AI-2070C分體式無紙記錄儀在流水線效率監(jiān)控應(yīng)用
關(guān)鍵詞：生產(chǎn)流水線【開機(jī)】【停機(jī)】效率監(jiān)控、AI-2070C分體式無紙記錄儀
一、概述
當(dāng)前工廠生產(chǎn)流水線效率監(jiān)控提到了管理日程上來了，要求生產(chǎn)企業(yè)對(duì)設(shè)備的【開機(jī)】【停機(jī)】開工率考核如：機(jī)械類、食品類、服裝類等，對(duì)生產(chǎn)流水線的溫度、壓力、流量工藝參數(shù)、報(bào)警數(shù)據(jù)記錄下來，及時(shí)解決問題。但其生產(chǎn)線相對(duì)較長(zhǎng)，管理起來難度大，如果生產(chǎn)線上某一工位出現(xiàn)問題不及時(shí)解決，將會(huì)嚴(yán)重影響整條生產(chǎn)線的運(yùn)作和生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率。
目前各生產(chǎn)線在計(jì)件管理上，大部分都是采用人工計(jì)數(shù)，人工抄寫溫度、壓力、流量數(shù)據(jù)，容易出錯(cuò)，也容易造成數(shù)據(jù)的丟失，不利于數(shù)據(jù)的保存、統(tǒng)計(jì)、分析，并且浪費(fèi)大量人力和物力。
為了解決工廠目前存在的生產(chǎn)流水線效率監(jiān)控這些問題采用，新一代真彩人機(jī)界面AI-2070C分體式無紙記錄儀建立一套完善的生產(chǎn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，采用本公司自主研發(fā)的各類測(cè)控模塊，傳輸模塊組成，完全解決現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)線管理的問題，提高了生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)智能化、科學(xué)化的管理，整體提高了工廠的管理水平，達(dá)到提高生產(chǎn)效率、保證生產(chǎn)質(zhì)量等重要作用。
新一代真彩人機(jī)界面AI-2070C分體式無紙記錄儀，全中文觸摸操作，操作方便，易于學(xué)習(xí)。在流程圖中實(shí)時(shí)操作控制，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，全屏顯示各類數(shù)據(jù)。
二、效率監(jiān)控系統(tǒng)組建
流水線監(jiān)控采用上位機(jī)（真彩人機(jī)界面）＋下位機(jī)（AI模塊儀表）的結(jié)構(gòu)，總線連接，按地址排列，每臺(tái)AI儀表相互獨(dú)立運(yùn)行顯示、互不干擾，通電就能顯示操作；連接RS485通訊線即買即用。
效率監(jiān)控如：生產(chǎn)線電機(jī)控制【啟動(dòng)】、【停止】連接AI-3013D5開關(guān)量8路繼電器輸出模塊，地址設(shè)33號(hào)；生產(chǎn)線電機(jī)【開停】次數(shù)統(tǒng)計(jì)：連接AI-3011D5開關(guān)量8個(gè)輸入干接點(diǎn)。
工藝測(cè)控如：生產(chǎn)線過程控制包括各類溫度、壓力、流量、頻率等信號(hào)，也包括人工智能PID調(diào)節(jié)、流量積算、電量測(cè)量等功能，可按需要配置，任意組合。輸入及輸出規(guī)格極為豐富，可任選單路或多路顯示報(bào)警儀、智能調(diào)節(jié)器、手操器、流量積算儀或開關(guān)量輸入輸出模塊。
AI-2070C分體式無紙記錄儀和測(cè)控儀表可以單獨(dú)購(gòu)買并可自由擴(kuò)充，每臺(tái)記錄儀可選擇2、4、6、8、12、18、24、30、36通道類型軟件；自由編輯選擇AI通道硬件型號(hào)；可寫入設(shè)備位號(hào)如：【TIC-101】；計(jì)量單位【℃】等；參數(shù)設(shè)置密碼【111】。
系統(tǒng)對(duì)測(cè)量信號(hào)進(jìn)行全隔離采樣、記錄和通訊遠(yuǎn)傳，并能夠完成多路繼電器、數(shù)字量輸入/輸出控制功能。滿足工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)可靠的實(shí)時(shí)性控制和操作簡(jiǎn)便的要求。適應(yīng)機(jī)械設(shè)備工作效率監(jiān)控器應(yīng)用。
