一、概述

    目前溫度保險絲已廣泛應(yīng)用于工業(yè)電子設(shè)備、通訊和家用電器產(chǎn)品中， 如：電熨斗、熱電吹風(fēng)機、電熱爐、微波爐、冰箱、電飯煲、電暖壺、咖啡壺、三明治爐、電動機等小家電,作過熱保護(hù)。
    溫度保險絲額定電流從0.到2產(chǎn)品。為通過安規(guī)測試，保障消費者人身和財產(chǎn)安全，典型的方法是增加一個溫度保險絲，其動作溫度高于限溫器的控制溫度，在異常過熱或限溫器失效的情況下，能夠安全可靠的斷開。
    生產(chǎn)溫度保險絲的企業(yè)實行現(xiàn)代化管理，通過 ISO9001 ： 2000 質(zhì)量體系認(rèn)證。質(zhì)量管理，嚴(yán)把每一道生產(chǎn)工序，產(chǎn)品的合格率及安全使用、可靠性提高到一個新的要求。
    在傳統(tǒng)的溫度保險絲抽樣監(jiān)測數(shù)據(jù)記錄多是采用人工記錄，在溫度達(dá)到溫度保險上限時斷開溫度保險絲電路，在實際應(yīng)用中起到保護(hù)電器設(shè)備的安全使用。由于采用了手工檢驗操作，大量的數(shù)據(jù)繁重的勞動量，，在手工記錄數(shù)據(jù)的誤差大，大量的數(shù)據(jù)缺乏準(zhǔn)確性，實時數(shù)據(jù)所產(chǎn)生的延誤性無法估計，數(shù)據(jù)庫難以自動建立，無法進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞，及查詢。為滿足產(chǎn)品質(zhì)量檢驗的要求開發(fā)出【溫度保險絲動作檢測儀】連接電腦用計算機軟件來記錄數(shù)據(jù)瞬間斷點的溫度，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫自動生成方便查詢。為此我們專門開發(fā)此套系統(tǒng)來滿足客戶的需求請聯(lián)系索取資料。             

系統(tǒng)架構(gòu)圖

二、控制方案
    硬件要求 ：
    在有攪拌的加熱油鍋內(nèi)放置40個溫度保險絲，用專用 測試夾具及上料夾具模板設(shè)計工位40個(可按用戶要求＞40)元件同時裝夾。元件由上下兩電夾持，處于懸空狀態(tài)，測試前將元件依次裝到模板上的元件定位槽中，然后裝到測試夾具中，滲入加熱油鍋內(nèi)開始加溫。油鍋采用AI-708PFK5L2L2S程序儀表用可控硅控制電熱絲程序升溫，每個溫度開關(guān)采用10路開關(guān)量輸入模塊AI-3011D5模塊。如圖是【溫度保險絲動作檢測儀】組合示意圖。  

三、控制要求：
    在加熱油鍋內(nèi)放置40個溫度開關(guān)，鍋內(nèi)的溫度從50℃向300℃不斷升溫1℃/分鐘，當(dāng)溫度開關(guān)斷開時記錄每個斷點的溫度。在軟件輸入產(chǎn)品型號、批號可查詢記錄，程序控溫結(jié)束及時計算區(qū)分出產(chǎn)品的合格與不合格品。
    測試系統(tǒng)組成：
1．?dāng)嚢璧募訜嵊湾亴Ｓ脺y試夾具及上料夾具模板
2．油鍋采用AI-708PFK5L2L2S程序儀表控制升溫。
3．每個溫度開關(guān)采用10路開關(guān)量輸入模塊AI-3011D5模塊型
4．編制專用軟件，在軟件上設(shè)置升溫曲線，滿足各類產(chǎn)品的需要。
5．當(dāng)溫度開關(guān)斷開時軟件記錄該溫度點，斷點全部記錄時間控制在250mS內(nèi)。
6．?dāng)帱c溫度顯示要用顏色來區(qū)分合格與不合格。
7．軟件上有輸入批號/產(chǎn)品型號后才可以開始，開始記錄、保持記錄。
8．輸入相應(yīng)的批號/可查詢對應(yīng)的記錄數(shù)據(jù)。

