PID 제어

그 룹 코드 명 칭 설정

값 설정 범위 초기값 단위

기능 그룹 2

H49 PID 운전 선택 1 0 ~ 1 0 -

H50 PID 피드백 (Feedback) 선택 - 0 ~ 2 0 - H51 PID 제어기 P 게인 - 0 ~ 999.9 300.0 % H52 PID 제어기 적분 시간

(I 게인) - 0.1~ 32.0 1.0 초

H53 PID 제어기 미분 시간

(D 게인) - 0.0~30.0 0 초

H54 PID Mode 선택 - 0 ~ 1 0 -

H55 PID 출력 주파수 상한 제한 - 0.1 ~ 400 60.0 Hz H56 PID 출력 주파수 하한 제한 - 0.1 ~ 400 0.50 Hz H57 PID Reference 선택 - 0 ~ 4 0 -

H58 PID 단위 선택 - 0 ~ 1 0 -

H59 PID 출력 반전 - 0 ~ 1 0 -

H61 Sleep 지연 시간 - 0.0~2000.0 60.0 초 H62 Sleep 주파수 - 0.00 ~ 400 0.00 Hz H63 Wake-up Level - 0.0 ~ 100.0 35.0 % 입출력

그룹

I17~

I24 다기능 입력 단자 기능 선택 21 0 ~ 27 - -

운전 그룹

rEF PID Reference - 0 ~ 400 / 0 ~ 100

0.00 / 0.0

Hz / %

FbK RID Feedback - 0 ~ 400 / 0 ~ 100

0.00 / 0.0

Hz / %

 유량이나 압력, 온도 등을 일정하게 제어하기 위하여 인버터의 출력 주파수를 PID 제어 합니다.

 기능 그룹 2 의 H49 코드를 1 (PID 운전 선택)로 선택합니다. 그러면 운전그룹에 REF 와 FBK 항목이 보이는데 REF 에서는 PID Reference 값을 설정하고 FBK 에서는 실제 PID 피드백 양이 모니터링 됩니다.

 PID 운전은 Normal PID Mode 운전과 Process PID Mode 운전 2 가지가 있으며, 이는 H54 (PID Mode 선택)에서 설정할 수 있다.

H50: PID 제어기의 피드백 종류를 선택합니다.

H50 PID 피드백 선택

0 단자대의 I 입력 (0 ~ 20 [mA]) 1 단자대의 V1 입력 (0 ~ 10 [V]) 2 통신

H51: 에러율에 대한 출력 비율로 설정합니다. P 게인을 50%로 설정하면 에러의 50%가 출력됩니다. 값이 커지면 목표 제어량에 빠르게 근접하지만, 너무 커지면 제어기가 오실레이션 할 수 있습니다.

H52: 누적된 에러양을 출력하는 시간을 설정합니다. 에러가 100%일 때 100%

출력이 되기까지의 시간을 설정합니다. 적분시간을 1 초로 설정했을 때는 에러가 100%일 때 1 초 후에 100%가 출력됩니다. 값을 조정하여 정상오차를 줄일 수 있습니다. 값이 작아지면 응답성이 빨라지나, 너무 작아지면 제어기가 오실레이션 할 수 있습니다.

H53: 에러의 변화율에 대한 출력량을 설정합니다. SV-iG5A 는 0.01 초 마다 에러를 검출합니다. 미분 시간을 0.01 초로 설정하면 1 초당 에러의 변화율이 100%이면 10msec 에 1%씩 출력합니다.

H54: 설정된 목표량을 PID 제어기의 출력에 더할 수 있으며 더해지는 양을 설정합니다.

H55, H56: PID 제어기의 출력을 제한합니다.

H57: PID Reference 를 선택합니다.

H58: PID Reference 와 PID Feedback 의 단위는 주파수 [Hz] 와 백분율 [%] 2 가지로 선택할 수 있습니다. H58 = 0: 주파수 [Hz], H58 = 1: 백분율 [%]

H59: reF 와 Fbk 에 따른 출력의 관계를 반전합니다.

I17 ~ I24: 다기능 입력 단자 P1 ~ P8 중 한 단자를 21 번 (PID 전환 운전)으로 선택하고 단자를 온 (ON) 하면 PI 제어 운전을 일반 운전으로 전환할 수 있습니다.

rPM: H50 에서 선택한 피드백 양을 전동기 주파수로 환산하여 표시합니다.

rEF: PID 제어기의 지령 값을 표시합니다.

FbK: H50 에서 선택한 피드백 양을 전동기 주파수로 환산하여 표시합니다.

