青海三四一九干燥設(shè)備有限公司技術(shù)部 作者：張成才

    摘要：宇電AI人工智能調(diào)節(jié)器及工控組態(tài)軟件AIFCS產(chǎn)品在蘭州交大曖通實(shí)驗(yàn)室空調(diào)機(jī)組實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的應(yīng)用

關(guān)鍵詞：AI人工智能調(diào)節(jié)器 數(shù)據(jù)采集 監(jiān)控

    引言：近年來(lái)國(guó)產(chǎn)二次儀表的發(fā)展非常迅速，涌現(xiàn)出了許多的生產(chǎn)廠(chǎng)家，而我對(duì)宇電儀表AI人工智能調(diào)節(jié)器情有獨(dú)鐘，特別是它先進(jìn)的模塊化結(jié)構(gòu)，豐富的輸出規(guī)格，使我在現(xiàn)場(chǎng)中遇到的問(wèn)題迎刃而解，特別是在蘭州交大曖通實(shí)驗(yàn)室空調(diào)機(jī)組實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控系統(tǒng)及鍋爐電控柜中的改造中的應(yīng)用更加深了我對(duì)宇電AI人工智能調(diào)節(jié)器及工控組態(tài)軟件AIFCS產(chǎn)品的了解，受益非淺。

１、系統(tǒng)概述

    蘭州交大曖通實(shí)驗(yàn)室新購(gòu)一套模擬空調(diào)機(jī)組試驗(yàn)裝置，在此空調(diào)機(jī)組試驗(yàn)裝置上分別設(shè)有13個(gè)溫度、４路流量及一路壓差測(cè)試點(diǎn)，以便于試驗(yàn)采集數(shù)據(jù)，另有一套散熱器散熱器測(cè)試臺(tái)，設(shè)有24個(gè)溫度測(cè)試點(diǎn)，要求對(duì)試驗(yàn)采集的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)瀏覽及在線(xiàn)監(jiān)控，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)及歷史報(bào)表在上位PC機(jī)上集中統(tǒng)一管理，處理。

２、系統(tǒng)硬件配置

    監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖所示：

圖一：監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

    整個(gè)空調(diào)數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控系統(tǒng)由一臺(tái)上位PC機(jī)、1個(gè)宇電RS232/RS485轉(zhuǎn)換器、7臺(tái)AI人工智能高精度6路巡檢儀、37個(gè)鉑熱電阻Pt100、4個(gè)流量傳感器及一個(gè)壓差變送器組成。利用具有通訊功能的AI－706M6路巡檢儀對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，測(cè)量精度為0.2級(jí)。在巡檢儀上可直接顯示采集的數(shù)據(jù)，并通過(guò)RS-485串行通訊和上位機(jī)進(jìn)行通訊，實(shí)現(xiàn)37個(gè)通道溫度、4個(gè)通道流量及1個(gè)通道壓差的集中監(jiān)控。AI調(diào)節(jié)器上的所有參數(shù)可以在上位機(jī)中顯示，也可用上位機(jī)設(shè)定下載。

3、軟件組成     

    組態(tài)軟件采用了宇電工控組態(tài)軟件AIFCS產(chǎn)品，該軟件與宇電儀表配套使用共同構(gòu)成智能儀表現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)系統(tǒng)，通訊方式為RS485；儀表采用AIBUS通訊協(xié)議，8個(gè)數(shù)據(jù)位，1個(gè)或2個(gè)停止位，無(wú)校驗(yàn)位，完成通用工作站的數(shù)據(jù)采集和加工、實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)處理，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，方便的代替了大量的現(xiàn)場(chǎng)工作人員的勞動(dòng)和完成對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的自動(dòng)監(jiān)控，可隨時(shí)或定時(shí)打印各種報(bào)表。按客戶(hù)的工藝流程在畫(huà)面上顯示虛擬的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的布置情況，動(dòng)態(tài)的顯示了設(shè)備的在線(xiàn)狀態(tài)，在傳感器及其他相關(guān)設(shè)備實(shí)際安裝的位置標(biāo)上相應(yīng)的標(biāo)號(hào)和數(shù)據(jù)，更直觀的讓用戶(hù)了解畫(huà)面上的數(shù)據(jù)的實(shí)際來(lái)源，在事故發(fā)生時(shí)更能提高解決事故的效率。系統(tǒng)按照客戶(hù)的要求設(shè)置了報(bào)警產(chǎn)生時(shí)間、形式、長(zhǎng)短和解除方式，實(shí)時(shí)快速準(zhǔn)確的進(jìn)行報(bào)警。并保存每一次報(bào)警的報(bào)警類(lèi)型、報(bào)警時(shí)間、應(yīng)答時(shí)間、結(jié)束時(shí)間、報(bào)警時(shí)報(bào)警后的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、操作人員等，客戶(hù)需要的信息，對(duì)報(bào)警數(shù)據(jù)的查詢(xún)更可方便可靠。實(shí)時(shí)曲線(xiàn)、歷史曲線(xiàn)的切換和強(qiáng)大曲線(xiàn)查詢(xún)功能使曲線(xiàn)的使用更簡(jiǎn)便靈活。系統(tǒng)登錄方式分為系統(tǒng)啟動(dòng)登錄、系統(tǒng)運(yùn)行期間登錄、退出系統(tǒng)時(shí)登錄。權(quán)限按照客戶(hù)要求進(jìn)行多重分級(jí)，防止不相關(guān)的操作員誤操作，造成事故。設(shè)置管理員權(quán)限使用戶(hù)能夠在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)增加、刪除用戶(hù)、分配權(quán)限、修改密碼。也可通過(guò)控制柜上的巡檢儀方便地讀取各個(gè)通道的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，只需設(shè)定巡檢儀上的通訊地址和上位機(jī)的地址對(duì)應(yīng)即可實(shí)現(xiàn)通訊。調(diào)試后使用至今，穩(wěn)定可靠。

