廈門宇電自動化科技有限公司化工企業(yè)工程案例！

    概述    

翔鷺滌綸紡纖HDT-3T機(jī)臺現(xiàn)場總線型溫控系統(tǒng)采用AIBUS現(xiàn)場總線型總體設(shè)計，以AI-2000工業(yè)級觸摸屏電腦作為上位機(jī)，多臺AI調(diào)節(jié)器通過AIBUS通訊協(xié)議現(xiàn)場聯(lián)接，觸摸屏電腦直接與AI調(diào)節(jié)器通過RS-485串行通訊實(shí)現(xiàn)90個通道溫度集中監(jiān)控。AI調(diào)節(jié)器上的所有參數(shù)可以在觸摸屏中顯示，也可用觸摸屏電腦設(shè)定下載，數(shù)據(jù)顯示刷新率高，便于實(shí)時監(jiān)控，溫度控制在±0.1℃。本系統(tǒng)同時監(jiān)控四條拉絲生產(chǎn)線。

    制程工藝要求    

在滌綸紡纖后道生產(chǎn)工序中，每個滌綸拉絲HDT-3T假捻機(jī)臺有45個加熱缸存放聯(lián)苯熱媒分液相與氣相，所需控制的溫控加熱區(qū)共有45個液相，45個氣相檢測點(diǎn)，為了對滌綸長絲改變其物理特性，需要軟化過程，在滌綸拉絲HDT-3T假捻機(jī)臺加熱缸中的聯(lián)苯熱媒加熱控制來軟化長絲創(chuàng)造拉升條件，不同的長絲拉升軟化溫度不同。由于原機(jī)臺溫控系統(tǒng)老舊，控制品質(zhì)不高，不適應(yīng)制程要求，擬對現(xiàn)有T機(jī)臺的溫控系統(tǒng)進(jìn)行改造，每個T臺假捻機(jī)有45個加熱缸，分兩層：下層聯(lián)苯熱媒液相加熱控制輸出驅(qū)動SSR至加熱管，上層汽相45個監(jiān)測，每T臺控制系統(tǒng)有90個通道。經(jīng)系統(tǒng)改造采用AI調(diào)節(jié)器、AI巡檢儀通訊表與AI-2000液晶觸摸式工業(yè)平板電腦之間通訊，完全實(shí)現(xiàn)集中控制。一臺觸摸屏電腦可以同時與90個測控點(diǎn)通訊，通訊方式為RS-485串行通訊，這樣所有溫控表中的控制信息與數(shù)據(jù)信息都在觸摸屏電腦上統(tǒng)一管理、分配。

    系統(tǒng)組成    

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下 ：


 

測控系統(tǒng)

整個測控系統(tǒng)包括AI-2000觸摸屏電腦、AI調(diào)節(jié)器、鉑電阻PT100、SSR固態(tài)繼電器、電加熱管。

觸摸屏電腦選用宇電AI-2000工業(yè)級觸摸屏電腦（TOUCH PC），不僅可運(yùn)行WINDOWSCE 、LINUX等各種嵌入式操作系統(tǒng)及軟件，也可運(yùn)行WINDOWS 98等PC操作系統(tǒng)及軟件，應(yīng)用豐富靈活，能取代無紙記錄儀、人機(jī)界面等產(chǎn)品。顯示屏采用10.4英寸TFT真彩色液晶屏幕，配合觸摸式屏幕操作，顯示畫面直觀清晰，操作簡便。同時采用CF電子盤，解決了普通硬盤不耐震動的問題，可應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場。具有一個RS232通訊接口、1個RS485通訊接口，1個并行打印口、1個USB接口、1個PS/2鼠標(biāo)接口，1個鍵盤接口、1個RJ45以太網(wǎng)口。

觸摸屏電腦中安裝有宇電工控組態(tài)軟件AIFCS產(chǎn)品，用戶無需系統(tǒng)組態(tài)即可直接使用，該軟件與宇光儀表配套使用共同構(gòu)成智能儀表現(xiàn)場總線系統(tǒng)，本工程與該軟件配套的儀表有AI708、AI708M，共90個通道。觸摸屏電腦上的并行口還可以直接和打印機(jī)連接實(shí)時或定時打印當(dāng)前或歷史數(shù)據(jù)。利用觸摸屏中電腦內(nèi)置的RS485通訊口與AI708、AI708M溫控表直接通訊。通訊方式RS485；儀表采用AIBUS通訊協(xié)議，8個數(shù)據(jù)位，1個或2個停止位，無校驗(yàn)位，數(shù)據(jù)采用16位求和校驗(yàn)，它的糾錯能力比奇偶校驗(yàn)高數(shù)萬倍，可確保通訊數(shù)據(jù)的正確可靠。