四、應(yīng)用軟件制作：
    本系統(tǒng)采用宇電專用AIFCS組態(tài)軟件經(jīng)過二次開發(fā)而成的軟件產(chǎn)品，用戶無需系統(tǒng)組態(tài)，直接安裝即可使用。該軟件與宇光儀表配套使用共同構(gòu)成儀表總線系統(tǒng)，本工程與該軟件配套的儀表型號有AI－708PFK5L2L2S、 AI－3011D5模塊。組態(tài)軟件采用下位機、上位機二層結(jié)構(gòu)體系，所有的控制信息與數(shù)據(jù)信息都在其上位機上統(tǒng)一管理、分配。在上位機上，可對工業(yè)現(xiàn)場連接的所有儀表進(jìn)行的監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集。
    系統(tǒng)啟動后，先要進(jìn)行登錄，只有在正常登錄的情況下才能啟動數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，如果密碼和用戶名不符將退出系統(tǒng)。初始沒有密碼，按確定即可進(jìn)入系統(tǒng)。點擊或者等待10秒系統(tǒng)進(jìn)入溫度采集主畫面如下：
    在菜單上點擊登錄可以進(jìn)行用戶切換。
    主畫面上面為溫度的實時曲線，實時曲線的縱坐標(biāo)可以根據(jù)需要在20-300之間進(jìn)行設(shè)定。當(dāng)測量溫度的AI-708P儀表與上位機通訊中斷時，畫面上會顯示紅色的“708P儀表通訊中斷”字樣。
    中間是各個測量點所記錄的溫度,只有在把型號和批號都輸入后才顯示“開始記錄”和“保存記錄”，當(dāng)按下“開始記錄”時，該命令按扭變紅色，如果再次單擊該按扭會跳出一提示對話框。                                                             

    選擇“是” 則保存當(dāng)前的數(shù)據(jù)，點擊“否”則不保存數(shù)據(jù)重新開始記錄；系統(tǒng)就會開始工作。當(dāng)溫度開關(guān)斷開時，系統(tǒng)就會分別記錄此時對應(yīng)的溫度。當(dāng)用戶需要保存的時候，輸入批號，按下“保存記錄” 鍵就可以進(jìn)行保存，同時所記錄的數(shù)據(jù)被清零，開始下一組數(shù)據(jù)的記錄。在同組數(shù)據(jù)中小的顯示為綠色，大顯示為紅色，中間的顯示為黑色
    當(dāng)AI-3011D5模塊與上位機通訊中斷時，相對應(yīng)測量點的字符會變成紅色顯示。
主畫面下方是數(shù)據(jù)查詢，輸入相對應(yīng)的批號或型號，按下“查詢”即可顯示對應(yīng)批號的記錄數(shù)據(jù)，時間的設(shè)定，該系統(tǒng)時間是采用PC機的系統(tǒng)時間，如要調(diào)整，只需調(diào)整PC機的時間即可，數(shù)據(jù)以ACCESS數(shù)據(jù)庫格式保存在程序安裝目錄下。

