ПИД на ESQ-230 для насоса: рабочий пример настройки
Рабочий пример: 5 бар, датчик 0–16 бар
Разберём настройку на конкретной задаче: центробежный насос должен поддерживать 5 бар, обратная связь — датчик давления 0–16 бар с сигналом 4–20 мА, пуск и стоп заведены на защиту от сухого хода через реле давления с сухими контактами, максимальная частота 50 Гц.
Полный набор параметров для этого случая.
| Параметр | Значение | Что задаёт |
|---|---|---|
| P0-03 | 8 | Основной канал задания частоты — ПИД-регулирование |
| P0-12 | 49,99 Гц | Верхний предел частоты |
| P0-14 | по объекту | Нижний предел частоты |
| P0-17 / P0-18 | по объекту | Времена разгона и замедления |
| P4-00 | 1 | Клемма DI1 — прямое вращение |
| P4-11 | 0 | Двухпроводное управление |
| P4-39 | 1 | Аналоговый вход AI1 — токовый |
| P4-13 | 2,00 В | Минимум входа AI1 — калибровка под 4 мА |
| P4-14 | 0% | Значение минимума входа AI1 |
| PA-00 | 0 | Источник задания ПИД — с клавиатуры, параметром PA-01 |
| PA-01 | 31% | Задание ПИД — уставка давления |
| PA-02 | 0 | Источник обратной связи — аналоговый вход AI1 |
| PA-03 | 0 | Тип обратной связи — отрицательная |
| PA-05 | 20,0 | Пропорциональный коэффициент Kp1 |
| PA-06 | 2,00 с | Интегральный коэффициент Ti1 |
| PA-07 | 0,000 с | Дифференциальный коэффициент Td1 |
| PA-26 | 2% | Порог обнаружения потери обратной связи |
| PA-27 | 5 с | Время обнаружения потери обратной связи |
Коэффициенты ПИД подбираются экспериментально по месту — приведённые значения служат рабочей отправной точкой.
Почему уставка задаётся в процентах
Самое неочевидное в этой настройке — параметр PA-01. Уставка задаётся не в барах, а в процентах от верхнего предела датчика.
| Датчик | Нужное давление | Значение PA-01 |
|---|---|---|
| 0–16 бар | 3 бар | 19% |
| 0–16 бар | 4 бар | 25% |
| 0–16 бар | 5 бар | 31% |
| 0–16 бар | 6 бар | 38% |
| 0–10 бар | 3 бар | 30% |
| 0–10 бар | 4 бар | 40% |
| 0–10 бар | 5 бар | 50% |
Формула простая: уставка в барах разделить на верхний предел датчика и умножить на 100. Поэтому при замене датчика на другой диапазон значение PA-01 обязательно пересчитывают, иначе система молча начнёт держать другое давление.
Спящий режим и главная ловушка
Чтобы насос не работал круглосуточно на минимальной частоте при отсутствии разбора, настраивают засыпание.
| Параметр | Назначение |
|---|---|
| P8-51 | Частота засыпания — ниже неё привод уходит в ожидание |
| P8-52 | Задержка засыпания |
| P8-49 | Частота пробуждения |
| P8-50 | Задержка пробуждения |
Настраивается параметром P8-14 — поведение, когда задание ниже нижнего предела: 0 — работа на нижнем пределе, 1 — остановка, 2 — работа с нулевой скоростью.
P8-18 = 0 «защита от запуска при подаче питания не активна». Настраивают, если насос должен сам вернуться в работу после отключения электричества.
P0-22 = 1 меняет разрешение задания частоты с сотых долей на десятые, что повышает быстродействие регулятора.
PA-26 задаёт порог в процентах, ниже которого сигнал считается потерянным, PA-27 — время подтверждения. При значениях 2% и 5 секунд привод остановится по аварии, если датчик оборвётся.
Две аппаратные особенности плат ESQ
Две особенности плат ESQ, о которых не догадаешься по параметрам, — они решаются только физически.
Опишите оборудование и условия — подскажем, что именно проверить и как настроить.
Получить консультациюСхема подключения
Для насосной станции на ESQ-230 нужны три цепи. Первая — датчик давления 4–20 мА: двухпроводный датчик питается от клеммы +24 В привода, а сигнал возвращается на аналоговый вход AI1, который переводится в токовый режим параметром P4-39 = 1. Вторая — разрешение пуска: сухой контакт реле защиты от сухого хода подключается к DI1 и COM, а DI1 назначается на прямое вращение (P4-00 = 1). Третья — перемычка между COM и GND, если датчик питается от привода: без неё токовая петля не замыкается правильно, и привод видит неверное давление.
Уставка в процентах: наглядно
График показывает, почему одна и та же цифра в PA-01 даёт разное давление при разных датчиках. Типичная ситуация из практики: датчик 0–16 бар заменили на 0–10 бар, PA-01 не пересчитали, и система, которая держала 5 бар при 31%, начала держать 3,1 бара. Внешне всё работает, но напор на втором этаже пропал. Пересчёт: уставка в барах делить на верхний предел датчика и умножить на 100.
