AIDCS的应用钟罩式烧结炉一
发布时间2013-01-28 浏览次数：1091
厦门宇电小型DCS的应用：钟罩式烧结炉
一、概述：
黄石市黄冈摩擦片公司是我国大的摩擦片生产企业。应用钟罩式烧结炉烧结金属摩擦片在各类汽车及轿车上得到。钟罩式烧结炉是公司重要设备之一，几十年来公司一直没有停止对钟罩炉的改进和提高，不断推陈出新，使之适应更广阔的生产领域。该公司近期采用宇电AI计算机监控系统配合AI808PAI5X3+JK6L1L1S4改造有快速冷却系统的钟罩炉，不仅能在升温、保温阶段对温度进行准确的控制，还可以在降温阶段对温度进行控制。使每一批次的处理时间大大缩短，大地提高了生产效率。
在采用宇电AI808PAI5X3+JK6L1L1S4后的快速冷却系统的钟罩炉，使陶瓷型轿车刹车片”在研发过程中，通过配方优化试验，解决了摩擦系数高与磨耗量大、使用寿命短的矛盾，解决了高而平稳的摩擦系数与无噪音的矛盾，成功开发出了摩擦系数热衰退率小、使用寿命长、制动舒适的新一代高性能陶瓷型配方刹车片产品。通过对密度、压制温度、压力与时间、固化温度与时间等工艺参数优化试验，确定了佳工艺参数，成功解决了产品压制、固化产生汽泡裂纹的难题，为产品的性能控制提供了工艺保证。产品正在进行产业化实验，具有良好的经济社会效益和外市场前景。
二、强对流罩式退火炉简介
强对流光亮罩式退火炉主要适用于黄铜带、青铜带、异型铜带、紫铜带、各类铜管、造币材料、带钢、复合带材、软磁和硬磁合金、铜合金线材、标准件材料、不锈钢带等几十种材料。 钟罩炉大装料直径3.2M，装料高度高达4M，大装炉量80T。 罩式炉由一个加热罩、两个炉座、两个内罩和阀架等组成。加热元件采用电阻带均匀的悬挂在炉膛的四周，并用陶瓷螺钉加以固定。
车间生产中与仪表调试
在炉座的正中央都装有一台强对流的风机，通过电机的运转来带动叶轮达到强对流的目的，从而使炉膛内的温度达到均匀，该风机的电机为水冷密封双速电机，可实现高、低速转换，通入冷却水后可确保电机的轴承不会因发热而损坏。在炉座上装有与内罩密封的水冷橡胶密封圈，以便达到密封的效果。
三、温控器的选用：
电气控制柜采用PID过零触发温控调节仪来调节炉内的功率和温度，并安装有超温报警功能 。并根据需要制作上位机，组态软件动态显示系统控制状态。
仪表的选择：系统中我们采用了的AI人工智能调节器。AI调节器是控温系统的核心部分，AI仪表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，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优化。
自整定方法简单应用方便：由于自整定执行时采用位式调节，经2~3次振荡后，仪表内部微处理器根据位式控制产生的振荡，分析其周期、幅度及波型来自动计算出M 5、P、t等控制参数。具有无超调、、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，及无欠调的调节，性能远优于传统PID调节器。
四、系统架构：
整个控制系统我们采用了计算机监控用RS485通讯总线技术，由于RS485总线技术具有良好的实时性、可靠性、抗干扰能力及检错能力，所以在一些条件比较苛刻的场合里广泛应用。通过串口实现整个系统运行监控，其画面包含：现场模拟图、温度压力显示、设备接地故障状态指示、各种参数设置、实时温度曲线图、设定温度曲线图以及报警信息。系统控制对象。
在系统中由于AI系列仪表的出色性能，宇电又开发出基于AI仪表并具备现场总线特性的AIFCSV9.0计算机监控系统。AI仪表相当于现场总线系统中的各个控制单元，利用RS485作为现场通讯总线，采用宇电自行开发的AIBUS通讯协议，可在上位机上实现仪表功能操作如实时读取测量值、给定值、设置参数、自动/手动无扰动切换、调整手动输出值、启动/运行/停止程序，并具备开关量输入/输出操作能力。开放式结构随意添加控制仪表。
五、温度控制功能
控制系统我们采用了 宇电AI-808PAI5X3L1L1S4温控表：AI－808P程序型仪表用于需要按一定时间规律自动改变给定值进行控制的场合。它具有强大的编程及操作能力，可进一步提高控制设备的自动化程度。它具备50段程序编排功能，可设置任意大小的给定值升/降斜率；具有跳转、运行、暂停及停止等可编程/可操作命令，可在程序控制运行中修改程序；具备二路事件输出功能。可通过报警输出控制其他设备联锁动作，进一步提高设备自动化能力；可通过安装外部开关执行程序运行/暂停/停止等操作，以实现连锁、同步启动运行或方便操作；具有停电处理模式、测量值启动功能及准备功能，使程序执行更有效率及更完善。
1、功能及概念：
程序段：段号可从1－30，当前段(STEP)表示目前正在执行的段。
设定时间：指程序段设定运行的总时间，单位是min，有效数值从1－9999。 运行时间：指当前段已运行时间，当运行时间达到设置时间时，程序自动跳下一段运行。
跳转：程序段可编程为自动跳转到1－30段中的任意段执行，可实现循环控制。通过修改STEP的数值也可实现跳转。
运行/暂停（run/HoLd）：程序在运行状态时，计时，给定值按预先编排的程序曲线变化。程序在暂停状态下，停止计时，给定值保持不变。仪表能在程序段中编入暂停操作，也可由人随时执行暂停/运行操作。暂停状态下仪表仍然保持调节功能。
停止（stoP）：执行停止操作，将使程序停止运行，此时运行时间被清0，事件输出开关复位，并且停止控制输出。在停止状态下执行运行操作，则仪表将从STEP设置的段号启动运行程序。可在程序段中编入自动停止的功能，并同时对运行段号STEP值进行设置。也可人为随时执行停止操作（执行后STEP被设置为1，不过用户可再进行修改）。
事件输出：由程序编排发生。可在程序运行中控制2路报警开关动作，以方便控制各种外部设备同步或连锁工作。
停电/开机事件：指仪表接通电源或在运行中意外停电，可提供多种处理方案供用户选择。用户可以通过设置仪表的参数（run）设置仪表重新上电后的运行状态。准备（rdy）/测量值启动功能：在启动运行程序由于炉体的温度和仪表设置的初始温度之间有偏差，并且其差值大于正（或负）偏差报警值(dHAL及dLAL)时，仪表并不立即进行正（或负）偏差报警，而是先将测量值调节到其误差小于偏差报警值，此时程序也暂停计时，也不输出偏差报警信号，直到正、负偏差符合要求后才再启动程序。准备/测量值启动功能用于设置无法预知升／降温时间的段也十分有用。要允许或取消准备/测量值启动功能，可在run参数中进行设置。准备/测量值启动功能可保证了运行整条程序曲线的完整性，准备/测量值启动功能用于解决启动运行时测量值与给定值不一致而对程序运行产生的不确定性，以获得率、完整并符合用户要求程序运行结果。