温度保险丝动作检测仪-温控器使用案例一

    目前温度保险丝已广泛应用于工业电子设备、通讯和家用电器产品中， 如：电熨斗、热电吹风机、电热炉、微波炉、冰箱、电饭煲、电暖壶、咖啡壶、三明治炉、电动机等小家电,作过热保护。
    温度保险丝额定电流从0.到2产品。为通过安规测试，保障消费者人身和财产安全，典型的方法是增加一个温度保险丝，其动作温度高于限温器的控制温度，在异常过热或限温器失效的情况下，能够安全可靠的断开。
    生产温度保险丝的企业实行现代化管理，通过 ISO9001 ： 2000 质量体系认证。质量管理，严把每一道生产工序，产品的合格率及安全使用、可靠性提高到一个新的要求。
    在传统的温度保险丝抽样监测数据记录多是采用人工记录，在温度达到温度保险上限时断开温度保险丝电路，在实际应用中起到保护电器设备的安全使用。由于采用了手工检验操作，大量的数据繁重的劳动量，，在手工记录数据的误差大，大量的数据缺乏准确性，实时数据所产生的延误性无法估计，数据库难以自动建立，无法进行数据传递，及查询。为满足产品质量检验的要求开发出【温度保险丝动作检测仪】连接电脑用计算机软件来记录数据瞬间断点的温度，保证数据的准确性，实现数据库自动生成方便查询。为此我们专门开发此套系统来满足客户的需求请联系索取资料。             

系统架构图

二、控制方案
    硬件要求 ：
    在有搅拌的加热油锅内放置40个温度保险丝，用专用 测试夹具及上料夹具模板设计工位40个(可按用户要求＞40)元件同时装夹。元件由上下两电夹持，处于悬空状态，测试前将元件依次装到模板上的元件定位槽中，然后装到测试夹具中，渗入加热油锅内开始加温。油锅采用AI-708PFK5L2L2S程序仪表用可控硅控制电热丝程序升温，每个温度开关采用10路开关量输入模块AI-3011D5模块。如图是【温度保险丝动作检测仪】组合示意图。  

三、控制要求：
    在加热油锅内放置40个温度开关，锅内的温度从50℃向300℃不断升温1℃/分钟，当温度开关断开时记录每个断点的温度。在软件输入产品型号、批号可查询记录，程序控温结束及时计算区分出产品的合格与不合格品。
    测试系统组成：
1．搅拌的加热油锅专用测试夹具及上料夹具模板
2．油锅采用AI-708PFK5L2L2S程序仪表控制升温。
3．每个温度开关采用10路开关量输入模块AI-3011D5模块型
4．编制专用软件，在软件上设置升温曲线，满足各类产品的需要。
5．当温度开关断开时软件记录该温度点，断点全部记录时间控制在250mS内。
6．断点温度显示要用颜色来区分合格与不合格。
7．软件上有输入批号/产品型号后才可以开始，开始记录、保持记录。
8．输入相应的批号/可查询对应的记录数据。

四、应用软件制作：
    本系统采用宇电专用AIFCS组态软件经过二次开发而成的软件产品，用户无需系统组态，直接安装即可使用。该软件与宇光仪表配套使用共同构成仪表总线系统，本工程与该软件配套的仪表型号有AI－708PFK5L2L2S、 AI－3011D5模块。组态软件采用下位机、上位机二层结构体系，所有的控制信息与数据信息都在其上位机上统一管理、分配。在上位机上，可对工业现场连接的所有仪表进行的监控、数据采集。
    系统启动后，先要进行登录，只有在正常登录的情况下才能启动数据采集系统，如果密码和用户名不符将退出系统。初始没有密码，按确定即可进入系统。点击或者等待10秒系统进入温度采集主画面如下：
    在菜单上点击登录可以进行用户切换。
    主画面上面为温度的实时曲线，实时曲线的纵坐标可以根据需要在20-300之间进行设定。当测量温度的AI-708P仪表与上位机通讯中断时，画面上会显示红色的“708P仪表通讯中断”字样。
    中间是各个测量点所记录的温度,只有在把型号和批号都输入后才显示“开始记录”和“保存记录”，当按下“开始记录”时，该命令按扭变红色，如果再次单击该按扭会跳出一提示对话框。                                                             

    选择“是” 则保存当前的数据，点击“否”则不保存数据重新开始记录；系统就会开始工作。当温度开关断开时，系统就会分别记录此时对应的温度。当用户需要保存的时候，输入批号，按下“保存记录” 键就可以进行保存，同时所记录的数据被清零，开始下一组数据的记录。在同组数据中小的显示为绿色，大显示为红色，中间的显示为黑色
    当AI-3011D5模块与上位机通讯中断时，相对应测量点的字符会变成红色显示。
主画面下方是数据查询，输入相对应的批号或型号，按下“查询”即可显示对应批号的记录数据，时间的设定，该系统时间是采用PC机的系统时间，如要调整，只需调整PC机的时间即可，数据以ACCESS数据库格式保存在程序安装目录下。

