AI-2070C分體式無(wú)紙記錄儀在流水線(xiàn)效率監控應用
關(guān)鍵詞：生產(chǎn)流水線(xiàn)【開(kāi)機】【停機】效率監控、AI-2070C分體式無(wú)紙記錄儀
一、概述
當前工廠(chǎng)生產(chǎn)流水線(xiàn)效率監控提到了管理日程上來(lái)了，要求生產(chǎn)企業(yè)對設備的【開(kāi)機】【停機】開(kāi)工率考核如：機械類(lèi)、食品類(lèi)、服裝類(lèi)等，對生產(chǎn)流水線(xiàn)的溫度、壓力、流量工藝參數、報警數據記錄下來(lái)，及時(shí)解決問(wèn)題。但其生產(chǎn)線(xiàn)相對較長(cháng)，管理起來(lái)難度大，如果生產(chǎn)線(xiàn)上某一工位出現問(wèn)題不及時(shí)解決，將會(huì )嚴重影響整條生產(chǎn)線(xiàn)的運作和生產(chǎn)線(xiàn)的生產(chǎn)效率。
目前各生產(chǎn)線(xiàn)在計件管理上，大部分都是采用人工計數，人工抄寫(xiě)溫度、壓力、流量數據，容易出錯，也容易造成數據的丟失，不利于數據的保存、統計、分析，并且浪費大量人力和物力。
為了解決工廠(chǎng)目前存在的生產(chǎn)流水線(xiàn)效率監控這些問(wèn)題采用，新一代真彩人機界面AI-2070C分體式無(wú)紙記錄儀建立一套完善的生產(chǎn)監測系統，采用本公司自主研發(fā)的各類(lèi)測控模塊，傳輸模塊組成，完全解決現場(chǎng)生產(chǎn)線(xiàn)管理的問(wèn)題，提高了生產(chǎn)線(xiàn)的生產(chǎn)效率，實(shí)現智能化、科學(xué)化的管理，整體提高了工廠(chǎng)的管理水平，達到提高生產(chǎn)效率、保證生產(chǎn)質(zhì)量等重要作用。
新一代真彩人機界面AI-2070C分體式無(wú)紙記錄儀，全中文觸摸操作，操作方便，易于學(xué)習。在流程圖中實(shí)時(shí)操作控制，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，全屏顯示各類(lèi)數據。
二、效率監控系統組建
流水線(xiàn)監控采用上位機（真彩人機界面）＋下位機（AI模塊儀表）的結構，總線(xiàn)連接，按地址排列，每臺AI儀表相互獨立運行顯示、互不干擾，通電就能顯示操作；連接RS485通訊線(xiàn)即買(mǎi)即用。
效率監控如：生產(chǎn)線(xiàn)電機控制【啟動(dòng)】、【停止】連接AI-3013D5開(kāi)關(guān)量8路繼電器輸出模塊，地址設33號；生產(chǎn)線(xiàn)電機【開(kāi)停】次數統計：連接AI-3011D5開(kāi)關(guān)量8個(gè)輸入干接點(diǎn)。
工藝測控如：生產(chǎn)線(xiàn)過(guò)程控制包括各類(lèi)溫度、壓力、流量、頻率等信號，也包括人工智能PID調節、流量積算、電量測量等功能，可按需要配置，任意組合。輸入及輸出規格極為豐富，可任選單路或多路顯示報警儀、智能調節器、手操器、流量積算儀或開(kāi)關(guān)量輸入輸出模塊。
AI-2070C分體式無(wú)紙記錄儀和測控儀表可以單獨購買(mǎi)并可自由擴充，每臺記錄儀可選擇2、4、6、8、12、18、24、30、36通道類(lèi)型軟件；自由編輯選擇AI通道硬件型號；可寫(xiě)入設備位號如：【TIC-101】；計量單位【℃】等；參數設置密碼【111】。
系統對測量信號進(jìn)行全隔離采樣、記錄和通訊遠傳，并能夠完成多路繼電器、數字量輸入/輸出控制功能。滿(mǎn)足工業(yè)現場(chǎng)可靠的實(shí)時(shí)性控制和操作簡(jiǎn)便的要求。適應機械設備工作效率監控器應用。
三、效率監控系統功能
新一代真彩人機界面AI2070C分體式無(wú)紙記錄儀監控工廠(chǎng)生產(chǎn)流水線(xiàn)機械設備【開(kāi)機】【停機】效率監控，統計設備的【啟動(dòng)】累計時(shí)間、【開(kāi)機】累計次數記錄；同時(shí)工廠(chǎng)生產(chǎn)流水線(xiàn)機械設備的溫度、壓力、人工智能PID調節；流量積算、電量測量等工藝參數，采用外插2G數據電子盤(pán)保存數據，數據保存按先進(jìn)先出的原則；保存數據達三年以上，提供按年、月、日、時(shí)方式查詢(xún)功能，形成報表數據（見(jiàn)圖）快速有效地對機器的生產(chǎn)效率作出數據統計。操作方式采用全中文化顯示，提供友好的人機界面，方便用戶(hù)使用和操作。