三、效率監(jiān)控系統(tǒng)功能
新一代真彩人機(jī)界面AI2070C分體式無紙記錄儀監(jiān)控工廠生產(chǎn)流水線機(jī)械設(shè)備【開機(jī)】【停機(jī)】效率監(jiān)控，統(tǒng)計(jì)設(shè)備的【啟動(dòng)】累計(jì)時(shí)間、【開機(jī)】累計(jì)次數(shù)記錄；同時(shí)工廠生產(chǎn)流水線機(jī)械設(shè)備的溫度、壓力、人工智能PID調(diào)節(jié)；流量積算、電量測(cè)量等工藝參數(shù)，采用外插2G數(shù)據(jù)電子盤保存數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)保存按先進(jìn)先出的原則；保存數(shù)據(jù)達(dá)三年以上，提供按年、月、日、時(shí)方式查詢功能，形成報(bào)表數(shù)據(jù)（見圖）快速有效地對(duì)機(jī)器的生產(chǎn)效率作出數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。操作方式采用全中文化顯示，提供友好的人機(jī)界面，方便用戶使用和操作。
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)字全屏顯示現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備，可按需要配置，任意組合。
主要有如下功能：
1、 實(shí)時(shí)的生產(chǎn)線當(dāng)前工位的設(shè)備狀態(tài)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)【累計(jì)時(shí)間】、【開機(jī)次數(shù)】。生產(chǎn)流水線過程控制的溫度、壓力、流量及人工智能PID調(diào)節(jié)工藝參數(shù)顯示。
2、實(shí)時(shí)、歷史數(shù)據(jù)趨勢(shì)曲線分析在【實(shí)時(shí)曲線】【歷史曲線】按通道順序排列1、2、3、4固定組合在一起，直觀的顯示相關(guān)通道間的變化關(guān)系。點(diǎn)擊【數(shù)據(jù)框】返回【單條曲線】畫面，在【實(shí)時(shí)曲線】、【歷史曲線】畫面點(diǎn)擊【S】或【量程設(shè)置】可選擇啟用單條或4條曲線顯示趨勢(shì)變化；設(shè)置查詢起始時(shí)間及時(shí)間跨度；不同的曲線量程范圍啟用單條查詢。通過【上一頁】，【下一頁】的切換組合通道。
3、實(shí)時(shí)的查詢數(shù)據(jù)在【報(bào)表】右下角 點(diǎn)擊【S】查詢，顯示當(dāng)前起始時(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；設(shè)置數(shù)據(jù)查詢行間隔【6～43200秒】，用于快速抽樣查詢數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)；點(diǎn)擊【確認(rèn)】按鈕，系統(tǒng)即刻顯示數(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。
4、歷史數(shù)據(jù)集中式管理方式，外插CF卡來保存數(shù)據(jù)?？梢愿鶕?jù)客戶的實(shí)際需要，設(shè)置數(shù)據(jù)的采樣時(shí)間，存儲(chǔ)間隔以及是否保存記錄，是否立即保存數(shù)據(jù)到CF卡等功能，轉(zhuǎn)存數(shù)據(jù)通過讀卡器在PC上直接打開，數(shù)據(jù)備份至計(jì)算機(jī)上，強(qiáng)大的軟件處理功能，按年、按月、按日等時(shí)間段進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)查詢；用【宇電無紙記錄儀圖形軟件】來閱讀數(shù)據(jù)曲線；來滿足不同的需求。
四、效率監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)處理
