǒng)、模糊控制等。PID閉環(huán)控制的特點：55變頻器的內(nèi)部控制功能課件56變頻器的內(nèi)部控制功能課件57變頻器的內(nèi)部控制功能課件581.PID控制原理1.PID控制原理59變頻器的內(nèi)部控制功能課件60（1）PID的分類。①PI控制。

PI控制是由比例控制（P）和積分控制（I）組合成的，根據(jù)偏差及時間變化，產(chǎn)生一個執(zhí)行量。PI運算是P和I運算之和。②PD控制。

PD控制是由比例控制（P）和微分控制（D）組合成的，根據(jù)改變動態(tài)特性的偏差速率，產(chǎn)生一個執(zhí)行量。PD運算是P和D運算之和。③PID控制。利用PI控制和PD控制的優(yōu)點組合成的控制。PID運算是P、I和D三個運算的總和。（1）PID的分類。61（2）PID的控制邏輯。

①負作用。

圖3.23PID負作用示意圖（2）PID的控制邏輯。

①負作用。圖3.23PID負作62②正作用。

圖3.24PID正作用示意圖②正作用。圖3.24PID正作用示意圖632.P、I、D的控制作用（1）比例控制比例控制是一種最簡單的控制方式。其控制器的輸出信號XG與輸入誤差（XT－XF）成比例關(guān)系，當(dāng)僅有比例控制時，系統(tǒng)輸出存在穩(wěn)態(tài)誤差。也稱為靜差。

XG＝KP（XT－XF）（3-1）式中，

XG——頻率給定信號；

XT——目標信號；

XF——反饋信號；

KP——放大倍數(shù)，也叫比例增益。2.P、I、D的控制作用64

對于變頻器來說，比例控制實際上就是將偏差信號（XT－XF）放大了KP倍后再作為頻率給定信號。由（3-1）知，（3-2）對于變頻器來說，比例控制實際上就是將偏差信號（X65（2）積分控制在積分控制中，控制器的輸出與輸入偏差信號的積分成正比關(guān)系。即使給定頻率信號XG的變化與乘積KP（XT－XF）對時間的積分成正比。對一個自動控制系統(tǒng)，如果在進入穩(wěn)態(tài)后存在穩(wěn)態(tài)誤差，則稱這個系統(tǒng)為有穩(wěn)態(tài)誤差的系統(tǒng)，簡稱有差系統(tǒng)。為了消除穩(wěn)態(tài)誤差，在控制器中必須引入積分項。積分項對偏差取決于時間的積分。盡管（XT－XF）一下子增大（或減?。┝嗽S多，但XG只能在“積分時間”內(nèi)逐漸地增大（或減?。瑥亩徑饬薠G的變化速度，防止了振蕩。積分時間越長，XG的變化越慢。（2）積分控制66（3）微分控制在微分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號的微分（即誤差的變化率）成正比關(guān)系。自動控制系統(tǒng)在克服誤差的調(diào)節(jié)過程中可能會出現(xiàn)振蕩甚至失穩(wěn)。其原因是由于存在有較大慣性環(huán)節(jié)或滯后環(huán)節(jié)，具有抑制誤差的作用。其變化總是落后于誤差的變化。解決的辦法是使抑制誤差的作用變化“超前”，即在誤差接近于零時，抑制誤差僅是放大誤差的幅值，而目前需要增加的是微分項。它能預(yù)測誤差變化的趨勢。（3）微分控制673.變頻器內(nèi)置PID功能PID閉環(huán)運行，必須首先選擇PID閉環(huán)功能有效的情況下，變頻器按照給定值和反饋值進行PID調(diào)節(jié)。PID調(diào)節(jié)是過程控制中應(yīng)用得十分普遍的一種控制方式。它是使控制系統(tǒng)的被控物理量能夠迅速而準確地接近于控制目標的基本手段。在PID調(diào)節(jié)中，必須有兩種控制信號：（1）給定值（又稱為設(shè)定值）。它是與被控物理量的控制目標對應(yīng)的信號。在PID方式中，它指的是對測量值全范圍中確定一個符合現(xiàn)場控制要求的一個數(shù)值，并以該數(shù)值為目標值，使系統(tǒng)最終穩(wěn)定在此值的水平上或范圍內(nèi)，并且越接近越好。3.變頻器內(nèi)置PID功能PID閉環(huán)運行，必須首先選68

