加熱爐行業(yè)應用AI真彩觸摸屏分體式無(wú)紙記錄儀
一、概述：
加熱爐的種類(lèi)繁多廣泛用于廠(chǎng)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)驗設備恒溫加熱。加熱爐從種類(lèi)上分兩類(lèi)：1、自然對流爐；2、電熱鼓風(fēng)爐；3、試驗室高溫馬弗爐；4、燃氣或電加熱輥道窯爐；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，有效的記錄數據方式是非常必要的。采用有通訊功能的程序溫度調節器或測量?jì)x表，把數據記錄在閃存卡內，這就是新近開(kāi)發(fā)出來(lái)的新一代真彩人機界面AI-2070S/C分體式無(wú)紙記錄儀，上下位機的結構。把調節器與新一代真彩人機界面連接在一起，實(shí)現了調節與記錄相結合的分體式無(wú)紙記錄。投放市場(chǎng)得到了空前應用的高潮，方便實(shí)用，簡(jiǎn)單可行，價(jià)廉物美。隆重推薦給各位。為滿(mǎn)足客戶(hù)的需求請聯(lián)系索取資料。
1、分體式無(wú)紙記錄儀系統優(yōu)點(diǎn)：
新一代真彩人機界面測控系統AI-2070S/C分體式無(wú)紙記錄儀應用領(lǐng)域廣：包括紡織機械、包裝機械、制藥機械、橡膠機械、重工機械、試驗設備檢測設備、電力行業(yè)、暖通空調、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(xiàn)纜設備、軌道交通運輸等幾十個(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控制系統終端顯示。每通道數據刷新時(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，控制單元及數據存儲單元；
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、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(kāi)方、加法、減法、乘法、非線(xiàn)性輸入自定義、流量累積、流量補償運算功能；各種PID精確調節及報警功能；支持開(kāi)關(guān)量輸入、輸出功能；
圖形豐富：顯示實(shí)時(shí)數據、曲線(xiàn)、棒圖、歷史曲線(xiàn)；具備程序配方上載下傳功能、可查巡歷史記錄、報表、報警信息。 1～32通道【數據畫(huà)面】一目了然；【調節儀表】【單條曲線(xiàn)】數據、曲線(xiàn)、【手/自動(dòng)】操作；形象的【棒圖畫(huà)面】高低楚落；分析工藝參數實(shí)時(shí)－歷史可選1～4條曲線(xiàn)組合畫(huà)面變化無(wú)窮；歷史數據報表海量記錄；報警應答報表隨心所欲；流程工藝圖盡收眼底；
程序控制：在顯示屏上顯示雙曲線(xiàn)運行圖、顯示【程序運行時(shí)間進(jìn)程】；可即時(shí)下傳設置讀取、下傳升溫、恒溫、降溫程序配方、程序配方的設置保存、程序圖形重顯、控制操作程序儀表【啟動(dòng)】【停止】【暫停】、在運行狀態(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】指定運行段；及修改儀表控制參數等多種功能；
流程圖：并可制作工藝流程圖，根據電機啟停的常規要求在軟件上已預設8路開(kāi)關(guān)量輸出DO接點(diǎn)，即時(shí)操作按鈕控制電機啟停（配置AI-3013D5型8通道繼電器輸出模塊地址設定33號）；可預定DI模塊采集電機運行狀態(tài)動(dòng)畫(huà)顯示功能；
數據保存： AI分體式無(wú)紙記錄儀：可支持多達2G 的U盤(pán)存儲功能。默認采樣時(shí)間間隔為60000毫秒（1分鐘）；各通道記錄存儲的天數為：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。數據保存按先進(jìn)先出的原則。用戶(hù)也可以隨意設定采樣間隔：采樣間隔1000毫秒（1秒）；以毫秒計算！
數據保存按先進(jìn)先出的原則；數據在PC上直接打開(kāi)；
數據處理：數據實(shí)時(shí)自動(dòng)導入U盤(pán)中的，數據報表；按年/月/日/小時(shí)來(lái)保存數據源文件。 數據保存按先進(jìn)先出的原則，轉存數據點(diǎn)立即保存；數據格式為CSV的EXCEL報表，數據通過(guò)讀卡器在PC上備份數據，
