宇电AI仪表在面板压模机上的应用

 

                                  厦门宇电自动化科技有限公司 技术部 冯春林

 

关键词：AI温度控制器、面板压模机

 

 

面板薄膜按键在各式各样的仪器仪表上都可以看到，应用非常广泛，而生产这种产品的设备多数是利用热塑性的原理工作，在压模的过程中温度控制是其关键之处，温度过高或过低都会导致劣质产品。在厦门三特兴电子有限公司的压模设备中采用的是宇电AI仪表作为控制仪表。

 

 

1、 仪表控制精度在±0.1～±0.7,越精确越好；

2、 当温度低于设定值时，仪表驱动外部固态继电器电压输出；

3、 加热采用人工智能PID调节；

 

 

根据系统要求我们选用了AI-518AG，利用AI-518的主输出作为控制SSR加热信号输出。

 

 

 

AI-518AG型人工智能调节器硬件采用了先进的模块化设计，具备5个功能模块插座：辅助输入、主输出、报警、辅助输出及通讯，G模块功能：【G 隔离型固态继电器（SSR）驱动电压输出模块（12V/30mA）】。

仪表的输入方式可自由设置为热电偶、热电阻和线性电流（电压）。

仪表的调节功能采用先进的AI人工智能PID调节算法。AI人工智能调节算法是采用模糊规则进行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。改进后的PID参数是采用宇电特有的M 5、P、t等控制参数来表示的。

 

 

根据工艺的具体要求和现场条件的限制，AI-518的参参数设置如下；

dF=0.3；回差（死区、滞环）用于避免因测量输入值波动而导致位式调节频繁通断；

Ctrl=1 控制方式采用AI人工智能调节/PID调节；

M5；保持参数与参数PID调节的积分时间起相同作用，在这由AT人工自整定而得，若控制不准则依据被控制对象的现象调整；

P；速率参数：类似PID调节器的比例带，但变化相反。这值越大，比例、微分作用成正比增强，反之相应减弱；

T；滞后时间：T参数的正确设定值与PID调节中微分时间相等；

CTL=1；输出周期：如果采用SSR或可控硅作输出执行器件控制周期可取短一些；

SN=0；输入规格0为K型热电偶输入；

OP1=0；输出方式采用SSR电压输出；

CF=0；系统功能选择，为反作用调节，输入增大时，输出趋向减小；

 

 

①AI系列调节仪表具备参数自整定功能：AI人工智能调节方式初次使用时，要启动自整定功能来协助确定M 5、P、t等控制参数。初次启动自整定时，可将仪表切换到显示状态下，按小于键并保持约2秒钟，此时仪表下显示器将闪动显示“At”字样，表明仪表已进入自整定状态。自整定时，仪表执行位式调节，经2~3次振荡后，仪表内部微处理器根据位式控制产生的振荡，分析其周期、幅度及波型来自动计算出M 5、P、t等控制参数。如果在自整定过程中要提前放弃自整定，可再按小于键并保持约2秒钟，使仪表下显示器停止闪动“At”字样即可。视不同系统，自整定需要的时间可从数秒至数小时不等。仪表在自整定成功结束后，会将参数CtrL设置为3（出厂时为1）或4，这样今后无法从面板再按小于键启动自整定，可以避免人为的误操作再次启动自整定。已启动过一次自整定功能的仪表如果今后还要启动自整定时，可以用将参数CtrL设置为2的方法进行启动。

系统在不同给定值下整定得出的参数值不完全相同，执行自整定功能前，应先将给定值设置在最常用值或是中间值上，如果系统是保温性能好的电炉，给定值应设置在系统使用的最大值上，再执行启动自整定的操作功能。参数CtI（控制周期）及dF（回差）的设置，对自整定过程也有影响，一般来说，这2个参数的设定值越小，理论上自整定参数准确度越高。但dF值如果过小，则仪表可能因输入波动而在给定值附近引起位式调节的误动作，这样反而可能整定出彻底错误的参数。推荐CtI=0-2，dF=2.0。此外，基于需要学习的原因，自整定结束后初次使用，控制效果可能不是最佳，需要使用一段时间（一般与自整定需要的时间相同）后方可获得最佳效果。

AI仪表的自整定功能具备较高的准确度，可满足超过90%用户的使用要求，但由于自动控制对象的复杂性，对于一些特殊应用场合，自整定出的参数可能并不是最佳值，所以也可能需要人工调整MPT参数。

②在厦门三特兴电子有限公司的压模设备调试中，由于加温设备的特殊性，参数设置完成，从面板上启动仪表自整定，由于第一次调试启动自整定时的环境与工作环境相对较好而且没有在所要控制的温度附近启动，从而导致了自整定后的参数不能够有效的在工作时起到准确的调节作用。第二次自整定时在了解了现场工用环境的情况下，先使测量值降到设定值以下，启动自整定，整定完成后经过一段时间的自学习时间后仪表的测量误差已经小于控制精度，从而提高了产品的质量。

 

 

随着工业自动化水平的提高，厦门宇电公司主打的AI系列仪表已在多种行业应用，并取得了客户的一致好评，使用至今仪表控制效果显著，大大改善了产品质量，提高了出厂合格率，AI系列仪表足以超越国内同行业的技术水平与国际先进水平接轨。