變頻器PID功能在電線電纜生產設備的應用

李晶昌

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變頻器PID功能在電線電纜生產設備的應用

李晶昌

（廣東上九生物降解塑料有限公司）

從變頻器選擇、安裝與接線、參數設置等方面分析變頻器PID功能在電線電纜生產設備中的實施方法，并給出對應的系統調試步驟、調試要點等。結果表明，變頻器PID功能有助于系統平穩運行。

變頻器；PID控制；張力控制

0 引言

電線電纜生產設備正常運行與變頻器的張力控制和PID控制相關[1]。為保持線材的張力，放線電機與押出主機電機需保持一定的轉速比例，同時電位器電壓的變化反饋到變頻器對放線電機轉速進行微調控制[2-3]；磁粉離合器保持儲線架的線材張力恒定[4-5]；變頻器PID功能控制收線電機的轉速[6]。

1　變頻器安裝接線

本文以MD280變頻器為例，闡述變頻器在電線電纜生產設備中的應用。變頻器接線圖、控制電路圖分別如圖1、圖2所示。圖1、圖2中變頻器主要端子功能如表1所示。

圖1　變頻器接線圖

圖2　控制電路圖

表1　變頻器主要端子功能說明表

2　變頻器的參數設置與調試

2.1參數設置

MD280變頻器主要參數分為3個組：第1組為變頻器驅動電機的基本參數；第2組為電機銘牌參數，按銘牌實際值設置；第3組為PID功能參數，是實現PID功能的重點，決定了系統的穩定性?；緟到M設置如表2所示，電機參數組設置與相應物理意義如表3所示，PID功能參數組設置如表4所示。

表2　基本參數組設置

表3 電機參數組設置

表4 PID功能參數組設置

2.2調試

2.2.1 張力桿及電位器調試

1)調整張力桿處于水平平衡位置。

2)調整電位器于中間值，電機在不運行狀態。

2.2.2應用狀態調試

1)放線狀態，張力小即張力桿在平衡位置下降，電機為反轉狀態；相反，張力大即張力桿在平衡位置上升，電機為正轉狀態，電機轉速由電位器反饋值決定。

2)收線狀態，張力小即張力桿在平衡位置下降，電機為正轉加速狀態；相反，張力大即張力桿在平衡位置上升，電機為減速狀態，電機轉速由電位器反饋值決定。

2.2.3正/反轉參數設置與調試

1)若只有正轉，首先檢查是否設置了禁止反轉，如設置禁止反轉則改為允許反轉；其次檢查PID作用方向、PID反轉截止頻率參數F6-11是否設置為0 Hz，若是則設置范圍為2 Hz ~最大頻率。

2)若正轉及反轉響應慢，則適當加大PID比例增益P值，反之若正轉及反轉響應較快，應適當減小PID比例增益P值。

3)若低速時正轉及反轉響應較慢，應適當加大轉矩提升值，但不能超過10%，建議設置值為3。

以上PID功能參數需多次反復調試，直至實現：

1)在設備正常暫停時，即線材不走的情況下，電機幾乎不運行，張力桿在平衡位置，且能保持一定的張力；

2)在設備正常運行時，即走線情況下，張力桿位置的變化引起電位器電壓相應的變化，電位器的電壓變化值反饋給變頻器，控制放線電機的轉速，最終達到一個平衡值，且保持一定的張力。

3　結語

本文研究了變頻器MD280 PID功能在電線電纜生產設備的應用，包括變頻器的安裝與接線、參數設置、系統的調試等。研究表明：通過PID功能可實現設備暫停時張力桿平衡且有張力；設備運行時張力桿位置變化與電機轉速達到平衡。本文介紹的方法對其他具有PID功能的變頻器的使用具有一定參考價值。

[1] 石慧利.變頻器PID控制原理及調試[J].科技創新與應用,2014(4):79-80.

[2] 田鳳志.一種基于變頻器PID控制的卷料勻拉力輸送裝置的應用[J].湖南文理學院學報(自然科學版),2011,23(3):88-91.

[3] 楊瑜.基于DSP的模糊PID矢量控制變頻器的研究[D].成都:西南交通大學,2010.

[4] 胡林芳.以PLC和變頻器為核心的拉幅定型機控制系統的設計[D].天津:天津工業大學,2007.

[5] 馬立新,李長樂,洪月好.智能PID在變頻器控制系統中的應用研究[J].上海電力學院學報,2006,22(3):278-282.

[6] 彭旭昀.一種基于變頻器PID功能的PLC控制恒壓供水系統[J].機電工程技術,2005,34(10):54-56,98.

Application of Frequency Converter PID Function in Wire and Cable Production Equipment

Li Jingchang

(Guangdong Shangjiu Biodegradable Plastics Co., Ltd.)

From the frequency sampling, installation and wiring, parameter setting etc. analysis methods to implement PID function of inverter in wire and cable production equipment, and gives the corresponding step debugging system, debugging points, results show that the PID function contributes to the smooth operation of the system.

Frequency Converter; PID Control

李晶昌，男，1969年生，大專，電氣工程師，主要從事機電設備安裝、維修、改造及管理工作。E-mail: lijingchang0528@163.com