一、概述:
廈門(mén)宇電溫度控制分體式記錄儀廣泛應用在化工、熱電、石化、制藥、冶金、機械、電爐、熱處理、食品、造紙及、科研實(shí)驗等領(lǐng)域。作元素分析測定做燒結、一般小型鋼件淬火、退火、回火等熱處理時(shí)加熱用,高溫爐還可作金屬、陶瓷的燒結、溶解、分析等高溫加熱用,特別適用于煤質(zhì)分析試驗,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(lèi)執行器可控硅、固態(tài)繼電器、交流接觸器、電動(dòng)調節閥、氣動(dòng)調節閥、電磁閥等。
二、溫度控制分體式無(wú)紙記錄儀的系統架構
創(chuàng )新應用【真彩人機界面觸摸屏】組建宇電【真彩人機界面觸摸屏+智能儀表相組合的分體式無(wú)紙記錄儀】*改變了無(wú)紙記錄儀的結構,進(jìn)入了計算機應用的范疇。
AI-2070真彩人機界面觸摸屏,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; 2G容量的U盤(pán)或SD卡。
AI-3043S 真彩人機界面觸摸屏, 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;
AI-2010C多功能真彩人機界面無(wú)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;
AI系列儀表基礎上增加【真彩人機界面觸摸屏】,實(shí)現了集中顯示操作及無(wú)紙記錄儀功能,系統外觀(guān)更上檔次。儀表和觸摸屏之間采用光電隔離的RS485通信接口,每臺溫度調節儀表獨立工作,總線(xiàn)連接即尊重傳統,又潮流,符合“操作集中、危險分散”的工控產(chǎn)品設計要求。 RS485總線(xiàn)是一種zui簡(jiǎn)單、zui穩定、zui成熟的工業(yè)總線(xiàn)結構 是一種用于設備聯(lián)網(wǎng)的、經(jīng)濟型的、傳統的工業(yè)總線(xiàn)方式。RS485具有連線(xiàn)簡(jiǎn)單,通訊距離大于1.2Km,能可靠用于工業(yè)現場(chǎng)。
系統組建簡(jiǎn)單易用、節約投資:從設計、安裝、投運到正常生產(chǎn)運行及檢修維護,體現出相當的*性。采用RS485現場(chǎng)總線(xiàn)型系統是現場(chǎng)儀表和控制系統輸入輸出之間的全數字化、雙向、多站通信的系統。一對雙絞線(xiàn)或一條電纜上通常可掛接多個(gè)設備,因而電纜、端子、槽盒、橋架的用量大大減少,連線(xiàn)設計與接頭校對的工作量也大大減少。使用戶(hù)得以節約大量的電纜及補償導線(xiàn)的費用。此外,在設計過(guò)程中充分考慮到現場(chǎng)技術(shù)與操作人員的實(shí)際需求,使用者*不需要計算機專(zhuān)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(jiǎn)單方便,即買(mǎi)即用。
應用方便、自由控制:通電就能應用、自由自在來(lái)控制 具有觸摸功能的實(shí)時(shí)顯示器無(wú)紙記錄儀。配合下位AI系列采集顯示控制模塊,來(lái)實(shí)現數據監控,PID調節或程序配方調節、遠程手操器、開(kāi)關(guān)量輸出等功能;實(shí)現了AI系列產(chǎn)品RS485總線(xiàn)型智能化控制器集一體的自動(dòng)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(jiǎn)單的硬件、軟件組合在一起二次開(kāi)發(fā)出價(jià)格低、應用方便的監控系統組合產(chǎn)品。讓系統組合、自由控制掌握在您的手中,方便留給用戶(hù),困難留給廠(chǎng)家。