保存在電子閃存卡的數(shù)據(jù)，用讀卡器在PC上復(fù)制數(shù)據(jù)到PC機(jī)用圖形軟件打開數(shù)據(jù)；CF卡內(nèi)：【AL】數(shù)據(jù)包是報(bào)警報(bào)表；【DL】數(shù)據(jù)包是數(shù)據(jù)報(bào)表；按年/月/日/小時(shí)來保存數(shù)據(jù)源文件。保存數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)是加密的必須采用專用的宇電PC圖形軟件來閱讀。
加密數(shù)據(jù)包PC上閱讀圖形軟件方式：DataLogTool 1.0圖形軟件是專為無紙記錄儀開發(fā)的，一個(gè)可在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的工具軟件，其作用是用來將無紙記錄儀的加密記錄在CF卡上的數(shù)據(jù)集中管理，便于用戶查詢數(shù)據(jù)報(bào)表，查看歷史曲線，并可以對(duì)其進(jìn)行打印的功能。在計(jì)算機(jī)【開始】的程序里有【宇電無紙記錄儀圖形軟件】幫助文件。點(diǎn)擊【查看報(bào)表】按鈕，可以顯示打開的記錄數(shù)據(jù)與報(bào)警記錄的文件或是用戶從CF卡里查詢到的數(shù)據(jù)，以報(bào)表的形式顯示出來。
1、查看報(bào)表 ： 點(diǎn)擊【查看報(bào)表】按鈕，可以顯示打開的記錄數(shù)據(jù)與報(bào)警記錄的文件或是用戶從CF卡里查詢到的數(shù)據(jù)，以圖形、報(bào)表的形式呈顯出來。
流水線電機(jī)工作效率監(jiān)控次數(shù)曲線圖：打開圖形軟件在曲線圖上移動(dòng)鼠標(biāo)，欄目上顯示開機(jī)次數(shù)。
流水線溫度、壓力、流量工藝數(shù)據(jù)報(bào)表曲線圖：
2、查看曲線：點(diǎn)擊【查看曲線】按鈕，可以顯示在報(bào)表中已查詢到的并以報(bào)表方式顯示出來的數(shù)據(jù)，以曲線的形式顯示出來。上圖顯示的曲線可分為幾個(gè)部分的內(nèi)容：
①曲線圖上面中間部分，顯示的是查詢的記錄名稱；
②緊接著是【當(dāng)前時(shí)間】一欄，表示當(dāng)前游標(biāo)線所在的位置的某一時(shí)間點(diǎn)；
③ 對(duì)于游標(biāo)線的操作，用戶可以用鼠標(biāo)的左鍵在曲線圖上單擊，也可以使用鍵盤的左右“<-”“-〉”鍵進(jìn)行操作；
④ 緊接著“當(dāng)前時(shí)間”一欄下面的是顯示用戶所要曲線的名稱，顏色，線型等屬性。在曲線名稱的括弧”( )”里面值表示，當(dāng)前游標(biāo)線所在的位置的各條曲線的采樣值；
⑤還有一部分就是X軸顯示為時(shí)間軸，Y軸顯示為數(shù)值的上下限；
⑥用鼠標(biāo)左鍵雙擊曲線圖，也可以彈出曲線設(shè)置屬性的框；
3、曲線設(shè)置：點(diǎn)擊【曲線設(shè)置】按鈕，可以根據(jù)用戶的需要自行的定義曲線顯示的屬性；
①選擇所要繪制的曲線數(shù)目,可以自由的選擇具體要哪幾條數(shù)據(jù)；
②設(shè)置每條曲線的顏色和線型，先用鼠標(biāo)左鍵單擊選擇左邊【選擇顯示的曲線】列表中所顯示的曲線，而后在【曲線屬性】中選擇顏色或線型；
③設(shè)置圖像顯示屬性：用戶可以自行的選擇曲線圖像的背景色以及是否顯示XY軸網(wǎng)格線(默認(rèn)是顯示)；
4、文本編輯功能：可以根據(jù)需要更改曲線和報(bào)表顯示的通道名稱，標(biāo)題名稱以及增加備注等等。此外，您的這些名稱的設(shè)置以及曲線顯示的屬性設(shè)置，還可以以配置文件的方式【保存】，進(jìn)行【導(dǎo)入】和【導(dǎo)出】的操作，使得下一次使用時(shí)不必再重新設(shè)定這些屬性。
五、案例說明：生產(chǎn)線電機(jī)、干燥、噴霧設(shè)備效率監(jiān)控
流水線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要是實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)流水線各工位的監(jiān)測(cè)功能如：
1、流水線電機(jī)控制【啟動(dòng)】、【停止】連接AI-3013D5開關(guān)量8路繼電器輸出模塊，地址設(shè)33號(hào)，電機(jī)【開?！看螖?shù)統(tǒng)計(jì)：連接AI-3011D5開關(guān)量8個(gè)輸入干接點(diǎn)，
