变频器PID功能在电线电缆生产设备中的应用

全宇

摘 要：近几年，我国变频器PID功能被广泛应用于恒压供气、供水系统中，并取得显著的成就。随着科技水平的不断提高，变频器PID的应用也延伸到电线电缆生产设备等领域。简要介绍了变频器PID功能以及在电线电缆生产设备中的应用，对实际的电线电缆生产设备中变频器PID功能的应用进行了总结和提炼，并从变频器PID功能的参数设置和调试2方面作了简要的阐述，为变频器PID功能在电线电缆生产设备中的应用提供一些参考。

关键词：变频器；PID功能；电线电缆；生产设备

中图分类号：TM247；TN773 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.12.156

变频器PID的控制功能在企业生产中得到了非常广泛的应用，在保证产品质量、提高生产效率以及满足工艺要求中发挥巨大的作用。近几年来，变频器PID功能在恒压供水系统中的研究和应用已经非常深入，解决了恒压供水系统中很多技术问题。但是科研人员和技术人员仍然需要不断地实践探索，加强变频器PID功能在电线电缆生产设备及其他工业方面的应用。

1 变频器PID功能和电线电缆生产设备

随着科学技术的不断发展，我国各行各业都大力、积极发展和应用先进科学技术，其经济效益和工业效率都取得了显著的成效。变频器也随着工业的发展被广泛地应用在工业自动化设备中，变频器技术中PID控制是一个重要的领域。变频器的PID（比例-积分-微分）功能满足了机械设备对自动化程度的需求以及精度控制的要求，它的应用可以提供稳定的温度、流量等，以保证工艺的质量和要求，应用非常广泛。PID控制器是一个用于工业控制的反馈回路组件，是一种在闭环控制系统中让被控物理量准确接近控制目标的手段。PID控制器由比例、积分和微分3个单元组成，以比例控制为基础，通过积分控制消除稳态误差，用微分控制提高大惯性系统响应速度，还能有效地减弱超调趋势。PID控制器的核心是参数整定，实施中一般是根据被控过程的特性确定PID的比例系数、积分时间和微分时间，然后在测量和比较后对系统进行纠正，以保证对工业生产设备等应用的控制。

在电线电缆生产设备中，变频器的张力控制以及PID控制对设备的正常运转起着非常重要的作用。在电线电缆生产设备中，放线电机与押出主机电机保持一定比例的转速是保持材料张力的基础，变频器PID功能的发挥能有效地控制收线电机的转速，同时电位器电压的变化反馈能让变频器对放线电机转速进行一定程度的调整和控制。所以变频器PID功能的应用对电线电缆生产设备有非常重要的意义，企业应该不断研究和探索变频器PID控制技术和在该领域的深入应用，以提高电线电缆生产设备的效益和效率。

2 变频器PID功能的具体应用

变频器PID功能在电线电缆生产设备中起到了非常重要的作用，笔者根据实际研究简要阐述了变频器在电线电缆生产设备中的应用。

2.1 变频器参数设置

进行变频器的参数设置首先要清除已经存在的参数再进行新参数的设置，然后将变频器断电后再连接，新的参数生效。在电线电缆生产设备中，变频器的主要参数分为3部分：①变频器驱动电机的基本参数，设置变频器使用的基本性能；②电机铭牌参数，按照电机铭牌值设置额定功率、额定电压、额定电流等标准值；③PID功能参数，设置了PID的比例、积分时间、微分时间以及反馈源等其他重要信息，PID功能参数的设置决定生产设备运行中的稳定性。在设置PID参数时，首先要根据实际情况确定被调节压力的设定值，将设定值进行百分数的换算；要根据设定值运行生产设备，在运行时调整比例、积分时间和微分时间的值，以控制生产设备的正常运转。

在变频器参数设置中通常要注意上限频率、下线频率以及最高频率的设定。频率范围的设置要合理，不能过高也不能过低。变频器的工作频率不能超过额定频率，自身转速也不能超过额定转速，否则会影响变频器的使用寿命及性能。

2.2 变频器的调试

设置好变频器的3组相关参数后，就需要在运行生产设备中对变频器进行调试，通过调整PID参数来保证对电线电缆生产设备的张力和电机转速进行有效的控制。

对于变频器的调试，需要做好以下3方面的工作：①要对电线电缆生产设备的张力杆和电位器进行调试。首先要将张力杆调整到水平平衡的位置，然后将电位器调整到中间值，让电机处于不运行的状态。②要进行应用状态的调试，在放线状态下，当张力杆在平衡位置下降时，电机应该为反转状态；但是，当张力变大，张力杆在平衡位置上升时，电机为正转状态，电位器的反馈值决定电机转速。当张力杆在平衡位置下降，也就是当张力小时，电机应该是正转加速状态；当张力大，张力杆在平衡位置上升时，电机处于减速状态，电机的转速应该由电位器的反馈值来决定。③进行正/反转的参数设置与调试。在只有正转的情况下，要先检查有没有设置禁止反转，并将禁止反转改为允许反转。然后查看PID的作用方向、PID反转截止频率参数设置并调整为合理的值。如果正转和反转的响应较慢，就适当加大PID比例增益值，响应速度较快时，则应该减小PID比例增益值。当出现低速正反转响应慢时，在10%的范围内加大转矩提升值。在进行PID功能参数调试时，应该进行多次调试，使得在正常情况下，设备暂停（线材不走）电机就不运行，张力杆处于平衡位置且保持一定张力；设备运行时（走线时），张力杆的位置变化带动电位器电压变化，然后将电压变化值反馈给变频器，以控制放线电机的转速，达到平衡值并保持一定张力的状态。与此同时，在调试的过程中，要对变频器的稳定性以及稳态誤差进行调试，以保证生产设备的稳定性和精准度。

3 结束语

综上所述，变频器PID功能在我国工业自动化设备中得到非常广泛的应用，它能满足生产设备以及系统对自动化、稳定性以及准确性的要求。在电线电缆生产设备中，变频器PID功能的应用能够有效地控制生产设备的张力杆和电机的转速，对生产设备的正常运转有非常重要的意义。通过对变频器的PID参数设置和调试，可以实现电线电缆生产设备暂停时和正常使用时对张力杆平衡、张力以及电机转速的控制，以提高电线电缆生产设备的运作效率和质量。

参考文献

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[2]赵海涛.基于变频器PID功能的恒压供水系统的应用[J].山东工业技术，2015（13）：246.

[3]李晶昌.变频器PID功能在电线电缆生产设备的应用[J].自动化与信息工程，2016，37（6）：46-48.

〔编辑：刘晓芳〕