Как связаны частоты сна
Привод уходит в сон, когда частота опускается ниже P8-51 и держится там дольше задержки P8-52, и просыпается, когда требуемая частота поднимается выше P8-49 с задержкой P8-50. Частоту засыпания подбирают по скважине: закройте все краны и посмотрите, на какой частоте насос держит давление без разбора. Частоту засыпания ставят немного выше этой частоты удержания, а нижний предел P0-14 — ниже частоты засыпания. Подробно с примером — насос не отключается: настройка сна.
Как подобрать коэффициенты ПИД на месте
PA-05 = 20,0, PA-06 = 2,00 с, PA-07 = 0
Наблюдать за давлением на манометре и частотой на дисплее
Уменьшить PA-05 примерно на треть или увеличить PA-06
Немного уменьшить PA-06
Один кран, два крана, тонкая струйка
На случай сброса
Дифференциальную составляющую PA-07 для насоса обычно оставляют нулевой: она реагирует на скорость изменения сигнала и на «шумном» датчике давления только раскачивает систему. Меняйте коэффициенты по одному и небольшими шагами — так видно, какой именно параметр улучшил или ухудшил работу.
Симптом и какой параметр проверить
| Симптом | Что проверить |
|---|---|
| Держит не то давление | PA-01 в процентах от диапазона датчика, P4-13 и P4-14 — калибровка входа |
| Давление качается | PA-05 уменьшить, PA-06 увеличить, место датчика |
| Насос не засыпает | P0-14 меньше P8-51, частота засыпания выше частоты удержания |
| Насос часто просыпается | Утечка в системе, воздух в баке, P8-49 и P8-50 |
| Не запускается после отключения света | P8-18 — защита от запуска при подаче питания |
| Авария потери обратной связи | PA-26, PA-27, обрыв датчика, перемычка COM–GND |
| Не реагирует на реле сухого хода | P4-00, P4-11, подключение DI1 и COM |
Если давление всё равно ведёт себя странно, разберите общие причины в материалах частотник не держит давление и насос часто включается. Общая настройка ESQ — настройка ESQ-230.
Второй пример: дом, 3 бара, датчик 0–10 бар
Типичная ситуация частного дома: нужно держать 3 бара, установлен датчик 0–10 бар, насос трёхфазный, пуск — через реле сухого хода. Отличия от примера с 5 барами — только в уставке и, возможно, в частотах сна.
| Параметр | Значение | Почему |
|---|---|---|
| P0-03 | 8 | Частота задаётся ПИД-регулятором |
| P4-39 | 1 | AI1 в токовом режиме |
| P4-13 / P4-14 | калибровка под 4 мА | Нулевое давление = 4 мА, а не 0 |
| PA-00 | 0 | Уставка с клавиатуры через PA-01 |
| PA-01 | 30% | 3 бар делить на 10 бар датчика |
| PA-02 | 0 | Обратная связь с AI1 |
| PA-03 | 0 | Отрицательная обратная связь |
| PA-05 / PA-06 | 20,0 / 2,00 с | Стартовые значения, подстройка по месту |
| P8-51 | по скважине | Немного выше частоты удержания при закрытых кранах |
| P0-14 | ниже P8-51 | Иначе сон не сработает |
После ввода сравните давление на дисплее и на манометре, проверьте засыпание при закрытых кранах и отсутствие самопроизвольных пусков в течение 15–20 минут. Как выбрать уставку для своего дома — какое давление выставить.
Перед настройкой ПИД
ПИД настраивают на приводе, у которого уже правильно введены данные двигателя насоса с шильдика: напряжение, ток, частота, обороты. Если частотник новый или параметры меняли много раз, разумно начать со сброса к заводским значениям и затем пройти по списку выше. Обязательно запишите итоговые значения всех изменённых параметров: при замене привода или случайном сбросе вы восстановите станцию за десять минут. Сброс — сброс ESQ-230 на заводские.
Защиты, которые стоит включить
Помимо ПИД и сна, у насосной станции на ESQ есть несколько защит, которые продлевают жизнь насоса. Обнаружение потери обратной связи (PA-26 и PA-27) останавливает работу, если датчик оборван или замёрз, — без неё привод при обрыве датчика будет гнать насос на максимум. Защита от сухого хода в примере реализована внешним реле через DI1: при отсутствии воды реле размыкает контакт, и насос останавливается. Автоперезапуск после пропадания питания (P8-18) возвращает станцию в работу без вашего участия после отключения света.
Проверьте каждую защиту на деле, а не только в параметрах: отключите датчик — привод должен перейти в аварию потери обратной связи через заданное время; разомкните контакт реле сухого хода — насос должен остановиться; выключите и включите автомат — станция должна запуститься сама. Подробно — защита от сухого хода и частотник после отключения света.
Частые вопросы
Похожие материалы
Базовая настройка — параметры ESQ-230. Общая теория регулятора — настройка ПИД. Про датчик — датчик давления. Все материалы — база знаний.