2、有通訊功能AI系列智能溫度調節器特點(diǎn)
選擇性能良好的有通訊功能的調節器是電加熱爐控制的關(guān)鍵。AI系列智能溫度調節器提高了控溫性能，從而獲得快速控溫之效果、達到縮短生產(chǎn)周期，節約能源、提高產(chǎn)品質(zhì)量等目的。使用方便、效果顯著(zhù)、它廣泛取代傳統溫度調節器，使控溫效果更好，節約能源。
AI智能溫度調節器：是控溫系統的核心部分，AI儀表創(chuàng )造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，能實(shí)現比以往封閉式設計產(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，即能適應多種不同功能的過(guò)程儀表控制要求，比如溫控器、調節器、復雜回路調節器及雙回路調節器。它主要由輸入通道、輸出通道、人機對話(huà)通道以及一些外圍電路組成。
PID調節采用的是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優(yōu)化。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)。
使用AI調節器模糊規則 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)欠調的精確調節，性能遠優(yōu)于傳統PID調節器。
二、AI-2070S/C分體式無(wú)紙記錄儀功能：
分體式無(wú)紙記錄儀結構是上位機與下位機結構。
1、上位機：新一代真彩人機界面AI-2070S/C分體式無(wú)紙記錄儀，使用宇電AI系列調節儀表作為測控輸入模塊實(shí)現多通道數字全屏顯示。測控儀表不僅包括各類(lèi)溫度、壓力、等信號，也包括人工智能PID調節、可按需要配置，任意組合；
計算機的操作方式：軟件界面有固定的觸摸按鍵點(diǎn)：開(kāi)機全屏顯示數據畫(huà)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】、【數據報表】、【報警信息】、【數據導出】、【儀表設置】；控制程序的【啟動(dòng)】【暫停】【停止】等固定的操作方法。
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(pán)裝儀表和D5E5型導軌安裝型儀表；
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(huà)、趨勢曲線(xiàn)、調節棒圖等。具有操作控制、狀態(tài)監控、數據存儲、報表打印、無(wú)紙記錄儀通過(guò)網(wǎng)絡(luò )RS485通訊與計算機組建監控系統，每通道數據刷新時(shí)間50毫秒；
新一代真彩人機界面AI-2070S/C分體式無(wú)紙記錄儀的流程圖上實(shí)現溫度、壓力、流量、顯示控制；提供豐富多彩的工藝流程圖，顯示當前設備位置、狀態(tài)、通過(guò)觸摸按鈕切換，點(diǎn)擊啟動(dòng)按鈕使電機運行、坩堝上下平移、爐門(mén)開(kāi)關(guān)。燃燒控制。同時(shí)將所有的數據記錄在CF卡、U盤(pán)中，打印曲線(xiàn)報表；
2、下位機：溫度調節器根據測量值和設定值進(jìn)行程序PID調節，控制可控硅來(lái)調節電加熱爐，進(jìn)而保證爐內溫度的穩定。
新一代真彩人機界面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溫度調節器配合使用。在電爐程序控溫時(shí)在人機觸摸屏上可顯示雙曲線(xiàn)運行圖；
在屏上控制操作程序儀表【啟動(dòng)】【停止】【暫停】、在運行狀態(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】，指定運行段；及修改儀表控制參數等多種功能；追憶記錄的溫度曲線(xiàn)數據。數據報表、報警報表的打印。
3、實(shí)時(shí)數據、歷史曲線(xiàn)、報警信息查詢(xún)畫(huà)面：
AI總線(xiàn)式無(wú)紙記錄儀外插U盤(pán)卡來(lái)保存數據；隨時(shí)拔插！標配2G的U盤(pán)保存數據。
數據可通過(guò)U盤(pán)復制到PC上用CSV的Excel數據文件，數據報表是按年/月/日/小時(shí)來(lái)保存數據源文件。在計算機上直接用Excel報表打開(kāi)查看。
