Nghiên cứu ứng dụng Dụng cụ điều khiển nhiệt độ thông minh AI trên lò điện đa năng

Vệ Vạn Quân

(Chi nhánh Bắc Kinh của Công ty TNHH Khoa học và Công nghệ Tự động hóa Vũ Điện Hạ Môn, Bắc Kinh 100000)

Tóm tắt: Thông qua nghiên cứu về quá trình sử dụng dụng cụ điều khiển nhiệt độ AI mới trong lò điện trở đa năng, nguyên tắc điều khiển cơ bản và các yếu tố ảnh hưởng đến tính đồng nhất nhiệt độ của lò điện trở đa năng đã được xác định. Kết hợp với việc điều chỉnh các thông số điều khiển của thiết bị điều khiển nhiệt độ thông minh trong quá trình, xác minh xác định tính đồng nhất của nhiệt độ lò, xác định tính khả thi của việc áp dụng quảng bá thiết bị điều khiển nhiệt độ thông minh AI trên thiết bị lò điện trở đa năng. Nền tảng đã được đặt ra cho việc nâng cấp thông minh của lò điện trở đa năng, cung cấp sự đảm bảo mạnh mẽ cho việc kiểm soát chính xác nhiệt độ lò điện trở đa năng và điều chỉnh tính đồng nhất của nhiệt độ lò.

Từ khóa: Thiết bị điều khiển nhiệt độ thông minh AI mới Điện trở lò nhiệt độ chính xác Kiểm soát thông minh nhiệt độ lò

B5-05=giá trị thông số Kd, (cài 2)

Ứng dụng công cụ kiểm soát nhiệt độ thông minh AI trong lò điện đa năng

Wei Wan Jun

（Xiamen Yudian Automation Technology Co., Ltd. Chi nhánh Bắc Kinh，Bắc Kinh100000Trung Quốc)

Từu tượng: Thông qua nghiên cứu về quá trình ứng dụng của thiết bị kiểm soát nhiệt độ trí tuệ nhân tạo mới trong lò chống đa mục đích, nguyên tắc kiểm soát cơ bản và các yếu tố ảnh hưởng đến tính đồng nhất nhiệt độ của lò chống đa mục đích được làm rõ. Kết hợp với việc điều chỉnh các thông số điều khiển của thiết bị điều khiển nhiệt độ thông minh trong quá trình và xác minh đo độ đồng nhất nhiệt độ lò, khả năng ứng dụng và phổ biến thiết bị điều khiển nhiệt độ thông minh AI trong thiết bị lò chống đa mục đích được xác định. Nó đặt nền tảng cho việc nâng cấp thông minh của lò chống đa mục đích và cung cấp một đảm bảo mạnh mẽ cho việc kiểm soát nhiệt độ chính xác và điều chỉnh độ đồng nhất nhiệt độ lò của lò chống đa mục đích.

Từ khóa: Công cụ điều khiển nhiệt độ thông minh AI mớiLò khángĐộ chính xác nhiệt độ lòĐồng nhất nhiệt độ lòĐiều khiển thông minh

Giới thiệu

Với sự phát triển của máy tính công nghiệp, nó đã dẫn đến sự đổi mới trong ngành công nghiệp thiết bị đo đạc. Bộ điều khiển nhiệt độ đã đạt được sự bùng nổ trong những năm gần đây và các ứng dụng trong các lĩnh vực khác nhau cũng rất phổ biến. Trong lĩnh vực kiểm soát nhiệt độ chuyên nghiệp, thiết bị kiểm soát nhiệt độ thông minh mang lại bước nhảy vọt về chất cho kiểm soát nhiệt độ. Ứng dụng dụng cụ trí tuệ nhân tạo trong lĩnh vực điều khiển nhiệt độ có ưu điểm rất mạnh, giải quyết hiệu quả vấn đề nan giải mà dụng cụ truyền thống không thể giải quyết. Và thiết bị điều khiển nhiệt độ thông minh mới mang lại sự thay đổi về chất cho tất cả các loại thiết bị sưởi ấm lớn. Không chỉ đơn giản hóa quá trình điều khiển, mà còn cải thiện độ tin cậy của đồng hồ đo, cho phép nó thực hiện kiểm soát tín hiệu nhiệt độ chính xác hơn, cải thiện thời hiệu phản hồi nhiệt độ, do đó cải thiện độ chính xác của kiểm soát nhiệt độ. Ngoài ra, ứng dụng thiết bị điều khiển nhiệt độ thông minh AI cung cấp "bộ não" thông minh cho các thiết bị sưởi ấm quy mô lớn. Làm cho việc vận hành thông minh của thiết bị trở nên khả thi. Việc thúc đẩy ứng dụng trên lò điện trở đa năng có ý nghĩa lịch sử trong sự phát triển của ngành, làm cho lò điện trở đa năng nhận ra sự thay đổi thông minh, làm cho khái niệm công nghiệp 4.0 đi sâu vào ngành công nghiệp thiết bị sưởi ấm.

