AI-2070S無(wú)紙記錄儀開(kāi)發(fā)應用心得
一、概述：
無(wú)紙記錄儀正處在一個(gè)關(guān)鍵的歷史轉折點(diǎn)。數據采集系統與無(wú)紙記錄儀等無(wú)紙化技術(shù)正在挑戰現有的數據采集方式。針對任務(wù)的記錄儀可以捕捉并顯示工藝流程數據，然后將其保存在電子記錄中，后者可以被導入PC環(huán)境。有關(guān)的批次數據信息可以保存在單一的安全數據文件中，該文件可被存檔并根據要求調出。紙張記錄儀在精度、效率和安全性方面無(wú)法望其項背。
我記得用【有紙記錄儀】是在70、80年采用上自?xún)x一廠(chǎng)生產(chǎn)的氣動(dòng)、電動(dòng)有紙記錄儀，每天一上班巡回檢查給記錄儀裝卷紙加紅、藍墨水，墨水瓶里插根軟塑料管連著(zhù)指針畫(huà)線(xiàn)，手上紅的藍的很難受，后來(lái)設計含墨水的記錄筆。有2、4、6通道，記錄紙存檔，整體費用高。
無(wú)紙記錄儀近十年來(lái)計算機技術(shù)的發(fā)展出現了無(wú)紙記錄儀，近幾年發(fā)展迅猛、應用廣泛、功能強大、應用行業(yè)更多。無(wú)紙記錄儀顯著(zhù)減少用戶(hù)的成本。這些裝置具有固定結構，意味著(zhù)沒(méi)有必要監測或維護的機械部件。此外還無(wú)需額外成本（如添加圖表和筆）。
無(wú)紙記錄儀在不斷發(fā)展，宇電開(kāi)創(chuàng )了采用【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】：即有真彩實(shí)時(shí)曲線(xiàn)顯示，下方儀表亦可同時(shí)顯示數字并保留儀表的操作功能，顯示信息豐富，富有工控產(chǎn)品元素的AI－2070S分體式無(wú)紙記錄儀。
二、無(wú)紙記錄儀的發(fā)展趨勢
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】徹底改變了無(wú)紙記錄儀的結構，進(jìn)入了計算機應用的范疇。
是在A(yíng)I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，單個(gè)儀表故障不影響觸摸屏及其它儀表，觸摸屏故障儀表仍能正常操作使用，即尊重傳統，又貼近潮流，符合“操作集中、危險分散”的工控產(chǎn)品設計要求。
無(wú)紙記錄儀的發(fā)展經(jīng)過(guò)了不平凡的道路，從模擬信號直接接入液晶顯示屏組成：一體化液晶屏儀表，其結構復雜，易受現場(chǎng)干擾，采用工控線(xiàn)路和民用液晶屏這類(lèi)較脆弱復雜的線(xiàn)路設計在一個(gè)機殼內，其安全標準、抗干擾性、溫度范圍等問(wèn)題容易引起質(zhì)量不穩定，一旦故障或因為干擾死機，往往造成多個(gè)回路同時(shí)失控，給現場(chǎng)帶來(lái)災難性后果，宇電現已停產(chǎn)該產(chǎn)品。
【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】集中了傳統無(wú)紙記錄儀的優(yōu)點(diǎn)，提高可靠性高，各測量控制點(diǎn)之間便于掌握、故障隔離，與人機觸摸屏記錄儀之間的故障相互隔離，不會(huì )互相影響及擴散。人機觸摸屏記錄儀故障只影響集中管理與數據記錄的功能，測量點(diǎn)信號仍能保持常規的控制及操作。 【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】觸摸屏記錄儀畫(huà)面上的顯示內容豐富，可同時(shí)顯示測量值、給定值、輸出值及儀表標簽。并可通過(guò)人機觸摸屏記錄儀修改給定值、程序配方及常用參數。
流程圖的加入用生動(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)畫(huà)面，直觀(guān)的展示了工業(yè)現場(chǎng)實(shí)時(shí)數據，從而使得操作員具有十分直觀(guān)的遠程控制。連接AI-3013D5開(kāi)關(guān)量8路繼電器輸出模塊，地址設33號，圖中開(kāi)關(guān)按鈕可控制4臺電機啟停； 高性能的記錄功能，基于個(gè)人計算機系統，在應用低成本無(wú)紙記錄儀的同時(shí)，其性能（記錄密度、可記錄時(shí)間及查找方便）均大大高于各種無(wú)紙紀錄儀。詳細的功能畫(huà)面更趨于人性化。
