關(guān)鍵詞：溫度控制、數(shù)據(jù)記錄儀

一、概述：

溫度控制分體式記錄儀廣泛應(yīng)用在化工、熱電、石化、制藥、冶金、機械、電爐、熱處理、食品、造紙及、科研實驗等領(lǐng)域。作元素分析測定做燒結(jié)、一般小型鋼件淬火、退火、回火等熱處理時加熱用，高溫爐還可作金屬、陶瓷的燒結(jié)、溶解、分析等高溫加熱用，特別適用于煤質(zhì)分析試驗，在煤的灰分、揮發(fā)分的測定以及煤灰成份的分析。

溫度控制記錄儀對溫度精確控制各類執(zhí)行器可控硅、固態(tài)繼電器、交流接觸器、電動調(diào)節(jié)閥、氣動調(diào)節(jié)閥、電磁閥等。

二、溫度控制分體式無紙記錄儀的系統(tǒng)架構(gòu)　　

創(chuàng)新應(yīng)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紙記錄儀】徹底改變了無紙記錄儀的結(jié)構(gòu)，進入了計算機應(yīng)用的范疇。

AI-2070真彩人機界面觸摸屏，7英寸屏（16:9）、與AI系列儀表相連；可選2、4、6、12、18、24和36通道軟件系統(tǒng)； 2G容量的U盤或SD卡。

AI-3043S 真彩人機界面觸摸屏， 4.3寸（16:9）、與AI系列儀表相連；可選2、4、6、8通道軟件系統(tǒng)；

AI-2010C多功能真彩人機界面無紙記錄儀，10.2寸（16:9），與AI系列儀表相連；可選2、4、6、12、18、24和32通道軟件系統(tǒng)；

AI系列儀表基礎(chǔ)上增加【真彩人機界面觸摸屏】，實現(xiàn)了集中顯示操作及無紙記錄儀功能，系統(tǒng)外觀更上檔次。儀表和觸摸屏之間采用光電隔離的RS485通信接口，每臺溫度調(diào)節(jié)儀表獨立工作，總線連接即尊重傳統(tǒng)，又領(lǐng)先潮流，符合“操作集中、危險分散”的工控產(chǎn)品設(shè)計要求。 RS485總線是一種簡單、穩(wěn)定、成熟的工業(yè)總線結(jié)構(gòu) 是一種用于設(shè)備聯(lián)網(wǎng)的、經(jīng)濟型的、傳統(tǒng)的工業(yè)總線方式。RS485具有連線簡單，通訊距離大于1.2Km，能可靠用于工業(yè)現(xiàn)場。

系統(tǒng)組建簡單易用、節(jié)約投資：從設(shè)計、安裝、投運到正常生產(chǎn)運行及檢修維護，體現(xiàn)出相當(dāng)?shù)膬?yōu)越性。采用RS485現(xiàn)場總線型系統(tǒng)是現(xiàn)場儀表和控制系統(tǒng)輸入輸出之間的全數(shù)字化、雙向、多站通信的系統(tǒng)。一對雙絞線或一條電纜上通?？蓲旖佣鄠€設(shè)備，因而電纜、端子、槽盒、橋架的用量大大減少，連線設(shè)計與接頭校對的工作量也大大減少。使用戶得以節(jié)約大量的電纜及補償導(dǎo)線的費用。此外，在設(shè)計過程中充分考慮到現(xiàn)場技術(shù)與操作人員的實際需求，使用者完全不需要計算機專業(yè)技術(shù)知識，這要了解工藝對測量點、控制點的要求；選擇儀表模塊型號，從容掌握儀表模塊的功能就可以，簡單方便，即買即用。

應(yīng)用方便、自由控制：通電就能應(yīng)用、自由自在來控制 具有觸摸功能的實時顯示器無紙記錄儀。配合下位AI系列采集顯示控制模塊，來實現(xiàn)數(shù)據(jù)監(jiān)控，PID調(diào)節(jié)或程序配方調(diào)節(jié)、遠(yuǎn)程手操器、開關(guān)量輸出等功能；實現(xiàn)了AI系列產(chǎn)品RS485總線型智能化控制器集一體的自動識別超級終端，AI系列顯示控制模塊與HMI觸摸屏的完美組合?？此坪唵蔚挠布?、軟件組合在一起二次開發(fā)出價格低、應(yīng)用方便的監(jiān)控系統(tǒng)組合產(chǎn)品。讓系統(tǒng)組合、自由控制掌握在您的手中，方便留給用戶，困難留給廠家。

