- 摘要
OHR-G300系列液晶人工智能調節器/調節記錄儀是依據GB/T 34050-2017國家标準開發的産品，它在設計上吸納了當今電腦結構思路：硬體上采用内帶快閃存儲器的新型微處理器，擴充了大容量的資料存儲區，顯示器采用3.5英寸128*64高分辨率點陣式白屏黑字液晶顯示屏，軟體上引入中文WINDOWS的架構思路，并采用了資料壓縮技術。帶USB資料轉存功能，存儲時間最長可達720天。該産品具備自整定功能，可以根據被控對象的特性，自動尋找最優參數以達到很好的控制效果，無須人工整定參數。控制精度基本達到±0.1℃，無超調、欠調，性能達國際先進水準。它可與各類傳感器、變送器配合使用，實作對溫度、壓力、液位、流量等實體量的測量顯示與控制，并配合各種執行器對電加熱裝置和電磁、電動閥進行PID調節和控制、報警控制、資料采集等功能。産品的EMC設計符合GB/T17626.2-11相關規定，同時産品取得了CE認證。下面是OHR-G320系列液晶人工智能調節器/調節記錄儀在燒結自動配料中的應用。
二、産品的市場背景
燒結配料作為鋼鐵生産的基礎工序，其自動化的作用日益突現。盡管大多數燒結廠都很重視，也投資了自動配料，有的甚至改造過不止一次，耗費了大量資金。但最終能可靠運作，性能投資比高的則為數極少。鋼鐵廠針對工廠配料工藝要求，采用基于現場儀表通信的集散控制系統，經過一年多的實踐，實作了運作可靠、性能投資比高的目标，為燒結廠配料自動調節系統的改造設計積累了經驗。
三、産品的技術原理
1、燒結機配料工藝裝置概況
燒結配料工序是将生産燒結礦所需的混勻鐵礦粉、燃料（焦粉）、溶劑（石灰石、白雲石、生石灰）及冷、熱返礦，按照高爐冶煉要求及各種料的化學成分進行配料計算，确定各種料的配料比例，通過重量檢測及控制給料裝置，實作配料。燒結機配料室共17個使用的料倉，詳情見下表：
| 倉号 | 1#-5# | 6# | 7# | 8# | 10# | 11# 12# | 13# 14# | 15# 16# | 17# 18# |
| 物料名稱 | 混勻礦粉 | 焦粉 | 焦粉 | 煤粉 | 石灰石 | 白雲石 | 生石灰 | 冷返礦 | 熱返礦 |
| 給料方式 | 圓盤 | 圓盤 | 拖料 | 圓盤 | 圓盤 | 圓盤 | 螺旋 | 拖料 | 圓盤 |
| 控制方式 | 變頻器改變給料量 |
2. 控制方法
整個配料控制采用人工智能PID的外給定控制,通過檢測物料的重量,根據物料的配比控制給料裝置,給料裝置由變頻器改變給料量，實作配料。
四、産品的應用
針對傳統燒結配料自動控制系統存在的問題，深入分析現場工藝及管理狀況，結合最新測控實用先進技術，設計方案特點如下：
1、系統采用基于現場儀表通訊的集散控制方式
本設計将皮帶秤、沖闆流量計、雷達物位計、人工智能調節器等通過具備現場通信功能的虹潤智能儀表與上位機通訊連接配接，組成基于現場通訊的集散控制系統。
該現場儀表通訊采用的是基于主從協定原理的MODBUS通信協定。其特點為通訊隻有讀寫兩條指令，上位機軟體編寫容易，并可用PC機作上位機，應用其軟體資源豐富，發展極快的優勢。與模拟傳輸相比，具有易于調試維護和更高精度的優點。
2、系統優越性
1）可靠性高
采用光電隔離技術将通訊接口與儀表其他部分線路隔離。當通訊接口或線路發生故障時，皮帶秤、調節器仍能正常工作。由于采用低電平數字信号且相位連續平均值為零，抗幹擾能力強。接線簡單、維護友善，資料傳輸準确。單機間檢測控制裝置之間故障不蔓延，上下位機之間故障不擴散，故障對整個系統的影響減至最小，大大提高系統的可靠性。手、自動轉換方式靈活多樣。既可在上位機，也可在基本調節器，還可在變頻器及操作箱上轉換，解決了故障時應急慢的問題。
2）上位機資料處理能力強，監控程式功能更豐富
由于以通訊方式采集資料，同時單機的部分統計資料由下位機完成，使得上位機主要進行系統資料的處理，可騰出更多的時間和記憶體處理功能更豐富的應用程式。
3）投資省
上位機不用模拟量輸入輸出子產品及相應盤櫃，也免去了熱備上位機。同時，增加單機時無須再添公共部分硬體，節省系統擴充費。另外，節省信号電纜及安裝調試費。還對使用和維護人員素質要求低，節省教育訓練費。能否實作高精度自動調節，正确選擇調節器是關鍵。
3、虹潤儀表配置
本設計選用虹潤公司OHR-G320系列具備現場通訊功能、人工智能調節算式的PID調節器。與一般調節器相比，它能在降低超調的同時又提高響應速度。在誤差大時，運用模糊算法進行調節，以徹底消除PID飽和積分現象；當誤差趨小時，采用改進後的PID算法進行調節。具備自動學習系統特性及給定值和測量值的改變分别處理的功能。具有多種設定方式，既可直接在其面闆按鍵上手動數字設定，還可在其外給定端子上模拟量設定。為防止異常超調，還具有控制量上、下限預設定功能 。同時調試簡單，對正常生産影響小。結構型式為熱拔插式，更換友善快捷。
4、産品應用圖檔
5、産品圖檔
五、結束語
經兩年來的運作實踐表明，系統工作穩定可靠，減輕了操作及維修人員的勞動強度。由于自動檢測調節，大大減少了人工跑盤稱料，可以騰出更多的時間巡檢，及時發現處理隐患，進而減少了突發性事故及其處理工作量。同時，報警準确及時，也減少了幹擾和處理故障的工作量。特别是變料及手、自動轉換一次到位，既增強了控制實時性，提高了控制精确度，又減輕了反複稱料的勞動強度。人機界面直覺，功能操作簡單，還設有幫助菜單，友善易學。監控程式人機對話能力強，友善工藝管理，提高了操作人員的責任心，減少了異常波動，促進了生産名額的提升。