數(shù)字無紙記錄儀在電加熱爐行業(yè)的應(yīng)用

　　電加熱爐的種類繁多廣泛用于廠礦企業(yè)，科研單位用于物品熱處理、干燥固化、溫度實驗及其它恒溫加熱。電加熱爐從種類上分兩類：1、自然對流爐;2電熱鼓風(fēng)爐;溫控范圍室溫～到上千度
　　
　　觸摸屏數(shù)字無紙記錄儀
　　
　　在控溫的過程中就需要隨時記錄溫度變化的情況，有效的記錄數(shù)據(jù)方式是非常必須的。采用有通訊功能的溫度調(diào)節(jié)器，把數(shù)據(jù)記錄在閃存卡內(nèi)，這就是新近開發(fā)出來的AI-2057型無紙記錄儀或AI-2070型TPC一體化無紙記錄工控機。是基于RS458總線方式的數(shù)字無紙記錄，上下位機的結(jié)構(gòu)。把調(diào)節(jié)器與觸摸屏無紙記錄儀相結(jié)合，實現(xiàn)了調(diào)節(jié)與記錄相結(jié)合的數(shù)字無紙記錄。投放市場得到了應(yīng)用的高潮，方便實用，簡單可行，價廉物美。隆重推薦給各位。
　　
　　調(diào)節(jié)器的選擇
　　
　　選擇性能良好的有通訊功能的調(diào)節(jié)器是電加熱爐的關(guān)鍵。AI系列智能溫度調(diào)節(jié)器提高了控溫效果，從而獲得快速控溫之效果、達(dá)到縮短生產(chǎn)周期，節(jié)約能源、提高產(chǎn)品質(zhì)量等目的。使用方便、*、它廣泛取代傳統(tǒng)溫度調(diào)節(jié)器，控溫效果更好，節(jié)約能源。
　　
　　二、觸摸屏數(shù)字無紙記錄儀控制功能：
　　
　　觸摸屏數(shù)字無紙記錄儀結(jié)構(gòu)是上位機與下位機結(jié)構(gòu)。
　　
　　1、上位機：觸摸屏數(shù)字無紙記錄儀，在觸摸屏無紙記錄儀的流程圖上顯示當(dāng)前溫度、設(shè)備當(dāng)前位置、當(dāng)前狀態(tài)、通過觸摸按鈕切換，點擊啟動按鈕使電機運行、坩堝上下平移、爐門開關(guān)。燃燒狀態(tài)。同時將所有的數(shù)據(jù)記錄在CF卡、U盤中，打印曲線報表。
　　
　　2、下位機：溫度調(diào)節(jié)器根據(jù)測量值和設(shè)定值進(jìn)行程序PID調(diào)節(jié)，控制可控硅來調(diào)節(jié)電加熱爐，進(jìn)而保證爐內(nèi)溫度的穩(wěn)定。
　　
　　三、觸摸屏數(shù)字無紙記錄儀功能
　　
　　數(shù)據(jù)記錄功能發(fā)展很快，從有紙記錄到無紙記錄;AI調(diào)節(jié)器連接到數(shù)字無紙記錄儀，由于電爐控制柜是采用通訊功能的數(shù)字調(diào)節(jié)儀表來控制電爐可控硅，就可以記錄電爐控溫曲線。在無紙記錄儀觸摸屏外插CF卡～4G來保存數(shù)據(jù);通過CF卡用讀卡器在PC上復(fù)制數(shù)據(jù)包到PC機用圖形軟件打開數(shù)據(jù)包;顯示打印數(shù)據(jù)報表、曲線;
　　
　　1、數(shù)字式AI-2057/2080無紙記錄儀功能：
　　
　　數(shù)字式AI-2057/2080無紙記錄儀，通過RS485通訊接口，采用上下位機的方式，能方便地與AI智能程序型PID溫度調(diào)節(jié)器配合使用。在電爐程序控溫時在觸摸屏上可顯示雙曲線運行圖、屏內(nèi)儲存15段升降溫程序、程序圖形重顯;可即時設(shè)置、讀取，上下傳升溫、恒溫、降溫程序配方;無紙記錄儀曲線圖。
　　
　　2、數(shù)字式AI-2057無紙記錄儀控制方式：
　　
　　在屏上控制操作程序儀表【啟動】【停止】【暫停】、在運行狀態(tài)下切換【手動/自動】狀態(tài)，手動控制輸出量;即時修改【段號】，運行段;及修改儀表控制參數(shù)等多種功能;追憶記錄的溫度曲線數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)報表、報警報表的打印
　　
　　3、歷史曲線、數(shù)據(jù)、報警查詢：溫度履歷畫面：
　　
　　在該畫面上可以查詢參與實際控制的歷史溫度，分別記錄通道的溫度數(shù)據(jù)。在垂直軸上所標(biāo)注數(shù)值為溫度值，水平軸上所標(biāo)注數(shù)值為時刻值。在查詢時可以按時間前移或時間后移進(jìn)行前后時間段溫度數(shù)據(jù)的查詢，也可以按查詢歷史曲線后直接輸入時間段數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢。報警履歷畫面記錄電爐的相關(guān)歷史報警內(nèi)容。在功能畫面右下角點擊【S】查詢，觸摸屏顯示是當(dāng)前的起始時間，修改查詢的起始時間：年/月/日/時/分/秒;修改時間跨度：時/分/秒設(shè)置;點擊【確認(rèn)】按鈕，系統(tǒng)即刻顯示歷史曲線、數(shù)據(jù)報表;報警報表;建議時間跨度盡量短，提高數(shù)據(jù)查詢速度。
　　
　　4、數(shù)據(jù)處理有3種方式：
　　
　　有PC圖形閱讀軟件;微型打印機;上傳Excel電子表格;
　　