1. Các tính năng của thiết bị kiểm soát nhiệt độ thông minh AI mới

Thiết bị điều khiển nhiệt độ thông minh AI mới thông qua thiết kế mô-đun. Mỗi mô-đun có chip điều khiển độc lập. Các phím được bố trí nhân đạo, đơn giản và dễ điều chỉnh, phù hợp với quy định tư duy thông thường. Các tính năng kỹ thuật cụ thể như sau:

(1) Đầu vào thiết bị điều khiển nhiệt độ thông minh AI mới có thể tự do lựa chọn cặp nhiệt điện, điện trở nhiệt, điện áp, dòng điện và có thể mở rộng đầu vào và tùy chỉnh bảng điều chỉnh phi tuyến tính, độ chính xác đo lên đến 0,1 cấp.

(2) Thiết bị điều khiển nhiệt độ thông minh AI mới sử dụng thuật toán điều chỉnh PID AI tiên tiến, không vượt quá điều chỉnh, có chức năng tự điều chỉnh (AT) và chế độ điều khiển tốt hoàn toàn mới.

(3) Thiết bị sử dụng cấu trúc mô-đun tiên tiến, cung cấp thông số kỹ thuật đầu ra phong phú, có thể đáp ứng rộng rãi nhu cầu của các ứng dụng khác nhau và bảo trì thuận tiện.

(4) Dụng cụ coi trọng khái niệm thiết kế tiết kiệm năng lượng và bảo vệ môi trường, sử dụng các thành phần chất lượng cao để đạt được mức tiêu thụ điện năng thấp và trôi nhiệt độ thấp, tiết kiệm năng lượng của khách hàng một cách hiệu quả. Tỷ lệ lấy mẫu được đo 12,5 lần mỗi giây, thời gian điều khiển tối thiểu lên đến 0,24 giây, có thể thích ứng với độ chính xác điều khiển của các đối tượng thay đổi nhanh chóng.

(5) Bảng áp dụng phương pháp hoạt động được thiết kế nhân đạo, dễ học và dễ sử dụng. Cho phép tự chỉnh sửa quyền điều hành và giao diện, và tự đặt mật khẩu, hình thành "tùy chỉnh" đồng hồ đo của riêng mình.

(6) Thiết bị có thể được cung cấp bằng nguồn chuyển đổi phạm vi đầu vào 100-240VAC phổ biến trên toàn thế giới hoặc nguồn cung cấp 24VDC và có nhiều bảng điều khiển và kích thước bên ngoài để lựa chọn.

(7) Hiệu suất chống nhiễu của thiết bị điều khiển nhiệt độ thông minh AI phù hợp với yêu cầu tương thích điện từ (EMC) trong điều kiện công nghiệp khắc nghiệt.

(8) Dụng cụ điều khiển nhiệt độ thông minh AI là dụng cụ điều khiển nhiệt độ đa năng thích ứng với môi trường đa năng, có thể được sử dụng trên tất cả các loại thiết bị sưởi ấm. Dụng cụ điều khiển nhiệt độ thông minh AI phải đối phó với đầu vào, thông số kỹ thuật đầu ra và yêu cầu chức năng của nó trước khi sử dụng để thiết lập các thông số chính xác, chỉ có đồng hồ được cấu hình tốt mới có thể được đưa vào sử dụng.