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現場(chǎng)控制設備，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(xiàn)當前工位的設備狀態(tài)統計數據【累計時(shí)間】、【開(kāi)機次數】。生產(chǎn)流水線(xiàn)過(guò)程控制的溫度、壓力、流量及人工智能PID調節工藝參數顯示。
2、實(shí)時(shí)、歷史數據趨勢曲線(xiàn)分析在【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。
3、實(shí)時(shí)的查詢(xún)數據在【報表】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；報警報表；建議時(shí)間跨度盡量短，提高數據查詢(xún)速度。
4、歷史數據集中式管理方式，外插CF卡來(lái)保存數據。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CF卡等功能，轉存數據通過(guò)讀卡器在PC上直接打開(kāi)，數據備份至計算機上，強大的軟件處理功能，按年、按月、按日等時(shí)間段進(jìn)行數據統計查詢(xún)；用【宇電無(wú)紙記錄儀圖形軟件】來(lái)閱讀數據曲線(xiàn)；來(lái)滿(mǎn)足不同的需求。
四、效率監控數據處理
保存在電子閃存卡的數據，用讀卡器在PC上復制數據到PC機用圖形軟件打開(kāi)數據；CF卡內：【AL】數據包是報警報表；【DL】數據包是數據報表；按年/月/日/小時(shí)來(lái)保存數據源文件。保存數據的數據是加密的必須采用專(zhuān)用的宇電PC圖形軟件來(lái)閱讀。
加密數據包PC上閱讀圖形軟件方式：DataLogTool 1.0圖形軟件是專(zhuān)為無(wú)紙記錄儀開(kāi)發(fā)的，一個(gè)可在計算機上運行的工具軟件，其作用是用來(lái)將無(wú)紙記錄儀的加密記錄在CF卡上的數據集中管理，便于用戶(hù)查詢(xún)數據報表，查看歷史曲線(xiàn)，并可以對其進(jìn)行打印的功能。在計算機【開(kāi)始】的程序里有【宇電無(wú)紙記錄儀圖形軟件】幫助文件。點(diǎn)擊【查看報表】按鈕，可以顯示打開(kāi)的記錄數據與報警記錄的文件或是用戶(hù)從CF卡里查詢(xún)到的數據，以報表的形式顯示出來(lái)。
1、查看報表 ： 點(diǎn)擊【查看報表】按鈕，可以顯示打開(kāi)的記錄數據與報警記錄的文件或是用戶(hù)從CF卡里查詢(xún)到的數據，以圖形、報表的形式呈顯出來(lái)。
流水線(xiàn)電機工作效率監控次數曲線(xiàn)圖：打開(kāi)圖形軟件在曲線(xiàn)圖上移動(dòng)鼠標，欄目上顯示開(kāi)機次數。
流水線(xiàn)溫度、壓力、流量工藝數據報表曲線(xiàn)圖：
2、查看曲線(xiàn)：點(diǎn)擊【查看曲線(xiàn)】按鈕，可以顯示在報表中已查詢(xún)到的并以報表方式顯示出來(lái)的數據，以曲線(xiàn)的形式顯示出來(lái)。上圖顯示的曲線(xiàn)可分為幾個(gè)部分的內容：
①曲線(xiàn)圖上面中間部分，顯示的是查詢(xún)的記錄名稱(chēng)；
②緊接著(zhù)是【當前時(shí)間】一欄，表示當前游標線(xiàn)所在的位置的某一時(shí)間點(diǎn)；
③ 對于游標線(xiàn)的操作，用戶(hù)可以用鼠標的左鍵在曲線(xiàn)圖上單擊，也可以使用鍵盤(pán)的左右“<-”“-〉”鍵進(jìn)行操作；
