Introducere

Programarea PID poate fi folosita pentru controlul proceselor, pentru mentinerea constanta a temperaturii, presiunii, debitului sau nivelului.

Controlul se face in bucla inchisa unde masurarea in timp real a marimii fizice variabile (temperatura, presiune, debit, nivel) a procesului controlat, este transmisa convertizorului in mod continuu, pentru a se asigura obtinerea valorii dorite.

In exemplul de mai jos, variatorul de turatie este folosit pentru a controla viteza pompei si a mentine presiunea constanta  pe iesirea pompei.

Pe masura ce valvele in aval de pompa se deschid, presiunea in retea va incepe sa scada. Convertizorul simte printr-un semnal feedback 4-20 mA si accelereaza pentru a creste presiunea la nivelul dorit.

Convertizorul va reduce turatia pe masura ce valvele se vor inchide.

Rata cu care variatorul de turatie va raspunde modificarilor presiunii (in cazul nostru) se poate ajusta utilizand trei parametri (amplificare proportionala, integrala si diferentiala). Acestia trebuie reglati pe teren.

Sau vezi tutorial video pe Youtube

Efectuarea legaturilor

(comun P24)

VFNC3 PID
Schema de mai sus este pentru conectarea unui traductor de presiune 4-20 mA, alimentat din sursa externa convertizorului. In cazul utilizarii unui traductor de curent cu 2 fire acesta se va conecta la P24 (+) si VI (-)

Parametrizare

Informatii generale

Pentru a intra sau iesi din meniu apasati MODE
Pentru navigare in meniu sau pentru a schimba o valoare invartiti de rotita.
Pentru a seta o valoare apasati in centrul rotitei.
Dupa apasarea tastei MODE pe ecran este efisat AUH (primul dintre parametrii de baza).

In paranteza sunt trecute valorile predefinite.

Instructiunile sunt sub forma: Informatii afisate pe ecran | Explicatie

Configurare logica pozitiva

Spre deosebire de alte convertizoare Toshiba, VFNC3 nu are un switch pentru configurarea logicii de functionare. Aceasta se poate schimba din parametrul F127:100, care pentru EU este configurat pe sursa.

Configurarea initiala

Set: EU | Alegerea regiunii si stabilirea automata a valorilor parametrilor de baza

Parametrizare pentru control PID
In paranteza sunt trecute valorile predefinite

1. Apasati MODE
Folositi rotita pentru a naviga si setati:

2. CMod:0 (1) | Daca faceti comanda prin blocul terminal.
Pentru comanda de pe panoul convertizorului, lasati nemodificat.

3. Alegerea modului de reglare a semnalului de referinta (sa nu se aleaga intrarea VI, FMod:0).
Daca doriti sa modificati valoarea de referinta din rotita convertizorului lasati acest parametru nemodificat.

a) FMod:1 (2) | Butonul rotita (apasati in centru pentru a salva)
sau
b) FMod:2 (2) | Butonul rotita (ramane salvata chiar si daca se intrerupe alimentarea)
c) FMod:3 (2) | RS485
d) FMod:5 (2) | Sus/jos din intrari logice

4. F360:1 (0) | Activare control PID

Setati ACC (timp de accelerare 0-FH), dEC (timp decelerare) cu valorile potrivite sistemului.
Pentru a limita frecventa de iesire, setati UL (limita superioara a frecventei) si LL (limita inferioara a frecventei)

5. Alegerea tipului semnalului pentru semnalul feedback, de la traductor (VI sa nu fie aleasa pentru semnalul de referinta la FMod)

a) F109: 0 (0) – pentru semnal 0-10 V
sau
b) F109: 1 (0) – pentru semnal 0-20 mA; F201: 20 (0) – pentru semnal 4-20 mA
sau
c) F109: 3 (0) – pentru semnal (0 – 5 V)

Ajustarea intrarii feedback
Daca semnalul de intrare este prea mic, se poate modifica raportul intre semnal si frecventa de iesire utilizand:

F201, F202, F203, F204

VFNC3 - VI grafice

Utilizand F359 se poate seta intarzierea intrarii in functiune a PID, de exemplu dupa pornire. Convertizorul va ignora valoarea feedback pentru perioada aleasa cu F359.

Ajustarea PID
Reglarea modului in care convertizorul reactioneaza la schimbarea valorii feedback
Adica aceasta regleaza cat de repede raspunde convertizorul la modificarea semnalului de feedback (ex.: schimbarea presiunii). Adica minimizeaza timpii de crestere si de stabilizare. Alegerea timpilor potriviti o face utilizatorul conform cerintelor procesului.
Cresterea frecvetei de iesire implica cresterea presiunii  (in exemplul nostru)

6. F362:0,3 (0,3) | Amplificare proportionala

7. F363:0.2 (0,2) | Amplificare integrala [1/s]

8. F366:0 (0) | Amplificare diferentiala [s]

9. F380:0 (0) | Selectarea caracteristicii PID inainte/inapoi, 0: inainte, adica frecventa va creste daca valoarea de feedback scade sub valoarea de referinta, si scade cand valoarea feedback este peste valoarea de referinta. Pentru ca sistemul sa lucreze invers (ex.: racire), setati F380:1: inapoi.

Graficele de mai jos descriu parametrii de ajustare PID.