【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】它的功能超越了傳統的紙張記錄儀以及其他電子數據記錄系統，從而有效地滿(mǎn)足這一重要細分市場(chǎng)的發(fā)展趨勢。
三、創(chuàng )造性地解決問(wèn)題
一條總線(xiàn)連接分散安裝的下位機－AI顯示控制儀表－采集模塊，在現場(chǎng)可觀(guān)測控制顯示儀表溫度、壓力、流量。實(shí)現模擬量、開(kāi)關(guān)量、輸入、輸出。 在實(shí)施過(guò)程中節約了安裝電纜成本，布線(xiàn)方便，安裝空間小，應用范圍廣。貴公司網(wǎng)站有詳細介紹 以上所述各種產(chǎn)品有它自身的生命力，各有各的用途， 觸摸屏監控實(shí)時(shí)顯示、無(wú)紙記錄、遠程監控的超級終端通電就能應用、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分體式，智能化控制器集一體的超級觸摸控制屏，
AI系列顯示控制模塊與真彩人機HMI觸摸屏的組合。采用簡(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。 AI系列顯示控制模塊；按序排列；統一管理； 是有百變的閃亮登場(chǎng)的宇電【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】 上下位機相互獨立、互不干擾、通電就能顯示管理。 系統架構；功能向導；人機互動(dòng)操作觸摸控制【啟停】電機功能的分體式無(wú)紙記錄儀。特點(diǎn)：
1、安裝快捷：通過(guò)RS485通信接口與AI系列儀表、D5/E5系列DIN導軌安裝模塊連接組成具有彩色中文集中顯示及操作的工業(yè)測控系統。
2、測控方便：可選配多種測控功能模塊，包括各種信號的測量及AI人工智能PID調節功能、多段程序控制功能，可3、按需配置、分別購買(mǎi)、自由組合及自由擴充。
4、操作方便全中文觸摸式操作，使用方便，易于學(xué)習，可定制流程圖功能。
5、功能齊全：可選擇保存多條程序曲線(xiàn)及記錄數據加密，流程圖、電量?jì)x表及流量積算儀表功能；也可以連接PLC、變頻器等多種設備，綜合了人機界面與無(wú)紙記錄儀的功能。
6、數據保存： AI分體式無(wú)紙記錄儀：可支持多達4G 的CF卡存儲功能。以1G的CF卡為例，各通道類(lèi)型的無(wú)紙記錄儀可存儲的天數為：(1) 4通道：約1400天；(2) 6通道：約1100天；(3) 8通道：約900天；(4) 12通道：約650天；(5) 16通道：約500天；(6) 32通道：約250天；數據保存按先進(jìn)先出的原則；
7、數據處理：實(shí)時(shí)數據、歷史曲線(xiàn)、報警信息查詢(xún)畫(huà)面：
在【實(shí)時(shí)曲線(xiàn)】【歷史曲線(xiàn)】按通道順序排列1、2、3、4固定組合在一起，直觀(guān)的顯示相關(guān)通道間的變化關(guān)系。點(diǎn)擊【數據框】返回【單條曲線(xiàn)】畫(huà)面，在【實(shí)時(shí)曲線(xiàn)】、【歷史曲線(xiàn)】畫(huà)面點(diǎn)擊【S】或【量程設置】可選擇啟用單條或4條曲線(xiàn)顯示趨勢變化；設置查詢(xún)起始時(shí)間及時(shí)間跨度；不同的曲線(xiàn)量程范圍啟用單條查詢(xún)。通過(guò)【上一頁(yè)】，【下一頁(yè)】的切換組合通道。
查詢(xún)數據設置：在【歷史曲線(xiàn)】右下角 點(diǎn)擊【S】查詢(xún)，顯示當前起始時(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；設置數據查詢(xún)行間隔【6～43200秒】，用于快速抽樣查詢(xún)數據庫中的數據；點(diǎn)擊【確認】按鈕，系統即刻顯示數據報表；
