廈門宇電小型DCS的應用：鐘罩式燒結爐

一、概述：         
    黃石市黃岡摩擦片公司是我國大的摩擦片生產企業。應用鐘罩式燒結爐燒結金屬摩擦片在各類汽車及轎車上得到。鐘罩式燒結爐是公司重要設備之一，幾十年來公司一直沒有停止對鐘罩爐的改進和提高，不斷推陳出新，使之適應更廣闊的生產領域。該公司近期采用宇電AI計算機監控系統配合AI808PAI5X3+JK6L1L1S4改造有快速冷卻系統的鐘罩爐，不僅能在升溫、保溫階段對溫度進行準確的控制，還可以在降溫階段對溫度進行控制。使每一批次的處理時間大大縮短，大地提高了生產效率。
    在采用宇電AI808PAI5X3+JK6L1L1S4后的快速冷卻系統的鐘罩爐，使陶瓷型轎車剎車片”在研發過程中，通過配方優化試驗，解決了摩擦系數高與磨耗量大、使用壽命短的矛盾，解決了高而平穩的摩擦系數與無噪音的矛盾，成功開發出了摩擦系數熱衰退率小、使用壽命長、制動舒適的新一代高性能陶瓷型配方剎車片產品。通過對密度、壓制溫度、壓力與時間、固化溫度與時間等工藝參數優化試驗，確定了佳工藝參數，成功解決了產品壓制、固化產生汽泡裂紋的難題，為產品的性能控制提供了工藝保證。產品正在進行產業化實驗，具有良好的經濟社會效益和外市場前景。 

二、強對流罩式退火爐簡介
    強對流光亮罩式退火爐主要適用于黃銅帶、青銅帶、異型銅帶、紫銅帶、各類銅管、造幣材料、帶鋼、復合帶材、軟磁和硬磁合金、銅合金線材、標準件材料、不銹鋼帶等幾十種材料。 鐘罩爐大裝料直徑3.2M，裝料高度高達4M，大裝爐量80T。 　　罩式爐由一個加熱罩、兩個爐座、兩個內罩和閥架等組成。加熱元件采用電阻帶均勻的懸掛在爐膛的四周，并用陶瓷螺釘加以固定。        
車間生產中與儀表調試

    在爐座的正中央都裝有一臺強對流的風機，通過電機的運轉來帶動葉輪達到強對流的目的，從而使爐膛內的溫度達到均勻，該風機的電機為水冷密封雙速電機，可實現高、低速轉換，通入冷卻水后可確保電機的軸承不會因發熱而損壞。在爐座上裝有與內罩密封的水冷橡膠密封圈，以便達到密封的效果。

三、溫控器的選用：
    電氣控制柜采用PID過零觸發溫控調節儀來調節爐內的功率和溫度，并安裝有超溫報警功能 。并根據需要制作上位機，組態軟件動態顯示系統控制狀態。
    儀表的選擇：系統中我們采用了的AI人工智能調節器。AI調節器是控溫系統的核心部分，AI儀表創性地采用了平臺概念，將非常專業化的數字調節儀表轉為平臺化設計的產品，采用的是AI人工智能調節算法是采用模糊規則進行PID調節的一種算法，在誤差大時，運用模糊算法調節，以消除PID飽和積分現象，當誤差趨小時，采用改進后的PID算法進行調節，并能在調節中自動學習和記憶被控對象的部分特征以使效果優化。
    自整定方法簡單應用方便：由于自整定執行時采用位式調節，經2~3次振蕩后，儀表內部微處理器根據位式控制產生的振蕩，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。具有無超調、、參數確定簡單、對復雜對象也能獲得較好的控制效果等特點。
    在使用過程中AI調節器 結合PID調節、自學習及模糊控制技術，實現了自整定/自適應功能，及無欠調的調節，性能遠優于傳統PID調節器。

