AI智能儀表的多用途方案
關(guān)鍵詞：平臺化設計 智能化 模塊化
自動(dòng)化儀表行業(yè)分會(huì )工作年會(huì )于2005年10月26日～28日在張家界市召開(kāi),對自動(dòng)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(guò)方案實(shí)施，使產(chǎn)品國產(chǎn)化工作取得突破性進(jìn)展。
會(huì )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、機械量、顯示、調節、執行器、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，現在已經(jīng)演變成智能化產(chǎn)品，應用廣泛，已突破了傳統的應用范圍，歸納如下。
1． 設計規范化
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(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。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更優(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。
產(chǎn)品種類(lèi)：
調節器、流量計、多路顯示報警儀、手操器、開(kāi)關(guān)量輸入/輸出模塊。
宇電AI系列－現場(chǎng)總線(xiàn)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(kāi)路顯示
5、數字濾波可設置0－40倍
6、輸入規格： 支持熱電偶、熱電阻、電壓、標準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；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(hù)提供Sn=10時(shí)，采用外部分度號擴展；用戶(hù)使用時(shí)只需將不同類(lèi)別信號接入不同的輸入端子并在組態(tài)時(shí)輸入相應的分度號代號及量程即可；可執行編輯擴展分度號修正非線(xiàn)性表格功能，使用戶(hù)可自行將儀表編輯成能適應任何特殊規格的儀表，或者用來(lái)修正用戶(hù)特殊傳感器的非線(xiàn)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(xiàn)制變送器I4模塊4～20mA，0～20mA、0～10mA，含24VDC/25mA電源輸出；補償功能：壓力I0模塊1～5V，0~5V，電流J4模塊4～20mA，0～20mA，二線(xiàn)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(kāi)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(dòng)控制方案 一、
AI－708/808/708P/808P調節器，智能調節儀表及程序型的輸出信號規格：
除兩位或多位調節采用接點(diǎn)輸出功能外，常見(jiàn)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(guò)零觸發(fā)輸出；三相晶閘管過(guò)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(mén)控制位置比例輸出；使用雙繼電器開(kāi)關(guān)分別控制閥門(mén)電動(dòng)機正反轉，并可省去伺服放大器，可引入閥位反饋輸入。
程序調節功能 二、
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。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，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。
程序發(fā)生器方案 三、
對于有些燒結爐、隧道窯、電爐群所采用的燒結的程序是相同的，采用程序發(fā)生器使所有的電爐走相同的曲線(xiàn)，同步運行，節約了投資成本。
串級調節方案 四、
通過(guò)調節器軟件對改變參數設置，設定外給定可用二臺調節器構成串級或比值調節回路；如串級調節，它的特點(diǎn)是兩個(gè)調節器相串聯(lián)，主調節器的輸出作為副調節器的給定，適用于時(shí)間常數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：通過(guò)對流量計的參數的改變實(shí)現溫壓補償。和批量控制流量。儀表既可以作流量積算儀用（設置參數Act=0），也可以作為批量控制器用(參數Act=1-255時(shí))。做為批量控制器使用時(shí)，有一位累積器專(zhuān)供批量控制用，當累積量達到控制值（SV+FSb）時(shí)，它會(huì )使按裝在OUTP位置的繼電器（OP1燈亮）動(dòng)作，停止加料。
數據采集方案 六、
AI-702M/704M/706M多路巡檢顯示報警儀：作為信號采集模塊，可用作干濕球溫濕度顯示，可設置任意二路變送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(kāi)關(guān)量信號。
電機啟停、指令、狀態(tài)方案 七、
AI開(kāi)關(guān)量模塊可輸入或輸出10個(gè)開(kāi)關(guān)量信號。配合組態(tài)軟件可遠程控制電機的啟停，在計算機軟件上，可模擬現場(chǎng)按鈕操作習慣，啟動(dòng)、停止；并可采集電機運行狀態(tài)；還可采集頻率信號。
安裝方式選擇方案 八、
各類(lèi)AI顯示儀表可按照DIN導軌安裝外殼，新一代D5/E5型DIN導軌外型，其中D5寬度僅22.5mm,可直接用連線(xiàn)連接手持顯示器進(jìn)行編程，使用方便。
具有先進(jìn)的與計算機通訊功能，配有專(zhuān)用的軟件，和通用組態(tài)軟件可與計算機或觸摸屏連接組建測控系統。
網(wǎng)絡(luò )通信方案與相關(guān)產(chǎn)品的連接方案 九、
AIFCS現場(chǎng)總線(xiàn)型控制系統實(shí)現了“從控制室到現場(chǎng)設備的雙向全數字通訊總線(xiàn)”數字顯示儀可帶RS-485通信口，與上位計算機構成數據采集系統 。通過(guò)RS-485通信口與上位計算機101對1通信。與國內多家軟件公司合作開(kāi)發(fā)AI儀表專(zhuān)用版軟件。
公司新近開(kāi)發(fā)出AIFCS V8.1.0網(wǎng)絡(luò )版軟件，不僅組態(tài)畫(huà)面美觀(guān)、功能強，還實(shí)現多機聯(lián)網(wǎng)功能。可與PLC通訊，在PLC自由口編寫(xiě)程序，實(shí)現與上位機通訊
同時(shí)開(kāi)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(lèi)型的數據采集系統在下層由數字顯示控制儀表獨立完成監視、控制、報警等功能，上層由計算機完成集中監視、操作、遠程設定等功能，可以很方便地將系統互聯(lián)并與計算機組建成自動(dòng)測試系統因此系統的可靠性高。這樣就使得儀表的用途和使用范圍大大地擴展了， 監測點(diǎn)可有數十點(diǎn)到幾百個(gè)點(diǎn)的系統，無(wú)疑是一種較好的選擇。更方便，更快捷自建采集調節監控系統。
綜上所述，完成中小型項目已達到了可靠性的保證。再加上外觀(guān)的改進(jìn)、穩定性的提高，幾乎獨占國內顯示儀表市場(chǎng)。數字顯示儀發(fā)展良好的態(tài)勢不能不令人鼓舞人心，數字顯示儀進(jìn)一步開(kāi)發(fā)新的功能，不斷改進(jìn)產(chǎn)品外觀(guān)和提高內在技術(shù)含量。進(jìn)入國際市場(chǎng)爭奪一席之地。