加熱爐行業(yè)應(yīng)用AI真彩觸摸屏分體式無紙記錄儀
一、概述：
加熱爐的種類繁多廣泛用于廠礦企業(yè)，冶金行業(yè)用于物品熱處理、干燥固化、科研單位實(shí)驗(yàn)設(shè)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(fēng)爐；3、試驗(yàn)室高溫馬弗爐；4、燃?xì)饣螂娂訜彷伒栏G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(shù)據(jù)方式是非常必要的。采用有通訊功能的程序溫度調(diào)節(jié)器或測量儀表，把數(shù)據(jù)記錄在閃存卡內(nèi)，這就是新近開發(fā)出來的新一代真彩人機(jī)界面AI-2070S/C分體式無紙記錄儀，上下位機(jī)的結(jié)構(gòu)。把調(diào)節(jié)器與新一代真彩人機(jī)界面連接在一起，實(shí)現(xiàn)了調(diào)節(jié)與記錄相結(jié)合的分體式無紙記錄。投放市場得到了空前應(yīng)用的高潮，方便實(shí)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(lián)系索取資料。
1、分體式無紙記錄儀系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：
新一代真彩人機(jī)界面測控系統(tǒng)AI-2070S/C分體式無紙記錄儀應(yīng)用領(lǐng)域廣：包括紡織機(jī)械、包裝機(jī)械、制藥機(jī)械、橡膠機(jī)械、重工機(jī)械、試驗(yàn)設(shè)備檢測設(shè)備、電力行業(yè)、暖通空調(diào)、環(huán)保行業(yè)、石油石化、航天、煤炭行業(yè)、水處理、冶金行業(yè)、線纜設(shè)備、軌道交通運(yùn)輸?shù)葞资畟€行業(yè)；
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(shí)現(xiàn)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(tǒng)終端顯示。每通道數(shù)據(jù)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(jī)界面和無紙記錄儀功能于一體；
硬件特點(diǎn)：采用高亮度TFT液晶顯示屏，電阻式觸摸屏，控制單元及數(shù)據(jù)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(jì)、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(bǔ)償運(yùn)算功能；各種PID精確調(diào)節(jié)及報(bào)警功能；支持開關(guān)量輸入、輸出功能；
圖形豐富：顯示實(shí)時數(shù)據(jù)、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(bào)表、報(bào)警信息。 1～32通道【數(shù)據(jù)畫面】一目了然；【調(diào)節(jié)儀表】【單條曲線】數(shù)據(jù)、曲線、【手/自動】操作；形象的【棒圖畫面】高低楚落；分析工藝參數(shù)實(shí)時－歷史可選1～4條曲線組合畫面變化無窮；歷史數(shù)據(jù)報(bào)表海量記錄；報(bào)警應(yīng)答報(bào)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(yùn)行圖、顯示【程序運(yùn)行時間進(jìn)程】；可即時下傳設(shè)置讀取、下傳升溫、恒溫、降溫程序配方、程序配方的設(shè)置保存、程序圖形重顯、控制操作程序儀表【啟動】【停止】【暫?！?、在運(yùn)行狀態(tài)下切換【手動/自動】狀態(tài)，手動控制輸出量；即時修改【段號】指定運(yùn)行段；及修改儀表控制參數(shù)等多種功能；
流程圖：并可制作工藝流程圖，根據(jù)電機(jī)啟停的常規(guī)要求在軟件上已預(yù)設(shè)8路開關(guān)量輸出DO接點(diǎn)，即時操作按鈕控制電機(jī)啟停（配置AI-3013D5型8通道繼電器輸出模塊地址設(shè)定33號）；可預(yù)定DI模塊采集電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)動畫顯示功能；
數(shù)據(jù)保存： AI分體式無紙記錄儀：可支持多達(dá)2G 的U盤存儲功能。默認(rèn)采樣時間間隔為60000毫秒（1分鐘）；各通道記錄存儲的天數(shù)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(shù)據(jù)保存按先進(jìn)先出的原則。用戶也可以隨意設(shè)定采樣間隔：采樣間隔1000毫秒（1秒）；以毫秒計(jì)算！
數(shù)據(jù)保存按先進(jìn)先出的原則；數(shù)據(jù)在PC上直接打開；
數(shù)據(jù)處理：數(shù)據(jù)實(shí)時自動導(dǎo)入U盤中的，數(shù)據(jù)報(bào)表；按年/月/日/小時來保存數(shù)據(jù)源文件。 數(shù)據(jù)保存按先進(jìn)先出的原則，轉(zhuǎn)存數(shù)據(jù)點(diǎn)立即保存；數(shù)據(jù)格式為CSV的EXCEL報(bào)表，數(shù)據(jù)通過讀卡器在PC上備份數(shù)據(jù)，
2、有通訊功能AI系列智能溫度調(diào)節(jié)器特點(diǎn)