四、系統架構：
    整個控制系統我們采用了計算機監控用RS485通訊總線技術，由于RS485總線技術具有良好的實時性、可靠性、抗干擾能力及檢錯能力，所以在一些條件比較苛刻的場合里廣泛應用。通過串口實現整個系統運行監控，其畫面包含：現場模擬圖、溫度壓力顯示、設備接地故障狀態指示、各種參數設置、實時溫度曲線圖、設定溫度曲線圖以及報警信息。系統控制對象。
    在系統中由于AI系列儀表的出色性能，宇電又開發出基于AI儀表并具備現場總線特性的AIFCSV9.0計算機監控系統。AI儀表相當于現場總線系統中的各個控制單元，利用RS485作為現場通訊總線，采用宇電自行開發的AIBUS通訊協議，可在上位機上實現儀表功能操作如實時讀取測量值、給定值、設置參數、自動/手動無擾動切換、調整手動輸出值、啟動/運行/停止程序，并具備開關量輸入/輸出操作能力。開放式結構隨意添加控制儀表。   

五、溫度控制功能   
    控制系統我們采用了 宇電AI-808PAI5X3L1L1S4溫控表：AI－808P程序型儀表用于需要按一定時間規律自動改變給定值進行控制的場合。它具有強大的編程及操作能力，可進一步提高控制設備的自動化程度。它具備50段程序編排功能，可設置任意大小的給定值升/降斜率；具有跳轉、運行、暫停及停止等可編程/可操作命令，可在程序控制運行中修改程序；具備二路事件輸出功能。可通過報警輸出控制其他設備聯鎖動作，進一步提高設備自動化能力；可通過安裝外部開關執行程序運行/暫停/停止等操作，以實現連鎖、同步啟動運行或方便操作；具有停電處理模式、測量值啟動功能及準備功能，使程序執行更有效率及更完善。

1、功能及概念：    
程序段：段號可從1－30，當前段(STEP)表示目前正在執行的段。    
設定時間：指程序段設定運行的總時間，單位是min，有效數值從1－9999。    運行時間：指當前段已運行時間，當運行時間達到設置時間時，程序自動跳下一段運行。    
跳轉：程序段可編程為自動跳轉到1－30段中的任意段執行，可實現循環控制。通過修改STEP的數值也可實現跳轉。    
運行/暫停（run/HoLd）：程序在運行狀態時，計時，給定值按預先編排的程序曲線變化。程序在暫停狀態下，停止計時，給定值保持不變。儀表能在程序段中編入暫停操作，也可由人隨時執行暫停/運行操作。暫停狀態下儀表仍然保持調節功能。
停止（stoP）：執行停止操作，將使程序停止運行，此時運行時間被清0，事件輸出開關復位，并且停止控制輸出。在停止狀態下執行運行操作，則儀表將從STEP設置的段號啟動運行程序。可在程序段中編入自動停止的功能，并同時對運行段號STEP值進行設置。也可人為隨時執行停止操作（執行后STEP被設置為1，不過用戶可再進行修改）。    
事件輸出：由程序編排發生。可在程序運行中控制2路報警開關動作，以方便控制各種外部設備同步或連鎖工作。    
停電/開機事件：指儀表接通電源或在運行中意外停電，可提供多種處理方案供用戶選擇。用戶可以通過設置儀表的參數（run）設置儀表重新上電后的運行狀態。準備（rdy）/測量值啟動功能：在啟動運行程序由于爐體的溫度和儀表設置的初始溫度之間有偏差，并且其差值大于正（或負）偏差報警值(dHAL及dLAL)時，儀表并不立即進行正（或負）偏差報警，而是先將測量值調節到其誤差小于偏差報警值，此時程序也暫停計時，也不輸出偏差報警信號，直到正、負偏差符合要求后才再啟動程序。準備/測量值啟動功能用于設置無法預知升／降溫時間的段也十分有用。要允許或取消準備/測量值啟動功能，可在run參數中進行設置。準備/測量值啟動功能可保證了運行整條程序曲線的完整性，準備/測量值啟動功能用于解決啟動運行時測量值與給定值不一致而對程序運行產生的不確定性，以獲得率、完整并符合用戶要求程序運行結果。