2 Nghiên cứu kiểm soát nhiệt độ lò điện trở đa năng

2.1 Thông số kỹ thuật lò điện trở đa năng

Lò điện trở đa năng được thiết kế và sản xuất bởi một nhà sản xuất trong nước. Lò điện có kích thước lớn và độ kín tuyệt vời. Bên ngoài lò là tấm thép carbon thấp và trung bình. Vật liệu chịu lửa và cách nhiệt amiăng công nghiệp được sử dụng trong lò. Tấm đế lò bao gồm gạch chịu lửa và kim loại chịu lửa cao cấp. 12 nhóm các yếu tố làm nóng được thiết kế trong lò. Lò sưởi được điều khiển bởi bốn tủ điều khiển nhiệt độ lò điện silicon hiệu suất cao. Các thông số thiết kế chi tiết như sau:

Bảng1 Thông số kỹ thuật của lò điện trở đa năng

Lò sưởi điện trở đa năng này đã được đưa vào sử dụng vào năm 2017, chủ yếu được sử dụng để ủ, ủ các bộ phận rèn hợp kim lớn. Sau nhiều năm sử dụng tải trọng cao, hiện tại hoạt động tổng thể là bình thường, nhưng tỷ lệ đủ điều kiện sản xuất sản phẩm đã giảm. Người dùng đặt câu hỏi về hiệu suất của lò điện trở đa năng, yêu cầu sửa đổi hiệu suất điều khiển của lò điện trở.

2.2AI nghiên cứu thí nghiệm ứng dụng thiết bị kiểm soát nhiệt độ thông minh trên lò điện trở đa năng

Theo nghiên cứu hiện trường, lò sưởi điện trở đa năng hiện đang sử dụng dụng cụ điều khiển nhiệt độ cho dụng cụ điều khiển bằng tay thông thường. Lò có bốn khu vực sưởi ấm. Bên ngoài lò sử dụng thiết bị điều khiển tủ điều khiển để khởi động và dừng lại. Điều chỉnh nhiệt độ khi vận hành lò sưởi đều được thực hiện bằng cách sử dụng đầu vào thủ công của nhân viên để điều khiển nhiệt độ. Đồng hồ hoạt động bình thường trong môi trường sử dụng tại chỗ. Bằng cách kiểm tra hệ thống điều khiển bên trong lò sưởi, hộp điều khiển bên trong có thể điều khiển silicon và hệ thống điện là bình thường, cặp nhiệt điện lò sưởi và dây dẫn bù là bình thường.

Thí nghiệm đầu tiên tiến hành đo nhiệt độ nhiều điểm cho lò sưởi, tìm hiểu tính đồng nhất của nhiệt độ lò, bố trí điểm đo nhiệt độ được thực hiện theo tiêu chuẩn quốc gia, phương án đo nhiệt độ: đo nhiệt độ lò trống, thiết lập 10 điểm đo nhiệt độ theo tiêu chuẩn quốc gia (hình dưới đây). Nhiệt độ được đặt như sau: 400 ℃ × 3h → 620 ℃ × 7h → mất điện để làm mát (đóng cửa lò), mở lò làm mát không khí khi lò nguội đến 300 ℃. Sơ đồ điểm đo nhiệt độ như sau:

Sơ đồ1Sắp xếp điểm đo nhiệt độ lò

Thông qua gần 16 giờ hoạt động nhiệt độ, dữ liệu nhiệt độ của các điểm bên trong lò sưởi đã được thu thập, bằng cách xử lý, tạo ra các đường cong đo nhiệt độ như hình dưới đây 2, từ đường cong đo nhiệt độ có thể thấy, sự nhất quán tổng thể của hoạt động nhiệt độ lò là tốt hơn. Nhưng trong giai đoạn đầu giữ ấm, đều sẽ xuất hiện hiện tượng nhiệt độ các điểm không đều. Nhiệt độ lò theo thời gian đo nhiệt độ kéo dài, có xu hướng đồng đều hóa. Bằng cách ghi lại nhiệt độ tại các điểm riêng lẻ trong khoảng thời gian giữ ấm, người ta phát hiện ra rằng chênh lệch nhiệt độ tối đa tại các điểm đạt khoảng 27 °.

Bảng2 Lò điện trở đa năng Giai đoạn cách nhiệt Thu thập dữ liệu thời gian riêng lẻ

Sơ đồ2Đường cong thay đổi nhiệt độ của điểm đo nhiệt độ lò

Đối với các kết quả thí nghiệm trên, bốn dụng cụ tủ điều khiển đã được thay thế tương ứng. Tất cả đều sử dụng dụng cụ điều khiển nhiệt độ thông minh AI mới. Sơ đồ điều khiển bảng điều khiển phía trước của dụng cụ và sơ đồ hệ thống dây điện phía sau như sau:

Sơ đồ3 AIThiết bị điều khiển nhiệt độ thông minh tích cực và ngược lại

Sau khi lò điện trở đa năng thay thế đồng hồ điều khiển nhiệt độ thông minh AI, thiết kế tham số quá trình của nó có thể được tải một lần. Không cần điều chỉnh nhiệt độ điều khiển bằng tay trong quá trình. Các thông số của thiết bị điều khiển nhiệt độ thông minh AI như sau:

Bảng3 Thông số kỹ thuật của dụng cụ điều khiển nhiệt độ thông minh AI

Các trường hợp kiểm soát nhiệt độ quá trình như sau:

Hình 4 Đường cong quá trình có thể được thiết lập như sau:

Đoạn 1 SP 1=100,0 t 1=30,0; Nhiệt độ tuyến tính bắt đầu từ 100 ° C đến SP 2, thời gian làm nóng là 30 phút và độ dốc làm nóng là 10 ° C/phút.

Đoạn 2 SP 2=400,0 t 2=60,0 t; trong400℃ Hoạt động cách nhiệt, thời gian là60Phân.

Đoạn 3 SP 3=400,0 t 3=120,0; Hạ nhiệt xuống SP 4, thời gian hạ nhiệt là 120 phút, độ dốc hạ nhiệt là 2 độ C/phút.

Đoạn 4 SP 4=160,0 t 4=0,0; Sau khi hạ nhiệt xuống 160 độ C thì tiến vào trạng thái tạm dừng, cần thực hiện chạy (chạy) mới có thể tiếp tục chạy đoạn tiếp theo.

Đoạn 5 SP 5=160,0 t 5=-1,0; Nhảy lên1Thực hiện đoạn, chạy từ đầu tuần hoàn.

Sau khi thay thế thiết bị điều khiển nhiệt độ thông minh AI, nhiệt độ lò lại được đo một lần nữa, áp dụng công nghệ đo nhiệt độ nhất quán giai đoạn đầu. Hiển thị kết quả10Điểm đo nhiệt độ chênh lệch nhiệt độ tối đa không vượt quá10℃, như bảng dưới đây3Đường cong vận hành tổng thể như sau:4：

Bảng 4 Lò điện trở đa năng Sau khi thay thế dụng cụ thông minh Giai đoạn cách nhiệt Thu thập dữ liệu thời gian riêng lẻ

Sơ đồ4Lò điện trở đa năng Thông quaAIĐường cong đo nhiệt độ sau dụng cụ điều khiển nhiệt độ thông minh

Thông qua việc áp dụng dụng cụ điều khiển nhiệt độ thông minh AI, tính đồng nhất nhiệt độ của lò sưởi đa năng đã được cải thiện đáng kể. Điều khiển nhiệt độ chính xác hơn, khiến việc sử dụng của bạn thuận tiện và yên tâm hơn. Thông qua gần nửa năm sử dụng, thăm lại hiệu quả sử dụng của khách hàng, đồng hồ phản hồi của khách hàng hoạt động tốt, nâng cao hiệu quả tỷ lệ phù hợp của phôi xử lý nhiệt. Hiệu quả được khách hàng khẳng định và công nhận.

3 Kết luận

1. Thiết bị điều khiển nhiệt độ thông minh AI mới có thể quảng bá ứng dụng trên lò sưởi điện trở đa năng。

2. Thông qua thử nghiệm đo nhiệt độ, kiểm soát nhiệt độ không đồng đều của lò điện trở đa năng và nhu cầu sử dụng dụng cụ có mối liên hệ lớn. Dụng cụ điều khiển nhiệt độ thông minh AI có thể nhận ra thiết lập và vận hành quy trình thông minh. Nó có thể cải thiện đáng kể độ chính xác kiểm soát nhiệt độ và tính đồng đều nhiệt độ lò của lò điện trở đa năng.

3. Dụng cụ điều khiển nhiệt độ thông minh AI được lắp đặt và gỡ lỗi thông qua hệ thống dây điện. Quá trình này rất đơn giản, điều chỉnh thông số thuận tiện và chức năng toàn diện. Nó có thể đáp ứng nhu cầu sử dụng và kiểm soát của lò điện trở công nghiệp.

4. Tài liệu tham khảo

5. [1] JJF 1376-2012 Thông số kỹ thuật hiệu chuẩn cho lò điện trở hộp [S].

6. [2] Tống Tuệ Hân.  Động tác Balanced force technique ( Triển lãm tự động. Số 1 năm 2015.

   [3] Hạ Dĩnh. Phân tích tối ưu hóa tính đồng nhất nhiệt độ lò sưởi [J]. Thông tin hợp tác kinh tế - kỹ thuật.