五、仪表的应用与调试：
    温度程序控制仪表AI-708PFK5L2L2S增强型智能调节器 ，单相移相触发可控硅输出控制油温调节。每个温度保险丝开关采用AI-3011D5模块10路开关量输入模块。
A、温度程序控制仪表
AI-708PFK5L2L2S增强型智能调节器 ，单向移相触发控制。
    温度程序调试方式：自动自整定
    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，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。
    模块K5单向移相触发、模块L2开关量报警输出、模块S通讯RS485通讯        
    1、程序设置：
    程序曲线的编排；程序调节器可用于按一定时间规律自动改变给定值进行控制的场合。具有50段程序编程功能，可设置任意大小的给定值升、降斜率；具有跳转（目标段只限于前30段）、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；具有二路事件输出功能。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；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。
    2、自整定调试方法： 
    ①设置升降温程序：温度程序控制器AI-708PFK5L2L2S对油温按温度－时间－温度的格式来程序升降温。
    ②在使用过程中先要自整定：请把段温度设置改一下！油箱使用的高温度，启动运行。按自整定按钮（或CtrL设置为2）出现“At”字样，自整定成功结束后，会将参数CtrL 设置为3（出厂时为1）或4 。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。
    目前AI仪表自整定采用的是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。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。
    ③当曲线拟合出现PV值跟不上程序设定曲线SV值时，可采用曲线拟合技术：曲线拟合是AI-708P型仪表采用的一种控制技术，由于控制对象通常具有时间滞后的特点，所以仪表对线性升、降温及恒温曲线在折点处自动平滑化，平滑程度与系统的滞后时间参数t有关，t越大，则平滑程度也越大，反之越小。控制对象的滞后时间(如热惯性)越小，则程序控制效果越好。按曲线拟合方式处理程序曲线，可以避免出现超调现象。注意：曲线拟和的特性使程序控制在线性程序升温时产生固定的负偏差，在线性降温时产生固定的正偏差，该偏差值大小与滞后时间（t）和升（降）温速率成正比。这是正常的现象。
B、开关量输入模块：温度保险丝
    【温度保险丝动作检测仪】10个温度保险丝开关采用AI-3011D5模块10路开关量输入模块。宇电生产的AI-3011D5模块是一种用于在计算机控制系统中作为开关量输入输出的接口，它采用RS485与计算机通讯，可为计算机监控系统提供廉价而高可靠性的开关量输入输出，在计算机监控系统的实际应用中可替代部分PLC的功能，同时也使对各种开关量的控制更简单方便灵活，提高整个系统的。开关量输入除了可以输入开关状态外，还可以“捕获”4路断开至接通的跳变，以适应按钮开关的输入。
    AI-3011D5模块多支持10个I/O点，实现对开关量信号输入的功能。其中13（A）－14(B) 是RS485于计算机通讯；其它端子COM为公共端D0/D1/D2/D3/D4与D5/D6/D7/D7/D9都安装开关量输入连接温度保险丝，当温度上升过程中保险丝断开，软件就“捕获”断点的温度，可同时检测40 个温度开关，大大缩短了抽检时间，并制成与温度关系的报表保存，应用方便。
C、加热控制柜:
    ①油槽控温仪表的选择要根据控制的要求：定点控制还是升降温程序控制、控温范围、测量精度要求来确定。【温度保险丝动作检测仪】是升降温程序控制，根据物料的要求选择仪表的主机型号：AI-708PFK5L2L2S温度程序控制器
    ②控制方式的选择：采用过零还是移相，是根据控制对象对控制精度的要求、温度范围所选择。采用过零控制，缺点是电流波动比较大，特别是大功率的加热元件；从保护延长电阻丝的寿命的目的出发可采用移相触发控制。加热元件的选择：对于低温加热采用电阻丝管状加热管，加散热片。
    ③控制柜型号输出模块分析：
AI-708PFK5L2L2S－2D1
AI-708PF升降温程序控制仪表主机型号、外形48*96mm；
K5“烧不坏”型单路可控硅移相触发输出模块（适用220VAC）；
L1 继电器触点开关输出模块（适合报警控制输出）；
S 光电隔离RS485通讯接口模块；
－2单相可控硅；
D1报警断电保护选件；
    ④可控硅的选择：
    根据负载接线方式的不同：单相可控硅反并联全控型电路；
    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；2KW÷220V＝9A×3倍＝27A≈2；对于大容量的负载建议乘3.5倍。
       5）模块过电压保护：
    一般采用阻容吸收和压敏电阻两种方式并用，对于吸收时间短，电压不高的过压，一般采用在器件两端并联阻容吸收回路的方法，吸收电容把过电压的电磁能量变成静电能量存贮，吸收电阻除可防止回路振荡外，还可限制关断的晶闸管在再次导通时，电容向晶闸管放电产生开通损耗和较大di/dt值，对于持续时间较长，产生能量较大的过电压，如雷击引起的过电压，将采用压敏电阻来吸收过电压。
  
    6）断偶超温报警缺相保护：
    在超温报警时控制交流接触器切断加热器电源。即使万一可控硅被击穿也能保护电炉安全。AI系列控制柜与具备同等功能的电炉控制柜相比，AI系列具有简单的线路及模块化的结构，从维护到扩充功能都十分方便