選擇性能良好的有通訊功能的調(diào)節(jié)器是電加熱爐控制的關(guān)鍵。AI系列智能溫度調(diào)節(jié)器提高了控溫性能，從而獲得快速控溫之效果、達(dá)到縮短生產(chǎn)周期，節(jié)約能源、提高產(chǎn)品質(zhì)量等目的。使用方便、效果顯著、它廣泛取代傳統(tǒng)溫度調(diào)節(jié)器，使控溫效果更好，節(jié)約能源。
AI智能溫度調(diào)節(jié)器：是控溫系統(tǒng)的核心部分，AI儀表創(chuàng)造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(jì)的產(chǎn)品，能實(shí)現(xiàn)比以往封閉式設(shè)計(jì)產(chǎn)品更快的進(jìn)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(zhuǎn)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(yīng)多種不同功能的過程儀表控制要求，比如溫控器、調(diào)節(jié)器、復(fù)雜回路調(diào)節(jié)器及雙回路調(diào)節(jié)器。它主要由輸入通道、輸出通道、人機(jī)對話通道以及一些外圍電路組成。
PID調(diào)節(jié)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優(yōu)化。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)。
使用AI調(diào)節(jié)器模糊規(guī)則 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)的精確調(diào)節(jié)，性能遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)PID調(diào)節(jié)器。
二、AI-2070S/C分體式無紙記錄儀功能：
分體式無紙記錄儀結(jié)構(gòu)是上位機(jī)與下位機(jī)結(jié)構(gòu)。
1、上位機(jī)：新一代真彩人機(jī)界面AI-2070S/C分體式無紙記錄儀，使用宇電AI系列調(diào)節(jié)儀表作為測控輸入模塊實(shí)現(xiàn)多通道數(shù)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(diào)節(jié)、可按需要配置，任意組合；
計(jì)算機(jī)的操作方式：軟件界面有固定的觸摸按鍵點(diǎn)：開機(jī)全屏顯示數(shù)據(jù)畫面，點(diǎn)擊【START】按鍵，進(jìn)入菜單點(diǎn)擊功能鍵如：【儀表屏】、【光柱圖】、【歷史趨勢】、【數(shù)據(jù)報(bào)表】、【報(bào)警信息】、【數(shù)據(jù)導(dǎo)出】、【儀表設(shè)置】；控制程序的【啟動】【暫?！俊就Ｖ埂康裙潭ǖ牟僮鞣椒?。
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(dǎo)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(tǒng)終端顯示。功能上已超越了一般的無紙記錄儀，綜合了人機(jī)界面和無紙記錄儀功能于一體；
在顯示屏上模擬開關(guān)、按鈕、指示燈動畫、趨勢曲線、調(diào)節(jié)棒圖等。具有操作控制、狀態(tài)監(jiān)控、數(shù)據(jù)存儲、報(bào)表打印、無紙記錄儀通過網(wǎng)絡(luò)RS485通訊與計(jì)算機(jī)組建監(jiān)控系統(tǒng)，每通道數(shù)據(jù)刷新時間50毫秒；
新一代真彩人機(jī)界面AI-2070S/C分體式無紙記錄儀的流程圖上實(shí)現(xiàn)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(dāng)前設(shè)備位置、狀態(tài)、通過觸摸按鈕切換，點(diǎn)擊啟動按鈕使電機(jī)運(yùn)行、坩堝上下平移、爐門開關(guān)。燃燒控制。同時將所有的數(shù)據(jù)記錄在CF卡、U盤中，打印曲線報(bào)表；
2、下位機(jī)：溫度調(diào)節(jié)器根據(jù)測量值和設(shè)定值進(jìn)行程序PID調(diào)節(jié)，控制可控硅來調(diào)節(jié)電加熱爐，進(jìn)而保證爐內(nèi)溫度的穩(wěn)定。
新一代真彩人機(jī)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(diào)節(jié)器配合使用。在電爐程序控溫時在人機(jī)觸摸屏上可顯示雙曲線運(yùn)行圖；
在屏上控制操作程序儀表【啟動】【停止】【暫停】、在運(yùn)行狀態(tài)下切換【手動/自動】狀態(tài)，手動控制輸出量；即時修改【段號】，指定運(yùn)行段；及修改儀表控制參數(shù)等多種功能；追憶記錄的溫度曲線數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)報(bào)表、報(bào)警報(bào)表的打印。
3、實(shí)時數(shù)據(jù)、歷史曲線、報(bào)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(shù)據(jù)；隨時拔插！標(biāo)配2G的U盤保存數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)可通過U盤復(fù)制到PC上用CSV的Excel數(shù)據(jù)文件，數(shù)據(jù)報(bào)表是按年/月/日/小時來保存數(shù)據(jù)源文件。在計(jì)算機(jī)上直接用Excel報(bào)表打開查看。
