利用变频器的PID控制实现恒温差控制

1.项目描述

选用创世CSBG型变频器，并利用其PID功能对某市检察院办公楼中央空调的冷冻水循环系统进行自动控制。对于冷冻水循环系统的控制方式，有以下几种方案可供选择：一是恒温差控制，就是以回水温度和出水温度之差作为控制依据，利用温差控制器的PID功能，输出变频器的频率给定信号，这种方案无须启用变频器的PID功能；二是恒压差控制，即根据冷冻水泵的出水压力和进水压力之差进行控制；三是恒温度控制。如果冷冻主机的出水温度比较稳定，只要测量系统的回水温度，利用变频器的PID功能，即可实现与恒温差控制相同的控制效果。本实例选用的就是这种方案，应用于夏天制冷。

2.应用电路

应用电路如图3-3所示。图中的变频器为创世CSBG型、规格为30kW的产品，其参数设置见表3-4。设置时首先通过P126（见表3-4）使所有参数恢复出厂值，这样做的好处是，尽管该变频器的参数有一百多个，但有相当一部分在本实例中并无实际意义；而有用的参数又有一部分可以默认使用出厂值，这使得参数设置变得相对简单。参数P98的设置（见表3-4）使PID功能有效，反馈逻辑为正动作。创世变频器有专用的反馈信号输入通道，即PID/FB1和GND端子（见图3-3），由参数P99设定反馈信号为电压输入0～5V。目标信号由参数P03设定，由于参数P103和P104已设定了温度传感器的量程上限和下限，所以这里可设定回水期望的温度绝对值，具体数值，可比出水温度高5～10℃，根据空调房间的降温要求确定。冷冻水循环水泵在运行中不允许停机，所以对参数P16和P105进行了设置。变频器的其他有效应用参数在表3-4中没有列出，默认使用出厂值。

图3-3 中央空调系统的恒温控制

表3-4 实例中变频器参数的设置(www.xing528.com)

（续）

测温仪为厦门恩莱公司的XST型自动化仪表，将仪表的温度测量范围设置为0～100℃，相应的输出信号为0～5V，即温度为100℃时输出5V电压信号，0℃时输出0V电压信号，这与参数P99设定的反馈信号选择相吻合。这个测温输出信号就是对变频器的反馈信号。

3.应用效果

变频器与空调系统安装完成后，通电进行试运行，按下变频器面板上的RUN键（表3-4中参数P00将运转指令选择为面板RUN/STOP键控制），电动机开始起动运转，之后对参数P100比例增益P、P101积分时间I、P21加速时间、P22减速时间等进行适当调整，投入正式运行，获得节约电能25%与房间温度稳定的良好效果。