溫度自控，選用儀表AI-808X3L1L1S4；更換各類控制輸出模塊可以控制：交流接觸器、固態(tài)繼電器、可控硅、變頻器、電磁閥、調(diào)節(jié)閥、開關(guān)量輸出接點(diǎn)等等
2、離心機(jī)【啟動(dòng)】、【停止】連接AI-3013D5開關(guān)量8路繼電器輸出模塊，地址設(shè)33號(hào)，
離心機(jī)【開?！看螖?shù)統(tǒng)計(jì)：連接AI-3011D5開關(guān)量8個(gè)輸入干接點(diǎn)，
離心霧化器的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)：根據(jù)多品種物料粘度的不同，采樣變頻無級(jí)調(diào)速功能。選用AI-808FX3L1L1S4
3、噴霧造粒機(jī)電錘【開啟】【停止】連接AI-3013D5開關(guān)量8路繼電器輸出模塊，地址設(shè)33號(hào)，
電錘機(jī)【開?！看螖?shù)統(tǒng)計(jì)：連接AI-3011D5開關(guān)量8個(gè)輸入干接點(diǎn)，
噴霧干燥造粒機(jī)過濾器設(shè)立各壓力、壓差檢測(cè)報(bào)警點(diǎn)選用儀表AI-706MJ4J4J4L1S
4、電機(jī)電壓、電流、功率測(cè)量：電流、功率測(cè)量的監(jiān)控，儀表型號(hào)：AI-601ANX3L5L5S4型交流電流/電壓/功率通用型測(cè)量顯示報(bào)警儀表；標(biāo)準(zhǔn)型，輸入電壓0~500VAC，電流0~5A具備采用互感器隔離的一路交流電壓及一路交流電流信號(hào)輸入，測(cè)量精度高達(dá)0.2級(jí)，主板與強(qiáng)電隔離，支持通訊、變送及報(bào)警等功能。支持多達(dá)四路報(bào)警功能，包括二路上限及二路下限報(bào)警，可以獨(dú)立輸出也可共用一路繼電器輸出。
7、選型總結(jié)采用AI分體式無紙記錄儀對(duì)機(jī)械設(shè)備工作效率監(jiān)控，隨時(shí)記錄監(jiān)控設(shè)備的工藝參數(shù)，設(shè)備工作效率，提供了詳細(xì)的數(shù)據(jù)報(bào)表。
六、設(shè)備的安裝與調(diào)試：
AI-2070C分體式無紙記錄儀是采用上位機(jī)（新一代真彩人機(jī)界面）與下位機(jī)（AI模塊儀表）總線連接，按地址排列，每臺(tái)AI儀表相互獨(dú)立運(yùn)行顯示、互不干擾，通電就能顯示操作；設(shè)定每臺(tái)儀表的地址號(hào)就能正常顯示工作?？刂苾x表按1、2、3、按序排列；在無紙記錄儀上直觀的全屏顯示工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；
生產(chǎn)流水線效率監(jiān)控
在流程圖上操作員可十分直觀的遠(yuǎn)程控制電機(jī)【啟動(dòng)】、【停止】，連接AI-3013D5開關(guān)量8路繼電器輸出模塊，地址設(shè)33號(hào)，圖中開關(guān)按鈕可控制4臺(tái)電機(jī)啟停；連接AI-3011D5開關(guān)量8個(gè)輸入干接點(diǎn)，地址37號(hào)，顯示設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，統(tǒng)計(jì)【啟動(dòng)】、【停止】次數(shù)【圖2】；
用生動(dòng)形象的圖形畫面來描述現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)工藝流程，是整個(gè)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的縮影。它不僅僅是一個(gè)畫面，直觀的展示了工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，從而使得操作員具有十分直觀的遠(yuǎn)程控制。
流水線溫度、壓力、流量調(diào)節(jié)
溫度、壓力、流量、人工智能PID調(diào)節(jié)【圖5】采用AI顯示控制儀表性能：創(chuàng)造性地采用了平臺(tái)概念，將專業(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、多路巡檢儀及流量積算儀表等等。功能齊全性能穩(wěn)定，改變儀表內(nèi)部參數(shù)就可實(shí)現(xiàn)多種輸入輸出功能。