特別是烘箱加熱控制系統(tǒng)：由調(diào)節(jié)控制、測量記錄、和電源裝置三個部分組成，溫度控制器及鎳鉻 硅鎳熱電偶配套使用，電阻爐測量和控制均配制的AI人工智能數(shù)字式程序調(diào)節(jié)器來完成，小型控制柜內(nèi)部裝有超溫保護輸出控制交流接觸器斷電，溫度控制采用移相觸發(fā)器控制可控硅或過零觸發(fā)可控硅電路和電流互感器，接線端子板等電氣元件。溫度控制器的溫控儀表選用的是AI人工智能調(diào)節(jié)器，熱電偶將爐內(nèi)溫度轉(zhuǎn)換為電平信號，經(jīng)過溫控儀表內(nèi)單片機控制參數(shù)自整定進行運算，控制輸出至移相模塊，經(jīng)過VR的調(diào)節(jié)改變移相角的大小來控制可控硅導(dǎo)通角的大小來控制電爐的平均加熱功率，當(dāng)接近設(shè)定溫度時，爐內(nèi)斷續(xù)加熱保持爐內(nèi)的設(shè)定溫度。恒溫時控按設(shè)定程序升溫，程序是按【溫度－時間－溫度】的格式來程序升溫，在恒溫段時間保持恒溫控溫精密，進入保持狀態(tài)后，溫度波動??；具備多種溫控器可供選擇；

測量記錄采用了分體式無紙記錄儀①可減少視讀和人為操作誤差，大大提高了工作效率； ②設(shè)有超溫報警功能記錄；提高了安全性及可靠性；③設(shè)有50段升溫專用程序，可以按不同實驗要求自行設(shè)定升溫過程；④選配有通訊功能的儀表快速連接總線式無紙記錄儀⑤AI分體式無紙記錄儀是對老產(chǎn)品的改造和升級換代產(chǎn)品。

三、溫度控制分體式無紙記錄儀應(yīng)用

1、溫度記錄儀功能

每臺加熱爐的AI溫度調(diào)節(jié)儀表，連接RS485通訊線即可使用；應(yīng)用靈活：溫度調(diào)節(jié)記錄儀可選擇連接2、4、6、8、12、16、18、22、32臺AI溫度調(diào)節(jié)儀表類；在記錄儀上自由編輯選擇AI溫度調(diào)節(jié)儀表型號，寫入加熱爐設(shè)備位號如：【TIC-101】；連接儀表種類不僅包括各類溫度PID人工智能調(diào)節(jié)，還可以調(diào)節(jié)壓力、流量，電量等功能；AI產(chǎn)品任意組合，可任選智能調(diào)節(jié)器、手操器、單路或多路顯示報警儀、流量積算儀或開關(guān)量輸入輸出模塊操作功能；

溫度調(diào)節(jié)：每臺加熱爐AI智能儀表均獨立執(zhí)行PID控制功能，每個AI調(diào)節(jié)、測量單元可以獨立顯示操作：測量值、給定值、設(shè)置參數(shù)、自動手動無擾動切換、調(diào)整手動輸出值、在數(shù)字無紙記錄儀可設(shè)置程序曲線，編排的程序配方下傳給溫度控制的程序儀表；啟動/運行/停止程序；精準(zhǔn)調(diào)節(jié)每臺電加熱爐的可控硅移項觸發(fā)器、調(diào)節(jié)閥來控制溫度。系統(tǒng)隨時可擴展。

數(shù)據(jù)記錄：在溫度調(diào)節(jié)分體式無紙記錄儀中插入U盤，標(biāo)配2G ，記錄數(shù)據(jù)可達(dá)數(shù)年。AI分體式溫度調(diào)節(jié)無紙記錄儀在發(fā)展過程中不斷增強其軟件及數(shù)據(jù)儲存功能靈活應(yīng)用適應(yīng)現(xiàn)場的需求。默認(rèn)自動導(dǎo)出U盤間隔為480分鐘（8小時）；用戶也可以隨意設(shè)定導(dǎo)出時間間隔；

用戶需要取走U盤一定要點擊【立即保存】的按鈕，全部立即轉(zhuǎn)存到U盤中。實時導(dǎo)出數(shù)據(jù)到U盤；U盤中導(dǎo)入數(shù)據(jù)格式為CSV的Excel報表，數(shù)據(jù)備份至計算機用CSV的Excel報表直接打開上。