數據處理：數據實(shí)時(shí)自動(dòng)導入CF卡中的，數據報表；在數據記錄儀中，即可以根據客戶(hù)的實(shí)際需要，設置數據的采樣時(shí)間，存儲間隔以及是否保存記錄，是否立即保存數據到U盤(pán)等功能，來(lái)滿(mǎn)足不同的需求。采樣時(shí)間默認為6秒，用戶(hù)可以設定的范圍是：6秒~3600秒；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，保存數據的是加密的數據必須采用專(zhuān)用的宇電PC圖形軟件【宇電無(wú)紙記錄儀圖形軟件】來(lái)閱讀數據、曲線(xiàn)；徹底解決了數據的傳遞。
8、測控儀表：
在電爐行業(yè)溫度升降溫程序控制采用AI-808P程序型人工智能溫控器/調節器，在實(shí)現控制的同時(shí)記錄所有控溫升降，在電爐程序控溫時(shí)在觸摸屏上可顯示雙曲線(xiàn)運行圖、屏內儲存15段升降溫程序、程序圖形重顯；可即時(shí)設置、讀取，上下傳升溫、恒溫、降溫程序配方；無(wú)紙記錄儀曲線(xiàn)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
AI-808P程序型人工智能溫控器/調節器。具備手動(dòng)/自動(dòng)無(wú)擾動(dòng)切換及手動(dòng)自整定功能；具備30+20段程序控制功能，可實(shí)現任意斜率的升、降溫控制，具有跳轉（循環(huán)）、運行、暫停及停止等可編程/可操作命令，并允許在程序的控制運行中隨時(shí)修改程序；采用具備曲線(xiàn)擬合功能的AI人工智能調節算法，能獲得光滑平順的曲線(xiàn)控制效果；可在程序運行中編輯事件輸出功能，配合控制外部設備動(dòng)作；利用SV變送輸出功能可以作為程序發(fā)生器使用；具備測量值啟動(dòng)功能、準備功能及五種停電/開(kāi)機事件處理模式選擇。
支持各種熱電偶、熱電阻、線(xiàn)性電壓、電流、電阻及輻射（紅外）溫度計等，并具備擴充輸入插座安裝特殊輸入規格，并可自定義特殊輸入的非線(xiàn)性校正表格，可外接Cu50銅電阻作為熱電偶冷端補償，0.1級（V8.0版）測量精度，溫漂小于50PPm/℃。
高精度測量與控制溫度、壓力、流量等，盡可能減少能源浪費，并提供長(cháng)達十年的免費保修，實(shí)現客戶(hù)與社會(huì )效益更大化。 除主輸入外的第二路輸入用于外給定或閥門(mén)信號反饋功能，可組成串級或比值調節器等復雜調節系統。
模塊化輸出支持SSR電壓、線(xiàn)性電流（電壓）、繼電器觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)、可控硅無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)、單相、三相可控硅過(guò)零觸發(fā)、單相可控硅移相觸發(fā)輸出即位置比例輸出（直接驅動(dòng)閥門(mén)電機正/反轉）等，控制周期0.24~60秒 具備標準PID、AI人工智能調節APID或MPT等多種調節方式，具有自整定、自學(xué)習功能，無(wú)超調及無(wú)欠調的優(yōu)良控制特性，亦可使用位式控制（ON-OFF）功能。 先進(jìn)的AIBUS通訊協(xié)議：支持RS485或RS232C通訊接口，配合快速通訊技術(shù)能方便組建數千點(diǎn)規模的大、中型計算機控制系統或連接AI系列真彩人機界面觸摸屏/分體式無(wú)紙記錄儀。 支持上限、下限、偏差上限及偏差下限等多種報警功能，并可自由定義4個(gè)報警輸出端口，支持多個(gè)報警信號從同一位置輸出。具備上電免除報警等功能，避免上電報警誤動(dòng)作。 可將測量值（PV）或給定值（SV）變送為標準電流信號輸出，能提供14位高分辯率、0.2級輸出精度及優(yōu)于100ppm/℃溫度漂移性能的電流輸出。 可定義參數查看及修改的權限，及允許用戶(hù)自定義密碼，量身定制符合自己操作習慣的儀表。
由于A(yíng)I控制儀表性能的優(yōu)越與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，電加熱爐自動(dòng)控制系統得到了快速的應用發(fā)展，使電加熱爐的控制數據記錄技術(shù)，產(chǎn)品質(zhì)量更具有飛躍的提高。
