一、概述:
廈門宇電溫度控制分體式記錄儀廣泛應(yīng)用在化工、熱電、石化、制藥、冶金、機(jī)械、電爐、熱處理、食品、造紙及、科研實(shí)驗(yàn)等領(lǐng)域。作元素分析測定做燒結(jié)、一般小型鋼件淬火、退火、回火等熱處理時加熱用,高溫爐還可作金屬、陶瓷的燒結(jié)、溶解、分析等高溫加熱用,特別適用于煤質(zhì)分析試驗(yàn),在煤的灰分、揮發(fā)分的測定以及煤灰成份的分析。
溫度控制記錄儀對溫度控制各類執(zhí)行器可控硅、固態(tài)繼電器、交流接觸器、電動調(diào)節(jié)閥、氣動調(diào)節(jié)閥、電磁閥等。
二、溫度控制分體式無紙記錄儀的系統(tǒng)架構(gòu)
創(chuàng)新應(yīng)用【真彩人機(jī)界面觸摸屏】組建宇電【真彩人機(jī)界面觸摸屏+智能儀表相組合的分體式無紙記錄儀】*改變了無紙記錄儀的結(jié)構(gòu),進(jìn)入了計算機(jī)應(yīng)用的范疇。
AI-2070真彩人機(jī)界面觸摸屏,7英寸屏(16:9)、與AI系列儀表相連;可選2、4、6、12、18、24和36通道軟件系統(tǒng); 2G容量的U盤或SD卡。
AI-3043S 真彩人機(jī)界面觸摸屏, 4.3寸(16:9)、與AI系列儀表相連;可選2、4、6、8通道軟件系統(tǒng);
AI-2010C多功能真彩人機(jī)界面無紙記錄儀,10.2寸(16:9),與AI系列儀表相連;可選2、4、6、12、18、24和32通道軟件系統(tǒng);
AI系列儀表基礎(chǔ)上增加【真彩人機(jī)界面觸摸屏】,實(shí)現(xiàn)了集中顯示操作及無紙記錄儀功能,系統(tǒng)外觀更上檔次。儀表和觸摸屏之間采用光電隔離的RS485通信接口,每臺溫度調(diào)節(jié)儀表獨(dú)立工作,總線連接即尊重傳統(tǒng),又潮流,符合“操作集中、危險分散”的工控產(chǎn)品設(shè)計要求。 RS485總線是一種zui簡單、zui穩(wěn)定、zui成熟的工業(yè)總線結(jié)構(gòu) 是一種用于設(shè)備聯(lián)網(wǎng)的、經(jīng)濟(jì)型的、傳統(tǒng)的工業(yè)總線方式。RS485具有連線簡單,通訊距離大于1.2Km,能可靠用于工業(yè)現(xiàn)場。
系統(tǒng)組建簡單易用、節(jié)約投資:從設(shè)計、安裝、投運(yùn)到正常生產(chǎn)運(yùn)行及檢修維護(hù),體現(xiàn)出相當(dāng)?shù)?性。采用RS485現(xiàn)場總線型系統(tǒng)是現(xiàn)場儀表和控制系統(tǒng)輸入輸出之間的全數(shù)字化、雙向、多站通信的系統(tǒng)。一對雙絞線或一條電纜上通??蓲旖佣鄠€設(shè)備,因而電纜、端子、槽盒、橋架的用量大大減少,連線設(shè)計與接頭校對的工作量也大大減少。使用戶得以節(jié)約大量的電纜及補(bǔ)償導(dǎo)線的費(fèi)用。此外,在設(shè)計過程中充分考慮到現(xiàn)場技術(shù)與操作人員的實(shí)際需求,使用者*不需要計算機(jī)專業(yè)技術(shù)知識,這要了解工藝對測量點(diǎn)、控制點(diǎn)的要求;選擇儀表模塊型號,從容掌握儀表模塊的功能就可以,簡單方便,即買即用。
