一、概述
工業(yè)烤箱應(yīng)用廣泛,在電工、電子、儀表、材料、半導(dǎo)體等生產(chǎn)企業(yè)對非易燃易爆物進行干燥、烘培及其熱處理試驗;可用于學校、醫(yī)療、食品、化工等單位對非易燃易爆物進行干燥、保濕、烘培及其熱處理等試驗;特別適用于LED、LCD石英晶體電容、電阻等要求高恒精度和可靠性產(chǎn)品的過程烘干和老化。適用于烘烤有化學性氣體及食品加工行業(yè)的欲烘烤物品、基板應(yīng)力的去除、油墨的固化、漆膜等等的精密烘烤、烘干、回火、預(yù)熱、定型、加工等。
二、烤箱的優(yōu)勢及工作原理
1、耐用性較強:由于電熱器被密封在箱體內(nèi),與外界空氣接觸面小,因此不易被氧化腐蝕。
2、內(nèi)熱循環(huán):烘烤物件受熱均勻。
3、電氣控制安全精確可靠:結(jié)構(gòu)合理,有效工作面積大,功能全,操作簡單,維修調(diào)整方便,噪音小,可靠性高,成本低,能耗少,生產(chǎn)效率高。
工作原理:
空氣循環(huán)系統(tǒng)采用雙電機水平循環(huán)送風方式,風循環(huán)均勻高效。風源由循環(huán)送風電機(采用變頻器)帶動風輪(Φ230)經(jīng)由電熱器,而將熱風送出,再經(jīng)由風道至烘箱內(nèi)室,再將使用后的空氣吸入風道成為風源再度循環(huán),加熱使用。確保室內(nèi)溫度均勻性。當因開關(guān)門動作引起溫度值發(fā)生擺動,可介此送風循環(huán)系統(tǒng)迅速恢復(fù)操作狀態(tài)溫度值。
三、系統(tǒng)要求及結(jié)構(gòu):
1、儀表的控制精度為±0.2%;
2、儀表帶一路4-20mA變送輸出;
2、儀表帶上下限報警;
3、移相觸發(fā)外部三相可控硅;
4、帶程序升溫,采用AI人工智能PID調(diào)節(jié);
四、儀表的選型及功能:
根據(jù)系統(tǒng)的要求我們選用了AI-708PAX3L2L2X5+AIJK3,利用AI-708P的主輸出作為AIJK3的控制信號,來控制加熱輸出,通訊口變送一路信號4-20mA給變頻器。
AI-708P智能調(diào)節(jié)器在AI-708的基礎(chǔ)上增加了30+20段時間程序控制功能,前30段可編程為自動跳轉(zhuǎn)執(zhí)行,實現(xiàn)循環(huán)控制,采用先進的模塊化設(shè)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,儀表的輸入方式可自由設(shè)置為熱電偶、熱電阻和線性電流(電壓),具體模塊功能如下;
X3:光電隔離高精度線性電流輸出;
X5:自帶隔離電源的光電隔離的高精度線性電流輸出;
L2:繼電器觸點開關(guān)輸出模塊;
AIJK系列是應(yīng)用了單片機技術(shù)的智能化三相移相觸發(fā)及周波過零兩用觸發(fā)器,功能強大且可靠性高,能適應(yīng)各種電阻絲、硅碳棒及負載采用變壓器降壓的硅鉬棒、鎢絲等到各種類型工業(yè)電爐,也可用于電機軟啟動的控制,其主要特點包括:
主要特點包括:
0-20mA(0-5V)/4-20mA(1-5V)信號兼容輸入;
采用計算機技術(shù)進行線性化功率修正,當負載為阻性時,其輸出功率與輸入信號成正比;
缺相檢測、過流檢測及報警功能;AIJK3還具備可控硅擊穿及負載開路檢測功能;
自動同步功能,連接可控硅觸發(fā)線時不需要對相序;AIJK3甚到不需要對極性;
采用錢光電隔離及“燒不壞”技術(shù),可靠性非常高,對輸入端造成干擾??;
電流反饋或延遲時間可調(diào)的軟啟動/軟停止功能,可適應(yīng)硅鉬棒、鎢絲、電動機及感性負載;
內(nèi)含開關(guān)電源,可直接220VAC電源供電,并具備5V及24V兩組直流電源輸出;
儀表的調(diào)節(jié)功能采用先進的AI人工智能PID調(diào)節(jié)算法。AI人工智能調(diào)節(jié)算法是采用模糊規(guī)則進行PID調(diào)節(jié)的一種新型算法,在誤差大時,運用模糊算法進行調(diào)節(jié),以消除PID飽和積分現(xiàn)象,當誤差趨小時,采用改進后的PID算法進行調(diào)節(jié),并能在調(diào)節(jié)中自動學習和記憶被控對象的部分特征以使效果最優(yōu)化。具有無超調(diào)、高精度、參數(shù)確定簡單、對復(fù)雜對象也能獲得較好的控制效果等特點。改進后的PID參數(shù)是采用宇電特有的M 5、P、t等控制參數(shù)來表示的。
五、儀表參數(shù)設(shè)置:
根據(jù)工藝的具體要求,AI-708P的參參數(shù)設(shè)置如下;
dF=0.3;回差(死區(qū)、滯環(huán))用于避免因測量輸入值波動而導(dǎo)致位式調(diào)節(jié)頻繁通斷;