　　觸摸屏的外插CF卡來保存數(shù)據(jù);標(biāo)配1G的電子硬盤。可擴(kuò)展CF卡1～4G存儲記錄空間;數(shù)據(jù)可通過微型打印機打印數(shù)據(jù)報表、曲線;或通過CF卡存儲數(shù)據(jù)用讀卡器在PC上復(fù)制數(shù)據(jù)包到PC機用圖形軟件打開數(shù)據(jù);也可用串行COM2口備份Excel電子表格數(shù)據(jù)至上位計算機。CF卡內(nèi)：【AL】數(shù)據(jù)包是報警報表;【DL】數(shù)據(jù)包是數(shù)據(jù)報表;按年/月/日/小時來保存數(shù)據(jù)源文件。保存數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)是加密的必須采用的PC圖形軟件來閱讀。（圖4）所示
　　
　　四、AI智能調(diào)節(jié)器功能
　　
　　1）AI智能溫度調(diào)節(jié)器：
　　
　　是控溫系統(tǒng)的核心部分，AI儀表*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)計的產(chǎn)品，能實現(xiàn)比以往封閉式設(shè)計產(chǎn)品更快的進(jìn)步及更高的性能/價格比。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。它主要由輸入通道、輸出通道、人機對話通道以及一些外圍電路組成，
　　
　　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，運用模糊算法調(diào)節(jié)，以消除PID飽和積分現(xiàn)象，當(dāng)誤差趨小時，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*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。
　　
　　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)，實現(xiàn)了自整定/自適應(yīng)功能，及無欠調(diào)的調(diào)節(jié)，性能遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)PID調(diào)節(jié)器。
　　
　　2）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(jié)構(gòu)，為電爐控制柜設(shè)計帶來的方便。實現(xiàn)程序升降溫控制;硅鉬棒采用分段功率限制;多區(qū)溫控外部控制同步啟動/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。
　　
　　能直接用時間比例過零、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/周波過零可控硅調(diào)功模塊。AIJK系列是應(yīng)用了單片機技術(shù)的智能化三相移相觸發(fā)及周波過零兩用觸發(fā)器，功能強大且可靠性高，能適應(yīng)各種電爐絲、硅碳棒及負(fù)載采用變壓器降壓的硅鉬棒。鎢絲等各種類型工業(yè)電爐。不僅降低成本，而且簡化安裝并提高可靠性。報警輸出可選用繼電器觸點開關(guān)或可控硅無觸點開關(guān)。
　　
　　3）可控硅的選擇：
　　
　　根據(jù)負(fù)載接線方式的不同：星型三相四線制結(jié)構(gòu)負(fù)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）;星型三相三線制或三角型三相三線制結(jié)構(gòu)負(fù)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(jù)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(hù)可控硅有著很重要的作用。可控硅的電流簡單計算方法：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;安全過載電流要乘3倍;18KW÷3相=6KW÷220V=27A×3倍=81A≈90A;對于大容量的負(fù)載建議乘3.5倍。
　　
　　五、結(jié)束語：
　　
　　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(jié)構(gòu)，為電爐控制柜設(shè)計帶來的方便。例如其輸出可配用具備“燒不壞”特性的可控硅觸發(fā)模塊，能直接用時間比例過零、周波過零或移相方式觸發(fā)各種單向、雙向可控硅及功率模塊，不僅降低成本，而且簡化安裝并提高可靠性。
　　
　　近年隨著電氣控制技術(shù)的發(fā)展，電加熱爐自動控制系統(tǒng)得到了快速的發(fā)展，數(shù)字無紙記錄儀的功能不斷提高，控制系統(tǒng)都得到了很好應(yīng)用和發(fā)展。開發(fā)采用由數(shù)字通訊控制儀表+人機界面觸摸屏數(shù)字無紙記錄儀的電加熱爐自動控制系統(tǒng)，使電加熱爐的控制技術(shù)更具有飛躍的提高。