應(yīng)用方便、自由控制:通電就能應(yīng)用、自由自在來控制 具有觸摸功能的實(shí)時顯示器無紙記錄儀。配合下位AI系列采集顯示控制模塊,來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)監(jiān)控,PID調(diào)節(jié)或程序配方調(diào)節(jié)、遠(yuǎn)程手操器、開關(guān)量輸出等功能;實(shí)現(xiàn)了AI系列產(chǎn)品RS485總線型智能化控制器集一體的自動識別超級終端,AI系列顯示控制模塊與HMI觸摸屏的組合。看似簡單的硬件、軟件組合在一起二次開發(fā)出價格低、應(yīng)用方便的監(jiān)控系統(tǒng)組合產(chǎn)品。讓系統(tǒng)組合、自由控制掌握在您的手中,方便留給用戶,困難留給廠家。
特別是烘箱加熱控制系統(tǒng):由調(diào)節(jié)控制、測量記錄、和電源裝置三個部分組成,溫度控制器及鎳鉻 硅鎳熱電偶配套使用,電阻爐測量和控制均配制的AI人工智能數(shù)字式程序調(diào)節(jié)器來完成,小型控制柜內(nèi)部裝有超溫保護(hù)輸出控制交流接觸器斷電,溫度控制采用移相觸發(fā)器控制可控硅或過零觸發(fā)可控硅電路和電流互感器,接線端子板等電氣元件。溫度控制器的溫控儀表選用的是AI人工智能調(diào)節(jié)器,熱電偶將爐內(nèi)溫度轉(zhuǎn)換為電平信號,經(jīng)過溫控儀表內(nèi)單片機(jī)控制參數(shù)自整定進(jìn)行運(yùn)算,控制輸出至移相模塊,經(jīng)過VR的調(diào)節(jié)改變移相角的大小來控制可控硅導(dǎo)通角的大小來控制電爐的平均加熱功率,當(dāng)接近設(shè)定溫度時,爐內(nèi)斷續(xù)加熱zui終保持爐內(nèi)的設(shè)定溫度。恒溫時控按設(shè)定程序升溫,程序是按【溫度-時間-溫度】的格式來程序升溫,在恒溫段時間保持恒溫控溫精密,進(jìn)入保持狀態(tài)后,溫度波動?。痪邆涠喾N溫控器可供選擇;
測量記錄采用了分體式無紙記錄儀①可減少視讀和人為操作誤差,大大提高了工作效率; ②設(shè)有超溫報警功能記錄;提高了安全性及可靠性;③設(shè)有50段升溫程序,可以按不同實(shí)驗(yàn)要求自行設(shè)定升溫過程;④選配有通訊功能的儀表快速連接總線式無紙記錄儀⑤AI分體式無紙記錄儀是對老產(chǎn)品的改造和升級換代產(chǎn)品。
三、溫度控制分體式無紙記錄儀應(yīng)用
1、溫度記錄儀功能
每臺加熱爐的AI溫度調(diào)節(jié)儀表,連接RS485通訊線即可使用;應(yīng)用靈活:溫度調(diào)節(jié)記錄儀可選擇連接2、4、6、8、12、16、18、22、32臺AI溫度調(diào)節(jié)儀表類;在記錄儀上自由編輯選擇AI溫度調(diào)節(jié)儀表型號,寫入加熱爐設(shè)備位號如:【TIC-101】;連接儀表種類不僅包括各類溫度PID人工智能調(diào)節(jié),還可以調(diào)節(jié)壓力、流量,電量等功能;AI產(chǎn)品任意組合,可任選智能調(diào)節(jié)器、手操器、單路或多路顯示報警儀、流量積算儀或開關(guān)量輸入輸出模塊操作功能;
溫度調(diào)節(jié):每臺加熱爐AI智能儀表均獨(dú)立執(zhí)行PID控制功能,每個AI調(diào)節(jié)、測量單元可以獨(dú)立顯示操作:測量值、給定值、設(shè)置參數(shù)、自動手動無擾動切換、調(diào)整手動輸出值、在數(shù)字無紙記錄儀可設(shè)置程序曲線,編排的程序配方下傳給溫度控制的程序儀表;啟動/運(yùn)行/停止程序;調(diào)節(jié)每臺電加熱爐的可控硅移項(xiàng)觸發(fā)器、調(diào)節(jié)閥來控制溫度。系統(tǒng)隨時可擴(kuò)展。