在該畫(huà)面上可以查詢(xún)參與實(shí)際控制的歷史溫度，分別記錄通道的溫度數據。在垂直軸上所標注數值為溫度值，水平軸上所標注數值為時(shí)刻值。在查詢(xún)時(shí)可以按時(shí)間前移或時(shí)間后移 進(jìn)行前后時(shí)間段溫度數據的查詢(xún)，也可以按查詢(xún)歷史曲線(xiàn)后直接輸入時(shí)間段數據進(jìn)行查詢(xún)。報警履歷畫(huà)面記錄電爐的相關(guān)歷史報警內容。觸摸屏顯示是當前的起始時(shí)間，修改查詢(xún)的起始時(shí)間：年/月/日/時(shí)/分/秒；修改時(shí)間跨度：時(shí)/分/秒設置；點(diǎn)擊【確認】按鈕，系統即刻顯示歷史曲線(xiàn)、數據報表；報警報表；建議時(shí)間跨度盡量短，提高數據查詢(xún)速度。
AI分體式無(wú)紙記錄儀，【數據導出】可根據客戶(hù)的實(shí)際需要，設置數據的【采樣時(shí)間】，導出【時(shí)間間隔】設置，或【立即導出】，到U盤(pán)中的功能。或【自定義】文件名來(lái)導出單獨功能，來(lái)滿(mǎn)足不同的需求。
數據報表文件導出有【自動(dòng)導出】、【立即導出】；設置、【自定義文件名手動(dòng)導出】的方式；導出文件的大小可自由設定如：1小時(shí)、2小時(shí)、3小時(shí)、8小時(shí)。 顯示剩余【內存空間 】
歷史數據、報警查詢(xún)、查詢(xún)打印設歷史數據曲線(xiàn)的【起始時(shí)間】、【結束時(shí)間】；顯示歷史數據曲線(xiàn)；同時(shí)訂購微型打印機，才有打印功能。
四、新一代真彩人機界面配用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，由于采用模塊化結構，為電爐控制柜設計帶來(lái)前所未有的方便。實(shí)現程序升降溫控制；硅鉬棒采用分段功率限制；多區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)零可控硅調功模塊。AIJK系列是應用了單片機技術(shù)的智能化三相移相觸發(fā)及周波過(guò)零兩用觸發(fā)器，功能強大且可靠性高，能適應各種電爐絲、硅碳棒及負載采用變壓器降壓的硅鉬棒。鎢絲等各種類(lèi)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(xiàn)的編排：
在新一代真彩人機界面AI-2070S/C分體式無(wú)紙記錄儀上可對AI程序儀表的程序曲線(xiàn)的編排；程序表調節器可用于按一定時(shí)間規律自動(dòng)改變給定值進(jìn)行控制的場(chǎng)合。型號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，可設置任意大小的給定值升、降斜率；具有跳轉（目標段只限于前30段）、運行、暫停及停止等可編程/可操作命令，可在程序控制運行中修改程序；具有二路事件輸出功能。可通過(guò)報警輸出控制其他設備聯(lián)鎖動(dòng)作如：警燈、風(fēng)機、報警，進(jìn)一步提高設備自動(dòng)化能力；具有停電處理模式、測量值啟動(dòng)功能及準備功能，使程序執行更有效率及更完善。
3、可控硅的選擇：
根據負載接線(xiàn)方式的不同：星型三相四線(xiàn)制結構負載采用雙向可控硅（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(xiàn)制或三角型三相三線(xiàn)制結構負載采用單相可控硅＋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。功率的大小對保護可控硅有著(zhù)很重要的作用。可控硅的電流簡(jiǎn)單計算方法：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；對于大容量的負載建議乘3.5倍。
五、結束語(yǔ)：
宇電可控硅電爐控制柜AI系列儀表具備優(yōu)良的測量和控制性能，由于采用模塊化結構，為電爐控制柜設計帶來(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(zhù)電氣控制技術(shù)的發(fā)展，電加熱爐自動(dòng)控制系統得到了快速的發(fā)展，新一代真彩人機界面分體式無(wú)紙記錄儀的功能不斷提高，控制系統都得到了很好應用和發(fā)展，使電加熱爐的控制技術(shù)更具有飛躍的提高。