加熱爐行業(yè)應(yīng)用AI真彩觸摸屏分體式無(wú)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(duì)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(guò)程中可隨時(shí)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(cè)量?jī)x表，把數(shù)據(jù)記錄在閃存卡內(nèi)，這就是新近開(kāi)發(fā)出來(lái)的新一代真彩人機(jī)界面AI-2070S/C分體式無(wú)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(wú)紙記錄。投放市場(chǎng)得到了空前應(yīng)用的高潮，方便實(shí)用，簡(jiǎn)單可行，價(jià)廉物美。隆重推薦給各位。為滿足客戶的需求請(qǐng)聯(lián)系索取資料。
1、分體式無(wú)紙記錄儀系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：
新一代真彩人機(jī)界面測(cè)控系統(tǒng)AI-2070S/C分體式無(wú)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(cè)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€(gè)行業(yè)；
全屏顯示各通道： AI-2070S/C分體式無(wú)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(shí)間50毫秒；功能上已超越了一般的無(wú)紙記錄儀，綜合了人機(jī)界面和無(wú)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(chǔ)單元；
支持多種信號(hào)輸入/輸出：凡AI系列儀表的信號(hào)，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(cè)量；具備干濕球測(cè)溫、開(kāi)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(kāi)關(guān)量輸入、輸出功能；
圖形豐富：顯示實(shí)時(shí)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(dòng)】操作；形象的【棒圖畫面】高低楚落；分析工藝參數(shù)實(shí)時(shí)－歷史可選1～4條曲線組合畫面變化無(wú)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(shí)間進(jìn)程】；可即時(shí)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(dòng)】【停止】【暫?！?、在運(yùn)行狀態(tài)下切換【手動(dòng)/自動(dòng)】狀態(tài)，手動(dòng)控制輸出量；即時(shí)修改【段號(hào)】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(kāi)關(guān)量輸出DO接點(diǎn)，即時(shí)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(hào)）；可預(yù)定DI模塊采集電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)動(dòng)畫顯示功能；
數(shù)據(jù)保存： AI分體式無(wú)紙記錄儀：可支持多達(dá)2G 的U盤存儲(chǔ)功能。默認(rèn)采樣時(shí)間間隔為60000毫秒（1分鐘）；各通道記錄存儲(chǔ)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(kāi)；
數(shù)據(jù)處理：數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)自動(dòng)導(dǎo)入U(xiǎn)盤中的，數(shù)據(jù)報(bào)表；按年/月/日/小時(shí)來(lái)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(guò)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(tái)概念，將非常專業(yè)化的數(shù)字調(diào)節(jié)儀表轉(zhuǎn)為平臺(tái)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(jià)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(guò)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(guò)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(duì)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(shí)，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(shí)，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(dòng)學(xué)習(xí)和記憶被控對(duì)象的部分特征以使效果優(yōu)化。具有無(wú)超調(diào)、高精度、參數(shù)確定簡(jiǎn)單、對(duì)復(fù)雜對(duì)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(wú)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(wú)紙記錄儀功能：
分體式無(wú)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(wú)紙記錄儀，使用宇電AI系列調(diào)節(jié)儀表作為測(cè)控輸入模塊實(shí)現(xiàn)多通道數(shù)字全屏顯示。測(cè)控儀表不僅包括各類溫度、壓力、等信號(hào)，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(kāi)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(shì)】、【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(dòng)】【暫?！俊就Ｖ埂康裙潭ǖ牟僮鞣椒?。
可連接多種型號(hào)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(wú)紙記錄儀，綜合了人機(jī)界面和無(wú)紙記錄儀功能于一體；
在顯示屏上模擬開(kāi)關(guān)、按鈕、指示燈動(dòng)畫、趨勢(shì)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(chǔ)、報(bào)表打印、無(wú)紙記錄儀通過(guò)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(shí)間50毫秒；
新一代真彩人機(jī)界面AI-2070S/C分體式無(wú)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(guò)觸摸按鈕切換，點(diǎn)擊啟動(dòng)按鈕使電機(jī)運(yùn)行、坩堝上下平移、爐門開(kāi)關(guān)。燃燒控制。同時(shí)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(cè)量值和設(shè)定值進(jìn)行程序PID調(diào)節(jié)，控制可控硅來(lái)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(wú)紙記錄儀，通過(guò)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(shí)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(dòng)】【停止】【暫停】、在運(yùn)行狀態(tài)下切換【手動(dòng)/自動(dòng)】狀態(tài)，手動(dòng)控制輸出量；即時(shí)修改【段號(hào)】，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(shí)數(shù)據(jù)、歷史曲線、報(bào)警信息查詢畫面：
AI總線式無(wú)紙記錄儀外插U盤卡來(lái)保存數(shù)據(jù)；隨時(shí)拔插！標(biāo)配2G的U盤保存數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)可通過(guò)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(shí)來(lái)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(kāi)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(shí)刻值。在查詢時(shí)可以按時(shí)間前移或時(shí)間后移 進(jìn)行前后時(shí)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(shí)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(shí)間，修改查詢的起始時(shí)間：年/月/日/時(shí)/分/秒；修改時(shí)間跨度：時(shí)/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(shí)間跨度盡量短，提高數(shù)據(jù)查詢速度。
AI分體式無(wú)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(shí)間】，導(dǎo)出【時(shí)間間隔】設(shè)置，或【立即導(dǎo)出】，到U盤中的功能。或【自定義】文件名來(lái)導(dǎo)出單獨(dú)功能，來(lái)滿足不同的需求。
數(shù)據(jù)報(bào)表文件導(dǎo)出有【自動(dòng)導(dǎo)出】、【立即導(dǎo)出】；設(shè)置、【自定義文件名手動(dòng)導(dǎo)出】的方式；導(dǎo)出文件的大小可自由設(shè)定如：1小時(shí)、2小時(shí)、3小時(shí)、8小時(shí)。 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(shí)間】、【結(jié)束時(shí)間】；顯示歷史數(shù)據(jù)曲線；同時(shí)訂購(gòu)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(cè)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(lái)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(dòng)/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(shí)間比例過(guò)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(guò)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(guò)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(jiǎn)化安裝并提高可靠性。報(bào)警輸出可選用繼電器觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)或可控硅無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)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(wú)紙記錄儀上可對(duì)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(shí)間規(guī)律自動(dòng)改變給定值進(jìn)行控制的場(chǎng)合。型號(hào)AI-808PAX3L5L5S4；程序是按【溫度－時(shí)間－溫度】的格式來(lái)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。可通過(guò)報(bào)警輸出控制其他設(shè)備聯(lián)鎖動(dòng)作如：警燈、風(fēng)機(jī)、報(bào)警，進(jìn)一步提高設(shè)備自動(dòng)化能力；具有停電處理模式、測(cè)量值啟動(dòng)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(hào)。功率的大小對(duì)保護(hù)可控硅有著很重要的作用。可控硅的電流簡(jiǎn)單計(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(guò)載電流要乘3倍 ；18KW÷3相＝6KW÷220V＝27A×3倍＝81A≈90A；對(duì)于大容量的負(fù)載建議乘3.5倍。
五、結(jié)束語(yǔ)：
宇電可控硅電爐控制柜AI系列儀表具備優(yōu)良的測(cè)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(lái)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(shí)間比例過(guò)零、周波過(guò)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(jiǎn)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(dòng)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(wú)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。