數(shù)據(jù)記錄:在溫度調(diào)節(jié)分體式無紙記錄儀中插入U盤,標(biāo)配2G ,記錄數(shù)據(jù)可達(dá)數(shù)年。AI分體式溫度調(diào)節(jié)無紙記錄儀在發(fā)展過程中不斷增強(qiáng)其軟件及數(shù)據(jù)儲存功能靈活應(yīng)用適應(yīng)現(xiàn)場的需求。默認(rèn)自動導(dǎo)出U盤間隔為480分鐘(8小時);用戶也可以隨意設(shè)定導(dǎo)出時間間隔;
用戶需要取走U盤一定要點(diǎn)擊【立即保存】的按鈕,全部立即轉(zhuǎn)存到U盤中。實(shí)時導(dǎo)出數(shù)據(jù)到U盤;U盤中導(dǎo)入數(shù)據(jù)格式為CSV的Excel報表,數(shù)據(jù)備份至計算機(jī)用CSV的Excel報表直接打開上。
2、安裝方式
AI分體式無紙記錄儀是【上位機(jī)-真彩人機(jī)界面觸摸屏】與【下位機(jī)-AI溫度調(diào)節(jié)儀表】;【上位機(jī)-真彩人機(jī)界面觸摸屏】采用盤面安裝,【下位機(jī)-AI溫度調(diào)節(jié)儀表】可選盤面或?qū)к壈惭b方式。AI溫度調(diào)節(jié)儀表總線連接,按地址排列,AI儀表獨(dú)立運(yùn)行、互不干擾、通電就能顯示操作;觸摸屏COM1通訊口采用【超5類屏蔽雙絞線】2根線來連接AI儀表的通訊口A/B端;COM2通訊口具有隨機(jī)打印功能。
3、開機(jī)界面
畫面有:【數(shù)據(jù)畫面】【實(shí)時曲線棒圖】【流程圖】【歷史曲線】快捷返回單臺儀表的【儀表畫面】通道。在同類頁面按【上一頁】【下一頁】;同時具有【報表】、【報警】、【儀表設(shè)置】、【記錄、導(dǎo)出設(shè)置】功能
調(diào)節(jié)控制儀表在運(yùn)行時采用雙曲線運(yùn)行方式,實(shí)時的看到測量值(PV)與給定值(SV)的比較,上下限或正負(fù)偏差,產(chǎn)生報警及時文字提示,現(xiàn)場儀表模塊開關(guān)量輸出連接保護(hù)連鎖功能或報警蜂鳴器。
4、定制工藝流程圖-觸摸控制電機(jī)啟停【干接點(diǎn)開關(guān)量輸入、輸出】
用生動形象的圖形畫面來描述現(xiàn)場生產(chǎn)工藝流程,是整個工業(yè)現(xiàn)場的縮影。它不僅僅是一個圖畫,有控制按鈕與現(xiàn)場實(shí)時數(shù)據(jù)同時顯示,從而使得操作員具有十分直觀的遠(yuǎn)程控制。軟件編輯還可實(shí)現(xiàn)軟PLC開關(guān)量輸出的功能,時鐘的記時控制、開關(guān)量輸出記數(shù)功能。
在流程圖中按鈕是可用的:控制按鈕連接AI-3013D5開關(guān)量8路繼電器輸出模塊,地址設(shè)33號(軟件已定制好),流程圖中的開關(guān)按鈕可控制4臺電機(jī)啟停;連接AI-3011D5開關(guān)量8個輸入干接點(diǎn),地址設(shè)37號,顯示設(shè)備運(yùn)行狀態(tài);點(diǎn)擊流程圖中的數(shù)據(jù)框如:【TIC-101】將回到該【實(shí)時畫面】通道。根據(jù)客戶要求可定制流程圖或其他要求酌情處理。
在流程圖上變頻器控制回路的應(yīng)用:在流程圖界面直接可控制AI-3013D5開關(guān)量輸出模塊控制變頻器的【起?!?;手動/自動控制儀表PID調(diào)節(jié)使變頻器增減速度控制。
5、加熱爐調(diào)節(jié)儀表主機(jī)型號說明
AI-808P功能增強(qiáng)型30+20段程序控制人工智能調(diào)節(jié)器;
AI-708P型30+20段程序控制人工智能調(diào)節(jié)器;
AI-518P型30段程序人工智能溫控器;