特別是烘箱加熱控制系統:由調節控制、測量記錄、和電源裝置三個(gè)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人工智能數字式程序調節器來(lái)完成,小型控制柜內部裝有超溫保護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(guò)零觸發(fā)可控硅電路和電流互感器,接線(xiàn)端子板等電氣元件。溫度控制器的溫控儀表選用的是AI人工智能調節器,熱電偶將爐內溫度轉換為電平信號,經(jīng)過(guò)溫控儀表內單片機控制參數自整定進(jìn)行運算,控制輸出至移相模塊,經(jīng)過(guò)VR的調節改變移相角的大小來(lái)控制可控硅導通角的大小來(lái)控制電爐的平均加熱功率,當接近設定溫度時(shí),爐內斷續加熱zui終保持爐內的設定溫度。恒溫時(shí)控按設定程序升溫,程序是按【溫度-時(shí)間-溫度】的格式來(lái)程序升溫,在恒溫段時(shí)間保持恒溫控溫精密,進(jìn)入保持狀態(tài)后,溫度波動(dòng)小;具備多種溫控器可供選擇;
測量記錄采用了分體式無(wú)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設有超溫報警功能記錄;提高了安全性及可靠性;③設有50段升溫程序,可以按不同實(shí)驗要求自行設定升溫過(guò)程;④選配有通訊功能的儀表快速連接總線(xiàn)式無(wú)紙記錄儀⑤AI分體式無(wú)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(wú)紙記錄儀應用
1、溫度記錄儀功能
每臺加熱爐的AI溫度調節儀表,連接RS485通訊線(xiàn)即可使用;應用靈活:溫度調節記錄儀可選擇連接2、4、6、8、12、16、18、22、32臺AI溫度調節儀表類(lèi);在記錄儀上自由編輯選擇AI溫度調節儀表型號,寫(xiě)入加熱爐設備位號如:【TIC-101】;連接儀表種類(lèi)不僅包括各類(lèi)溫度PID人工智能調節,還可以調節壓力、流量,電量等功能;AI產(chǎn)品任意組合,可任選智能調節器、手操器、單路或多路顯示報警儀、流量積算儀或開(kāi)關(guān)量輸入輸出模塊操作功能;
溫度調節:每臺加熱爐AI智能儀表均獨立執行PID控制功能,每個(gè)AI調節、測量單元可以獨立顯示操作:測量值、給定值、設置參數、自動(dòng)手動(dòng)無(wú)擾動(dòng)切換、調整手動(dòng)輸出值、在數字無(wú)紙記錄儀可設置程序曲線(xiàn),編排的程序配方下傳給溫度控制的程序儀表;啟動(dòng)/運行/停止程序;調節每臺電加熱爐的可控硅移項觸發(fā)器、調節閥來(lái)控制溫度。系統隨時(shí)可擴展。
數據記錄:在溫度調節分體式無(wú)紙記錄儀中插入U盤(pán),標配2G ,記錄數據可達數年。AI分體式溫度調節無(wú)紙記錄儀在發(fā)展過(guò)程中不斷增強其軟件及數據儲存功能靈活應用適應現場(chǎng)的需求。默認自動(dòng)導出U盤(pán)間隔為480分鐘(8小時(shí));用戶(hù)也可以隨意設定導出時(shí)間間隔;
用戶(hù)需要取走U盤(pán)一定要點(diǎn)擊【立即保存】的按鈕,全部立即轉存到U盤(pán)中。實(shí)時(shí)導出數據到U盤(pán);U盤(pán)中導入數據格式為CSV的Excel報表,數據備份至計算機用CSV的Excel報表直接打開(kāi)上。
2、安裝方式
AI分體式無(wú)紙記錄儀是【上位機-真彩人機界面觸摸屏】與【下位機-AI溫度調節儀表】;【上位機-真彩人機界面觸摸屏】采用盤(pán)面安裝,【下位機-AI溫度調節儀表】可選盤(pán)面或導軌安裝方式。AI溫度調節儀表總線(xiàn)連接,按地址排列,AI儀表獨立運行、互不干擾、通電就能顯示操作;觸摸屏COM1通訊口采用【超5類(lèi)屏蔽雙絞線(xiàn)】2根線(xiàn)來(lái)連接AI儀表的通訊口A(yíng)/B端;COM2通訊口具有隨機打印功能。