在該畫面上可以查詢參與實(shí)際控制的歷史溫度，分別記錄通道的溫度數(shù)據(jù)。在垂直軸上所標(biāo)注數(shù)值為溫度值，水平軸上所標(biāo)注數(shù)值為時刻值。在查詢時可以按時間前移或時間后移 進(jìn)行前后時間段溫度數(shù)據(jù)的查詢，也可以按查詢歷史曲線后直接輸入時間段數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢。報(bào)警履歷畫面記錄電爐的相關(guān)歷史報(bào)警內(nèi)容。觸摸屏顯示是當(dāng)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(shè)置；點(diǎn)擊【確認(rèn)】按鈕，系統(tǒng)即刻顯示歷史曲線、數(shù)據(jù)報(bào)表；報(bào)警報(bào)表；建議時間跨度盡量短，提高數(shù)據(jù)查詢速度。
AI分體式無紙記錄儀，【數(shù)據(jù)導(dǎo)出】可根據(jù)客戶的實(shí)際需要，設(shè)置數(shù)據(jù)的【采樣時間】，導(dǎo)出【時間間隔】設(shè)置，或【立即導(dǎo)出】，到U盤中的功能?；颉咀远x】文件名來導(dǎo)出單獨(dú)功能，來滿足不同的需求。
數(shù)據(jù)報(bào)表文件導(dǎo)出有【自動導(dǎo)出】、【立即導(dǎo)出】；設(shè)置、【自定義文件名手動導(dǎo)出】的方式；導(dǎo)出文件的大小可自由設(shè)定如：1小時、2小時、3小時、8小時。 顯示剩余【內(nèi)存空間 】
歷史數(shù)據(jù)、報(bào)警查詢、查詢打印設(shè)歷史數(shù)據(jù)曲線的【起始時間】、【結(jié)束時間】；顯示歷史數(shù)據(jù)曲線；同時訂購微型打印機(jī)，才有打印功能。
四、新一代真彩人機(jī)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(yōu)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(jié)構(gòu)，為電爐控制柜設(shè)計(jì)帶來前所未有的方便。實(shí)現(xiàn)程序升降溫控制；硅鉬棒采用分段功率限制；多區(qū)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(fā)模塊。
能直接用時間比例過零、移相觸發(fā)各種單向、雙向可控硅及功率模塊或選配G模塊控制固態(tài)繼電器；配合AIJK系列三相移相/周波過零可控硅調(diào)功模塊。AIJK系列是應(yīng)用了單片機(jī)技術(shù)的智能化三相移相觸發(fā)及周波過零兩用觸發(fā)器，功能強(qiáng)大且可靠性高，能適應(yīng)各種電爐絲、硅碳棒及負(fù)載采用變壓器降壓的硅鉬棒。鎢絲等各種類型工業(yè)電爐。不僅降低成本，而且簡化安裝并提高可靠性。報(bào)警輸出可選用繼電器觸點(diǎn)開關(guān)或可控硅無觸點(diǎn)開關(guān)。
2、程序曲線的編排：
在新一代真彩人機(jī)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(diào)節(jié)器可用于按一定時間規(guī)律自動改變給定值進(jìn)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(shè)置任意大小的給定值升、降斜率；具有跳轉(zhuǎn)（目標(biāo)段只限于前30段）、運(yùn)行、暫停及停止等可編程/可操作命令，可在程序控制運(yùn)行中修改程序；具有二路事件輸出功能?？赏ㄟ^報(bào)警輸出控制其他設(shè)備聯(lián)鎖動作如：警燈、風(fēng)機(jī)、報(bào)警，進(jìn)一步提高設(shè)備自動化能力；具有停電處理模式、測量值啟動功能及準(zhǔn)備功能，使程序執(zhí)行更有效率及更完善。
3、可控硅的選擇：
根據(jù)負(fù)載接線方式的不同：星型三相四線制結(jié)構(gòu)負(fù)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(lián)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(jié)構(gòu)負(fù)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(jù)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(hù)可控硅有著很重要的作用?？煽毓璧碾娏骱唵斡?jì)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；安全過載電流要乘3倍 ；18KW÷3相＝6KW÷220V＝27A×3倍＝81A≈90A；對于大容量的負(fù)載建議乘3.5倍。
五、結(jié)束語：
宇電可控硅電爐控制柜AI系列儀表具備優(yōu)良的測量和控制性能，由于采用模塊化結(jié)構(gòu)，為電爐控制柜設(shè)計(jì)帶來前所未有的方便。例如其輸出可配用具備“燒不壞”特性的可控硅觸發(fā)模塊，能直接用時間比例過零、周波過零或移相方式觸發(fā)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(shù)的發(fā)展，電加熱爐自動控制系統(tǒng)得到了快速的發(fā)展，新一代真彩人機(jī)界面分體式無紙記錄儀的功能不斷提高，控制系統(tǒng)都得到了很好應(yīng)用和發(fā)展，使電加熱爐的控制技術(shù)更具有飛躍的提高。