AI-808功能增強(qiáng)型人工智能調(diào)節(jié)器(0.1級精度/手動輸出/外給定/閥門伺服);
AI-518/708型人工智能調(diào)節(jié)器(0.3/0.2級精度/0.24秒控制周期/多輸入/模塊化);
AI-708J型手操器/伺服放大器(模塊化/可延遲偏差報警功能/手自動緩變功能);
AI-519/719型人工智能調(diào)節(jié)器(0.3/0.1級精度,上電軟啟動/V7.5版參數(shù)表);
6、AI智能溫度儀表調(diào)試
AI智能溫度調(diào)節(jié)器:是加熱爐控溫系統(tǒng)的核心部分。AI儀表*性地采用了平臺概念,將非常專業(yè)化的數(shù)字調(diào)節(jié)儀表轉(zhuǎn)為平臺化設(shè)計的產(chǎn)品,采用的是AI人工智能調(diào)節(jié)算法是采用模糊規(guī)則進(jìn)行PID調(diào)節(jié)的一種新型算法,在誤差大時,運(yùn)用模糊算法調(diào)節(jié),以消除PID飽和積分現(xiàn)象,當(dāng)誤差趨小時,采用改進(jìn)后的PID算法進(jìn)行調(diào)節(jié),并能在調(diào)節(jié)中自動學(xué)習(xí)和記憶被控對象的部分特征以使效果*化。
自整定方法:由于自整定執(zhí)行時采用位式調(diào)節(jié),經(jīng)2~3次振蕩后,儀表內(nèi)部微處理器根據(jù)位式控制產(chǎn)生的振蕩,分析其周期、幅度及波型來自動計算出M 5、P、t等控制參數(shù)。具有無超調(diào)、高精度、參數(shù)確定簡單、對復(fù)雜對象也能獲得較好的控制效果等特點(diǎn)。程序儀表自整定時請吧*段程序設(shè)置為常用溫度或zui高溫度來自整定 。。。。
在使用過程中AI調(diào)節(jié)器 結(jié)合PID調(diào)節(jié)、自學(xué)習(xí)及模糊控制技術(shù),實(shí)現(xiàn)了自整定/自適應(yīng)功能,及無欠調(diào)的調(diào)節(jié),性能遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)PID調(diào)節(jié)器。
四、行業(yè)應(yīng)用案例
在諸多溫度控制中而不是單純的溫度控制,還需要實(shí)時的記錄數(shù)據(jù),采用溫度控制記錄儀【分體式無紙記錄儀】就把調(diào)節(jié)儀表與記錄儀有機(jī)的結(jié)合在一起,提供控制與記錄性能,解決了實(shí)際應(yīng)用中的問題。
當(dāng)今陶瓷窯爐的發(fā)展方向是由過去提出的輥道化、自動化、煤氣化、輕型化、大型化向綠色(環(huán)保、節(jié)能和智能型)窯爐方向發(fā)展。綠色窯爐的標(biāo)準(zhǔn)是低消耗(節(jié)能型),低污染(環(huán)保型)、低成本、率。實(shí)現(xiàn)綠色窯爐的努力方向是:研究新的自動控制方式和方法、降低窯爐風(fēng)機(jī)電耗和噪音、研究先進(jìn)的燃燒器、使用新型的耐火材料和涂料、建立廢氣凈化研究檢測中心。 實(shí)現(xiàn)綠色窯爐的目標(biāo)是:燃料消耗進(jìn)一步下降10%-20%、窯爐熱效率提高10%-20%、電力消耗下降10%-30%、噪音和煙塵有較大程度的下降。這樣對原有的窯爐控制手段和方法提出了更高的技術(shù)要求。 目前窯爐的控制方法,已由90年代的手動調(diào)節(jié)控制發(fā)展為智能控制;由分散型控制變?yōu)榧⑿涂刂?;溫度由以前的單純PID調(diào)節(jié)方法變?yōu)椋校桑募由夏:刂频恼{(diào)節(jié)方法;傳動由常規(guī)控制變?yōu)樽冾l技術(shù)的線速度控制等。