Sebagai pemasok VFD (variabel frekuensi), saya sering ditanya tentang berbagai fungsi dan komponen produk kami. Salah satu aspek paling penting yang memainkan peran penting dalam kinerja VFD adalah kontrol PID (proporsional - integral - turunan). Dalam posting blog ini, saya akan mempelajari fungsi kontrol PID dalam VFD dan menjelaskan mengapa itu sangat penting.
Memahami dasar -dasar VFD
Sebelum kita melompat ke detail kontrol PID, mari kita pahami secara singkat apa itu VFD. VFD adalah perangkat elektronik yang mengontrol kecepatan motor AC dengan memvariasikan frekuensi dan tegangan yang dipasok ke motor. Ini menawarkan beberapa manfaat seperti penghematan energi, kontrol proses yang lebih baik, dan mengurangi tekanan mekanis pada motor dan peralatan yang terhubung.
Apa itu PID Control?
Kontrol PID adalah algoritma kontrol yang banyak digunakan dalam otomatisasi industri. Ini menggunakan tiga mode kontrol dasar - proporsional, integral, dan turunan - untuk menghitung nilai kesalahan antara setpoint (nilai yang diinginkan) dan variabel proses (nilai aktual). Pengontrol kemudian menyesuaikan output untuk meminimalkan kesalahan ini.
Kontrol proporsional
Istilah proporsional dalam kontrol PID menghitung kesalahan antara setpoint dan variabel proses dan melipatgandakannya dengan gain proporsional (kp). Output dari pengontrol proporsional berbanding lurus dengan kesalahan. Nilai KP yang lebih tinggi akan menghasilkan koreksi yang lebih besar untuk kesalahan yang diberikan, tetapi juga dapat menyebabkan overshoot dan ketidakstabilan jika ditetapkan terlalu tinggi.
Kontrol Integral
Istilah integral mengakumulasi kesalahan dari waktu ke waktu. Ini merangkum semua kesalahan masa lalu dan melipatgandakan jumlah dengan gain integral (KI). Tindakan integral membantu menghilangkan kesalahan stabil - status yang mungkin tidak dapat dikoreksi. Namun, jika gain integral ditetapkan terlalu tinggi, itu dapat menyebabkan sistem menjadi tidak stabil dan berosilasi.
Kontrol turunan
Istilah turunan menghitung laju perubahan kesalahan. Ini melipatgandakan turunan dari kesalahan sehubungan dengan waktu dengan gain turunan (KD). Tindakan turunan membantu memprediksi kesalahan di masa depan dan memberikan tindakan korektif terlebih dahulu. Ini dapat mengurangi overshoot dan meningkatkan stabilitas sistem, terutama dalam sistem dengan inersia tinggi.
Fungsi kontrol PID dalam VFD
Kontrol Kecepatan
Salah satu fungsi utama kontrol PID dalam VFD adalah kontrol kecepatan. Dalam banyak aplikasi industri, mempertahankan kecepatan motorik yang konstan sangat penting. Misalnya, dalam sistem konveyor, kecepatan konstan memastikan aliran bahan yang mulus. VFD dengan kontrol PID dapat terus memantau kecepatan motor (variabel proses) dan membandingkannya dengan kecepatan yang diinginkan (setpoint). Jika ada perbedaan antara keduanya, pengontrol PID akan menyesuaikan frekuensi dan tegangan yang dipasok ke motor untuk membawa kecepatan kembali ke setpoint.
Misalkan kita memiliki sistem konveyor di mana kecepatan setpoint adalah 1000 rpm. Karena perubahan beban, kecepatan aktual dapat turun ke 950 rpm. Pengontrol PID dalam VFD akan mendeteksi kesalahan ini dan meningkatkan frekuensi dan tegangan yang dipasok ke motor untuk meningkatkan kecepatan kembali ke 1000 rpm.
Kontrol tekanan
Dalam aplikasi seperti pompa dan kompresor, kontrol tekanan sangat penting. VFD dengan kontrol PID dapat digunakan untuk mempertahankan tekanan konstan dalam suatu sistem. Misalnya, dalam sistem pasokan air, pengontrol PID dapat memantau tekanan air (variabel proses) dan menyesuaikan kecepatan motor pompa yang sesuai. Jika tekanan turun di bawah setpoint, pengontrol akan meningkatkan kecepatan motor untuk meningkatkan tekanan, dan jika tekanannya terlalu tinggi, itu akan mengurangi kecepatan motor.
