廈門宇電自動化科技有限公司   開發部  

關鍵詞： AI-2070S/C真彩觸摸屏分體式無紙記錄儀、AI 人工智能工業調節器、電加熱爐

一、概述：
    加熱爐的種類繁多廣泛用于廠礦企業，冶金行業用于物品熱處理、干燥固化、科研單位實驗設備恒溫加熱。加熱爐從種類上分兩類：1、自然對流爐；2、電熱鼓風爐；3、試驗室高溫馬弗爐；4、燃氣或電加熱輥道窯爐；溫控范圍從室溫～到上千度 。
    在加熱爐溫度控制過程中可隨時記錄溫度變化的情況，有效的記錄數據方式是非常必要的。采用有通訊功能的程序溫度調節器或測量儀表，把數據記錄在閃存卡內，這就是新近開發出來的新一代真彩人機界面AI-2070S/C分體式無紙記錄儀，上下位機的結構。把調節器與新一代真彩人機界面連接在一起，實現了調節與記錄相結合的分體式無紙記錄。投放市場得到了**應用的高潮，方便實用，簡單可行，價廉物美。隆重推薦給各位。為滿足客戶的需求請聯系索取資料。

1、分體式無紙記錄儀系統優點：
    新一代真彩人機界面測控系統AI-2070S/C分體式無紙記錄儀應用領域廣：包括紡織機械、包裝機械、制藥機械、橡膠機械、重工機械、試驗設備檢測設備、電力行業、暖通空調、環保行業、石油石化、航天、煤炭行業、水處理、冶金行業、線纜設備、軌道交通運輸等幾十個行業；
    全屏顯示各通道： AI-2070S/C分體式無紙記錄儀是連接AI系列儀表。實現溫度、壓力、流量、顯示控制；觸摸屏可以加入流程圖，用于小型DCS控制系統終端顯示。每通道數據刷新時間50毫秒；功能上已超越了一般的無紙記錄儀，綜合了人機界面和無紙記錄儀功能于一體；
    硬件特點：采用高亮度TFT液晶顯示屏，電阻式觸摸屏，控制單元及數據存儲單元；
    支持多種信號輸入/輸出：凡AI系列儀表的信號，包括直流電壓、直流電流、電阻、熱電偶、熱電阻、輻射（紅外）溫度計、頻率、交流電壓、交流電流、交流功率均可直接測量；具備干濕球測溫、開方、加法、減法、乘法、非線性輸入自定義、流量累積、流量補償運算功能；各種PID**調節及報警功能；支持開關量輸入、輸出功能；
    圖形豐富：顯示實時數據、曲線、棒圖、歷史曲線；具備程序配方上載下傳功能、可查巡歷史記錄、報表、報警信息。 1～32通道【數據畫面】一目了然；【調節儀表】【單條曲線】數據、曲線、【手/自動】操作；形象的【棒圖畫面】高低楚落；分析工藝參數實時－歷史可選1～4條曲線組合畫面變化無窮；歷史數據報表海量記錄；報警應答報表隨心所欲；流程工藝圖盡收眼底；
    程序控制：在顯示屏上顯示雙曲線運行圖、顯示【程序運行時間進程】；可即時下傳設置讀取、下傳升溫、恒溫、降溫程序配方、程序配方的設置保存、程序圖形重顯、控制操作程序儀表【啟動】【停止】【暫停】、在運行狀態下切換【手動/自動】狀態，手動控制輸出量；即時修改【段號】指定運行段；及修改儀表控制參數等多種功能；
    流程圖：并可制作工藝流程圖，根據電機啟停的常規要求在軟件上已預設8路開關量輸出DO接點，即時操作按鈕控制電機啟停（配置AI-3013D5型8通道繼電器輸出模塊地址設定33號）；可預定DI模塊采集電機運行狀態動畫顯示功能；
    數據保存： AI分體式無紙記錄儀：可支持多達2G 的U盤存儲功能。默認采樣時間間隔為60000毫秒（1分鐘）；各通道記錄存儲的天數為：大約為4通道：約560天；8通道：約346天；16通道：約196天；如：修改記錄周期為2分鐘，4通道1120天。數據保存按先進先出的原則。用戶也可以隨意設定采樣間隔：*小采樣間隔1000毫秒（1秒）；以毫秒計算！
    數據保存按先進先出的原則；數據在PC上直接打開；
    數據處理：數據實時自動導入U盤中的，數據報表；按年/月/日/小時來保存數據源文件。 數據保存按先進先出的原則，轉存數據點立即保存；數據格式為CSV的EXCEL報表，數據通過***在PC上備份數據，
2、有通訊功能AI系列智能溫度調節器特點
    選擇性能良好的有通訊功能的調節器是電加熱爐控制的關鍵。AI系列智能溫度調節器提高了控溫性能，從而獲得快速控溫之效果、達到縮短生產周期，節約能源、提高產品質量等目的。使用方便、效果顯著、它廣泛取代傳統溫度調節器，使控溫效果更好，節約能源。
    AI智能溫度調節器：是控溫系統的核心部分，AI儀表開創性地采用了平臺概念，將非常專業化的數字調節儀表轉為平臺化設計的產品，能實現比以往封閉式設計產品更快的進步及更高的性能/價格比。它包含高通用性的硬件主板（包含I/O接口及模塊插座、顯示接口插座、A/D轉換單元及電源單元），通過安裝不同的軟件及CPU、輸入/輸出模塊及顯示界面，即能適應多種不同功能的過程儀表控制要求，比如溫控器、調節器、復雜回路調節器及雙回路調節器。它主要由輸入通道、輸出通道、人機對話通道以及一些外圍電路組成。
    PID調節采用的是AI人工智能調節算法是采用模糊規則進行PID調節的一種新型算法，在誤差大時，運用模糊算法調節，以消除PID飽和積分現象，當誤差趨小時，采用改進后的PID算法進行調節，并能在調節中自動學習和記憶被控對象的部分特征以使效果*優化。具有無超調、高精度、參數確定簡單、對復雜對象也能獲得較好的控制效果等特點。
    使用AI調節器模糊規則 PID調節、自學習及模糊控制技術，實現了自整定/自適應功能，及無欠調的**調節，性能遠優于傳統PID調節器。