2、安裝方式

分體式無紙記錄儀是【上位機－真彩人機界面觸摸屏】與【下位機－AI溫度調(diào)節(jié)儀表】；【上位機－真彩人機界面觸摸屏】采用盤面安裝，【下位機－AI溫度調(diào)節(jié)儀表】可選盤面或?qū)к壈惭b方式。AI溫度調(diào)節(jié)儀表總線連接，按地址排列，AI儀表獨立運行、互不干擾、通電就能顯示操作；觸摸屏COM1通訊口采用【超5類屏蔽雙絞線】2根線來連接AI儀表的通訊口A/B端；COM2通訊口具有隨機打印功能。

3、開機界面

畫面有：【數(shù)據(jù)畫面】【實時曲線棒圖】【流程圖】【歷史曲線】快捷返回單臺儀表的【儀表畫面】通道。在同類頁面按【上一頁】【下一頁】；同時具有【報表】、【報警】、【儀表設(shè)置】、【記錄、導(dǎo)出設(shè)置】功能

調(diào)節(jié)控制儀表在運行時采用雙曲線運行方式，實時的看到測量值（PV）與給定值（SV）的比較，上下限或正負(fù)偏差，產(chǎn)生報警及時文字提示，現(xiàn)場儀表模塊開關(guān)量輸出連接保護連鎖功能或報警蜂鳴器。

4、定制工藝流程圖－觸摸控制電機啟停【干接點開關(guān)量輸入、輸出】

用生動形象的圖形畫面來描述現(xiàn)場生產(chǎn)工藝流程，是整個工業(yè)現(xiàn)場的縮影。它不僅僅是一個圖畫，有控制按鈕與現(xiàn)場實時數(shù)據(jù)同時顯示，從而使得操作員具有十分直觀的遠(yuǎn)程控制。軟件編輯還可實現(xiàn)軟PLC開關(guān)量輸出的功能，時鐘的記時控制、開關(guān)量輸出記數(shù)功能。

在流程圖中按鈕是可用的：控制按鈕連接AI-3013D5開關(guān)量8路繼電器輸出模塊，地址設(shè)33號（軟件已定制好），流程圖中的開關(guān)按鈕可控制4臺電機啟停；連接AI-3011D5開關(guān)量8個輸入干接點，地址設(shè)37號，顯示設(shè)備運行狀態(tài)；點擊流程圖中的數(shù)據(jù)框如：【TIC-101】將回到該【實時畫面】通道。根據(jù)客戶要求可定制流程圖或其他要求酌情處理。            在流程圖上變頻器控制回路的應(yīng)用：在流程圖界面直接可控制AI-3013D5開關(guān)量輸出模塊控制變頻器的【起?！浚皇謩?自動控制儀表PID調(diào)節(jié)使變頻器增減速度控制。

5、加熱爐調(diào)節(jié)儀表主機型號說明

AI-808P功能增強型30+20段程序控制人工智能調(diào)節(jié)器；

AI-708P型30+20段程序控制人工智能調(diào)節(jié)器；

AI-518P型30段程序人工智能溫控器；

AI-808功能增強型人工智能調(diào)節(jié)器（0.1級精度／手動輸出／外給定／閥門伺服）；

AI-518/708型人工智能調(diào)節(jié)器（0.3/0.2級精度／0.24秒控制周期／多輸入／模塊化）;

AI-708J型手操器/伺服放大器（模塊化／可延遲偏差報警功能／手自動緩變功能）；

AI-519/719型人工智能調(diào)節(jié)器（0.3/0.1級精度，上電軟啟動／V7.5版參數(shù)表）；

6、AI智能溫度儀表調(diào)試

AI智能溫度調(diào)節(jié)器：是加熱爐控溫系統(tǒng)的核心部分。AI儀表創(chuàng)造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，采用的是AI人工智能調(diào)節(jié)算法是采用模糊規(guī)則進行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，采用改進后的PID算法進行調(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優(yōu)化。

自整定方法：由于自整定執(zhí)行時采用位式調(diào)節(jié)，經(jīng)2~3次振蕩后，儀表內(nèi)部微處理器根據(jù)位式控制產(chǎn)生的振蕩，分析其周期、幅度及波型來自動計算出M 5、P、t等控制參數(shù)。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。程序儀表自整定時請吧第1段程序設(shè)置為常用溫度或高溫度來自整定 。。。。

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)的精確調(diào)節(jié)，性能遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)PID調(diào)節(jié)器。