儀表的調(diào)試AI－808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)。
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)的精確調(diào)節(jié)，性能遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)PID調(diào)節(jié)器?？刂圃O(shè)備裝配
儀表自整定方法：
在使用過程中先要自整定：自整定是讓溫控器執(zhí)行ON/OFF（位式）控制，經(jīng)2－3次振蕩周期后儀表內(nèi)部微處理器根據(jù)位式控制產(chǎn)生的震蕩，分析其周期、幅度及波形來自動(dòng)計(jì)算出M5、P、T
等控制參數(shù)。
系統(tǒng)在不同給定值下整定得出的參數(shù)值不完全相同，執(zhí)行自整定功能前，應(yīng)先將給定值設(shè)置在常用值或是中間值上，如果是程序型儀表請(qǐng)把C01=修改設(shè)置在系統(tǒng)使用的設(shè)定值上限，再執(zhí)行啟動(dòng)自整定的操作功能。參數(shù)CtI（控制周期）及dF（回差）的設(shè)置，對(duì)自整定過程也有影響，一般來說，這2個(gè)參數(shù)的設(shè)定值越小，理論上自整定參數(shù)準(zhǔn)確度越高。但dF值如果過小，則儀表可能因輸入波動(dòng)而在給定值附近引起位式調(diào)節(jié)的誤動(dòng)作，這樣反而可能整定出徹底錯(cuò)誤的參數(shù)。推薦CtI=0-2，dF=2.0。此外，基于需要學(xué)習(xí)的原因，自整定結(jié)束后初次使用，控制效果可能一般，需要使用一段時(shí)間（一般與自整定需要的時(shí)間相同）后方可獲得更佳效果。如果系統(tǒng)是保溫性能好的電爐，給定值應(yīng)設(shè)置在系統(tǒng)使用的上限，再執(zhí)行啟動(dòng)自整定的操作功能。參數(shù)CtI（控制周期）及dF（回差）的設(shè)置，對(duì)自整定過程也有影響，一般來說，這2個(gè)參數(shù)的設(shè)定值越小，理論上自整定參數(shù)準(zhǔn)確度越高。但dF值如果過小，則儀表可能因輸入波動(dòng)而在給定值附近引起位式調(diào)節(jié)的誤動(dòng)作，這樣反而可能整定出徹底錯(cuò)誤的參數(shù)。推薦CtI=0-2，dF=2.0。此外，基于需要學(xué)習(xí)的原因，自整定結(jié)束后初次使用，控制效果可能一般，需要使用一段時(shí)間（一般與自整定需要的時(shí)間相同）后方可獲得更佳效果，自整定結(jié)束系統(tǒng)就可投入運(yùn)行。
七、結(jié)束語：
生產(chǎn)流水線效率監(jiān)控AI-2070C分體式無紙記錄儀主要是實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)流水線各工位的監(jiān)測(cè)功能，完成對(duì)生產(chǎn)線各工位【啟】【?！啃实臓顟B(tài)及生產(chǎn)流水線的過程控制中的各類溫度、壓力、流量、工藝參數(shù)信息實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)記錄，所有數(shù)據(jù)保存在采用外插CF卡2G電子盤保存數(shù)據(jù)，以備查詢當(dāng)前生產(chǎn)線上的工位狀態(tài)，工藝參數(shù)一目了然，將信息提供給管理人員，管理人員能隨時(shí)隨地及時(shí)了解當(dāng)前狀態(tài)，做出相應(yīng)的管理措施,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)線的科學(xué)管理，達(dá)到提高生產(chǎn)效率、保證生產(chǎn)質(zhì)量等作用。
新一代真彩人機(jī)界面AI分體式無紙記錄儀廣泛應(yīng)用在化工、冶金、石油、制藥、食品、電爐、恒溫恒濕箱、機(jī)械設(shè)備配套、試驗(yàn)室移動(dòng)控制屏、或運(yùn)用于對(duì)包裝、注塑機(jī)、紡織機(jī)械等機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)效率監(jiān)控。此套系統(tǒng)還可用于小型DCS控制系統(tǒng)等諸多行業(yè)中作為操作顯示器。