溫控儀表選用宇電具有通訊功能的AI系列儀表，該儀表采用AI人工智能調(diào)節(jié)方式，是利用模糊規(guī)則進(jìn)行PID調(diào)節(jié)的一種算法，在誤差大時，運(yùn)用模糊算法進(jìn)行調(diào)節(jié)，以消除PID飽和積分現(xiàn)象，當(dāng)誤差趨小時，采用改進(jìn)后的PID算法進(jìn)行調(diào)節(jié)，并能在調(diào)節(jié)中自動學(xué)習(xí)和記憶被控對象的部分特征以使效果優(yōu)化，具有無超調(diào)，，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(diǎn)。其整體調(diào)節(jié)效果比一般PID算法及模糊調(diào)節(jié)算法均更優(yōu)越。

主要功能描述

本系統(tǒng)由上位機(jī)（工業(yè)觸摸屏電腦）和下位機(jī)（宇光AI智能儀表）二層結(jié)構(gòu)組成：上位機(jī)負(fù)責(zé)對現(xiàn)場設(shè)備連接的所有智能儀表的數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控、處理和輔助控制；下位機(jī)（宇光AI智能儀表）負(fù)責(zé)對現(xiàn)場設(shè)備的數(shù)據(jù)采集并控制現(xiàn)場設(shè)備的正常運(yùn)行。

• 現(xiàn)場設(shè)備實(shí)時數(shù)據(jù)的采集和保存

同時采集機(jī)臺90個通道的熱電阻（PT100）的實(shí)時數(shù)據(jù)，在同一畫面顯示所有儀表數(shù)據(jù)的數(shù)值及狀態(tài)，并同時把數(shù)據(jù)保存成文件進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)儲存。

• 工藝流程的動態(tài)顯示

按客戶的工藝流程在畫面上顯示虛擬的現(xiàn)場設(shè)備的布置情況，動態(tài)的顯示設(shè)備的在線狀態(tài)，在傳感器及其他相關(guān)設(shè)備實(shí)際安裝的位置標(biāo)上相應(yīng)的標(biāo)號和數(shù)據(jù)，更直觀的讓用戶了解畫面上的數(shù)據(jù)的實(shí)際來源，在事故發(fā)生時更能提高解決事故的效率。

• 設(shè)備報警的產(chǎn)生、處理、保存及查詢

系統(tǒng)按照客戶的要求設(shè)置好報警產(chǎn)生時間、形式、長短和解除方式，實(shí)時快速準(zhǔn)確的進(jìn)行報警。并保存每一次報警的報警類型、報警時間、應(yīng)答時間、結(jié)束時間、報警時報警后的實(shí)時數(shù)據(jù)、操作人員等，客戶需要的信息，對報警數(shù)據(jù)的查詢更可方便客戶進(jìn)行事故分析。

• 歷史數(shù)據(jù)的顯示及查詢

實(shí)時數(shù)據(jù)保存成文件后，可在歷史數(shù)據(jù)查詢畫面進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢，客戶可以很方便的調(diào)出進(jìn)行數(shù)據(jù)比較和數(shù)據(jù)分析，以便吸取經(jīng)驗(yàn)更好的控制整個系統(tǒng)，提高生產(chǎn)效率。數(shù)據(jù)也可以保存成Excel可以打開的文件，用USB口拷貝到其他工控機(jī)進(jìn)行保存?zhèn)浞荨?/p>

• 實(shí)時曲線和歷史曲線的顯示

曲線功能使數(shù)據(jù)的顯示更為易懂，同時顯示氣相和液相兩個傳感器的數(shù)據(jù)趨勢，使產(chǎn)品質(zhì)量更容易控制。實(shí)時曲線、歷史曲線的切換和強(qiáng)大曲線查詢功能使曲線的使用更簡便靈活。

• 對多臺智能儀表內(nèi)部參數(shù)的統(tǒng)一設(shè)置和分別設(shè)置

同時控制所有儀表的啟動、停止、報警限值、儀表設(shè)定值進(jìn)行設(shè)定，也可單獨(dú)任意設(shè)定一臺儀表的參數(shù)值，使上位機(jī)輔助控制變得快速準(zhǔn)確。

• 對操作人員的權(quán)限管理

系統(tǒng)登錄方式分為系統(tǒng)啟動登錄、系統(tǒng)運(yùn)行期間登錄、退出系統(tǒng)時登錄。權(quán)限按照客戶要求進(jìn)行多重分級，防止不相關(guān)的操作員誤操作，造成事故。設(shè)置管理員權(quán)限使用戶能夠在系統(tǒng)運(yùn)行時增加、刪除用戶、分配權(quán)限、修改密碼。

    結(jié)語    

本系統(tǒng)在廈門翔鷺滌綸紡纖（廈門）有限公司已經(jīng)成功運(yùn)行二年多，現(xiàn)場運(yùn)行證明基于AIBUS現(xiàn)場總線和AI-2000工業(yè)級觸摸屏電腦的AIFCS計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，無論從軟件還是硬件設(shè)計上均較為合理，運(yùn)行可靠，操作方便，具有很強(qiáng)的抗干擾性，大大提高了企業(yè)生產(chǎn)效率，使其工業(yè)自動化水平又躍上一個新的臺階。