廈門宇電自動化科技有限公司 技術(shù)部 馮春林

 

關(guān)鍵詞：AI溫度控制器、面板壓模機(jī)

 

 

面板薄膜按鍵在各式各樣的儀器儀表上都可以看到，應(yīng)用非常廣泛，而生產(chǎn)這種產(chǎn)品的設(shè)備多數(shù)是利用熱塑性的原理工作，在壓模的過程中溫度控制是其關(guān)鍵之處，溫度過高或過低都會導(dǎo)致劣質(zhì)產(chǎn)品。在廈門三特興電子有限公司的壓模設(shè)備中采用的是宇電AI儀表作為控制儀表。

 

 

1、 儀表控制精度在±0.1～±0.7,越精確越好；

2、 當(dāng)溫度低于設(shè)定值時，儀表驅(qū)動外部固態(tài)繼電器電壓輸出；

3、 加熱采用人工智能PID調(diào)節(jié)；

 

 

根據(jù)系統(tǒng)要求我們選用了AI-518AG，利用AI-518的主輸出作為控制SSR加熱信號輸出。

 

 

 

AI-518AG型人工智能調(diào)節(jié)器硬件采用了先進(jìn)的模塊化設(shè)計，具備5個功能模塊插座：輔助輸入、主輸出、報警、輔助輸出及通訊，G模塊功能：【G 隔離型固態(tài)繼電器（SSR）驅(qū)動電壓輸出模塊（12V/30mA）】。

儀表的輸入方式可自由設(shè)置為熱電偶、熱電阻和線性電流（電壓）。

儀表的調(diào)節(jié)功能采用先進(jìn)的AI人工智能PID調(diào)節(jié)算法。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，運用模糊算法進(jìn)行調(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最優(yōu)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。改進(jìn)后的PID參數(shù)是采用宇電特有的M 5、P、t等控制參數(shù)來表示的。

 

 

根據(jù)工藝的具體要求和現(xiàn)場條件的限制，AI-518的參參數(shù)設(shè)置如下；

dF=0.3；回差（死區(qū)、滯環(huán)）用于避免因測量輸入值波動而導(dǎo)致位式調(diào)節(jié)頻繁通斷；

Ctrl=1 控制方式采用AI人工智能調(diào)節(jié)/PID調(diào)節(jié)；

M5；保持參數(shù)與參數(shù)PID調(diào)節(jié)的積分時間起相同作用，在這由AT人工自整定而得，若控制不準(zhǔn)則依據(jù)被控制對象的現(xiàn)象調(diào)整；

P；速率參數(shù)：類似PID調(diào)節(jié)器的比例帶，但變化相反。這值越大，比例、微分作用成正比增強(qiáng)，反之相應(yīng)減弱；

T；滯后時間：T參數(shù)的正確設(shè)定值與PID調(diào)節(jié)中微分時間相等；

CTL=1；輸出周期：如果采用SSR或可控硅作輸出執(zhí)行器件控制周期可取短一些；

SN=0；輸入規(guī)格0為K型熱電偶輸入；

OP1=0；輸出方式采用SSR電壓輸出；

CF=0；系統(tǒng)功能選擇，為反作用調(diào)節(jié)，輸入增大時，輸出趨向減??；

 

 

①AI系列調(diào)節(jié)儀表具備參數(shù)自整定功能：AI人工智能調(diào)節(jié)方式初次使用時，要啟動自整定功能來協(xié)助確定M 5、P、t等控制參數(shù)。初次啟動自整定時，可將儀表切換到顯示狀態(tài)下，按小于鍵并保持約2秒鐘，此時儀表下顯示器將閃動顯示“At”字樣，表明儀表已進(jìn)入自整定狀態(tài)。自整定時，儀表執(zhí)行位式調(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)。如果在自整定過程中要提前放棄自整定，可再按小于鍵并保持約2秒鐘，使儀表下顯示器停止閃動“At”字樣即可。視不同系統(tǒng)，自整定需要的時間可從數(shù)秒至數(shù)小時不等。儀表在自整定成功結(jié)束后，會將參數(shù)CtrL設(shè)置為3（出廠時為1）或4，這樣今后無法從面板再按小于鍵啟動自整定，可以避免人為的誤操作再次啟動自整定。已啟動過一次自整定功能的儀表如果今后還要啟動自整定時，可以用將參數(shù)CtrL設(shè)置為2的方法進(jìn)行啟動。

系統(tǒng)在不同給定值下整定得出的參數(shù)值不完全相同，執(zhí)行自整定功能前，應(yīng)先將給定值設(shè)置在最常用值或是中間值上，如果系統(tǒng)是保溫性能好的電爐，給定值應(yīng)設(shè)置在系統(tǒng)使用的最大值上，再執(zhí)行啟動自整定的操作功能。參數(shù)CtI（控制周期）及dF（回差）的設(shè)置，對自整定過程也有影響，一般來說，這2個參數(shù)的設(shè)定值越小，理論上自整定參數(shù)準(zhǔn)確度越高。但dF值如果過小，則儀表可能因輸入波動而在給定值附近引起位式調(diào)節(jié)的誤動作，這樣反而可能整定出徹底錯誤的參數(shù)。推薦CtI=0-2，dF=2.0。此外，基于需要學(xué)習(xí)的原因，自整定結(jié)束后初次使用，控制效果可能不是最佳，需要使用一段時間（一般與自整定需要的時間相同）后方可獲得最佳效果。

AI儀表的自整定功能具備較高的準(zhǔn)確度，可滿足超過90%用戶的使用要求，但由于自動控制對象的復(fù)雜性，對于一些特殊應(yīng)用場合，自整定出的參數(shù)可能并不是最佳值，所以也可能需要人工調(diào)整MPT參數(shù)。

②在廈門三特興電子有限公司的壓模設(shè)備調(diào)試中，由于加溫設(shè)備的特殊性，參數(shù)設(shè)置完成，從面板上啟動儀表自整定，由于第一次調(diào)試啟動自整定時的環(huán)境與工作環(huán)境相對較好而且沒有在所要控制的溫度附近啟動，從而導(dǎo)致了自整定后的參數(shù)不能夠有效的在工作時起到準(zhǔn)確的調(diào)節(jié)作用。第二次自整定時在了解了現(xiàn)場工用環(huán)境的情況下，先使測量值降到設(shè)定值以下，啟動自整定，整定完成后經(jīng)過一段時間的自學(xué)習(xí)時間后儀表的測量誤差已經(jīng)小于控制精度，從而提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。

 

 

隨著工業(yè)自動化水平的提高，廈門宇電公司主打的AI系列儀表已在多種行業(yè)應(yīng)用，并取得了客戶的一致好評，使用至今儀表控制效果顯著，大大改善了產(chǎn)品質(zhì)量，提高了出廠合格率，AI系列儀表足以超越國內(nèi)同行業(yè)的技術(shù)水平與國際先進(jìn)水平接軌。