AI智能儀表的多用途方案
關(guān)鍵詞：平臺化設(shè)計(jì) 智能化 模塊化
自動化儀表行業(yè)分會工作年會于2005年10月26日～28日在張家界市召開,對自動化儀器儀表提出了更高的要求真正掌握關(guān)鍵核心技術(shù)，走自主創(chuàng)新產(chǎn)品之路，通過方案實(shí)施，使產(chǎn)品國產(chǎn)化工作取得突破性進(jìn)展。
會上確定了顯示控制儀表的定位。顯示控制儀表含概了溫度、壓力、流量、物位、機(jī)械量、顯示、調(diào)節(jié)、執(zhí)行器、變送器等物理量輸入與控制。
回顧顯示控制儀表的發(fā)展歷程，現(xiàn)在已經(jīng)演變成智能化產(chǎn)品，應(yīng)用廣泛，已突破了傳統(tǒng)的應(yīng)用范圍，歸納如下。
1． 設(shè)計(jì)規(guī)范化
2． 輸入多樣化
3． 輸出模塊化
以宇電V7.X系列為例：
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(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。有利與批量化生產(chǎn)及提升產(chǎn)品性能/價(jià)格比。
V7.X技術(shù)性能：
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)中自動學(xué)習(xí)和記憶被控對象的部分特征以使效果更優(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)。
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。
產(chǎn)品種類：
調(diào)節(jié)器、流量計(jì)、多路顯示報(bào)警儀、手操器、開關(guān)量輸入/輸出模塊。
宇電AI系列－現(xiàn)場總線型產(chǎn)品
測量功能：
1、精確度高通常為±0.2%
2、輸入阻抗熱電偶等信號＞10MΩ
3、采樣周期0.24S
4、傳感器開路顯示
5、數(shù)字濾波可設(shè)置0－40倍
6、輸入規(guī)格： 支持熱電偶、熱電阻、電壓、標(biāo)準(zhǔn)化電流等多種輸入信號；具體包括以下輸入信號：分度號為K、S、E、J、T、B、N、WRe3-WRe25、WRe5-WRe26；F2輻射高溫溫度計(jì)；Pt100、Cu50共2種熱電阻；0～75mV、0～20mV、 0～60mV、 0～100mV、 0.2～1V、 0～1V、 0～5V、 1～5V、 －20～+20mV、 －100～+100mV、－5～+5V共10種電壓； 0～20mA、 4～20mA、0～10V在MIO安裝I4模塊；0～80Ω、0～400Ω共2種電阻輸入信號
與此同時(shí)，還允許用戶提供Sn=10時(shí)，采用外部分度號擴(kuò)展；用戶使用時(shí)只需將不同類別信號接入不同的輸入端子并在組態(tài)時(shí)輸入相應(yīng)的分度號代號及量程即可；可執(zhí)行編輯擴(kuò)展分度號修正非線性表格功能，使用戶可自行將儀表編輯成能適應(yīng)任何特殊規(guī)格的儀表，或者用來修正用戶特殊傳感器的非線性誤差。
流量輸入：
支持頻率I0模塊0～3200HZ，信號低電平0～1V，高電平3～24V；電壓I3模塊0～5V,1～5V，含24VDC/25mA電源輸出；電流及二線制變送器I4模塊4～20mA，0～20mA、0～10mA，含24VDC/25mA電源輸出；補(bǔ)償功能：壓力I0模塊1～5V，0~5V，電流J4模塊4～20mA，0～20mA，二線制變送器J5模塊含24VDC饋電；溫度輸入熱電阻、熱電偶k、E、J、PT100，電壓0～20mV、20～100mV、0～100mV、0～1V、0.2～1V，電流4～20mA、0～20mA
開關(guān)量模塊：
可采集頻率信號或輸入/輸出10個(gè)通道。
7、輸出功能：供選擇的輸出模塊有34種。每種模塊多具有多種用途，提供了幾十種控制方案如下：
自動控制方案 一、
AI－708/808/708P/808P調(diào)節(jié)器，智能調(diào)節(jié)儀表及程序型的輸出信號規(guī)格：
除兩位或多位調(diào)節(jié)采用接點(diǎn)輸出功能外，常見的有以下輸出信號：0～10mA、4～20mA、0～20mA輸出；0～5V、0～10V、1～5V輸出；繼電器；SSR
輸出方式：
加熱制冷雙輸出；繼電器固態(tài)繼電器時(shí)間比例輸出；單相晶閘管過零觸發(fā)輸出；三相晶閘管過零觸發(fā)輸出；單相晶閘管移相觸發(fā)輸出；三相晶閘管移相觸發(fā)輸出。
閥門控制位置比例輸出；使用雙繼電器開關(guān)分別控制閥門電動機(jī)正反轉(zhuǎn)，并可省去伺服放大器，可引入閥位反饋輸入。
程序調(diào)節(jié)功能 二、
程序表調(diào)節(jié)器可用于按一定時(shí)間規(guī)律自動改變給定值進(jìn)行控制的場合。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，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。
