變頻器內(nèi)藏PID功能在閉環(huán)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

1、變頻器內(nèi)藏PID功能在閉環(huán)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用    1 引言交流變頻調(diào)調(diào)速技術(shù)以其卓越的調(diào)速性能、顯著的節(jié)電效果以及在國民經(jīng)濟領(lǐng)域的廣泛適用性，已被公認為是一種最有前途的調(diào)速方式。在能源日益緊張的今天，變頻器作為交流調(diào)速的一種主要手段，在工業(yè)生產(chǎn)中取得越來越廣泛的應(yīng)用。本文介紹的閉環(huán)恒壓供水系統(tǒng)采用三墾samco-vm05型變頻器實現(xiàn)，詳細敘述了其實現(xiàn)閉環(huán)控制的內(nèi)藏pid功能主要參數(shù)設(shè)置及閉環(huán)調(diào)試方法。 2  閉環(huán)供水系統(tǒng)的原理該閉環(huán)系統(tǒng)應(yīng)用于工廠的生產(chǎn)用水，其目的是向車間提供連續(xù)的水壓穩(wěn)定的水。圖1是供水系統(tǒng)框圖。它主要由變頻控制箱、

2、超壓排流閥、液位傳感控制器、壓力傳感器等組成。系統(tǒng)中，1#泵為恒速泵，2#泵為變頻調(diào)速泵。正常工作時，由1#泵抽取河水，經(jīng)凈化后直接供生產(chǎn)車間，由于1#水泵供水量總大于車間用水量，因此設(shè)置了超壓排流閥，當管道水壓超過設(shè)定水壓時，排流閥開始工作，多余的凈化水被排到水池中，當水池水位到達水位上限時，系統(tǒng)控制1#泵停機，同時啟動2#泵，由變頻器控制2#泵向車間供水，當水池水位下降到水位下限時，2#泵停止工作，1#泵啟動運行，如此循環(huán)。    圖1 閉環(huán)恒壓供水系統(tǒng)框圖 3  變頻器閉環(huán)控制 變頻器用于2#泵的控制，即在抽取水池水時，根據(jù)用水管網(wǎng)壓力的

3、變化，通過變頻器實現(xiàn)自動跟蹤來調(diào)節(jié)水泵電機的轉(zhuǎn)速，保持用水管網(wǎng)壓力穩(wěn)定。三墾通用變頻器samco-vm05為用戶實現(xiàn)閉環(huán)控制提供了內(nèi)藏的pid功能，它能將外部變送器輸入的模擬信號(420ma、05v、010v)反饋輸入到變頻器，并取得與變頻器設(shè)定頻率指令之間的偏差，進行p(比例)、i(積分)、d(微分)控制，從而使負載一側(cè)的動作跟隨指令值的變化而改變。3.1 硬件原理閉環(huán)控制的硬件原理如圖2所示。壓力傳感變送器將管網(wǎng)水壓信號轉(zhuǎn)變成420ma電流信號作為反饋輸入到變頻器的irf/vrf2端子，外部壓力設(shè)定器將指定的壓力(01.0mpa)轉(zhuǎn)變?yōu)?10v電壓信號輸入到變頻器vrf1端子。變頻器根據(jù)給

4、定值與反饋值的偏差量進行pid控制，輸出頻率控制電機的轉(zhuǎn)速，從而使系統(tǒng)處于穩(wěn)定的工作狀態(tài)，管網(wǎng)水壓保持恒定。3.2 閉環(huán)控制的相關(guān)功能代碼與參數(shù) 圖2閉環(huán)控制的硬件原理圖 變頻器的功能參數(shù)很多，這里只介紹與pid閉環(huán)控制相關(guān)的參數(shù)設(shè)置，需要說明的是samco-vm05型變頻器內(nèi)部pid控制采樣周期ts為10ms。cd071=3  內(nèi)藏pid控制模式cd120=5  反饋信號為420ma電流輸入cd002=3  給定信號為010v電壓輸入cd122=0.00100.00  pid控制比例增益cd123=0.00100.00  pid控制積分增益c

5、d124=0.00100.00  pid控制微分增益cd125=1500  反饋輸入濾波時間常數(shù)3.3 設(shè)定值和反饋值的頻率變換在利用外部模擬信號作為設(shè)定值或反饋值時，輸入模擬信號最小值(0v或4ma)時頻率(偏置頻率)和最大值(5v或10v或20 ma時的頻率(增益頻率)須根據(jù)其f-v特性(或f-i特性)來設(shè)定。消費性的社會豐富了空間的內(nèi)涵,使空間的定義擴展為人工的、精神的、心理的和虛擬的旅游空間。這些差異性體驗不僅表現(xiàn)在實體空間中旅行,也可以通過閱讀、幻想、想象甚至做夢來實現(xiàn)。而網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的巨大發(fā)展創(chuàng)造了一種可以通過數(shù)字高速公路和聊天室進行的旅游體驗。這種發(fā)展趨勢促使我們