一方面，給定值是和所選傳感器的量程有關(guān)的。給定信號的大小由傳感器量程的百分數(shù)表示。例如，當(dāng)目標壓力為0.7MPa時，如所選壓力傳感器的量程為0~1.0MPa（4~20mA電流輸出），則對應(yīng)于0.7MPa的給定量為70％；如所選壓力傳感器的量程為0~5.0MPa（4~20mA電流輸出），則對應(yīng)于0.6MPa的給定量為14％。另一方面，常用的給定值給定方式主要有兩種：一種是通過變頻器的模擬量輸入端給定，其給定信號可以是電壓信號，也可以是電流信號。另一種是面板給定，即直接通過面板上的鍵盤來給定。例如，在供水系統(tǒng)中所選用傳感器的測量范圍是0~1MPa，而需保持0.7MPa的壓力，因此0.7MPa就是給定值（即設(shè)定值）。它可用模擬量給定，即在外部操作模式時由變頻器2、5端子間施加對應(yīng)的3.5V（5×70%=3.5V）電壓；也可在參數(shù)中給定，令P133=70%（僅限于PU和PU/EXT模式下有效）。當(dāng)系統(tǒng)未達到設(shè)定壓力時，電機以上限頻率fH運行，而達到或超過設(shè)定壓力時，電機降速或停止運行。一方面，給定值是和所選傳感器的量程有關(guān)的。給定69（2）反饋值。它是通過現(xiàn)場傳感器測量的與被控物理量的實際值對應(yīng)的信號。

PID調(diào)節(jié)功能將隨時對給定值和反饋值進行比較，以判斷是否已經(jīng)達到預(yù)定的控制目標。具體地說，它將根據(jù)兩者的差值，利用比例P、積分I、微分D的手段對被控物理量進行調(diào)整，直至反饋值和給定值基本相等，以達到預(yù)定的控制目標為止。因各控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特征不同，況且也很難計算出PID準確數(shù)值，故而需對變頻器中默認的PID參數(shù)進行再調(diào)整。為調(diào)試簡便起見，一般在供排水、流量控制中只需用P、I控制即可，D參數(shù)較難確定，它容易和干擾因素混淆，在此類場合也無必要，通常用在溫度控制場合。PI參數(shù)中，P是最為重要的，定性的講，由于P=1/KP，所以P越小系統(tǒng)的反應(yīng)越快，但過小的話會引起振蕩而影響系統(tǒng)的穩(wěn)定，它起到穩(wěn)定測量值的作用。而I是為了消除靜差，即使測量值接近設(shè)定值，原則上不宜過大。試運行時可于在線條件下邊觀察測量值的變化邊反復(fù)調(diào)節(jié)P、I參數(shù)，直至測量值穩(wěn)定并與設(shè)定值接近為止。（2）反饋值。它是通過現(xiàn)場傳感器測量的與被控物理量的實際值對70PID閉環(huán)運行方式PID閉環(huán)運行方式714.變頻器的接線和輸入輸出端子功能設(shè)定圖3.25PID控制電路4.變頻器的接線和輸入輸出端子功能設(shè)定圖3.25PID控72表3.16I/O信號使用功能表表3.16I/O信號使用功能表735.參數(shù)設(shè)定表3.17參數(shù)設(shè)定表5.參數(shù)設(shè)定表3.1746.調(diào)節(jié)過程（1）參數(shù)設(shè)定。根據(jù)系統(tǒng)控制要求，調(diào)節(jié)Pr.128～Pr.133的PID控制參數(shù)。（2）端子設(shè)定。設(shè)定PID控制用的輸入輸出端子（Pr.180～Pr.186、Pr.190～Pr.195）。（3）接通X14，選擇PID控制功能。（4）運行。6.調(diào)節(jié)過程（1）參數(shù)設(shè)定。753.5.3工頻運行切換功能1.與工頻運行切換有關(guān)的參數(shù)表3.18與工頻切換控制有關(guān)的參數(shù)參數(shù)號名稱出廠設(shè)定設(shè)定范圍說明Pr.135工頻電源-變頻器切換順序輸出端子選擇00無工頻切換順序1有工頻切換順序Pr.136KM切換互鎖時間0.1s0～100.0s設(shè)定KM2和KM3動作的互鎖時間。Pr.137起動等待時間0.5s0～100.0s設(shè)定值應(yīng)比信號輸入到變頻器時到KM3實際接通的時間稍微長點（大約0.3至0.5s）。Pr.138異常時的工頻電源-變頻器切換選擇00變頻器停止運行，電動機自由運轉(zhuǎn)。當(dāng)變頻器發(fā)生故障時，變頻器停止輸出。（KM2和KM3斷開。)1停止變頻器運行并自動切換變頻器運行到工頻電源運行。當(dāng)變頻器發(fā)生故障時，變頻器運行自動切換到工頻電源運行（KM2:：ON，K