 Normal PID 운전 (H54=0 일 때) PID 제어 블록도

0 1

2 H50:PID F/B PID F/B 선택 H 그룹

Internal 통신¹⁾ V1_2 0 ~ +10 [V]

I 0 ~ 20 [mA]

KP

KI/s

KDs H51 : P Gain

PID Gain H 그룹

H52 : I Gain H53 : D Gain

H55 : H-Limit PID Limit H 그룹

H56 : L-Limit

I/O그룹 I 1, 6, 11

I/O그룹 I 2 ~ I15 아날로그

입력 필터 아날로그 입력 스케일

V1_2 : 0 ~ 10V I : 0 ~ 20mA 1 0

2 통신 PID지령선택

Internal 통신

I/O그룹 I 1, 6, 11 아날로그 입력 필터

I/O그룹 I 2 ~ I15 아날로그 입력 스케일 V1_2

0 ~ +10 [V]

I 0 ~ 20 [mA]

로더 또는 리모트 로더키

H 그룹 H 57

로더 키 설정 2 V1_2 : 0 ~ 10V I : 0 ~ 20mA 1 2 3 4

로더 키 설정 1 0

통신

H58 = 0 : 주파수 개념 동작 H58 = 1 : % 개념 동작⁷⁾

PID REF²⁾

PID FBK³⁾

주파수 환산⁴⁾

PID 출력 주파수⁵⁾ PID 절체

운전^주6)

0 1 2 3

4 PID OUT⁶⁾

P1 ~ P8 다기능입력 I 그룹 : I17~I24

그림 8-15 PID 제어 블록도

1) RS-485 통신을 PID Feedback 항목에 추가함

2) PID REF 값은 DRV 그룹의 “ rEF”에서 변경 및 확인 가능함 단위는 H58 = 0 이면 [Hz], H58 = 1 이면 [%]에 해당

3) PID FBK 값은 DRV 그룹의 “ FbK”에서 확인 가능함. 단위는 “ rEF”와 같음

4) 다기능 입력 (P1~P8)에 PID 전환 운전 (21 번 선택: PID 운전에서 일반운전으로 전환)이 들어오면, H58 = 1 이라도 [%]값을 [Hz]값으로 환산하여 출력됨

5) 출력주파수는 DRV 그룹의 “ SPD”에 Display 됨

6)Normal PID 출력 PID OUT 은 극성은 단 방향이며, H55 (H-Limit)와 H56 (L-Limit)에 의해 제한됨 7)100.0%는 F21 (maxFreq) 기준임

 Process PID 운전 (H54=1 일 때)

0 1

2 H50:PID F/B PID F/B 선택 H 그룹

H51 : P Gain PID Gain

H 그룹

H52 : I Gain H53 : D Gain

H55 : H-Limit PID Limit H 그룹

F21 : maxFreq PID지령선택

H 그룹 H 57

H58 = 0 : 주파수 개념 동작 H58 = 1 : % 개념 동작

PID REF

PID FBK

PID 출력 주파수 PID 절체

운전^주2)

0 1 2 3

4 KeyPad-1/-2 V1_2(0~10V) I(0~20mA) 통신

V1_2(0~10V) I(0~20mA)

통신

제1/2주파수 설정 방법 DRV그룹 Frq KeyPad-1/-2

V1_1(-10~10V) V1_2(0~10V) I(0~20mA) V1_1 + I V1_2 + I 통신

출력 주파수 Limit

H 그룹 H56 : L-Limit

F 그룹 주속지령^주1)

PID OUT1^주3) PID OUT2^주4) KP

KI/s

KDs

P1 ~ P8 다기능입력 I 그룹 : I17~I24 1 0

2 3 4

5

6 7

그림 8-16 Process PID 운전

1) 주속 지령은 운전그룹의 FRQ/FRQ2 에 의해 설정된 주파수 (FRQ=8, Up/Down 운전 제외)이고, 실제 출력 주파수는 주속지령과 PID 블록도에서 출력인 PID OUT1 과 더해진 PID OUT2 가 됨

3) PID 전환 운전이 선택되면, 실제 출력 주파수는 주속 지령이 됨

4) PID 블록도에서 출력 PID OUT1 은 Normal PID 와 달리 출력의 극성이 양방향이며 H55 (PID 상한 Limit)에 의해 (±)상한 Limit 로 제한됨

5) 실제 출력 주파수 PID OUT2 는 F21 (MaxFreq)와 H56(PID 하한 Limit)에 의해서 제한됨 기타 동작은 Normal PID 와 같게 동작함

알아두기

 Sleep & Wake-up: 슬립기능은 예를 들어 야간에 유량이 거의 없어서 PID 제어기의 출력주파수가 설정된 슬립주파수 (H62) 에서 슬립지연시간 (H61)이상 유지가 되면

자동적으로 Sleep 상태가 되고, 인버터는 정지합니다. 슬립 중에도 계속 모니터링을 하다가 PID Reference 와 Feedback 양의 오차가 H63 (Wake-up Level)이상이 되면 Sleep Mode 가 해제되고 인버터는 재운전하게 됩니다.

 단, 정지 지령이 들어오면, Sleep Mode 는 해제가 됩니다.

Sleep Freq Wake up level PID Reference

PID Feedback

Output frequency

RUN command

PID Active

Sleep Delay

그림 8-17 Sleep & Wake-up