二、AI-2070S/C分體式無紙記錄儀功能：
分體式無紙記錄儀結構是上位機與下位機結構。     
    1、上位機：新一代真彩人機界面AI-2070S/C分體式無紙記錄儀，使用宇電AI系列調節儀表作為測控輸入模塊實現多通道數字全屏顯示。測控儀表不僅包括各類溫度、壓力、等信號，也包括人工智能PID調節、可按需要配置，任意組合；
    計算機的操作方式：軟件界面有固定的觸摸按鍵點：開機全屏顯示數據畫面，點擊【START】按鍵，進入菜單點擊功能鍵如：【儀表屏】、【光柱圖】、【歷史趨勢】、【數據報表】、【報警信息】、【數據導出】、【儀表設置】；控制程序的【啟動】【暫停】【停止】等固定的操作方法。

    可連接多種型號儀表，以及可選A、A2、B、B2、B6、C、C3、D、E、F外型盤裝儀表和D5E5型導軌安裝型儀表；
    觸摸屏可以加入流程圖，用于小型DCS控制系統終端顯示。功能上已超越了一般的無紙記錄儀，綜合了人機界面和無紙記錄儀功能于一體；
    在顯示屏上模擬開關、按鈕、指示燈動畫、趨勢曲線、調節棒圖等。具有操作控制、狀態監控、數據存儲、報表打印、無紙記錄儀通過網絡RS485通訊與計算機組建監控系統，每通道數據刷新時間50毫秒； 
    新一代真彩人機界面AI-2070S/C分體式無紙記錄儀的流程圖上實現溫度、壓力、流量、顯示控制；提供豐富多彩的工藝流程圖，顯示當前設備位置、狀態、通過觸摸按鈕切換，點擊啟動按鈕使電機運行、坩堝上下平移、爐門開關。燃燒控制。同時將所有的數據記錄在CF卡、U盤中，打印曲線報表；
    2、下位機：溫度調節器根據測量值和設定值進行程序PID調節，控制可控硅來調節電加熱爐，進而保證爐內溫度的穩定。

