智能仪表AI-808在恒定温度控制系统中的应用

关键词：智能表   触发器    晶闸管　　智能调功器

1、概述
    随着电加热设备在生产中的应用，不同的控制方式也在各种加热自动控制系统中使用。传统的控制方式，采用交触器控制主回路进行通断，达到温度控制的目的。这种控制方式，缺点较多，控温精度不高、交流接触器在达到设定温度时，频繁的吸合，导致触头烧坏或粘连在一起导致温度失控。同时交流接器频繁的吸合，对电网电压造成波动，同时也会导致电热元件的损坏。直接影响了企业的经济效益。
    为了克服上述缺点，我公司采用宇电自动科技有限公司生产的AI系列智能仪表、触发器和双向晶闸管组成的调功柜对温度进行控制。
    智能调功器广泛应用于各类热轧机、电热器、电烘箱、烘房、烫光等电加热设备的升温、恒温、自动控温以及使用这类设备的生产线上。控制方式灵活，手动自动转换方便，控温精度高。智能调功器主要采用智能仪表AI-808、晶闸管模块、触发器、快熔等组成。该系统主要采用无触点化，使得抗震、抗腐、抗干扰能力大大增强，具有高度的稳定可靠性，体积小，安装维修方便，是热处理、化工、轻纺、食品、汽车、电子等行业设备更新换代的新一代温度控制装置。

2、温度控制系统结构及工作原理
    温度控制系统由空气开关、晶闸管、触发器和智能仪表等组成（控制原理见图一）。晶闸管装配在散热器上，在散热器上安装排风扇和温度开关控制排风扇的启停，确保晶闸管在工作情况下具有良好的散热不致于过热损坏。
    晶闸管的选用双向晶闸管，采用压敏电阻或阻容吸收保护和快速熔断器保护，具体选型参照相关手册。
    智能调功器是一种由晶闸管组成的“零电压开关”控制器，在一定的时间周期内，当交流电压过零时，将晶闸管接通几个周波，然后断开几个周波，通过改变晶闸管在设定周期内的导通时间（即占空比）达到调节负载功率的目的。这种在电压过零时触发晶闸管导通，使得负载上得到是完整的正弦波，与移相式调压器相比，能避免产生高次谐波，对电网和其它设备的干扰小，具有较高的功率因素和效率。
    智能调功器采用以AI-808温度调节仪表构成自动控温闭环控制系统。AI-808温度调节控制仪采用嵌入式系统，内嵌式PID自整定功能，根据要求可设定升温还是降温控制。根据现场温度传感器的不同类型，可自由设置其类型（接入热电偶、热电阻和线性电压、线性电流等），并可自由设置为0—10V，1—10mA，4—20mA标准输出控制信号。其输出功率与控制电压或电流成正比。调节方式：可采用位式调节方式或采用AI人工智能调节，包含模糊逻辑PID调节及参数自整定功能的控制算法，既可闭环控制也可开环使用，手动调节给定电位器，达到控温的目的。
    AI-808人工智能仪表，还具有分段功率限制和程序编排及多曲线程序的编排方法，增加通讯模块可与上位机通讯组成通讯网络可对多台温控制柜进行数据采集及控制。

使用条件 
适用范围：容性或感性负载 
电源电压：三相四线380V ±10% 50HZ或单相220V
环境温度：-10℃-+45℃ 4、无导电尘埃，无腐蚀性气体，无剧烈振动。
电控柜要求通风良好，以便晶闸管具有良好的散热条件。
图一

3、系统调试及注意事项   
3.1输入、输出电路检查
    根据系统原理图，检查接线是否正确，尤其是触发回路接线是否正确。仪表在使用前应正确的设置参数。根据现场温度传感器的类型，设置仪表的输入规格。根据触发器接收控制信号的不同可设置不同的输出类型。   
3.2 假负载测试
    由于无实际负荷，在测试带载测试时，将灯泡接在主回路输出端，将仪表设置手动输出控制方式，按住>或<键，可控制灯泡的亮度，观察灯泡的亮度是否有闪暗的变化，可知触发回路接线及整个系统接线是否正确。
3.3 智能仪表的人工调节及自整定
    实际使用过程中，用户根据工艺要求温度控制在一定的范围内，因此利用智能仪表人工智能调节，采用模糊规则进行PID调节，来实现温度的控制。利用仪表的自整定功能，可设置一到二次的自整定以达到的控制效果。对于不同时段有不同的温度控制要求可采用程序编排达到控制目的。

4.结束语
    本公司生产的温度控制柜自投运以来，经过现场温度的自整定，完全满足用户的要求，运行正常，几年来没有接到用户的任何维修要求。