6、重新思考旅行的理由。旅行的傳統(tǒng)理由是對工作壓力和居住地的逃避,即所謂的推力因素,另外包括個人價值的實現(xiàn)、追求良知與個人目標之間的和諧完美。最新調(diào)查表明,假期旅游不再簡單歸為一個原因,而是要考慮多個標準,包括個人在社會等級中的身份,在家庭、政治和社會環(huán)境中的地位,特別是對出外旅行的需求。進一步來說,個體在人生不同階段有許多不同的旅行動機,而這些動機不斷變化、重疊、組合等等。遺憾的是,最近有關(guān)當代旅行動機的研究還不完善,大多解釋模棱兩可,泛泛而論,很少出現(xiàn)用實證案例檢驗的關(guān)于旅游消費和模式的周密理論1 。 4 德語國家休閑與旅游地理的發(fā)展前景 那么,德語國家休閑與旅游地理的發(fā)展前景是什么呢? 雖然

7、自波塞爾以來取得了很大進展,但仍有很大的發(fā)展余地,特別是有關(guān)現(xiàn)代休閑和旅游的生產(chǎn)和消費模式的理論方面。同時,在大學機構(gòu)和學術(shù)研究中,應(yīng)用性研究和實踐還將在近期主宰著學科的方向。在規(guī)劃和市場領(lǐng)域，通過提供詳細的規(guī)劃和切實可行的方案,地理學得到了社會的認可。地理系的學生具有多項綜合技能和知識,尤其是在區(qū)域開發(fā)和規(guī)劃方面,在旅游和休閑發(fā)展中對經(jīng)濟、社會、生態(tài)和文化的內(nèi)涵進行協(xié)同性的評估,并很好地對景觀潛力進行開發(fā)和管理。作為一門社會應(yīng)用科學,地理學必須著眼于將培養(yǎng)可持續(xù)發(fā)展作為全球性思考和地方化行動的主要精神。所以,地理學家有責任倡導一種基于景觀和環(huán)境潛力而發(fā)展起來的可持續(xù)旅游活動。從這個意義上來說

8、,旅游越來越成為對資源和質(zhì)量管理的戰(zhàn)略定位的同義詞。但學者的研究必須與實踐者保持一定的距離。只有保持獨立和自信才能具有公正的評判,也只有不迎合潛在投資商的喜好才可能得出客觀的結(jié)論。 瑞士的旅游理論為未來休閑和旅游地理學研究方法提供了有益參考。其主流觀點認為,主要有4個領(lǐng)域影響旅游業(yè)的發(fā)展:社會價值、環(huán)境和資源、經(jīng)濟、政府及其相聯(lián)系的提供保護和管理作用的政策;而面臨的挑戰(zhàn)則是將研究專業(yè)問題的各個領(lǐng)域融合在一起2 。為了實現(xiàn)跨學科研究所需要的多功能和整體觀,就必須建立一個有效的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。憑借其整體的研究方法,地理學更有能力勝任這個角色,將不同的模塊結(jié)合在一起形成旅游學研究的整體和系統(tǒng)。耐人尋味的是

9、,旅游與休閑地理學的這個發(fā)展趨勢又得回到波塞爾的觀點上來,即從旅游 和休閑的有效整體來研究問題。 5 結(jié)語 不論是真實的還是虛擬的,德語國家休閑與旅游地理研究的主要目的始終定位于空間和人類行為的關(guān)系。在過去70 年中,這些關(guān)系的內(nèi)涵不斷發(fā)生變化。地理學從起初對看得見的空間進行解讀到現(xiàn)在對抽象空間如行為空間、感知空間甚至虛擬空間的休閑和旅游的現(xiàn)象進行研究。從對作為生存基本需要的休閑進行簡單討論到對根植于社會和經(jīng)濟重構(gòu)之中的動機、價值體系、心理體驗以及決策者的變化進行研究。 自從波塞爾在20 世紀30 年代的開創(chuàng)性研究以來,休閑與旅游地理學極大地充實了德語國家地理學的發(fā)展和旅游的管理實踐?？傮w上,

10、休閑和旅游地理學研究經(jīng)歷了3 個階段:第一階段是以波塞爾為代表的,以廣闊的視覺和整體的區(qū)域觀來研究旅游和休閑;第二階段是代表社會和文化地理學觀點的慕尼黑學派,將人、行為及其結(jié)果突出到最重要的位置;最新的這個階段,是基于對現(xiàn)代旅游和休閑生產(chǎn)、消費及后果更深層次的理解,并尋找更有力和應(yīng)用性更強的解決方案。每一個階段都代表了20 世紀特定時期地理學發(fā)展的時代精神(Zeitgeist) 。盡管研究重點不同,但在休閑與旅游研究中始終貫穿著地理學歷史的共同特征。德語國家的地理學主要集中在對區(qū)域、景觀和空間的研究;其次是通過綜合分析體現(xiàn)其整體觀和多功能觀點17 。沒有綜合分析,就不會形成整體和系統(tǒng)的觀點,這

11、些是理解現(xiàn)代世界休閑與旅游發(fā)展以及由此引起的經(jīng)濟的、生態(tài)的、文化的和社會后果之間微妙關(guān)系的必要前提2 。 參考文獻 1 Becker C et al . ( Eds) . Geographie der Freizeit und des Tourismus M . Muenchen and Wien : Oldenburg ,2003. 2 Kreisel W. Geography of leisure and tourism research in the German-speaking world : Three Pillars to Progress J . Tourism Geograp

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