4、特殊功能     

    在使用中尤其是對(duì)巡檢儀自帶的引線(xiàn)電阻補(bǔ)償功能給我的調(diào)試工作帶來(lái)極大方便，由于在現(xiàn)場(chǎng)采用的是兩線(xiàn)制鉑熱電阻Pt100，再加上引線(xiàn)較長(zhǎng)，出現(xiàn)測(cè)量誤差大的情況，按照說(shuō)明書(shū)上自動(dòng)設(shè)置偏移值的方法進(jìn)行操作，消除了引線(xiàn)電阻帶來(lái)的測(cè)量誤差，提高了測(cè)量精度。
    另外在熱水加熱器溫度控制系統(tǒng)及蒸汽發(fā)生器壓力控制系統(tǒng)的電氣控制柜的改造過(guò)程中也體驗(yàn)到了宇電儀表模塊化結(jié)構(gòu)的妙處，因原鍋爐電控柜使用的是宇電AI-708儀表，用戶(hù)要求自動(dòng)控溫，并增加超溫報(bào)警。溫控系統(tǒng)由AI調(diào)節(jié)器、鉑電阻PT100、SSR固態(tài)繼電器、電加熱管組成。蒸汽發(fā)生器壓力控制系統(tǒng)由AI調(diào)節(jié)器、壓力變送器、SSR固態(tài)繼電器、電加熱管組成。在檢查中發(fā)現(xiàn)兩塊AI-708調(diào)節(jié)器均無(wú)報(bào)警輸出模塊，且壓力變送器工作電源為DC24V，要滿(mǎn)足用戶(hù)的要求，則需重新購(gòu)買(mǎi)調(diào)節(jié)器及DC24V開(kāi)關(guān)電源，需增加成本一千多元，后來(lái)咨詢(xún)宇電的技術(shù)工程師，購(gòu)買(mǎi)了宇電兩塊L2輸出模塊及1塊DC24V模塊，三個(gè)模塊總共才一百多元，大大節(jié)省了成本，使用安全可靠。

5、結(jié)束語(yǔ)     

    溫控儀表我選用宇電儀表的原因是其理想的控制效果和方便的自整定功能，該儀表采用AI人工智能調(diào)節(jié)方式，是利用模糊規(guī)則進(jìn)行PID調(diào)節(jié)的一種新型算法，在誤差大時(shí)，運(yùn)用模糊算法進(jìn)行調(diào)節(jié)，以消除PID飽和積分現(xiàn)象，當(dāng)誤差趨小時(shí)，采用改進(jìn)后的PID算法進(jìn)行調(diào)節(jié)，并能在調(diào)節(jié)中自動(dòng)學(xué)習(xí)和記憶被控對(duì)象的部分特征以使效果*化，具有無(wú)超調(diào)，高精度，參數(shù)確定簡(jiǎn)單，對(duì)復(fù)雜對(duì)象也能獲得較好的控制效果等特點(diǎn)。其整體調(diào)節(jié)效果比一般PID算法及模糊調(diào)節(jié)算法均更*。
    總之，做為OEM客戶(hù)，宇電產(chǎn)品在我公司干燥設(shè)備上得到了廣泛應(yīng)用，AI智能調(diào)節(jié)器不僅具有故障自檢和參數(shù)鎖定功能，而且選用了高抗干擾和高可靠性結(jié)構(gòu)，在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，能及時(shí)查出故障，予以排除，大大提高了控制系統(tǒng)的可靠性和安全性。穩(wěn)定可靠，能夠滿(mǎn)足用戶(hù)的要求，受到了用戶(hù)的好評(píng)。