廈門宇電自動化科技有限公司 技術部 馮春林

 

關鍵詞：AI溫度控制器、面板壓模機

 

 

面板薄膜按鍵在各式各樣的儀器儀表上都可以看到，應用非常廣泛，而生產這種產品的設備多數是利用熱塑性的原理工作，在壓模的過程中溫度控制是其關鍵之處，溫度過高或過低都會導致劣質產品。在廈門三特興電子有限公司的壓模設備中采用的是宇電AI儀表作為控制儀表。

 

 

1、 儀表控制精度在±0.1～±0.7,越精確越好；

2、 當溫度低于設定值時，儀表驅動外部固態繼電器電壓輸出；

3、 加熱采用人工智能PID調節；

 

 

根據系統要求我們選用了AI-518AG，利用AI-518的主輸出作為控制SSR加熱信號輸出。

 

 

 

AI-518AG型人工智能調節器硬件采用了先進的模塊化設計，具備5個功能模塊插座：輔助輸入、主輸出、報警、輔助輸出及通訊，G模塊功能：【G 隔離型固態繼電器（SSR）驅動電壓輸出模塊（12V/30mA）】。

儀表的輸入方式可自由設置為熱電偶、熱電阻和線性電流（電壓）。

儀表的調節功能采用先進的AI人工智能PID調節算法。AI人工智能調節算法是采用模糊規則進行PID調節的一種新型算法，在誤差大時，運用模糊算法進行調節，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最優化。具有無超調、高精度、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。改進后的PID參數是采用宇電特有的M 5、P、t等控制參數來表示的。

 

 

根據工藝的具體要求和現場條件的限制，AI-518的參參數設置如下；

dF=0.3；回差（死區、滯環）用于避免因測量輸入值波動而導致位式調節頻繁通斷；

Ctrl=1 控制方式采用AI人工智能調節/PID調節；

M5；保持參數與參數PID調節的積分時間起相同作用，在這由AT人工自整定而得，若控制不準則依據被控制對象的現象調整；

P；速率參數：類似PID調節器的比例帶，但變化相反。這值越大，比例、微分作用成正比增強，反之相應減弱；

T；滯后時間：T參數的正確設定值與PID調節中微分時間相等；

CTL=1；輸出周期：如果采用SSR或可控硅作輸出執行器件控制周期可取短一些；

SN=0；輸入規格0為K型熱電偶輸入；

OP1=0；輸出方式采用SSR電壓輸出；

CF=0；系統功能選擇，為反作用調節，輸入增大時，輸出趨向減小；

 

 

①AI系列調節儀表具備參數自整定功能：AI人工智能調節方式初次使用時，要啟動自整定功能來協助確定M 5、P、t等控制參數。初次啟動自整定時，可將儀表切換到顯示狀態下，按小于鍵并保持約2秒鐘，此時儀表下顯示器將閃動顯示“At”字樣，表明儀表已進入自整定狀態。自整定時，儀表執行位式調節，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。如果在自整定過程中要提前放棄自整定，可再按小于鍵并保持約2秒鐘，使儀表下顯示器停止閃動“At”字樣即可。視不同系統，自整定需要的時間可從數秒至數小時不等。儀表在自整定成功結束后，會將參數CtrL設置為3（出廠時為1）或4，這樣今后無法從面板再按小于鍵啟動自整定，可以避免人為的誤操作再次啟動自整定。已啟動過一次自整定功能的儀表如果今后還要啟動自整定時，可以用將參數CtrL設置為2的方法進行啟動。

系統在不同給定值下整定得出的參數值不完全相同，執行自整定功能前，應先將給定值設置在最常用值或是中間值上，如果系統是保溫性能好的電爐，給定值應設置在系統使用的最大值上，再執行啟動自整定的操作功能。參數CtI（控制周期）及dF（回差）的設置，對自整定過程也有影響，一般來說，這2個參數的設定值越小，理論上自整定參數準確度越高。但dF值如果過小，則儀表可能因輸入波動而在給定值附近引起位式調節的誤動作，這樣反而可能整定出徹底錯誤的參數。推薦CtI=0-2，dF=2.0。此外，基于需要學習的原因，自整定結束后初次使用，控制效果可能不是最佳，需要使用一段時間（一般與自整定需要的時間相同）后方可獲得最佳效果。

AI儀表的自整定功能具備較高的準確度，可滿足超過90%用戶的使用要求，但由于自動控制對象的復雜性，對于一些特殊應用場合，自整定出的參數可能并不是最佳值，所以也可能需要人工調整MPT參數。

②在廈門三特興電子有限公司的壓模設備調試中，由于加溫設備的特殊性，參數設置完成，從面板上啟動儀表自整定，由于第一次調試啟動自整定時的環境與工作環境相對較好而且沒有在所要控制的溫度附近啟動，從而導致了自整定后的參數不能夠有效的在工作時起到準確的調節作用。第二次自整定時在了解了現場工用環境的情況下，先使測量值降到設定值以下，啟動自整定，整定完成后經過一段時間的自學習時間后儀表的測量誤差已經小于控制精度，從而提高了產品的質量。

 

 

隨著工業自動化水平的提高，廈門宇電公司主打的AI系列儀表已在多種行業應用，并取得了客戶的一致好評，使用至今儀表控制效果顯著，大大改善了產品質量，提高了出廠合格率，AI系列儀表足以超越國內同行業的技術水平與國際先進水平接軌。