變頻器PID功能在電線電纜生產設備中的應用

全宇

摘 要：近幾年，我國變頻器PID功能被廣泛應用于恒壓供氣、供水系統(tǒng)中，并取得顯著的成就。隨著科技水平的不斷提高，變頻器PID的應用也延伸到電線電纜生產設備等領域。簡要介紹了變頻器PID功能以及在電線電纜生產設備中的應用，對實際的電線電纜生產設備中變頻器PID功能的應用進行了總結和提煉，并從變頻器PID功能的參數(shù)設置和調試2方面作了簡要的闡述，為變頻器PID功能在電線電纜生產設備中的應用提供一些參考。

關鍵詞：變頻器；PID功能；電線電纜；生產設備

中圖分類號：TM247；TN773 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.12.156

變頻器PID的控制功能在企業(yè)生產中得到了非常廣泛的應用，在保證產品質量、提高生產效率以及滿足工藝要求中發(fā)揮巨大的作用。近幾年來，變頻器PID功能在恒壓供水系統(tǒng)中的研究和應用已經非常深入，解決了恒壓供水系統(tǒng)中很多技術問題。但是科研人員和技術人員仍然需要不斷地實踐探索，加強變頻器PID功能在電線電纜生產設備及其他工業(yè)方面的應用。

1 變頻器PID功能和電線電纜生產設備

隨著科學技術的不斷發(fā)展，我國各行各業(yè)都大力、積極發(fā)展和應用先進科學技術，其經濟效益和工業(yè)效率都取得了顯著的成效。變頻器也隨著工業(yè)的發(fā)展被廣泛地應用在工業(yè)自動化設備中，變頻器技術中PID控制是一個重要的領域。變頻器的PID（比例-積分-微分）功能滿足了機械設備對自動化程度的需求以及精度控制的要求，它的應用可以提供穩(wěn)定的溫度、流量等，以保證工藝的質量和要求，應用非常廣泛。PID控制器是一個用于工業(yè)控制的反饋回路組件，是一種在閉環(huán)控制系統(tǒng)中讓被控物理量準確接近控制目標的手段。PID控制器由比例、積分和微分3個單元組成，以比例控制為基礎，通過積分控制消除穩(wěn)態(tài)誤差，用微分控制提高大慣性系統(tǒng)響應速度，還能有效地減弱超調趨勢。PID控制器的核心是參數(shù)整定，實施中一般是根據(jù)被控過程的特性確定PID的比例系數(shù)、積分時間和微分時間，然后在測量和比較后對系統(tǒng)進行糾正，以保證對工業(yè)生產設備等應用的控制。

在電線電纜生產設備中，變頻器的張力控制以及PID控制對設備的正常運轉起著非常重要的作用。在電線電纜生產設備中，放線電機與押出主機電機保持一定比例的轉速是保持材料張力的基礎，變頻器PID功能的發(fā)揮能有效地控制收線電機的轉速，同時電位器電壓的變化反饋能讓變頻器對放線電機轉速進行一定程度的調整和控制。所以變頻器PID功能的應用對電線電纜生產設備有非常重要的意義，企業(yè)應該不斷研究和探索變頻器PID控制技術和在該領域的深入應用，以提高電線電纜生產設備的效益和效率。

2 變頻器PID功能的具體應用

變頻器PID功能在電線電纜生產設備中起到了非常重要的作用，筆者根據(jù)實際研究簡要闡述了變頻器在電線電纜生產設備中的應用。

2.1 變頻器參數(shù)設置

進行變頻器的參數(shù)設置首先要清除已經存在的參數(shù)再進行新參數(shù)的設置，然后將變頻器斷電后再連接，新的參數(shù)生效。在電線電纜生產設備中，變頻器的主要參數(shù)分為3部分：①變頻器驅動電機的基本參數(shù)，設置變頻器使用的基本性能；②電機銘牌參數(shù)，按照電機銘牌值設置額定功率、額定電壓、額定電流等標準值；③PID功能參數(shù)，設置了PID的比例、積分時間、微分時間以及反饋源等其他重要信息，PID功能參數(shù)的設置決定生產設備運行中的穩(wěn)定性。在設置PID參數(shù)時，首先要根據(jù)實際情況確定被調節(jié)壓力的設定值，將設定值進行百分數(shù)的換算；要根據(jù)設定值運行生產設備，在運行時調整比例、積分時間和微分時間的值，以控制生產設備的正常運轉。

在變頻器參數(shù)設置中通常要注意上限頻率、下線頻率以及最高頻率的設定。頻率范圍的設置要合理，不能過高也不能過低。變頻器的工作頻率不能超過額定頻率，自身轉速也不能超過額定轉速，否則會影響變頻器的使用壽命及性能。

2.2 變頻器的調試

設置好變頻器的3組相關參數(shù)后，就需要在運行生產設備中對變頻器進行調試，通過調整PID參數(shù)來保證對電線電纜生產設備的張力和電機轉速進行有效的控制。

對于變頻器的調試，需要做好以下3方面的工作：①要對電線電纜生產設備的張力桿和電位器進行調試。首先要將張力桿調整到水平平衡的位置，然后將電位器調整到中間值，讓電機處于不運行的狀態(tài)。②要進行應用狀態(tài)的調試，在放線狀態(tài)下，當張力桿在平衡位置下降時，電機應該為反轉狀態(tài)；但是，當張力變大，張力桿在平衡位置上升時，電機為正轉狀態(tài)，電位器的反饋值決定電機轉速。當張力桿在平衡位置下降，也就是當張力小時，電機應該是正轉加速狀態(tài)；當張力大，張力桿在平衡位置上升時，電機處于減速狀態(tài)，電機的轉速應該由電位器的反饋值來決定。③進行正/反轉的參數(shù)設置與調試。在只有正轉的情況下，要先檢查有沒有設置禁止反轉，并將禁止反轉改為允許反轉。然后查看PID的作用方向、PID反轉截止頻率參數(shù)設置并調整為合理的值。如果正轉和反轉的響應較慢，就適當加大PID比例增益值，響應速度較快時，則應該減小PID比例增益值。當出現(xiàn)低速正反轉響應慢時，在10%的范圍內加大轉矩提升值。在進行PID功能參數(shù)調試時，應該進行多次調試，使得在正常情況下，設備暫停（線材不走）電機就不運行，張力桿處于平衡位置且保持一定張力；設備運行時（走線時），張力桿的位置變化帶動電位器電壓變化，然后將電壓變化值反饋給變頻器，以控制放線電機的轉速，達到平衡值并保持一定張力的狀態(tài)。與此同時，在調試的過程中，要對變頻器的穩(wěn)定性以及穩(wěn)態(tài)誤差進行調試，以保證生產設備的穩(wěn)定性和精準度。

3 結束語

綜上所述，變頻器PID功能在我國工業(yè)自動化設備中得到非常廣泛的應用，它能滿足生產設備以及系統(tǒng)對自動化、穩(wěn)定性以及準確性的要求。在電線電纜生產設備中，變頻器PID功能的應用能夠有效地控制生產設備的張力桿和電機的轉速，對生產設備的正常運轉有非常重要的意義。通過對變頻器的PID參數(shù)設置和調試，可以實現(xiàn)電線電纜生產設備暫停時和正常使用時對張力桿平衡、張力以及電機轉速的控制，以提高電線電纜生產設備的運作效率和質量。

參考文獻

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〔編輯：劉曉芳〕