3、開(kāi)機界面
畫(huà)面有:【數據畫(huà)面】【實(shí)時(shí)曲線(xiàn)棒圖】【流程圖】【歷史曲線(xiàn)】快捷返回單臺儀表的【儀表畫(huà)面】通道。在同類(lèi)頁(yè)面按【上一頁(yè)】【下一頁(yè)】;同時(shí)具有【報表】、【報警】、【儀表設置】、【記錄、導出設置】功能
調節控制儀表在運行時(shí)采用雙曲線(xiàn)運行方式,實(shí)時(shí)的看到測量值(PV)與給定值(SV)的比較,上下限或正負偏差,產(chǎn)生報警及時(shí)文字提示,現場(chǎng)儀表模塊開(kāi)關(guān)量輸出連接保護連鎖功能或報警蜂鳴器。
4、定制工藝流程圖-觸摸控制電機啟停【干接點(diǎn)開(kāi)關(guān)量輸入、輸出】
用生動(dòng)形象的圖形畫(huà)面來(lái)描述現場(chǎng)生產(chǎn)工藝流程,是整個(gè)工業(yè)現場(chǎng)的縮影。它不僅僅是一個(gè)圖畫(huà),有控制按鈕與現場(chǎng)實(shí)時(shí)數據同時(shí)顯示,從而使得操作員具有十分直觀(guān)的遠程控制。軟件編輯還可實(shí)現軟PLC開(kāi)關(guān)量輸出的功能,時(shí)鐘的記時(shí)控制、開(kāi)關(guān)量輸出記數功能。
在流程圖中按鈕是可用的:控制按鈕連接AI-3013D5開(kāi)關(guān)量8路繼電器輸出模塊,地址設33號(軟件已定制好),流程圖中的開(kāi)關(guān)按鈕可控制4臺電機啟停;連接AI-3011D5開(kāi)關(guān)量8個(gè)輸入干接點(diǎn),地址設37號,顯示設備運行狀態(tài);點(diǎn)擊流程圖中的數據框如:【TIC-101】將回到該【實(shí)時(shí)畫(huà)面】通道。根據客戶(hù)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用:在流程圖界面直接可控制AI-3013D5開(kāi)關(guān)量輸出模塊控制變頻器的【起停】;手動(dòng)/自動(dòng)控制儀表PID調節使變頻器增減速度控制。
5、加熱爐調節儀表主機型號說(shuō)明
AI-808P功能增強型30+20段程序控制人工智能調節器;
AI-708P型30+20段程序控制人工智能調節器;
AI-518P型30段程序人工智能溫控器;
AI-808功能增強型人工智能調節器(0.1級精度/手動(dòng)輸出/外給定/閥門(mén)伺服);
AI-518/708型人工智能調節器(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(dòng)緩變功能);
AI-519/719型人工智能調節器(0.3/0.1級精度,上電軟啟動(dòng)/V7.5版參數表);
6、AI智能溫度儀表調試
AI智能溫度調節器:是加熱爐控溫系統的核心部分。AI儀表*性地采用了平臺概念,將非常專(zhuān)業(yè)化的數字調節儀表轉為平臺化設計的產(chǎn)品,采用的是AI人工智能調節算法是采用模糊規則進(jìn)行PID調節的一種新型算法,在誤差大時(shí),運用模糊算法調節,以消除PID飽和積分現象,當誤差趨小時(shí),采用改進(jìn)后的PID算法進(jìn)行調節,并能在調節中自動(dòng)學(xué)習和記憶被控對象的部分特征以使效果*化。
自整定方法:由于自整定執行時(shí)采用位式調節,經(jīng)2~3次振蕩后,儀表內部微處理器根據位式控制產(chǎn)生的振蕩,分析其周期、幅度及波型來(lái)自動(dòng)計算出M 5、P、t等控制參數。具有無(wú)超調、高精度、參數確定簡(jiǎn)單、對復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(shí)請吧*段程序設置為常用溫度或zui高溫度來(lái)自整定 。。。。