④ 緊接著(zhù)“當前時(shí)間”一欄下面的是顯示用戶(hù)所要曲線(xiàn)的名稱(chēng)，顏色，線(xiàn)型等屬性。在曲線(xiàn)名稱(chēng)的括弧”( )”里面值表示，當前游標線(xiàn)所在的位置的各條曲線(xiàn)的采樣值；
⑤還有一部分就是X軸顯示為時(shí)間軸，Y軸顯示為數值的上下限；
⑥用鼠標左鍵雙擊曲線(xiàn)圖，也可以彈出曲線(xiàn)設置屬性的框；
3、曲線(xiàn)設置：點(diǎn)擊【曲線(xiàn)設置】按鈕，可以根據用戶(hù)的需要自行的定義曲線(xiàn)顯示的屬性；
①選擇所要繪制的曲線(xiàn)數目,可以自由的選擇具體要哪幾條數據；
②設置每條曲線(xiàn)的顏色和線(xiàn)型，先用鼠標左鍵單擊選擇左邊【選擇顯示的曲線(xiàn)】列表中所顯示的曲線(xiàn)，而后在【曲線(xiàn)屬性】中選擇顏色或線(xiàn)型；
③設置圖像顯示屬性：用戶(hù)可以自行的選擇曲線(xiàn)圖像的背景色以及是否顯示XY軸網(wǎng)格線(xiàn)(默認是顯示)；
4、文本編輯功能：可以根據需要更改曲線(xiàn)和報表顯示的通道名稱(chēng)，標題名稱(chēng)以及增加備注等等。此外，您的這些名稱(chēng)的設置以及曲線(xiàn)顯示的屬性設置，還可以以配置文件的方式【保存】，進(jìn)行【導入】和【導出】的操作，使得下一次使用時(shí)不必再重新設定這些屬性。
五、案例說(shuō)明：生產(chǎn)線(xiàn)電機、干燥、噴霧設備效率監控
流水線(xiàn)監測系統主要是實(shí)現對生產(chǎn)流水線(xiàn)各工位的監測功能如：
1、流水線(xiàn)電機控制【啟動(dòng)】、【停止】連接AI-3013D5開(kāi)關(guān)量8路繼電器輸出模塊，地址設33號，電機【開(kāi)停】次數統計：連接AI-3011D5開(kāi)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(lèi)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、調節閥、開(kāi)關(guān)量輸出接點(diǎn)等等
2、離心機【啟動(dòng)】、【停止】連接AI-3013D5開(kāi)關(guān)量8路繼電器輸出模塊，地址設33號，
離心機【開(kāi)停】次數統計：連接AI-3011D5開(kāi)關(guān)量8個(gè)輸入干接點(diǎn)，
離心霧化器的轉速調節：根據多品種物料粘度的不同，采樣變頻無(wú)級調速功能。選用AI-808FX3L1L1S4
3、噴霧造粒機電錘【開(kāi)啟】【停止】連接AI-3013D5開(kāi)關(guān)量8路繼電器輸出模塊，地址設33號，
電錘機【開(kāi)停】次數統計：連接AI-3011D5開(kāi)關(guān)量8個(gè)輸入干接點(diǎn)，
噴霧干燥造粒機過(guò)濾器設立各壓力、壓差檢測報警點(diǎn)選用儀表AI-706MJ4J4J4L1S
4、電機電壓、電流、功率測量：電流、功率測量的監控，儀表型號：AI-601ANX3L5L5S4型交流電流/電壓/功率通用型測量顯示報警儀表；標準型，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輸入，測量精度高達0.2級，主板與強電隔離，支持通訊、變送及報警等功能。支持多達四路報警功能，包括二路上限及二路下限報警，可以獨立輸出也可共用一路繼電器輸出。
7、選型總結采用AI分體式無(wú)紙記錄儀對機械設備工作效率監控，隨時(shí)記錄監控設備的工藝參數，設備工作效率，提供了詳細的數據報表。
六、設備的安裝與調試：
AI-2070C分體式無(wú)紙記錄儀是采用上位機（新一代真彩人機界面）與下位機（AI模塊儀表）總線(xiàn)連接，按地址排列，每臺AI儀表相互獨立運行顯示、互不干擾，通電就能顯示操作；設定每臺儀表的地址號就能正常顯示工作。控制儀表按1、2、3、按序排列；在無(wú)紙記錄儀上直觀(guān)的全屏顯示工業(yè)現場(chǎng)實(shí)時(shí)數據；
生產(chǎn)流水線(xiàn)效率監控
