FC 300 Projektierungshandbuch
Folgende Parameter sind für die Prozessregelung relevant
Parameter
PID-Prozess Istwert 1 Par. 7-20
PID-Prozess Istwert 2 Par. 7-22
Auswahl Normal-/Invers-Regelung
Par. 7-30
PID-Prozess Anti-Windup Par. 7-31
PID-Prozess Reglerstart bei Par. 7-32
PID-Prozess P-Verstärkung Par. 7-33
PID-Prozess I-Zeit Par. 7-34
PID-Prozess D-Zeit Par. 7-35
PID-Prozess D-Verstärkung/Grenze
Par. 7-36
PID-Prozess Vorsteuerung Par. 7-38
Filterzeiten Par. 5-54 (Pulseingang
29), Par. 5-59 (Pulseingang 33), Par.
6-16 (Analogeingang 53), Par. 6-26
(Analogeingang 54)
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Einführung zum FC 300
Funktionsbeschreibung
Legt den Eingang (Analog oder Puls) fest, von dem die PID-Prozessregelung
den Istwert erhalten soll
Optional: Legt fest, ob (und von woher) die PID-Prozessregelung ein
zusätzliches Istwertsignal erhält. Wenn eine weitere Istwertquelle
ausgewählt wurde, werden die beiden Istwertsignale vor der Verwendung
in der PID-Prozessregelung addiert.
Im Modus [0] Normal reagiert die Prozessregelung mit einer Erhöhung der
Motordrehzahl, wenn der Istwert den Sollwert unterschreitet. Bei Auswahl
[1] Invers reagiert die Prozessregelung stattdessen mit einer abnehmenden
Motordrehzahl.
Die Anti-Windup-Funktion bewirkt, dass im Falle des Erreichens einer
Frequenz- oder Drehmomentgrenze der Integrator auf eine Verstärkung
eingestellt wird, die der aktuellen Frequenz entspricht. So wird vermieden,
dass bei einer Abweichung, die mit einer Drehzahländerung ohnehin nicht
auszugleichen wäre, weiter integriert wird. Die Funktion kann durch
Auswahl von [0] Aus deaktiviert werden.
In einigen Anwendungen kann das Erreichen der gewünschten Drehzahl
bzw. des Sollwerts sehr lange dauern. Bei solchen Anwendungen kann es
von Vorteil sein, am Frequenzumrichter eine Motordrehzahl festzulegen,
bevor die Prozessregelung aktiviert wird. Dies erfolgt durch Festlegen eines
Werts für PID-Prozess Reglerstart in Par. 7-32.
Je höher der Wert, desto schneller die Regelung. Ein zu hoher Wert kann
jedoch zu Schwingungen führen.
Eliminiert eine Abweichung von der stationären Drehzahl. Je niedriger der
Wert, desto schneller die Reaktion. Ein zu niedriger Wert kann jedoch zu
Schwingungen führen.
Liefert eine Verstärkung proportional zur Veränderungsrate des Istwerts.
Die Einstellung Null deaktiviert den Differentiator.
Kommt es in einer Anwendung zu sehr schnellen Änderungen des Soll- oder
Istwertes, so kann der Differentiator rasch zum Überschwingen neigen.
Er reagiert auf Änderungen der Regelabweichung. Je schneller sich die
Regelabweichung ändert, desto höher fällt auch die D-Verstärkung aus.
Die D-Verstärkung kann daher begrenzt werden, um eine vernünftige
Differentiationszeit für langsame Änderungen einzustellen.
In Anwendungen mit einer ausgeglichenen (und in etwa linearen) Beziehung
zwischen dem Sollwert und der erforderlichen Motordrehzahl kann die
Dynamik der Regelung gegebenenfalls mithilfe dieser Vorsteuerung
gesteigert werden.
Sofern beim Istwertsignal Rippelströme bzw. -spannungen auftreten,
können diese mit Hilfe eines Tiefpassfilters gedämpft werden. Diese
Zeitkonstante ist ein Ausdruck für eine Drehzahlgrenze der Rippel, die beim
Istwertsignal auftreten.
Beispiel: Ist der Tiefpassfilter auf 0,1 s eingestellt, so ist die Eckfrequenz 10
RAD/s, (Kehrwert von 0,1), was (10 / (2 x π)) = 1,6 Hz entspricht. Dies führt
dazu, dass alle Ströme/Spannungen, die um mehr als 1,6 Schwingungen
pro Sekunde schwanken, herausgefiltert werden. Es wird also nur ein
Istwertsignal geregelt, das mit einer Frequenz von unter 1,6 Hz schwankt.
Der Tiefpassfilter verbessert die stationäre Leistung, bei einer zu langen
Filterzeit nimmt jedoch die dynamische Leistung der PID-Prozessregelung
ab.
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