四、行業(yè)應(yīng)用案例

在諸多溫度控制中而不是單純的溫度控制，還需要實時的記錄數(shù)據(jù)，采用溫度控制記錄儀【分體式無紙記錄儀】就把調(diào)節(jié)儀表與記錄儀有機的結(jié)合在一起，提供更好的控制與記錄性能，解決了實際應(yīng)用中的問題。

當(dāng)今陶瓷窯爐的發(fā)展方向是由過去提出的輥道化、自動化、煤氣化、輕型化、大型化向綠色（環(huán)保、節(jié)能和智能型）窯爐方向發(fā)展。綠色窯爐的標(biāo)準(zhǔn)是低消耗（節(jié)能型），低污染（環(huán)保型）、低成本、高效率。實現(xiàn)綠色窯爐的努力方向是：研究新的自動控制方式和方法、降低窯爐風(fēng)機電耗和噪音、研究先進的燃燒器、使用新型的耐火材料和涂料、建立廢氣凈化研究檢測中心。    實現(xiàn)綠色窯爐的目標(biāo)是：燃料消耗進一步下降１０％－２０％、窯爐熱效率提高１０％－２０％、電力消耗下降１０％－３０％、噪音和煙塵有較大程度的下降。這樣對原有的窯爐控制手段和方法提出了更高的技術(shù)要求。    目前窯爐的控制方法，已由９０年代的手動調(diào)節(jié)控制發(fā)展為智能控制；由分散型控制變?yōu)榧⑿涂刂?；溫度由以前的單純ＰＩＤ調(diào)節(jié)方法變?yōu)椋校桑募由夏：刂频恼{(diào)節(jié)方法；傳動由常規(guī)控制變?yōu)樽冾l技術(shù)的線速度控制等。隨著窯爐長度的增加（１５０－２５０ｍ）生產(chǎn)量的提高（６０００－１５００ｍ２／日），燒成周期的縮短（６０－３０ｍｉｎ）等因素變化，加上窯爐控制目標(biāo)是一個多輸入、多輸出、多變量、大滯后、非線收的變化量，使得我們過去的控制方法越來越不適應(yīng)當(dāng)前窯爐的發(fā)展要求。隨著計算機技術(shù)和電子技術(shù)的發(fā)展，計算機控制技術(shù)逐漸取代了傳統(tǒng)控制技術(shù)。

采用AI人工智能調(diào)節(jié)算法是采用模糊規(guī)則進行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，采用改進后的PID算法進行調(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優(yōu)化。

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)的精確調(diào)節(jié)，性能遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)PID調(diào)節(jié)器。

采用溫度控制記錄儀就把調(diào)節(jié)儀表與記錄儀有機的結(jié)合在一起，提供更好的控制與記錄性能，解決了實際應(yīng)用中的問題。

1、高溫爐類應(yīng)用

試驗室高溫爐通常俗稱馬弗爐：是常用的工業(yè)電爐，是一種通用的加熱設(shè)備.可分為箱式爐 管式爐 坩堝爐。爐壁是采用方形的耐火材料和保溫材料，爐壁上纏繞電熱絲。馬弗爐系周期作業(yè)式，主要用于煤炭、電力、化工、建材、冶金、科研等部門以及大專院校的試驗室作元素分析測定做。

2、周期式電阻爐類應(yīng)用：箱式爐：臺車爐(分為自行式和牽引式)，用作退火之用，加熱后工件隨爐冷卻；井式爐：罩式爐(主要用于退火，加熱罩可吊移)；轉(zhuǎn)筒式爐：密封箱式爐(又稱為多用爐，可進行滲碳、光潔淬火、碳氮共滲等熱處理工藝；

3、隧道烘箱加熱控制系統(tǒng)應(yīng)用：退火爐主要由輥子傳動系統(tǒng)和溫控加熱系統(tǒng)構(gòu)成。分區(qū)加熱。加熱體采用鐵鉻鋁材料，使用溫度為0～1100℃，采用鎳鉻鎳硅熱電偶做為溫度測量，使用加熱電源為低壓380V三相動力電源。加熱體采用星形連接，它們布設(shè)在爐子的爐頂及爐底。新型溫控加熱系統(tǒng)由AI-808PAI5X3L1L1S4程序型溫控調(diào)節(jié)器和三相可控硅觸發(fā)回路及AI-2070分體式無紙記錄儀等低壓控制元件組成。

