自动干燥控温设备应用AI调节仪表_远红外_燃气加热

自动干燥控温设备应用AI调节仪表

2011/4/12 14:27:00

一、概述

近年来，自动干燥设备加热的技术已广泛地应用到各个生产领域。使用的能源有燃气、电能。以远红外加热为例是以射线形式将热能从辐射源直接传递给被加热物体的，其热能利用率高。使用远红外加热技术干燥薄型技术广泛应用烘干粮食、茶叶、木材、牧草污泥、酒糟、骨粉、生物肥有机肥、食盐、/血粉、湿物料、粮食、油料、食品、红枣、辣椒、蔬菜、荞麦、豆食等农作物有机原料的快速干燥机

1．炉体的构造

使用的远红外加热器，主要是对各类物料进行干燥，所以采用长方形炉体结构，整个炉体分为三小加热区(见图1)。从进料入口方向起：第一段为预热低温区，主要作用是对干燥烘道进行初步加热；然后进入第二段高温区，该段是物料的主要干燥区；物料干燥后，进入第三段保温低温区，然后由出料口送出。

由上述方案可见，加热炉靠近进料口和出料口两端的两个加热区温度较低，使用的远红外辐射元件可以少一点，功率也可小一点。而加热炉的中段区，是加热炉的主要干燥区，要求温度较高，使用的远红外辐射元件多、功率大。图1

2．工作原理

远红外热炉为了保证干燥质量，整个远红外热炉的温度控制使用自动控温的方法。在加热炉的三个温度区分别各装置了三个远红外辐射元件。每一个温度区用AI程序型调节器PID控制调功移项控制远红外辐射元件，加热炉的电源接通后就开始升温。采用移项调功既能延长远红外辐射元件的使用时间，又使加热炉的温度恒温。

二、控制设备的选择：

先进仪表的选择：系统中我们采用了先进的AI人工智能调节器。AI调节器是控温系统的核心部分，AI仪表首创性地采用了平台概念，将非常专业化的数字调节仪表转为平台化设计的产品，采用的是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。图2

自整定方法简单应用方便：由于自整定执行时采用位式调节，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。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。

在使用过程中AI调节器结合PID调节、自学习及模糊控制技术，实现了自整定/自适应功能，及无欠调的精确调节，性能远优于传统PID调节器。

控制系统我们采用了宇电AI-808PAI5X3L2L2S4温控表：AI－808P程序型仪表用于需要按一定时间规律自动改变给定值进行控制的场合。它具有强大的编程及操作能力，可进一步提高控制设备的自动化程度。它具备30段程序编排功能，可设置任意大小的给定值升/降斜率；具有跳转、运行、暂停及停止等可编程/可操作命令，可在程序控制运行中修改程序；具备二路事件输出功能。可通过报警输出控制其他设备联锁动作，进一步提高设备自动化能力；可通过安装外部开关执行程序运行/暂停/停止等操作，以实现连锁、同步启动运行或方便操作；具有停电处理模式、测量值启动功能及准备功能，使程序执行更有效率及更完善。
1、功能及概念：
    程序段：段号可从1－30，当前段(STEP)表示目前正在执行的段。
    设定时间：指程序段设定运行的总时间，单位是min，有效数值从1－9999。
    运行时间：指当前段已运行时间，当运行时间达到设置时间时，程序自动跳下一段运行。
    跳转：程序段可编程为自动跳转到1－30段中的任意段执行，可实现循环控制。通过修改STEP的数值也可实现跳转。
     运行/暂停（run/HoLd）：程序在运行状态时，计时，给定值按预先编排的程序曲线变化。程序在暂停状态下，停止计时，给定值保持不变。仪表能在程序段中编入暂停操作，也可由人随时执行暂停/运行操作。暂停状态下仪表仍然保持调节功能。

    停止（stoP）：执行停止操作，将使程序停止运行，此时运行时间被清0，事件输出开关复位，并且停止控制输出。在停止状态下执行运行操作，则仪表将从STEP设置的段号启动运行程序。可在程序段中编入自动停止的功能，并同时对运行段号STEP值进行设置。也可人为随时执行停止操作（执行后STEP被设置为1，不过用户可再进行修改）。
     事件输出：由程序编排发生。可在程序运行中控制2路报警开关动作，以方便控制各种外部设备同步或连锁工作。
    停电/开机事件：指仪表接通电源或在运行中意外停电，可提供多种处理方案供用户选择。用户可以通过设置仪表的参数（run）设置仪表重新上电后的运行状态。
    准备（rdy）/测量值启动功能：在启动运行程序由于炉体的温度和仪表设置的初始温度之间有偏差，并且其差值大于正（或负）偏差报警值(dHAL及dLAL)时，仪表并不立即进行正（或负）偏差报警，而是先将测量值调节到其误差小于偏差报警值，此时程序也暂停计时，也不输出偏差报警信号，直到正、负偏差符合要求后才再启动程序。准备/测量值启动功能用于设置无法预知升／降温时间的段也十分有用。要允许或取消准备/测量值启动功能，可在run参数中进行设置。准备/测量值启动功能可保证了运行整条程序曲线的完整性，准备/测量值启动功能用于解决启动运行时测量值与给定值不一致而对程序运行产生的不确定性，以获得高效率、完整并符合用户要求程序运行结果。

程序曲线的设置编排：程序表调节器可用于按一定时间规律自动改变给定值进行控制的场合。程序是按【温度－时间－温度】的格式来程序升温，具有50段程序编程功能，可设置任意大小的给定值升、降斜率；具有跳转（目标