隨著窯爐長度的增加(150-250m)生產(chǎn)量的提高(6000-1500m2/日),燒成周期的縮短(60-30min)等因素變化,加上窯爐控制目標(biāo)是一個多輸入、多輸出、多變量、大滯后、非線收的變化量,使得我們過去的控制方法越來越不適應(yīng)當(dāng)前窯爐的發(fā)展要求。隨著計算機(jī)技術(shù)和電子技術(shù)的發(fā)展,計算機(jī)控制技術(shù)逐漸取代了傳統(tǒng)控制技術(shù)。
采用AI人工智能調(diào)節(jié)算法是采用模糊規(guī)則進(jìn)行PID調(diào)節(jié)的一種新型算法,在誤差大時,運(yùn)用模糊算法調(diào)節(jié),以消除PID飽和積分現(xiàn)象,當(dāng)誤差趨小時,采用改進(jìn)后的PID算法進(jìn)行調(diào)節(jié),并能在調(diào)節(jié)中自動學(xué)習(xí)和記憶被控對象的部分特征以使效果*化。
在使用過程中AI調(diào)節(jié)器 結(jié)合PID調(diào)節(jié)、自學(xué)習(xí)及模糊控制技術(shù),實(shí)現(xiàn)了自整定/自適應(yīng)功能,及無欠調(diào)的調(diào)節(jié),性能遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)PID調(diào)節(jié)器。
采用溫度控制記錄儀就把調(diào)節(jié)儀表與記錄儀有機(jī)的結(jié)合在一起,提供控制與記錄性能,解決了實(shí)際應(yīng)用中的問題。
1、高溫爐類應(yīng)用
試驗(yàn)室高溫爐通常俗稱馬弗爐:是常用的工業(yè)電爐,是一種通用的加熱設(shè)備.可分為箱式爐 管式爐 坩堝爐。爐壁是采用方形的耐火材料和保溫材料,爐壁上纏繞電熱絲。馬弗爐系周期作業(yè)式,主要用于煤炭、電力、化工、建材、冶金、科研等部門以及大專院校的試驗(yàn)室作元素分析測定做。
2、周期式電阻爐類應(yīng)用:箱式爐:臺車爐(分為自行式和牽引式),用作退火之用,加熱后工件隨爐冷卻;井式爐:罩式爐(主要用于退火,加熱罩可吊移);轉(zhuǎn)筒式爐:密封箱式爐(又稱為多用爐,可進(jìn)行滲碳、光潔淬火、碳氮共滲等熱處理工藝;
3、隧道烘箱加熱控制系統(tǒng)應(yīng)用:退火爐主要由輥?zhàn)觽鲃酉到y(tǒng)和溫控加熱系統(tǒng)構(gòu)成。分區(qū)加熱。加熱體采用鐵鉻鋁材料,使用溫度為0~1100℃,采用鎳鉻鎳硅熱電偶做為溫度測量,使用加熱電源為低壓380V三相動力電源。加熱體采用星形連接,它們布設(shè)在爐子的爐頂及爐底。新型溫控加熱系統(tǒng)由AI-808PAI5X3L1L1S4程序型溫控調(diào)節(jié)器和三相可控硅觸發(fā)回路及AI-2070分體式無紙記錄儀等低壓控制元件組成。
4、全自動化工烘干箱應(yīng)用:蒸汽循環(huán)烘箱產(chǎn)品,經(jīng)過多次升級換代達(dá)到*水平,平均熱效率達(dá)70%以上,采用軸流風(fēng)機(jī)循環(huán),配用自動恒溫系統(tǒng),,采用AI-2070無紙記錄儀智能化程序控溫記錄全過程的數(shù)據(jù)記錄。它是利用蒸汽或電為熱源,用軸流風(fēng)機(jī)對熱交換器對流換熱的方式加熱空氣,熱空氣層流經(jīng)過烘盤與物料進(jìn)行熱量傳遞。新鮮空氣從進(jìn)風(fēng)口補(bǔ)充,廢濕空氣從排溫口排出,不斷的補(bǔ)充新鮮空氣和排出廢濕空氣,這樣來保持烘箱內(nèi)適當(dāng)?shù)臏囟群拖鄬穸?。本系列烘箱的zui大特點(diǎn)是大部分熱量在箱內(nèi)循環(huán),整個循環(huán)過程為封閉式,從而增強(qiáng)了傳感,節(jié)約了能源。