在使用過(guò)程中AI調節器 結合PID調節、自學(xué)習及模糊控制技術(shù),實(shí)現了自整定/自適應功能,及無(wú)欠調的調節,性能遠優(yōu)于傳統PID調節器。
四、行業(yè)應用案例
在諸多溫度控制中而不是單純的溫度控制,還需要實(shí)時(shí)的記錄數據,采用溫度控制記錄儀【分體式無(wú)紙記錄儀】就把調節儀表與記錄儀有機的結合在一起,提供控制與記錄性能,解決了實(shí)際應用中的問(wèn)題。
當今陶瓷窯爐的發(fā)展方向是由過(guò)去提出的輥道化、自動(dòng)化、煤氣化、輕型化、大型化向綠色(環(huán)保、節能和智能型)窯爐方向發(fā)展。綠色窯爐的標準是低消耗(節能型),低污染(環(huán)保型)、低成本、率。實(shí)現綠色窯爐的努力方向是:研究新的自動(dòng)控制方式和方法、降低窯爐風(fēng)機電耗和噪音、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)現綠色窯爐的目標是: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(dòng)調節控制發(fā)展為智能控制;由分散型控制變?yōu)榧⑿涂刂疲粶囟扔梢郧暗膯渭儯校桑恼{節方法變?yōu)椋校桑募由夏:刂频恼{節方法;傳動(dòng)由常規控制變?yōu)樽冾l技術(shù)的線(xiàn)速度控制等。隨著(zhù)窯爐長(cháng)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,加上窯爐控制目標是一個(gè)多輸入、多輸出、多變量、大滯后、非線(xiàn)收的變化量,使得我們過(guò)去的控制方法越來(lái)越不適應當前窯爐的發(fā)展要求。隨著(zhù)計算機技術(shù)和電子技術(shù)的發(fā)展,計算機控制技術(shù)逐漸取代了傳統控制技術(shù)。
采用AI人工智能調節算法是采用模糊規則進(jìn)行PID調節的一種新型算法,在誤差大時(shí),運用模糊算法調節,以消除PID飽和積分現象,當誤差趨小時(shí),采用改進(jìn)后的PID算法進(jìn)行調節,并能在調節中自動(dòng)學(xué)習和記憶被控對象的部分特征以使效果*化。
在使用過(guò)程中AI調節器 結合PID調節、自學(xué)習及模糊控制技術(shù),實(shí)現了自整定/自適應功能,及無(wú)欠調的調節,性能遠優(yōu)于傳統PID調節器。
采用溫度控制記錄儀就把調節儀表與記錄儀有機的結合在一起,提供控制與記錄性能,解決了實(shí)際應用中的問(wèn)題。
1、高溫爐類(lèi)應用
試驗室高溫爐通常俗稱(chēng)馬弗爐:是常用的工業(yè)電爐,是一種通用的加熱設備.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(mén)以及大專(zhuān)院校的試驗室作元素分析測定做。
2、周期式電阻爐類(lèi)應用:箱式爐:臺車(chē)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);轉筒式爐:密封箱式爐(又稱(chēng)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應用:退火爐主要由輥子傳動(dòng)系統和溫控加熱系統構成。分區加熱。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(dòng)力電源。加熱體采用星形連接,它們布設在爐子的爐頂及爐底。新型溫控加熱系統由AI-808PAI5X3L1L1S4程序型溫控調節器和三相可控硅觸發(fā)回路及AI-2070分體式無(wú)紙記錄儀等低壓控制元件組成。
