工业电子中的宇电智能仪表温控系统中的应用
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2020-11-24
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工业电子中的宇电智能仪表温控系统中的应用工业电子中的宇电智能仪表温控系统中的应用
概述 翔鹭涤纶纺纤HDT-3T机台现场总线型温控系统采用AIBUS现场总线型总体设计，以AI-2000工业级
触摸屏电脑作为上位机，多台AI调节器通过AIBUS通讯协议现场联接，触摸屏电脑直接与AI调节器通过RS-485
串行通讯实现90个通道温度集中监控。AI调节器上的所有参数可以在触摸屏中显示，也可用触摸屏电脑设定下
载，数据显示刷新率高，便于实时监控，温度控制在±0.1℃。本系统同时监控四条拉丝生产线。 制程工
艺要求 在涤纶纺纤后道生产工序中，每个涤纶拉丝HDT-3T假捻机台有45个加热缸存放联苯热媒分液相与
气相，所需控制的温控加热区共有45个液相，45个气相检测
概述
翔鹭涤纶纺纤HDT-3T机台现场总线型温控系统采用AIBUS现场总线型总体设计，以AI-2000工业级触摸屏电脑作为上位
机，多台AI调节器通过AIBUS通讯协议现场联接，触摸屏电脑直接与AI调节器通过RS-485串行通讯实现90个通道温度集中监
控。AI调节器上的所有参数可以在触摸屏中显示，也可用触摸屏电脑设定下载，数据显示刷新率高，便于实时监控，温度控制
在±0.1℃。本系统同时监控四条拉丝生产线。
制程工艺要求
在涤纶纺纤后道生产工序中，每个涤纶拉丝HDT-3T假捻机台有45个加热缸存放联苯热媒分液相与气相，所需控制的温控
加热区共有45个液相，45个气相检测点，为了对涤纶长丝改变其物理特性，需要软化过程，在涤纶拉丝HDT-3T假捻机台加热
缸中的联苯热媒加热控制来软化长丝创造拉升条件，不同的长丝拉升软化温度不同。由于原机台温控系统老旧，控制品质不
高，不适应制程要求，拟对现有T机台的温控系统进行改造，每个T台假捻机有45个加热缸，分两层：下层联苯热媒液相加热
控制输出驱动SSR至加热管，上层汽相45个监测，每T台控制系统有90个通道。经系统改造采用AI调节器、AI巡检仪通讯表与
AI-2000液晶触摸式工业平板电脑之间通讯，完全实现集中控制。一台触摸屏电脑可以同时与90个测控点通讯，通讯方式为
RS-485串行通讯，这样所有温控表中的控制信息与数据信息都在触摸屏电脑上统一管理、分配。
系统组成
测控系统
整个测控系统包括AI-2000触摸屏电脑、AI调节器、铂电阻PT100、SSR固态继电器、电加热管。
触摸屏电脑选用宇电AI-2000工业级触摸屏电脑（TOUCHPC），不仅可运行WINDOWSCE、LINUX等各种嵌入式操作系
统及软件，也可运行WINDOWS98等PC操作系统及软件，应用丰富灵活，能全面取代无纸记录仪、人机界面等产品。显示屏
采用10.4英寸TFT真彩色液晶屏幕，配合触摸式屏幕操作，显示画面直观清晰，操作简便。同时采用CF电子盘，解决了普通
硬盘不耐震动的问题，可应用于工业现场。具有一个RS232通讯接口、1个RS485通讯接口，1个并行打印口、1个USB接口、
1个PS/2鼠标接口，1个键盘接口、1个RJ45以太网口。
触摸屏电脑中安装有宇电工控组态软件AIFCS产品，用户无需系统组态即可直接使用，该软件与宇光仪表配套使用共同构
成智能仪表现场总线系统，本工程与该软件配套的仪表有AI708、AI708M，共90个通道。触摸屏电脑上的并行口还可以直接
和打印机连接实时或定时打印当前或历史数据。利用触摸屏中电脑内置的RS485通讯口与AI708、AI708M温控表直接通讯。
通讯方式RS485；仪表采用AIBUS通讯协议，8个数据位，1个或2个停止位，无校验位，数据采用16位求和校验，它的纠错能
力比奇偶校验高数万倍，可确保通讯数据的正确可靠。
温控仪表选用宇电具有通讯功能的AI系列仪表，该仪表采用AI人工智能调节方式，是利用模糊规则进行PID调节的一种新
型算法，在误差大时，运用模糊算法进行调节，以消除PID饱和积分现象，当误差趋小时，采用改进后的PID算法进行调节，
并能在调节中自动学习和记忆被控对象的部分特征以使效果最优化，具有无超调，高精度，参数确定简单，对复杂对象也能获
得较好的控制效果等特点。其整体调节效果比一般PID算法及模糊调节算法均更优越。
主要功能描述
本系统由上位机（工业极触摸屏电脑）和下位机（宇光AI智能仪表）二层结构组成：上位机负责对现场设备连接的所有智
能仪表的数据进行监控、处理和辅助控制；下位机（宇光AI智能仪表）负责对现场设备的数据采集并控制现场设备的正常运
行。
现场设备实时数据的采集和保存
同时采集机台90个通道的热电阻（PT100）的实时数据，在同一画面显示所有仪表数据的数值及状态，并同时把数据保
存成文件进行历史数据储存。
工艺流程的动态显示
按客户的工艺流程在画面上显示虚拟的现场设备的布置情况，动态的显示设备的在线状态，在传感器及其他相关设备实际
安装的位置标上相应的标号和数据，更直观的让用户了解画面上的数据的实际来源，在事故发生时更能提高解决事故的效率。
设备报警的产生、处理、保存及查询
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