5、真空熱處理爐應(yīng)用:真空熱處理爐是機(jī)械制造四大基礎(chǔ)行業(yè)(鑄造、鍛造、熱處理、焊接)之一,是機(jī)械產(chǎn)品制造過程中一個十分重要的關(guān)鍵工序。真空熱處理爐智能化程序控溫,爐門自動開啟,小車自動移動,爐火運(yùn)動狀態(tài),
*,熱處理質(zhì)量取決于熱處理工藝及設(shè)備,先進(jìn)的熱處理設(shè)備不僅能正確完成熱處理工藝而且兼有節(jié)能、防止污染功能,從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能、精密和綠色熱處理。
在真空熱處理爐的電熱元件為螺旋形,后墻和爐頂配熱電偶,采用AI-2070無紙記錄儀智能化程序控溫,分別用于控制和記錄爐膛溫度及真空度。這些數(shù)據(jù)存儲在AI-2070無紙記錄儀數(shù)據(jù)庫中。
6、可控硅溫度控制器應(yīng)用:工業(yè)電阻爐是一類具有非線性、大滯后、大慣性的常見工業(yè)被控對象。電阻爐廣泛應(yīng)用于化驗(yàn)室樣品熔樣,熱處理中工件的分段加熱和冷卻等。根據(jù)工藝對溫度精度的不同要求可以選用不同類型的PID調(diào)節(jié)器控制溫度在適當(dāng)?shù)姆秶?br />對于要求保持恒溫控制而不要溫度記錄的電阻爐采用帶PID調(diào)節(jié)的數(shù)字式溫度顯示調(diào)節(jié)儀顯示和調(diào)節(jié)溫度,輸出0~10mA作為直流信號輸入控制可控硅電壓調(diào)整器或觸發(fā)板改變可控硅管導(dǎo)通角的大小來調(diào)節(jié)輸出功率,*可以滿足要求,投入成本低,操作方便直觀并且容易維護(hù)。
對于要求溫度控制精度高,多點(diǎn)溫度控制和記錄的復(fù)雜控制系統(tǒng)采用AI-2070無紙記錄儀是比較理想,輸入輸出模塊組成控制系統(tǒng)取代以往的多個數(shù)字溫度指示調(diào)節(jié)儀,不但實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的升級換代,而且與以往的設(shè)備*兼容。
五、結(jié)束語
AI溫度分體式無紙記錄儀應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,覆蓋了工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、科技、環(huán)保、國防、文教衛(wèi)生、人民生活,其產(chǎn)品已主要應(yīng)用于化工、熱電、石化、制藥、冶金、機(jī)械、電爐、熱處理、食品、造紙及、科研實(shí)驗(yàn)等領(lǐng)域。有著良好的市場需求和巨大的發(fā)展?jié)摿?。具體應(yīng)用如:獨(dú)立的電爐、窯爐控制、各種連續(xù)生產(chǎn)過程,更適用于有批量控制、流量累積的非連續(xù)生產(chǎn)和質(zhì)檢測試等需要間斷顯示記錄的場合。系統(tǒng)貫徹了柔性設(shè)計理念,所有輸入通道的信號類型均可隨需設(shè)置更改,每個記錄數(shù)據(jù)的存儲時間可根據(jù)要求來設(shè)置記錄數(shù)據(jù)采樣間隔,并且能方便的轉(zhuǎn)存于活動硬盤。該系統(tǒng)已在現(xiàn)場長時間穩(wěn)定運(yùn)行記錄和有良好的用戶口碑,是一款成熟可靠值得信賴的產(chǎn)品。