变频器PID功能在电线电缆生产设备的应用

李晶昌



变频器PID功能在电线电缆生产设备的应用

李晶昌

（广东上九生物降解塑料有限公司）

从变频器选择、安装与接线、参数设置等方面分析变频器PID功能在电线电缆生产设备中的实施方法，并给出对应的系统调试步骤、调试要点等。结果表明，变频器PID功能有助于系统平稳运行。

变频器；PID控制；张力控制

0 引言

电线电缆生产设备正常运行与变频器的张力控制和PID控制相关[1]。为保持线材的张力，放线电机与押出主机电机需保持一定的转速比例，同时电位器电压的变化反馈到变频器对放线电机转速进行微调控制[2-3]；磁粉离合器保持储线架的线材张力恒定[4-5]；变频器PID功能控制收线电机的转速[6]。

1　变频器安装接线

本文以MD280变频器为例，阐述变频器在电线电缆生产设备中的应用。变频器接线图、控制电路图分别如图1、图2所示。图1、图2中变频器主要端子功能如表1所示。

图1　变频器接线图

图2　控制电路图

表1　变频器主要端子功能说明表

2　变频器的参数设置与调试

2.1参数设置

MD280变频器主要参数分为3个组：第1组为变频器驱动电机的基本参数；第2组为电机铭牌参数，按铭牌实际值设置；第3组为PID功能参数，是实现PID功能的重点，决定了系统的稳定性。基本参数组设置如表2所示，电机参数组设置与相应物理意义如表3所示，PID功能参数组设置如表4所示。

表2　基本参数组设置

表3 电机参数组设置

表4 PID功能参数组设置

2.2调试

2.2.1 张力杆及电位器调试

1)调整张力杆处于水平平衡位置。

2)调整电位器于中间值，电机在不运行状态。

2.2.2应用状态调试

1)放线状态，张力小即张力杆在平衡位置下降，电机为反转状态；相反，张力大即张力杆在平衡位置上升，电机为正转状态，电机转速由电位器反馈值决定。

2)收线状态，张力小即张力杆在平衡位置下降，电机为正转加速状态；相反，张力大即张力杆在平衡位置上升，电机为减速状态，电机转速由电位器反馈值决定。

2.2.3正/反转参数设置与调试

1)若只有正转，首先检查是否设置了禁止反转，如设置禁止反转则改为允许反转；其次检查PID作用方向、PID反转截止频率参数F6-11是否设置为0 Hz，若是则设置范围为2 Hz ~最大频率。

2)若正转及反转响应慢，则适当加大PID比例增益P值，反之若正转及反转响应较快，应适当减小PID比例增益P值。

3)若低速时正转及反转响应较慢，应适当加大转矩提升值，但不能超过10%，建议设置值为3。

以上PID功能参数需多次反复调试，直至实现：

1)在设备正常暂停时，即线材不走的情况下，电机几乎不运行，张力杆在平衡位置，且能保持一定的张力；

2)在设备正常运行时，即走线情况下，张力杆位置的变化引起电位器电压相应的变化，电位器的电压变化值反馈给变频器，控制放线电机的转速，最终达到一个平衡值，且保持一定的张力。

3　结语

本文研究了变频器MD280 PID功能在电线电缆生产设备的应用，包括变频器的安装与接线、参数设置、系统的调试等。研究表明：通过PID功能可实现设备暂停时张力杆平衡且有张力；设备运行时张力杆位置变化与电机转速达到平衡。本文介绍的方法对其他具有PID功能的变频器的使用具有一定参考价值。

[1] 石慧利.变频器PID控制原理及调试[J].科技创新与应用,2014(4):79-80.

[2] 田凤志.一种基于变频器PID控制的卷料匀拉力输送装置的应用[J].湖南文理学院学报(自然科学版),2011,23(3):88-91.

[3] 杨瑜.基于DSP的模糊PID矢量控制变频器的研究[D].成都:西南交通大学,2010.

[4] 胡林芳.以PLC和变频器为核心的拉幅定型机控制系统的设计[D].天津:天津工业大学,2007.

[5] 马立新,李长乐,洪月好.智能PID在变频器控制系统中的应用研究[J].上海电力学院学报,2006,22(3):278-282.

[6] 彭旭昀.一种基于变频器PID功能的PLC控制恒压供水系统[J].机电工程技术,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，大专，电气工程师，主要从事机电设备安装、维修、改造及管理工作。E-mail: lijingchang0528@163.com