Katakanlah tekanan setpoint dalam sistem pasokan air adalah 50 psi. Jika tekanan aktual turun menjadi 45 psi, pengontrol PID di VFD akan meningkatkan kecepatan motor pompa untuk menaikkan tekanan kembali menjadi 50 psi.
Kontrol suhu
Dalam beberapa proses industri, kontrol suhu sangat penting. VFD dapat digunakan bersama dengan sistem pemanas atau pendingin untuk mempertahankan suhu yang konstan. Pengontrol PID akan memantau suhu (variabel proses) dan menyesuaikan kecepatan kipas atau motor kompresor untuk menjaga suhu pada setpoint.
Misalnya, di pabrik pengolahan makanan, suhu setpoint untuk ruang penyimpanan adalah 5 ° C. Jika suhu aktual naik ke 7 ° C, pengontrol PID dalam VFD akan meningkatkan kecepatan kompresor pendingin untuk menurunkan suhu kembali ke 5 ° C.
Keuntungan menggunakan kontrol PID dalam VFD
Kontrol proses yang ditingkatkan
Kontrol PID memungkinkan kontrol yang tepat dan akurat dari variabel proses. Ini dapat dengan cepat menanggapi perubahan beban atau gangguan lainnya dan mempertahankan setpoint yang diinginkan. Ini mengarah pada kualitas produk yang lebih baik dan konsistensi dalam proses industri.
Penghematan energi
Dengan menyesuaikan kecepatan motor sesuai dengan persyaratan aktual dari proses, VFD dengan kontrol PID dapat menghemat sejumlah besar energi. Misalnya, dalam sistem pompa, alih -alih menjalankan pompa dengan kecepatan penuh sepanjang waktu, pengontrol PID dapat mengurangi kecepatan ketika permintaan air rendah, menghasilkan penghematan energi.
Mengurangi keausan
Karena pengontrol PID dapat mempertahankan kondisi operasi yang stabil, ia mengurangi tegangan mekanis pada motor dan peralatan yang terhubung. Hal ini menyebabkan lebih sedikit keausan, umur peralatan yang lebih lama, dan biaya perawatan yang lebih rendah.
Produk VFD kami dengan kontrol PID
Di perusahaan kami, kami menawarkan berbagai macam VFD dengan fungsionalitas kontrol PID canggih. KitaPengontrol drive frekuensidirancang untuk memberikan kontrol yang tepat di berbagai aplikasi. Ini memiliki pengaturan ramah pengguna yang memungkinkan penyesuaian parameter PID yang mudah.
Kami juga punyaVFD fase tunggal hingga 3 faseProduk yang cocok untuk aplikasi di mana catu daya fase tunggal tersedia tetapi diperlukan motor tiga fase. VFD ini dilengkapi dengan kontrol PID untuk memastikan operasi yang stabil dan efisien.
Untuk aplikasi yang lebih besar, kami18.5kw vfdadalah pilihan yang bagus. Ini dapat menangani motor daya tinggi dan memberikan kontrol PID yang sangat baik untuk kecepatan, tekanan, atau regulasi suhu.
Kesimpulan
PID Control adalah fungsi vital dalam VFD yang menawarkan banyak manfaat dalam hal kontrol proses, penghematan energi, dan umur panjang peralatan. Apakah Anda perlu mengontrol kecepatan motor, mempertahankan tekanan konstan, atau mengatur suhu, VFD dengan kontrol PID dapat memberikan solusi.
Jika Anda tertarik dengan produk VFD kami dengan PID Control atau memiliki pertanyaan tentang bagaimana mereka dapat digunakan dalam aplikasi Anda, kami ingin mendengar dari Anda. Hubungi kami untuk memulai diskusi tentang persyaratan spesifik Anda dan jelajahi bagaimana produk kami dapat memenuhi kebutuhan Anda.
Referensi
- Ogata, Katsuhiko. "Rekayasa Kontrol Modern." Prentice Hall, 2010.
- Dorf, Richard C., dan Robert H. Bishop. "Sistem Kontrol Modern." Pearson, 2017.