四、分體式無(wú)紙記錄儀的設計構思
RS485通訊總線(xiàn)引導了分體式無(wú)紙記錄儀的發(fā)展，計算機軟硬件發(fā)展、組態(tài)軟件的推廣，通訊協(xié)議標準的制訂，RS485通訊總線(xiàn)應用。觸摸屏平板電腦的出現，使系統架構出現了多樣化。新一代【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】通訊總線(xiàn)形式的數字式無(wú)紙記錄儀出現。由于觸摸屏平板電腦發(fā)展飛快，硬件廠(chǎng)商精心設計的嵌入式硬件技術(shù)，微軟的WINCE操作系統，豐富多彩的液晶觸摸屏，系統本身的可靠性得到保證，快速構成高性能的人機界面。【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】操作系統采用WINCE、安裝嵌入式組態(tài)軟件包，自由編輯組態(tài)軟件實(shí)現應用功能。工藝流程的配置及趨勢圖、棒圖、報表、歷史記錄等系統可帶電拔插，無(wú)硬盤(pán)、抗震動(dòng)，系統不會(huì )死機，提高自動(dòng)化系統的穩定性。由于采用新的液晶、觸摸技術(shù)，產(chǎn)品的檔次大大提高。系統憑借其強大的以太網(wǎng)通訊功能，復雜的曲線(xiàn)功能，形象美觀(guān)的人機界面和各種報表功能而得到廣泛應用。宇電開(kāi)創(chuàng )的【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】已成功的應用在電爐、化纖、醫院空調系統。選擇分體式無(wú)紙記錄儀通道數2、4、8、12、16、18、24、32、36人機，在儀表上設置各顯示控制采集模塊儀表的地址號、就能即時(shí)顯示記錄各類(lèi)數據。
由于【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】的設計理念，那所有的測量模塊儀表就應具有各種輸入規格：由于分體式無(wú)紙記錄儀采用的是常規的二次儀表，輸入規格種類(lèi)繁多。傳統的記錄儀功能單一，已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足生產(chǎn)過(guò)程綜合自動(dòng)化的要求。
AI儀表模塊支持多種信號輸入/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；
（1）信號采樣：輸入通道全隔離自定義輸入，可輸入0～10V、0～5V、0～10mA、4～20mA標準信號和PT100、Cu50熱電阻信號以及K、S、B、N、T、E、J、R熱電偶信號。記錄間隔可自由設置。
（2）組態(tài)功能：該記錄儀具有強大的組態(tài)功能，用戶(hù)可對通道信號類(lèi)型、單位、量程、顯示范圍、記錄間隔、報警上下限以及顯示畫(huà)面、歷史追憶、流量累計、PID參數等進(jìn)行設置。圖形化的組態(tài)界面，操作簡(jiǎn)單。
（3）顯示功能：全中文圖形界面，菜單驅動(dòng)，信息直觀(guān)豐富，操作簡(jiǎn)單。主要顯示畫(huà)面：水平趨勢畫(huà)面、棒圖畫(huà)面、數字畫(huà)面（以上畫(huà)面均可1～36通道選擇）、歷史數字趨勢追憶畫(huà)面（單通道或多通道同時(shí)）、多通道流量累計畫(huà)面、組態(tài)畫(huà)面（包括通道設置、顯示設置、流量累計設置、PID參數設置、歷史追憶設置等畫(huà)面）。
（4）存儲功能：采用大容量電子閃存卡作為主要存儲設備（用戶(hù)可選1/2/4G）用戶(hù)可以將任意時(shí)間段內的數據轉存到PC機，然后在PC機上進(jìn)行顯示、分析、打印。
（5）通訊功能：RS-485通訊接口。可遠距離通訊，1～36臺儀表組網(wǎng)。配合上位PC機軟件可實(shí)現遠程監控。
（6）打印功能：提供常用微型打印機接口，打印任意時(shí)間段內數據、趨勢曲線(xiàn)、流量累計值等。
（7）報警功能：記錄各通道的上下限報警，在顯示畫(huà)面實(shí)時(shí)顯示報警信息的同時(shí)儀表輸出報警信號 。
由于A(yíng)I儀表模塊的性能優(yōu)良解決了AI分體式無(wú)紙記錄儀的信號的輸入控制問(wèn)題。
