数字无纸记录仪在电加热炉行业的应用

一、概述：

　　电加热炉

　　电加热炉的种类繁多广泛用于厂矿企业，科研单位用于物品热处理、干燥固化、温度实验及其它恒温加热。电加热炉从种类上分两类：1、自然对流炉；2电热鼓风炉；温控范围室温～到上千度

　　触摸屏数字无纸记录仪

　　在控温的过程中就需要随时记录温度变化的情况，有效的记录数据方式是非常必须的。采用有通讯功能的温度调节器，把数据记录在闪存卡内，这就是新近开发出来的AI-2057型无纸记录仪或AI-2070型TPC一体化无纸记录工控机。是基于RS458总线方式的数字无纸记录，上下位机的结构。把调节器与触摸屏无纸记录仪相结合，实现了调节与记录相结合的数字无纸记录。投放市场得到了空前应用的高潮，方便实用，简单可行，价廉物美。隆重推荐给各位。

　　调节器的选择

　　选择性能良好的有通讯功能的调节器是电加热炉的关键。AI系列智能温度调节器提高了控温效果，从而获得快速控温之效果、达到缩短生产周期，节约能源、提高产品

仪器仪表产品目录
《全国拟在建项目汇编》征订

质量等目的。使用方便、效果显著、它广泛取代传统温度调节器，控温效果更好，节约能源。

二、触摸屏数字无纸记录仪控制功能：

　　触摸屏数字无纸记录仪结构是上位机与下位机结构。

　　1、上位机：触摸屏数字无纸记录仪，在触摸屏无纸记录仪的流程图上显示当前温度、设备当前位置、当前状态、通过触摸按钮切换，点击启动按钮使电机运行、坩埚上下平移、炉门开关。燃烧状态。同时将所有的数据记录在CF卡、U盘中，打印曲线报表。

　　2、下位机：温度调节器根据测量值和设定值进行程序PID调节，控制可控硅来调节电加热炉，进而保证炉内温度的稳定。

三、触摸屏数字无纸记录仪功能

　　数据记录功能发展很快，从有纸记录到无纸记录；AI调节器连接到数字无纸记录仪，由于电炉控制柜是采用通讯功能的数字调节仪表来控制电炉可控硅，就可以记录电炉控温曲线。在无纸记录仪触摸屏外插CF卡～4G来保存数据；通过CF卡用读卡器在PC上复制数据包到PC机用宇电图形软件打开数据包；显示打印数据报表、曲线；

　　1、数字式AI-2057/2080无纸记录仪功能：

　　数字式AI-2057/2080无纸记录仪，通过RS485通讯接口，采用上下位机的方式，能方便地与AI智能程序型PID温度调节器配合使用。在电炉程序控温时在触摸屏上可显示双曲线运行图、屏内储存15段升降温程序、程序图形重显；可即时设置、读取，上下传升温、恒温、降温程序配方；无纸记录仪曲线图。

　　2、数字式AI-2057无纸记录仪控制方式：

　　在屏上控制操作程序仪表【启动】【停止】【暂停】、在运行状态下切换【手动/自动】状态，手动控制输出量；即时修改【段号】，指定运行段；及修改仪表控制参数等多种功能；追忆记录的温度曲线数据。数据报表、报警报表的打印

　　3、历史曲线、数据、报警查询：温度履历画面：

　　在该画面上可以查询参与实际控制的历史温度，分别记录通道的温度数据。在垂直轴上所标注数值为温度值，水平轴上所标注数值为时刻值。在查询时可以按时间前移或时间后移进行前后时间段温度数据的查询，也可以按查询历史曲线后直接输入时间段数据进行查询。报警履历画面记录电炉的相关历史报警内容。在功能画面右下角点击【S】查询，触摸屏显示是当前的起始时间，修改查询的起始时间：年/月/日/时/分/秒；修改时间跨度：时/分/秒设置；点击【确认】按钮，系统即刻显示历史曲线、数据报表；报警报表；建议时间跨度尽量短，提高数据查询速度。

