AI調節器在管材生產線中的應用

一、引言

　　在管材生產線中涉及到對數個加熱區，如機筒加熱區和模具加熱區的溫度測量和控制，而在實際生產中每個加熱區至少需要一至二臺溫控表來設定溫度和輸出加熱控制溫度。傳統設備的溫控設備只能通過單臺人工觀察和設定溫度以實現對應加熱區的溫控，而不能集中控制。隨著系統集中控制技術的提高，通訊領域也發生了翻天覆地的變化，現在選擇了帶有通訊功能的溫控表與觸摸屏之間通訊就能*實現集中控制。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在觸摸屏中都可以顯示和修改，使溫控表中的參數修改設定十分方便。本文介紹eView觸摸屏作為上位機與宇電溫控表通訊在管材生產線生產線中的應用。其特點是觸摸屏直接與溫控表通RS-485串行通訊實現對多臺溫控表的集中控制，可以在觸摸屏上進行組態，溫控表上的所有參數可以在觸摸屏中顯示，也可用觸摸屏設定儀表控制參數，數據顯示刷新率高，便于實時人機監控及工藝配方的存儲，節省布線，大大提高了生產效率。

二、系統簡介

1、 電氣系統　　

⑴、觸摸屏

觸摸屏選用eView MT510T，10.4英寸。此系統采用MT501T通過不同的通訊口也同時和SIEMENS S7-200CPU226CN通訊，和AI-516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，數據長度8位，停止位1位或兩位，通訊方式RS-485。

⑵、溫控表

　  溫控儀采用宇電AI-516EGL0S儀表。具有輸入功能，可自由選擇輸入多種熱電偶、熱電阻及線性電流、電壓、電阻等信號。 先進的AIBUS通訊協議，支持RS485或RS232C通訊接口。

2、 儀表主要參數設置說明

AI-516調節器提供豐富的用戶設置方式，使其對不同的控制均能達到滿意的控制效果，參數設置決定系統的靜態和動態性能。儀表都采用反作用調節，PID參數根據不同的現場可以通過儀表的自整定功能得到。　　

HIAL：上限報警。

CHYS：回差（死區、滯環），用于避免因測量輸入值波動而產生頻繁調節作用，在回差范圍內位式調節不起作用，CHYS=1.0。

Ctrl：控制方式，采用AI人工智能PID調節，Ctrl＝APID。

Ctl：輸出周期，反映儀表運算調節的快慢，Ctl=1。

InP：輸入反饋信號類型，InP=0。

OPt：輸出信號類型，OPt=SSR。

3、 系統調試

鋁塑復合管由內管、內膠、鋁管、外膠、外管5層材料構成，以物料運動順序該生產線分為65mm內管擠出機（機身有4個加熱區、機頭3個加熱區）、45mm內膠擠出機（機身3個加熱區、機頭3個加熱區）、自動縱移恒張力牽引機（無加熱區）、45mm外膠擠出機（機身3個加熱區、機頭3個加熱區）65mm外管擠出機（機身4個加熱區、機頭3個加熱區）。所以需要控制的溫控加熱區共有26個，計26臺溫控表由一臺觸摸屏控制。

當系統上電后，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出命令，設置一個較低的上電初始加熱溫度，因為熱電偶插在加熱區內部，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個加熱區的上電初始值可以是相同的。上電結束后，如果通訊檢測正常，就會在觸摸屏上顯示各加熱區的參數，可以在觸摸屏上設定各加熱區的溫度，也可以在觸摸屏上改變各加熱區的加熱允許/禁止狀態，以上兩種命令認為是隨機發生的，還可以用中斷方式在讀溫控表實測中實現。對于各加熱區的溫度設定，可以用觸摸屏中的數字鍵盤，當設定某一加熱區的某一溫度時，點擊該加熱區的設定區域，就可以彈出一設定鍵盤進行溫度設定。

為使觸摸屏中顯示的26個加熱區的實測溫度刷新率zui高，采用“接力”通訊讀取方式，即當讀一區后（有2種情況發生：成功、通訊超時）立即讀取下一區。通訊錯誤的處理：可以為每個從站的通訊設立一個出錯計數器，當某個從站通訊超時錯誤此計數器加1，通訊成功后會自動清除。當某個計數器增加到一個預設值（觸摸屏中可以修改）時蜂鳴器報警，同時彈出通訊失敗的報警畫面，并詳細說明如何處理。系統運行中，如果某一加熱區出現超高溫報警，溫控表上的報警燈亮，同時觸摸屏中立刻彈出報警信息，如：報警時間、故障處理方法等。方便及時排除故障。真正體現觸摸屏的*性——人機對話。觸摸屏具有“配方”功能，通過其內部的宏指令可以將不同產品的不同工藝配方存儲在其中，隨時調用，大大節提高工作效率。　

三、結語

  采用本系統對不同的加熱區可實現集中顯示和控制，需要修改各設定點的溫度只要在觸摸屏上操作就可以，大大提高了工作效率。AI調節器在溫度控制方面穩定性高，使整個系統的穩定性有了很大的提升，提高了生產效率。