在流程圖上操作員可十分直觀(guān)的遠程控制電機【啟動(dòng)】、【停止】，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；連接AI-3011D5開(kāi)關(guān)量8個(gè)輸入干接點(diǎn)，地址37號，顯示設備運行狀態(tài)，統計【啟動(dòng)】、【停止】次數【圖2】；
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。
流水線(xiàn)溫度、壓力、流量調節
溫度、壓力、流量、人工智能PID調節【圖5】采用AI顯示控制儀表性能：創(chuàng )造性地采用了平臺概念，將專(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、多路巡檢儀及流量積算儀表等等。功能齊全性能穩定，改變儀表內部參數就可實(shí)現多種輸入輸出功能。
儀表的調試AI－808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)。
在使用過(guò)程中AI調節器 結合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。控制設備裝配
儀表自整定方法：
在使用過(guò)程中先要自整定：自整定是讓溫控器執行ON/OFF（位式）控制，經(jīng)2－3次振蕩周期后儀表內部微處理器根據位式控制產(chǎn)生的震蕩，分析其周期、幅度及波形來(lái)自動(dòng)計算出M5、P、T
等控制參數。
系統在不同給定值下整定得出的參數值不完全相同，執行自整定功能前，應先將給定值設置在常用值或是中間值上，如果是程序型儀表請把C01=修改設置在系統使用的設定值上限，再執行啟動(dòng)自整定的操作功能。參數CtI（控制周期）及dF（回差）的設置，對自整定過(guò)程也有影響，一般來(lái)說(shuō)，這2個(gè)參數的設定值越小，理論上自整定參數準確度越高。但dF值如果過(guò)小，則儀表可能因輸入波動(dòng)而在給定值附近引起位式調節的誤動(dòng)作，這樣反而可能整定出徹底錯誤的參數。推薦CtI=0-2，dF=2.0。此外，基于需要學(xué)習的原因，自整定結束后初次使用，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。如果系統是保溫性能好的電爐，給定值應設置在系統使用的上限，再執行啟動(dòng)自整定的操作功能。參數CtI（控制周期）及dF（回差）的設置，對自整定過(guò)程也有影響，一般來(lái)說(shuō)，這2個(gè)參數的設定值越小，理論上自整定參數準確度越高。但dF值如果過(guò)小，則儀表可能因輸入波動(dòng)而在給定值附近引起位式調節的誤動(dòng)作，這樣反而可能整定出徹底錯誤的參數。推薦CtI=0-2，dF=2.0。此外，基于需要學(xué)習的原因，自整定結束后初次使用，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，自整定結束系統就可投入運行。
七、結束語(yǔ)：
生產(chǎn)流水線(xiàn)效率監控AI-2070C分體式無(wú)紙記錄儀主要是實(shí)現對生產(chǎn)流水線(xiàn)各工位的監測功能，完成對生產(chǎn)線(xiàn)各工位【啟】【停】效率的狀態(tài)及生產(chǎn)流水線(xiàn)的過(guò)程控制中的各類(lèi)溫度、壓力、流量、工藝參數信息實(shí)時(shí)監測記錄，所有數據保存在采用外插CF卡2G電子盤(pán)保存數據，以備查詢(xún)當前生產(chǎn)線(xiàn)上的工位狀態(tài)，工藝參數一目了然，將信息提供給管理人員，管理人員能隨時(shí)隨地及時(shí)了解當前狀態(tài)，做出相應的管理措施,從而實(shí)現對整個(gè)生產(chǎn)線(xiàn)的科學(xué)管理，達到提高生產(chǎn)效率、保證生產(chǎn)質(zhì)量等作用。
新一代真彩人機界面AI分體式無(wú)紙記錄儀廣泛應用在化工、冶金、石油、制藥、食品、電爐、恒溫恒濕箱、機械設備配套、試驗室移動(dòng)控制屏、或運用于對包裝、注塑機、紡織機械等機械設備的生產(chǎn)效率監控。此套系統還可用于小型DCS控制系統等諸多行業(yè)中作為操作顯示器。