　　4、数据处理有3种方式：

　　有PC图形阅读软件；微型打印机；上传Excel电子表格；

　　触摸屏的外插CF卡来保存数据；标配1G的电子硬盘。可扩展CF卡1～4G存储记录空间；数据可通过微型打印机打印数据报表、曲线；或通过CF卡存储数据用读卡器在PC上复制数据包到PC机用图形软件打开数据；也可用串行COM2口备份Excel电子表格数据至上位计算机。CF卡内：【AL】数据包是报警报表；【DL】数据包是数据报表；按年/月/日/小时来保存数据源文件。保存数据的数据是加密的必须采用专用的宇电PC图形软件来阅读。

四、AI智能调节器功能

　　1） AI智能温度调节器：

　　是控温系统的核心部分，AI仪表首创性地采用了平台概念，将非常专业化的数字调节仪表转为平台化设计的产品，能实现比以往封闭式设计产品更快的进步及更高的性能/价格比。它包含高通用性的硬件主板（包含I/O接口及模块插座、显示接口插座、A/D转换单元及电源单元），通过安装不同的软件及CPU、输入/输出模块及显示界面，即能适应多种不同功能的过程仪表控制要求，比如温控器、调节器、复杂回路调节器及双回路调节器。它主要由输入通道、输出通道、人机对话通道以及一些外围电路组成，

　　采用的是AI人工智能调节算法是采用模糊规则进行PID调节的一种新型算法，在误差大时，运用模糊算法调节，以消除PID饱和积分现象，当误差趋小时，采用改进后的PID算法进行调节，并能在调节中自动学习和记忆被控对象的部分特征以使效果最优化。具有无超调、高精度、参数确定简单、对复杂对象也能获得较好的控制效果等特点。

　　在使用过程中AI调节器结合PID调节、自学习及模糊控制技术，实现了自整定/自适应功能，及无欠调的精确调节，性能远优于传统PID调节器。

　　2）AI电炉控制柜电器回路：

　　具备优良的测量和控制性能，装配高性能的可控硅电炉温度控制柜，由于采用模块化结构，为电炉控制柜设计带来前所未有的方便。实现程序升降温控制；硅钼棒采用分段功率限制；多区温控外部控制同步启动/停止。其控制输出可选用具备“烧不坏”特性的可控硅触发模块。

　　能直接用时间比例过零、移相触发各种单向、双向可控硅及功率模块或选配G模块控制固态继电器；配合AIJK系列三相移相/周波过零可控硅调功模块。AIJK系列是应用了单片机技术的智能化三相移相触发及周波过零两用触发器，功能强大且可靠性高，能适应各种电炉丝、硅碳棒及负载采用变压器降压的硅钼棒。钨丝等各种类型工业电炉。不仅降低成本，而且简化安装并提高可靠性。报警输出可选用继电器触点开关或可控硅无触点开关。

　　3）可控硅的选择：

　　根据负载接线方式的不同：星型三相四线制结构负载采用双向可控硅（只适合300A以下可控硅）或单相可控硅反并联电路（推荐采用MCC系列功率模块）；星型三相三线制或三角型三相三线制结构负载采用单相可控硅＋二极管电路（推荐采用MCD系列功率模块）；

　　根据加热元件的特性，合理选择可控硅功率的型号。功率的大小对保护可控硅有着很重要的作用。可控硅的电流简单计算方法：加热元件为电阻丝；三相功率18KW÷3＝每相6KW功率；每相6KW÷220V＝27A≈40A；加热元件为硅碳棒；安全过载电流要乘3倍；18KW÷3相＝6KW÷220V＝27A×3倍＝81A≈90A；对于大容量的负载建议乘3.5倍。

五、结束语：

　　宇电可控硅电炉控制柜AI系列仪表具备优良的测量和控制性能，由于采用模块化结构，为电炉控制柜设计带来前所未有的方便。例如其输出可配用具备“烧不坏”特性的可控硅触发模块，能直接用时间比例过零、周波过零或移相方式触发各种单向、双向可控硅及功率模块，不仅降低成本，而且简化安装并提高可靠性。

　　近年随着电气控制技术的发展，电加热炉自动控制系统得到了快速的发展，数字无纸记录仪的功能不断提高，控制系统都得到了很好应用和发展。开发采用由数字通讯控制仪表＋人机界面触摸屏数字无纸记录仪的电加热炉自动控制系统，使电加热炉的控制技术更具有飞跃的提高。