4、全自動化工烘干箱應(yīng)用：蒸汽循環(huán)烘箱產(chǎn)品，經(jīng)過多次升級換代達(dá)到國內(nèi)外先進水平，平均熱效率達(dá)70%以上，采用軸流風(fēng)機循環(huán)，配用自動恒溫系統(tǒng)，，采用AI-2070無紙記錄儀智能化程序控溫記錄全過程的數(shù)據(jù)記錄。它是利用蒸汽或電為熱源，用軸流風(fēng)機對熱交換器對流換熱的方式加熱空氣，熱空氣層流經(jīng)過烘盤與物料進行熱量傳遞。新鮮空氣從進風(fēng)口補充，廢濕空氣從排溫口排出，不斷的補充新鮮空氣和排出廢濕空氣，這樣來保持烘箱內(nèi)適當(dāng)?shù)臏囟群拖鄬穸取１鞠盗泻嫦涞奶攸c是大部分熱量在箱內(nèi)循環(huán)，整個循環(huán)過程為封閉式，從而增強了傳感，節(jié)約了能源。

5、真空熱處理爐應(yīng)用：真空熱處理爐是機械制造四大基礎(chǔ)行業(yè)(鑄造、鍛造、熱處理、焊接)之一，是機械產(chǎn)品制造過程中一個十分重要的關(guān)鍵工序。真空熱處理爐智能化程序控溫，爐門自動開啟，小車自動移動，爐火運動狀態(tài)，

眾所周知，熱處理質(zhì)量取決于熱處理工藝及設(shè)備，先進的熱處理設(shè)備不僅能正確完成熱處理工藝而且兼有節(jié)能、防止污染功能，從而實現(xiàn)節(jié)能、精密和綠色熱處理。

在真空熱處理爐的電熱元件為螺旋形，后墻和爐頂配熱電偶，采用AI-2070無紙記錄儀智能化程序控溫，分別用于控制和記錄爐膛溫度及真空度。這些數(shù)據(jù)存儲在AI-2070無紙記錄儀數(shù)據(jù)庫中。

6、可控硅溫度控制器應(yīng)用：工業(yè)電阻爐是一類具有非線性、大滯后、大慣性的常見工業(yè)被控對象。電阻爐廣泛應(yīng)用于化驗室樣品熔樣，熱處理中工件的分段加熱和冷卻等。根據(jù)工藝對溫度精度的不同要求可以選用不同類型的PID調(diào)節(jié)器控制溫度在適當(dāng)?shù)姆秶?/p>

對于要求保持恒溫控制而不要溫度記錄的電阻爐采用帶PID調(diào)節(jié)的數(shù)字式溫度顯示調(diào)節(jié)儀顯示和調(diào)節(jié)溫度，輸出0～10mA作為直流信號輸入控制可控硅電壓調(diào)整器或觸發(fā)板改變可控硅管導(dǎo)通角的大小來調(diào)節(jié)輸出功率，完全可以滿足要求，投入成本低，操作方便直觀并且容易維護。

對于要求溫度控制精度高，多點溫度控制和記錄的復(fù)雜控制系統(tǒng)采用AI-2070無紙記錄儀是比較理想，輸入輸出模塊組成控制系統(tǒng)取代以往的多個數(shù)字溫度指示調(diào)節(jié)儀，不但實現(xiàn)了設(shè)備的升級換代，而且與以往的設(shè)備完全兼容。

五、結(jié)束語

AI溫度分體式無紙記錄儀應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，覆蓋了工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、科技、環(huán)保、國防、文教衛(wèi)生、人民生活，其產(chǎn)品已主要應(yīng)用于化工、熱電、石化、制藥、冶金、機械、電爐、熱處理、食品、造紙及、科研實驗等領(lǐng)域。有著良好的市場需求和巨大的發(fā)展?jié)摿?。具體應(yīng)用如：獨立的電爐、窯爐控制、各種連續(xù)生產(chǎn)過程，更適用于有批量控制、流量累積的非連續(xù)生產(chǎn)和質(zhì)檢測試等需要間斷顯示記錄的場合。系統(tǒng)貫徹了柔性設(shè)計理念，所有輸入通道的信號類型均可隨需設(shè)置更改，每個記錄數(shù)據(jù)的存儲時間可根據(jù)要求來設(shè)置記錄數(shù)據(jù)采樣間隔，并且能方便的轉(zhuǎn)存于活動硬盤。該系統(tǒng)已在現(xiàn)場長時間穩(wěn)定運行記錄和有良好的用戶口碑，是一款成熟可靠值得信賴的產(chǎn)品。