Amplificarea proportionala

Proportional, grafic

Acest grafic arata cum amplificarea proportionala (F362) influenteaza timpul rampei. O amplificare mai mare va descreste timpul rampei, dar o amplificare prea mare va crea o supracompensare care va putea genera oscilatii.

Amplificarea integrala

Integrala

Nu este neaparat o amplificare ci mai degraba un timp. Se regleaza cu F363 si reprezinta timpul efectiv (secunde) necesar circuitului integral pentru a pleca de la zero la nivelul setat de iesirea circuitului proportional. De aceea este influentata de valoarea proportionala setata. O valoare ridicata a amplificarii integrale reduce abaterea reziduala. O valoare prea mare poate cauza functionare neuniforma.
Cu cat timpul setat este mai mic cu atat efectul amplificarii integrale va fi mai mare. Daca aveti un sistem care nu ajunge niciodata la valoare de referinta, scadeti timpul circuitului integral.

Amplificare diferentiala

Reglata din F366, este folosita rar, dar ajuta la oprirea oscilatiilor in cazul variabilelor care se modifica lent (temperatura). Mareste viteza de raspuns la modificarile rapide ale abaterilor.
Cu cat va fi mai mare timpul setat, cu atat va fi mai mare efectul circuitului diferential.

Abateri – diferenta dintre valoarea parametrului procesului si valoarea de feedback.

Stabilirea valorii de referinta

Valoarea de referinta este valoarea marimii fizice a procesului (temperatura, presiune, debit, nivel) pe care trebuie sa o mentina convertizorul. Reprezinta raportul dintre frecventa de comanda si frecventa maxima pe iesire pe care convertizorul o foloseste pentru a obtine valoarea feedback pe care variatorul incearca sa o mentina. Parametrul FMod determina locul din care se va seta valoarea de referinta. In cele mai multe aplicatii se opteaza pentru utilizarea panoului convertizorului.

Pentru a calcula valoarea de referinta este nevoie sa se cunoasca domeniul de lucru al traductorului.

Exemplu, presiune constanta

Domeniul traductorului: 4-20 mA
Domeniul de presiune al traductorului: 0-6 bari
Domeniul de lucru al convertizorului: 0-50 Hz
Valoarea dorita a presiunii: 4 bari

Valoarea de referinta = (presiunea dorita/(presiunea la 20 mA – presiunea la 4 mA))x50= (4/(6 – 0))x50= 33.33 Hz

Pentru acest exemplu setati 33,33 Hz ca valoare de referinta utilizand rotita de pe panou.

Pentru a afisa pe ecran o valoare care sa corespunda procesului (temperatura, presiune) se poate utiliza parametrul:
F702, pentru multiplicarea frecventei cu un factor definit de utilizator
Apasati MODE pana reveniti la ecranul de baza (0.0)

Oprirea automata in cazul functionarii la frecventa joasa

De exemplu, pompa se va opri dupa ce a functionat timp de 3 secunde la frecventa de 17 Hz, si va reporni cand frecventa comandata va fi 22 Hz:

LL: 17 Hz (0) | Limita inferioara a frecventei
F391: 5 (0.2) | Convertizorul reporneste (functia auto-stop inceteaza) cand
frecventa comandata va avea valoarea LL+F391 (22 Hz)
F256: 3 (0) | Timpul de functionare la frecventa minima stabilita cu LL, dupa
care convertizorul se opreste. Se alege valoarea dorita.

Daca este ceva ce nu intelegeti in acest proces apasati MODE de cateva ori pentru a reporni din ecranul AUH.

Note

Valori PID recomandate in functie de utilizare

Debit:
P:0,3; I:0,6; D:0

Nivel, rapid:
P:1; I:8; D:0

Nivel, lent:
P:0,25; I:16; D:0

Presiune, rapid:
P:2; I:0,5; D:0

Presiune, lent:
P:1; I:2; D:0

Temperatura, rapid:
P:1; I:2; D:0

Temperatura, lent:
P:1; I:16; D:0,25

Temperatura, cuptor:
P:0,8; I:8; D:0,125

Viteza compresorului:
P:1; I:2; D:0

P – proportional; I – integral; D – diferential

Selectarea caracteristicii PID inainte/inapoi: Inainte, F380:0, adica frecventa va creste daca valoarea de feedback scade sub valoarea de referinta, si scade cand valoarea feedback este peste valoarea de referinta.
Pentru ca sistemul sa lucreze invers (ex.: racire), setati F380:1: inapoi.

Daca viteza oferita de convertizor nu este cea setata, verificati toate legaturile si parametrizarea facuta. Asigurati-va ca F127:100 (sursa).

Daca valoarea maxima a marimii fizice a procesului depaseste valoarea maxima de feedback (ex.: 20 mA) frecventa convertizorului nu va putea creste peste limita superioara, deci frecventa pe iesire va ramane constanta chiar daca marimea procesului va creste. Deci valoarea marimii procesului trebuie sa se incadreze in limitele semnalului de feedback.

Frecventa efectiva de iesire este diferita de frecventa setata pentru controlul PID.

Pentru a reveni la setarile din fabrica:
Setati parametrul tyP pe “13”, sau
Setati parametrul Set pe “0”

Pentru a verifica ultimii parametri modificati se utilizeaza functia AUH. Aceasta afiseaza ultimii 5 parametri care au fost modificati.

Interpretarea caracterelor afisate pe ecran

Caractere afisate, interpretare

Convertizoarele Toshiba VFNC3 le gasiti pe www.shop.braistore.ro

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *