AI調(diào)節(jié)器在管材生產(chǎn)線中的應(yīng)用

　　一、引言

　　在管材生產(chǎn)線中涉及到對數(shù)個加熱區(qū)，如機筒加熱區(qū)和模具加熱區(qū)的溫度丈量和控制，而在實際生產(chǎn)中每個加熱區(qū)至少需要一至二臺溫控表來設(shè)定溫度和輸出加熱控制溫度。傳統(tǒng)設(shè)備的溫控設(shè)備只能通過單臺人工觀察和設(shè)定溫度以實現(xiàn)對應(yīng)加熱區(qū)的溫控，而不能集中控制。隨著系統(tǒng)集中控制技術(shù)的進(jìn)步，通訊領(lǐng)域也發(fā)生了翻天覆地的變化，現(xiàn)在選擇了帶有通訊功能的溫控表與觸摸屏之間通訊就能完全實現(xiàn)集中控制。一臺觸摸屏可以同時通過RS-485串行通訊方式與多臺溫控表通訊，所有溫控表中的參數(shù)在觸摸屏中都可以顯示和修改，使溫控表中的參數(shù)修改設(shè)定十分方便。本文先容eView觸摸屏作為上位機與宇電溫控表通訊在管材生產(chǎn)線生產(chǎn)線中的應(yīng)用。其特點是觸摸屏直接與溫控表通RS-485串行通訊實現(xiàn)對多臺溫控表的集中控制，可以在觸摸屏上進(jìn)行組態(tài)，溫控表上的所有參數(shù)可以在觸摸屏中顯示，也可用觸摸屏設(shè)定儀表控制參數(shù)，數(shù)據(jù)顯示刷新率高，便于實時人機監(jiān)控及工藝配方的存儲，節(jié)省布線，大大進(jìn)步了生產(chǎn)效率。 　　

　　二、系統(tǒng)簡介

　　1、 電氣系統(tǒng)

　�、�、觸摸屏

 　　觸摸屏選用eView MT510T，10.4英寸。eView MT500系列觸摸屏采用強大的32位嵌進(jìn)式高性能CPU,支持256色真彩顯示與靈敏的反應(yīng)速度，可以與多個廠家的產(chǎn)品通訊，兼容性極強，基于Windows98/NT操縱平臺下的專用組態(tài)軟件，界面友好直觀，易學(xué)易用，大大節(jié)省產(chǎn)品開發(fā)周期。且產(chǎn)品型號齊全有5.7、7.7、10.4、英寸單色彩色等，方便選型。具有RS232/485通訊口，可以直接連接各種主流的PLC，無需配置其它特殊的硬件和軟件就可以與PLC通訊。產(chǎn)品提供向量圖庫、位圖庫、群組圖庫等三種元件圖庫，且可以添加自己設(shè)計的元件圖形，可直接支持256色BMP格式的圖形，可支持元件的多層疊加實現(xiàn)不同的控制功能。在編程軟件中可以設(shè)定觸摸屏背光燈的封閉時間，節(jié)省其使用壽命。具有128K的配方存儲器和實時時鐘，支持方便易用的配方傳輸功能。觸摸屏中具有內(nèi)部編程指令宏命令，可以減輕編程負(fù)擔(dān)，由觸摸屏編程直接和其它設(shè)備通訊。觸摸屏上的并行口還可以直接和打印機連接實時或定時打印當(dāng)前或歷史數(shù)據(jù)。此系統(tǒng)采用MT501T通過不同的通訊口也同時和SIEMENS S7-200CPU226CN通訊，和AI-708溫控表以RS-485方式通訊。在編程軟件中選擇好觸摸屏和PLC型號后，通過宏命令編程，利用觸摸屏中的另外一個通訊口與宇電溫控表通訊。與AI溫控表通訊的波特率為9600bps；無校驗位；數(shù)據(jù)長度8位；停止位1位或兩位；通訊方式RS-485。

　�、茰乜乇�

　　溫控儀采用宇電AI-708儀表。具有可編程輸進(jìn)（萬能輸進(jìn)）功能，可自由選擇輸進(jìn)多種熱電偶、熱電阻及線性電流、電壓、電阻等信號。 輸進(jìn)采用數(shù)字校正系統(tǒng)，內(nèi)置常用熱電偶，熱電阻非線性校正表格，丈量精確穩(wěn)定。先進(jìn)的AI人工智能調(diào)節(jié)算法具有自整定、自學(xué)習(xí)功能，無超調(diào)及無欠調(diào)的優(yōu)良控制特性。 模塊化輸出支持SSR電壓、線性電流（電壓）、繼電器觸點開關(guān)、可控硅無觸點開關(guān)、單相、三相可控硅過零觸發(fā)及單相可控硅移相觸發(fā)輸出，具備位置比例輸出功能，支持閥門位置反饋信號輸進(jìn)，可節(jié)省或取代伺服放大器。編程報警功能，支持上限、下限、偏差上限及偏差下限等多種報警功能，并可自由定義報警輸出端口（AL1、AL2、AU1及AU2），支持多個報警信號從同一位置輸出。具備上電免除報警等功能，避免上電報警誤動作。 先進(jìn)的AIBUS通訊協(xié)議，支持RS485或RS232C通訊接口，最多可達(dá)800個通訊地址，配合快速通訊技術(shù)能組建數(shù)千點規(guī)模的大、中型計算機控制系統(tǒng)。

[$page]　　2、 儀表主要參數(shù)設(shè)置說明

　　AI-708調(diào)節(jié)器提供豐富的用戶設(shè)置方式，使其對不同的控制均能達(dá)到滿足的控制效果，參數(shù)設(shè)置決定系統(tǒng)的靜態(tài)和動態(tài)性能。儀表都采用反作用調(diào)節(jié)，PID參數(shù)根據(jù)不同的現(xiàn)場可以通過儀表的自整定功能得到。

　　HIAL：上限報警。

　　LOAL：下限報警。

　　Df：回差（死區(qū)、滯環(huán)），用于避免因丈量輸進(jìn)值波動而產(chǎn)生頻繁調(diào)節(jié)作用，在回差范圍內(nèi)位式調(diào)節(jié)不起作用，Df=1.0。 　　Ctrl：控制方式，采用AI人工智能調(diào)節(jié)/PID調(diào)節(jié)，Ctrl＝1。 　　M5：保持參數(shù)，主要決定調(diào)節(jié)算法中的積分作用，和PID積分時間類似，M5越小，系統(tǒng)積分作用越強。 　　P：速率參數(shù)，與每秒內(nèi)儀表輸出變化100%時丈量值時應(yīng)變化大小成正比，P=1000/每秒丈量值的升高單位值（系統(tǒng)以0.1定義為一個單位）。 　　T：滯后時間，t越小，則比例和積分作用均成正比增強，而微分作用相對減弱，但整體反饋作用增強：反之，t越大，則比例和積分作用均減弱，而微分作用相對增強。 　　Ctl：輸出周期，反映儀表運算調(diào)節(jié)的快慢，Ctl=2。 　　Sn：輸進(jìn)反饋信號類型。 　　OPt：輸出信號類型。 　　CF：系統(tǒng)功能選擇，CF=0。

　　3、 系統(tǒng)調(diào)試

　　以鋁塑復(fù)合管的生產(chǎn)為例：鋁塑復(fù)合管由內(nèi)管、內(nèi)膠、鋁管、外膠、外管5層材料構(gòu)成，以物料運動順序該生產(chǎn)線分為65mm內(nèi)管擠出機（機身有4個加熱區(qū)、機頭3個加熱區(qū)）、45mm內(nèi)膠擠出機（機身3個加熱區(qū)、機頭3個加熱區(qū)）、自動縱移恒張力牽引機（無加熱區(qū)）、45mm外膠擠出機（機身3個加熱區(qū)、機頭3個加熱區(qū)）65mm外管擠出機（機身4個加熱區(qū)、機頭3個加熱區(qū)）。所以需要控制的溫控加熱區(qū)共有26個，計26臺溫控表由一臺觸摸屏控制。 　　 　　當(dāng)系統(tǒng)上電后，首先開始溫控，即溫控表上電，變頻器不得電，上電后立即向各個溫控表發(fā)出命令，設(shè)置一個較低的上電初始加熱溫度，由于熱電偶插在加熱區(qū)內(nèi)部，加熱圈在外部，這樣避免升溫過快使整個加熱圈溫度不均。26個加熱區(qū)的上電初始值可以是相同的。上電結(jié)束后，假如通訊檢測正常，就會在觸摸屏上顯示各加熱區(qū)的參數(shù)，可以在觸摸屏上設(shè)定各加熱區(qū)的溫度，也可以在觸摸屏上改變各加熱區(qū)的加熱答應(yīng)/禁止?fàn)顟B(tài)，以上兩種命令以為是隨機發(fā)生的，還可以用中斷方式在讀溫控表實測中實現(xiàn)。對于各加熱區(qū)的溫度設(shè)定，可以用觸摸屏中的數(shù)字鍵盤，當(dāng)設(shè)定某一加熱區(qū)的某一溫度時，點擊該加熱區(qū)的設(shè)定區(qū)域，就可以彈出一設(shè)定鍵盤進(jìn)行溫度