程序發(fā)生器方案 三、
對于有些燒結(jié)爐、隧道窯、電爐群所采用的燒結(jié)的程序是相同的，采用程序發(fā)生器使所有的電爐走相同的曲線，同步運(yùn)行，節(jié)約了投資成本。
串級調(diào)節(jié)方案 四、
通過調(diào)節(jié)器軟件對改變參數(shù)設(shè)置，設(shè)定外給定可用二臺調(diào)節(jié)器構(gòu)成串級或比值調(diào)節(jié)回路；如串級調(diào)節(jié)，它的特點(diǎn)是兩個(gè)調(diào)節(jié)器相串聯(lián)，主調(diào)節(jié)器的輸出作為副調(diào)節(jié)器的給定，適用于時(shí)間常數(shù)及沌滯后較大的對象，如加熱爐、蒸餾塔、鍋爐減溫水的汽溫控制。
流量控制方案 五、
AI－708H/808H流量計(jì)：通過對流量計(jì)的參數(shù)的改變實(shí)現(xiàn)溫壓補(bǔ)償。和批量控制流量。儀表既可以作流量積算儀用（設(shè)置參數(shù)Act=0），也可以作為批量控制器用(參數(shù)Act=1-255時(shí))。做為批量控制器使用時(shí)，有一位累積器專供批量控制用，當(dāng)累積量達(dá)到控制值（SV+FSb）時(shí)，它會使按裝在OUTP位置的繼電器（OP1燈亮）動作，停止加料。
數(shù)據(jù)采集方案 六、
AI-702M/704M/706M多路巡檢顯示報(bào)警儀：作為信號采集模塊，可用作干濕球溫濕度顯示，可設(shè)置任意二路變送4～20mA信號功能、和六路溫度輪流變送4－20mA輸出，支持位式控制，還可采集開關(guān)量信號。
電機(jī)啟停、指令、狀態(tài)方案 七、
AI開關(guān)量模塊可輸入或輸出10個(gè)開關(guān)量信號。配合組態(tài)軟件可遠(yuǎn)程控制電機(jī)的啟停，在計(jì)算機(jī)軟件上，可模擬現(xiàn)場按鈕操作習(xí)慣，啟動、停止；并可采集電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)；還可采集頻率信號。
安裝方式選擇方案 八、
各類AI顯示儀表可按照DIN導(dǎo)軌安裝外殼，新一代D5/E5型DIN導(dǎo)軌外型，其中D5寬度僅22.5mm,可直接用連線連接手持顯示器進(jìn)行編程，使用方便。
具有先進(jìn)的與計(jì)算機(jī)通訊功能，配有專用的軟件，和通用組態(tài)軟件可與計(jì)算機(jī)或觸摸屏連接組建測控系統(tǒng)。
網(wǎng)絡(luò)通信方案與相關(guān)產(chǎn)品的連接方案 九、
AIFCS現(xiàn)場總線型控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了“從控制室到現(xiàn)場設(shè)備的雙向全數(shù)字通訊總線”數(shù)字顯示儀可帶RS-485通信口，與上位計(jì)算機(jī)構(gòu)成數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 。通過RS-485通信口與上位計(jì)算機(jī)101對1通信。與國內(nèi)多家軟件公司合作開發(fā)AI儀表專用版軟件。
公司新近開發(fā)出AIFCS V8.1.0網(wǎng)絡(luò)版軟件，不僅組態(tài)畫面美觀、功能強(qiáng)，還實(shí)現(xiàn)多機(jī)聯(lián)網(wǎng)功能?？膳cPLC通訊，在PLC自由口編寫程序，實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)通訊
同時(shí)開發(fā)了OPC服務(wù)器軟件可與WCC軟件、美國AB公司軟件通訊。
這種類型的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在下層由數(shù)字顯示控制儀表獨(dú)立完成監(jiān)視、控制、報(bào)警等功能，上層由計(jì)算機(jī)完成集中監(jiān)視、操作、遠(yuǎn)程設(shè)定等功能，可以很方便地將系統(tǒng)互聯(lián)并與計(jì)算機(jī)組建成自動測試系統(tǒng)因此系統(tǒng)的可靠性高。這樣就使得儀表的用途和使用范圍大大地?cái)U(kuò)展了， 監(jiān)測點(diǎn)可有數(shù)十點(diǎn)到幾百個(gè)點(diǎn)的系統(tǒng)，無疑是一種較好的選擇。更方便，更快捷自建采集調(diào)節(jié)監(jiān)控系統(tǒng)。
綜上所述，完成中小型項(xiàng)目已達(dá)到了可靠性的保證。再加上外觀的改進(jìn)、穩(wěn)定性的提高，幾乎獨(dú)占國內(nèi)顯示儀表市場。數(shù)字顯示儀發(fā)展良好的態(tài)勢不能不令人鼓舞人心，數(shù)字顯示儀進(jìn)一步開發(fā)新的功能，不斷改進(jìn)產(chǎn)品外觀和提高內(nèi)在技術(shù)含量。進(jìn)入國際市場爭奪一席之地。