五、市場(chǎng)的需求
【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】是基于智能化儀表、數字化、網(wǎng)絡(luò )化設計思想，采用智能調理、靈巧總線(xiàn)、工業(yè)網(wǎng)絡(luò )、液晶顯示、電子存儲、實(shí)時(shí)控制技術(shù)，實(shí)現數顯、記錄、積算、調節、通訊功能，形成包括數顯表、手操器、調節器、積算儀、無(wú)紙記錄儀、多回路控制器、小型集成控制器等系列化智能儀表，可滿(mǎn)足各行各業(yè)用戶(hù)多層次的需求，具有高性能、高可靠性、低維護量的特點(diǎn)。
是順應市場(chǎng)的需求，為制藥、石化、化工、煉油、冶金、電力、造紙、建材、教學(xué)等行業(yè)企業(yè)提供在線(xiàn)檢測、數據采集、記錄分析、網(wǎng)絡(luò )監控、實(shí)時(shí)控制、集成管理控制系統。
工業(yè)過(guò)程對數據采集、記錄分析、實(shí)時(shí)控制、網(wǎng)絡(luò )監控、集成管理的需求日益廣泛，同時(shí)對無(wú)紙記錄儀等智能儀表的功能設計與性能指標提出了新的要求。主要表現為： 1、工作可靠性穩定性，即環(huán)境適應性，電磁兼容性，現場(chǎng)隔離配電隔離，過(guò)壓過(guò)流保護措施，誤操作誤接線(xiàn)的保護，多級用戶(hù)安全密碼體系等； 2、功能適應性，根據“輸入測量-模糊控制-輸出”模型圖特定時(shí)間周期提供完整的圖表曲線(xiàn)。無(wú)紙記錄儀實(shí)現該工作并提供更多的功能。即對不同行業(yè)不同對象各種功能需求的滿(mǎn)足度，全系列多功能多規格的用戶(hù)選擇自由度與符合度，多功能信號智能調理通用輸入技術(shù)，模擬量輸入輸出與數字量輸入輸出任意混裝自由配置技術(shù)，用戶(hù)需求與功能變化時(shí)的儀表可重配置度，用戶(hù)特殊特規需求的可滿(mǎn)足性與響應及時(shí)性等； 3、網(wǎng)絡(luò )開(kāi)放性，網(wǎng)絡(luò )協(xié)議的標準化與開(kāi)放化，多種網(wǎng)絡(luò )架構、網(wǎng)絡(luò )協(xié)議的支持，大數據量高速實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò )傳輸的支持，多種現場(chǎng)總線(xiàn)或工業(yè)網(wǎng)絡(luò )的支持； 4、管理方便性，即數據提取、數據分析、數據傳遞、數據管理的友好性和開(kāi)放性，工藝流水線(xiàn)在線(xiàn)故障定位、故障恢復記錄、故障報表管理功能。改變或存儲圖表，為方便將來(lái)檢索而對圖表位置編制目錄，若對實(shí)現以上操作所花費的時(shí)間人力成本分析量化則可節約更多的成本。電子數據可以更快捷地存檔，數據分析軟件由于自帶搜索功能而使這一工作大大簡(jiǎn)化。它可使用戶(hù)快速訪(fǎng)問(wèn)到特定時(shí)間或日期的數據點(diǎn)，或對可能的問(wèn)題區域進(jìn)行數據掃描。將圖紙上記錄特定時(shí)間或日期的那部分打開(kāi)，對信息加注，
加密數據轉化成電子表格以方便分析和生成報告。在此過(guò)程中，數據分辨率和時(shí)間可能被丟失。電子數據系統則可以快速、方便地輸入一定量的數據（每一數據都有相應的時(shí)間標記和數值），并且不受紙帶記錄儀分辨率的限制。數據文件一旦被輸入便可進(jìn)行附加的數據分析，如確定統計均值和3西格瑪限制，聚焦單獨數據曲線(xiàn)和進(jìn)行復雜數據比較。將數據導出到一個(gè)單獨的電子數據表格程序，操作員讀取圖表數據，對曲線(xiàn)進(jìn)行插值以確定過(guò)程數據，可保證原始數據文件安全不被修改。
針對一系列基本的溫度、壓力、流量與濕度監測要求例如冶金、熱處理、化工、電力、制藥、造紙、建材、教學(xué)、污水監測應用，【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】它的測量控制功能超越了傳統的無(wú)紙記錄儀以及其他電子數據記錄系統，從而有效地滿(mǎn)足這一重要細分市場(chǎng)的需求。