4、全自動(dòng)化工烘干箱應用:蒸汽循環(huán)烘箱產(chǎn)品,經(jīng)過(guò)多次升級換代達到*水平,平均熱效率達70%以上,采用軸流風(fēng)機循環(huán),配用自動(dòng)恒溫系統,,采用AI-2070無(wú)紙記錄儀智能化程序控溫記錄全過(guò)程的數據記錄。它是利用蒸汽或電為熱源,用軸流風(fēng)機對熱交換器對流換熱的方式加熱空氣,熱空氣層流經(jīng)過(guò)烘盤(pán)與物料進(jìn)行熱量傳遞。新鮮空氣從進(jìn)風(fēng)口補充,廢濕空氣從排溫口排出,不斷的補充新鮮空氣和排出廢濕空氣,這樣來(lái)保持烘箱內適當的溫度和相對濕度。本系列烘箱的zui大特點(diǎn)是大部分熱量在箱內循環(huán),整個(gè)循環(huán)過(guò)程為封閉式,從而增強了傳感,節約了能源。
5、真空熱處理爐應用:真空熱處理爐是機械制造四大基礎行業(yè)(鑄造、鍛造、熱處理、焊接)之一,是機械產(chǎn)品制造過(guò)程中一個(gè)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(mén)自動(dòng)開(kāi)啟,小車(chē)自動(dòng)移動(dòng),爐火運動(dòng)狀態(tài),
*,熱處理質(zhì)量取決于熱處理工藝及設備,先進(jìn)的熱處理設備不僅能正確完成熱處理工藝而且兼有節能、防止污染功能,從而實(shí)現節能、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(wú)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。這些數據存儲在A(yíng)I-2070無(wú)紙記錄儀數據庫中。
6、可控硅溫度控制器應用:工業(yè)電阻爐是一類(lèi)具有非線(xiàn)性、大滯后、大慣性的常見(jiàn)工業(yè)被控對象。電阻爐廣泛應用于化驗室樣品熔樣,熱處理中工件的分段加熱和冷卻等。根據工藝對溫度精度的不同要求可以選用不同類(lèi)型的PID調節器控制溫度在適當的范圍。
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調節的數字式溫度顯示調節儀顯示和調節溫度,輸出0~10mA作為直流信號輸入控制可控硅電壓調整器或觸發(fā)板改變可控硅管導通角的大小來(lái)調節輸出功率,*可以滿(mǎn)足要求,投入成本低,操作方便直觀(guān)并且容易維護。
對于要求溫度控制精度高,多點(diǎn)溫度控制和記錄的復雜控制系統采用AI-2070無(wú)紙記錄儀是比較理想,輸入輸出模塊組成控制系統取代以往的多個(gè)數字溫度指示調節儀,不但實(shí)現了設備的升級換代,而且與以往的設備*兼容。
五、結束語(yǔ)
AI溫度分體式無(wú)紙記錄儀應用領(lǐng)域廣泛,覆蓋了工業(yè)、農業(yè)、交通、科技、環(huán)保、國防、文教衛生、人民生活,其產(chǎn)品已主要應用于化工、熱電、石化、制藥、冶金、機械、電爐、熱處理、食品、造紙及、科研實(shí)驗等領(lǐng)域。有著(zhù)良好的市場(chǎng)需求和巨大的發(fā)展潛力。具體應用如:獨立的電爐、窯爐控制、各種連續生產(chǎn)過(guò)程,更適用于有批量控制、流量累積的非連續生產(chǎn)和質(zhì)檢測試等需要間斷顯示記錄的場(chǎng)合。系統貫徹了柔性設計理念,所有輸入通道的信號類(lèi)型均可隨需設置更改,每個(gè)記錄數據的存儲時(shí)間可根據要求來(lái)設置記錄數據采樣間隔,并且能方便的轉存于活動(dòng)硬盤(pán)。該系統已在現場(chǎng)長(cháng)時(shí)間穩定運行記錄和有良好的用戶(hù)口碑,是一款成熟可靠值得信賴(lài)的產(chǎn)品。
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