1.項(xiàng)目提出
深圳市比亞迪鋰電池有限公司廠(chǎng)區(qū)內(nèi)一條NMP回收線(xiàn)的控制柜主要由日本Proface的GP-4000 HMI加上西門(mén)子的S7-200PLC組成，其中對(duì)回收溫度的控制使用PLC的內(nèi)置PID運(yùn)算。但是控制效果一直不太理想。該公司的工藝部門(mén)對(duì)設(shè)備提出了改造申請(qǐng)，后經(jīng)工程部門(mén)調(diào)研后，發(fā)現(xiàn)由于閥門(mén)開(kāi)度的變化對(duì)回收溫度的影響有一定的滯后性，PLC對(duì)溫度變化所作出的閥門(mén)調(diào)整也存在滯后，造成溫度在設(shè)定值上下頻繁的大幅度波動(dòng)。立項(xiàng)后，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人決定使用廈門(mén)宇電AI-719系列高精度智能PID調(diào)節(jié)器儀表對(duì)設(shè)備進(jìn)行改造，用專(zhuān)業(yè)的溫度PID調(diào)節(jié)器來(lái)替代原來(lái)由PLC完成的PID運(yùn)算功能。
宇電工程師根據(jù)客戶(hù)的要求，為客戶(hù)選型了AI-719-A-I4-X3-L5-S4這一型號(hào)。此款調(diào)節(jié)器具備以下功能和性能：0.1級(jí)精度的線(xiàn)性電流模擬量輸入，模擬量輸出，帶兩路常開(kāi)繼電器報(bào)警，RS485模塊支持AIBUS和MODBUS RTU協(xié)議；內(nèi)置智能PID與標(biāo)準(zhǔn)PID雙算法可選，精細(xì)控制模式，每秒12.5次測(cè)量采樣數(shù)率，*小控制周期達(dá)0.24秒。
客戶(hù)選用這款AI-719調(diào)節(jié)器，對(duì)NMP回收中冷卻給水的比例閥進(jìn)行閉環(huán)控制，從而將回收容器中溫度控制在合適的目標(biāo)值。控制原理見(jiàn)圖

2.項(xiàng)目實(shí)施
為了用*小的成本實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的功能，客戶(hù)在原有Proface HMI上編程了相應(yīng)的畫(huà)面，用來(lái)控制和修改PID調(diào)節(jié)器設(shè)置。溫度探頭也直接使用原來(lái)安裝的溫度采集探頭（將-50℃~+180℃轉(zhuǎn)換成4-20mA信號(hào)給PLC）。相關(guān)儀表參數(shù)的設(shè)置如表1

3.使用效果
安裝完成后，使用者發(fā)現(xiàn)AI-719調(diào)節(jié)器的智能PID運(yùn)算十分靈敏，控制效果良好。根據(jù)客戶(hù)經(jīng)驗(yàn)值，這條回收線(xiàn)的回收溫度設(shè)定為20℃時(shí)候回收效果*理想。以往PLC控制的時(shí)候?qū)嶋H溫度值有±5℃的頻繁波動(dòng)，而使用宇電PID調(diào)節(jié)器后，實(shí)際溫度值波動(dòng)在±0.8℃以?xún)?nèi)，且波動(dòng)頻率大大降低。NMP回收純度提升了20%，項(xiàng)目順利驗(yàn)收。此項(xiàng)目還被評(píng)為樣板項(xiàng)目，今后所有NMP回收系統(tǒng)都參考這個(gè)系統(tǒng)去改造和設(shè)計(jì)。

4.總結(jié)
現(xiàn)在PLC發(fā)展很快，技術(shù)也越來(lái)越成熟，但是在精細(xì)控制溫度方面還是無(wú)法取代專(zhuān)業(yè)的PID調(diào)節(jié)器。宇電AI-719智能PID調(diào)節(jié)器的高性能低功耗設(shè)計(jì)，以及在PID調(diào)節(jié)上的獨(dú)到技術(shù)，具有人工智能的自適應(yīng)功能，比PLC內(nèi)置PID算法更專(zhuān)業(yè)，在溫控系統(tǒng)的應(yīng)用中表現(xiàn)出良好的控制效果。由于此款儀表可拓展性強(qiáng)，在輸入輸出方式、通信等方面表現(xiàn)得十分靈活，使得項(xiàng)目得以在低成本、改動(dòng)少的基礎(chǔ)上取得顯著效果，實(shí)現(xiàn)低投入、高回報(bào)，有很好的推廣價(jià)值。