Ctrl=1 控制方式采用AI人工智能調(diào)節(jié)/PID調(diào)節(jié);
M5;保持參數(shù)與參數(shù)PID調(diào)節(jié)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(jù)被控制對象的現(xiàn)象調(diào)整;
P;速率參數(shù):類似PID調(diào)節(jié)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(yīng)減弱;
T;滯后時間:T參數(shù)的正確設(shè)定值與PID調(diào)節(jié)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(zhí)行器件控制周期可取短一些;
SN=0;輸入規(guī)格0為K型熱電偶輸入;
OP1=4;輸出方式采用4-20mA輸出給AIJK3;
CF=2;系統(tǒng)功能選擇,為反作用調(diào)節(jié),輸入增大時,輸出趨向減?。粌x表有上電免除報警功能;
Run=3;儀表在通電后無論出現(xiàn)何種情況,儀表都進入停止狀態(tài);
AIJK3的設(shè)置;
AIJK3的設(shè)置是能過內(nèi)部的一個六位的DIP開關(guān)來設(shè)定的;
第一位:用于選擇輸入信號規(guī)格,OFF表示輸入0-20mA或0-5V(電流或電壓輸入則用跳線選擇),ON表示輸入信號為4-20mA或1-5V,在這里設(shè)置為ON;
第二位選擇三相三線/三相四線制的接線方式,AIJK3放置在OFF位置;
第三位用于選擇移相/周波過零觸發(fā)方式,OFF表示移相觸了,ON表示周波過零觸發(fā),這里選擇OFF;
第四位用于選擇缺相報警,OFF為三相中只要有任一相缺相或可控硅擊穿就報警,這里設(shè)置為OFF;
第五位用于選擇IN2功能為電流反饋或調(diào)整軟啟動/軟停止延遲時間,OFF表示用于調(diào)整軟啟動/軟停止時間,設(shè)置為OFF;
第六位用于特殊功能,設(shè)置為OFF;
板上還有2個跳線,分別選擇主輸入(IN1)和IN2的是電流輸入還是電壓輸入;
六、系統(tǒng)調(diào)試:
AI系列調(diào)節(jié)儀表具備參數(shù)自整定功能:AI人工智能調(diào)節(jié)方式初次使用時,要啟動自整定功能來協(xié)助確定M 5、P、t等控制參數(shù)。初次啟動自整定時,可將儀表切換到顯示狀態(tài)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(tài)。自整定時,儀表執(zhí)行位式調(diào)節(jié),經(jīng)2~3次振蕩后,儀表內(nèi)部微處理器根據(jù)位式控制產(chǎn)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(shù)。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(tǒng),自整定需要的時間可從數(shù)秒至數(shù)小時不等。儀表在自整定成功結(jié)束后,會將參數(shù)CtrL設(shè)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(shù)CtrL設(shè)置為2的方法進行啟動。
系統(tǒng)在不同給定值下整定得出的參數(shù)值不完全相同,執(zhí)行自整定功能前,應(yīng)先將給定值設(shè)置在最常用值或是中間值上,如果系統(tǒng)是保溫性能好的電爐,給定值應(yīng)設(shè)置在系統(tǒng)使用的最大值上,再執(zhí)行啟動自整定的操作功能。參數(shù)CtI(控制周期)及dF(回差)的設(shè)置,對自整定過程也有影響,一般來說,這2個參數(shù)的設(shè)定值越小,理論上自整定參數(shù)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(diào)節(jié)的誤動作,這樣反而可能整定出徹底錯誤的參數(shù)。推薦CtI=0-2,dF=2.0。此外,基于需要學習的原因,自整定結(jié)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(fù)雜性,對于一些特殊應(yīng)用場合,自整定出的參數(shù)可能并不是最佳值,所以也可能需要人工調(diào)整的MPT參數(shù)。
七:結(jié)束語
隨著工業(yè)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(yè)應(yīng)用,在烤箱上配宇電儀表能夠提高了控制效果,使用方便,縮短控制周期,節(jié)約能源。