    新一代真彩人機界面AI-2070S/C分體式無紙記錄儀，通過RS485通訊接口，能方便地與AI智能程序型PID溫度調節器配合使用。在電爐程序控溫時在人機觸摸屏上可顯示雙曲線運行圖；
    在屏上控制操作程序儀表【啟動】【停止】【暫停】、在運行狀態下切換【手動/自動】狀態，手動控制輸出量；即時修改【段號】，指定運行段；及修改儀表控制參數等多種功能；追憶記錄的溫度曲線數據。數據報表、報警報表的打印。
    3、實時數據、歷史曲線、報警信息查詢畫面：
    AI總線式無紙記錄儀外插U盤卡來保存數據；隨時拔插！標配2G的U盤保存數據。
數據可通過U盤復制到PC上用CSV的Excel數據文件，數據報表是按年/月/日/小時來保存數據源文件。在計算機上直接用Excel報表打開查看。
    在該畫面上可以查詢參與實際控制的歷史溫度，分別記錄通道的溫度數據。在垂直軸上所標注數值為溫度值，水平軸上所標注數值為時刻值。在查詢時可以按時間前移或時間后移 進行前后時間段溫度數據的查詢，也可以按查詢歷史曲線后直接輸入時間段數據進行查詢。報警履歷畫面記錄電爐的相關歷史報警內容。觸摸屏顯示是當前的起始時間，修改查詢的起始時間：年/月/日/時/分/秒；修改時間跨度：時/分/秒設置；點擊【確認】按鈕，系統即刻顯示歷史曲線、數據報表；報警報表；建議時間跨度盡量短，提高數據查詢速度。   
    AI分體式無紙記錄儀，【數據導出】可根據客戶的實際需要，設置數據的【采樣時間】，導出【時間間隔】設置，或【立即導出】，到U盤中的功能。或【自定義】文件名來導出單獨功能，來滿足不同的需求。
    數據報表文件導出有【自動導出】、【立即導出】；設置、【自定義文件名手動導出】的方式；導出文件的大小可自由設定如：1小時、2小時、3小時、8小時。 顯示剩余【內存空間 】  
    歷史數據、報警查詢、查詢打印設歷史數據曲線的【起始時間】、【結束時間】；顯示歷史數據曲線；同時訂購微型打印機，才有打印功能。

四、新一代真彩人機界面配用AI電爐控制柜性能
    1、AI電爐控制柜電器回路：
    具備優良的測量和控制性能，裝配高性能的可控硅電爐溫度控制柜，由于采用模塊化結構，為電爐控制柜設計帶來****的方便。實現程序升降溫控制；硅鉬棒采用分段功率限制；多區溫控外部控制同步啟動/停止。其控制輸出可選用具備“燒不壞”特性的可控硅觸發模塊。
    能直接用時間比例過零、移相觸發各種單向、雙向可控硅及功率模塊或選配G模塊控制固態繼電器；配合AIJK系列三相移相/周波過零可控硅調功模塊。AIJK系列是應用了單片機技術的智能化三相移相觸發及周波過零兩用觸發器，功能強大且可靠性高，能適應各種電爐絲、硅碳棒及負載采用變壓器降壓的硅鉬棒。鎢絲等各種類型工業電爐。不僅降低成本，而且簡化安裝并提高可靠性。報警輸出可選用繼電器觸點開關或可控硅無觸點開關。
    2、程序曲線的編排：
    在新一代真彩人機界面AI-2070S/C分體式無紙記錄儀上可對AI程序儀表的程序曲線的編排；程序表調節器可用于按一定時間規律自動改變給定值進行控制的場合。型號AI-808PAX3L5L5S4；程序是按【溫度－時間－溫度】的格式來程序升溫，具有50段程序編程功能，可設置任意大小的給定值升、降斜率；具有跳轉（目標段只限于前30段）、運行、暫停及停止等可編程/可操作命令，可在程序控制運行中修改程序；具有二路事件輸出功能。可通過報警輸出控制其他設備聯鎖動作如：警燈、風機、報警，進一步提高設備自動化能力；具有停電處理模式、測量值啟動功能及準備功能，使程序執行更有效率及更完善。 
    3、可控硅的選擇：
    根據負載接線方式的不同：星型三相四線制結構負載采用雙向可控硅（只適合300A以下可控硅）或單相可控硅反并聯電路（推薦采用MCC系列功率模塊）；星型三相三線制或三角型三相三線制結構負載采用單相可控硅＋二極管電路（推薦采用MCD系列功率模塊）；
    根據加熱元件的特性，合理選擇可控硅功率的型號。功率的大小對保護可控硅有著很重要的作用。可控硅的電流簡單計算方法：加熱元件為電阻絲；三相功率18KW÷3＝每相6KW功率；每相6KW÷220V＝27A≈40A；加熱元件為硅碳棒；**過載電流要乘3倍 ；18KW÷3相＝6KW÷220V＝27A×3倍＝81A≈90A；對于大容量的負載建議乘3.5倍。

五、結束語：
    宇電可控硅電爐控制柜AI系列儀表具備優良的測量和控制性能，由于采用模塊化結構，為電爐控制柜設計帶來****的方便。例如其輸出可配用具備“燒不壞”特性的可控硅觸發模塊，能直接用時間比例過零、周波過零或移相方式觸發各種單向、雙向可控硅及功率模塊，不僅降低成本，而且簡化安裝并提高可靠性。   近年隨著電氣控制技術的發展，電加熱爐自動控制系統得到了快速的發展，新一代真彩人機界面分體式無紙記錄儀的功能不斷提高，控制系統都得到了很好應用和發展，使電加熱爐的控制技術更具有飛躍的提高。