五、儀表的應(yīng)用與調(diào)試：
    溫度程序控制儀表AI-708PFK5L2L2S增強型智能調(diào)節(jié)器 ，單相移相觸發(fā)可控硅輸出控制油溫調(diào)節(jié)。每個溫度保險絲開關(guān)采用AI-3011D5模塊10路開關(guān)量輸入模塊。
A、溫度程序控制儀表
AI-708PFK5L2L2S增強型智能調(diào)節(jié)器 ，單向移相觸發(fā)控制。
    溫度程序調(diào)試方式：自動自整定
    在使用過程中AI調(diào)節(jié)器 結(jié)合PID調(diào)節(jié)、自學(xué)習(xí)及模糊控制技術(shù)，由于自整定執(zhí)行時采用位式調(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)。
    模塊K5單向移相觸發(fā)、模塊L2開關(guān)量報警輸出、模塊S通訊RS485通訊        
    1、程序設(shè)置：
    程序曲線的編排；程序調(diào)節(jié)器可用于按一定時間規(guī)律自動改變給定值進(jìn)行控制的場合。具有50段程序編程功能，可設(shè)置任意大小的給定值升、降斜率；具有跳轉(zhuǎn)（目標(biāo)段只限于前30段）、運行、暫停及停止等可編程/可操作命令，可在程序控制運行中修改程序；具有二路事件輸出功能?？赏ㄟ^報警輸出控制其他設(shè)備聯(lián)鎖動作，進(jìn)一步提高設(shè)備自動化能力；具有停電處理模式、測量值啟動功能及準(zhǔn)備功能，使程序執(zhí)行更有效率及更完善。
    2、自整定調(diào)試方法： 
    ①設(shè)置升降溫程序：溫度程序控制器AI-708PFK5L2L2S對油溫按溫度－時間－溫度的格式來程序升降溫。
    ②在使用過程中先要自整定：請把段溫度設(shè)置改一下！油箱使用的高溫度，啟動運行。按自整定按鈕（或CtrL設(shè)置為2）出現(xiàn)“At”字樣，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 。由于自整定執(zhí)行時采用位式調(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)。
    目前AI儀表自整定采用的是AI人工智能調(diào)節(jié)算法是采用模糊規(guī)則進(jìn)行PID調(diào)節(jié)的一種算法，在誤差大時，運用模糊算法調(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。在使用過程中AI調(diào)節(jié)器 結(jié)合PID調(diào)節(jié)、自學(xué)習(xí)及模糊控制技術(shù)，實現(xiàn)了自整定/自適應(yīng)功能及無欠調(diào)的調(diào)節(jié)，性能遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)PID調(diào)節(jié)器。
    ③當(dāng)曲線擬合出現(xiàn)PV值跟不上程序設(shè)定曲線SV值時，可采用曲線擬合技術(shù)：曲線擬合是AI-708P型儀表采用的一種控制技術(shù)，由于控制對象通常具有時間滯后的特點，所以儀表對線性升、降溫及恒溫曲線在折點處自動平滑化，平滑程度與系統(tǒng)的滯后時間參數(shù)t有關(guān)，t越大，則平滑程度也越大，反之越小?？刂茖ο蟮臏髸r間(如熱慣性)越小，則程序控制效果越好。按曲線擬合方式處理程序曲線，可以避免出現(xiàn)超調(diào)現(xiàn)象。注意：曲線擬和的特性使程序控制在線性程序升溫時產(chǎn)生固定的負(fù)偏差，在線性降溫時產(chǎn)生固定的正偏差，該偏差值大小與滯后時間（t）和升（降）溫速率成正比。這是正常的現(xiàn)象。
B、開關(guān)量輸入模塊：溫度保險絲
    【溫度保險絲動作檢測儀】10個溫度保險絲開關(guān)采用AI-3011D5模塊10路開關(guān)量輸入模塊。宇電生產(chǎn)的AI-3011D5模塊是一種用于在計算機控制系統(tǒng)中作為開關(guān)量輸入輸出的接口，它采用RS485與計算機通訊，可為計算機監(jiān)控系統(tǒng)提供廉價而高可靠性的開關(guān)量輸入輸出，在計算機監(jiān)控系統(tǒng)的實際應(yīng)用中可替代部分PLC的功能，同時也使對各種開關(guān)量的控制更簡單方便靈活，提高整個系統(tǒng)的。開關(guān)量輸入除了可以輸入開關(guān)狀態(tài)外，還可以“捕獲”4路斷開至接通的跳變，以適應(yīng)按鈕開關(guān)的輸入。
    AI-3011D5模塊多支持10個I/O點，實現(xiàn)對開關(guān)量信號輸入的功能。其中13（A）－14(B) 是RS485于計算機通訊；其它端子COM為公共端D0/D1/D2/D3/D4與D5/D6/D7/D7/D9都安裝開關(guān)量輸入連接溫度保險絲，當(dāng)溫度上升過程中保險絲斷開，軟件就“捕獲”斷點的溫度，可同時檢測40 個溫度開關(guān)，大大縮短了抽檢時間，并制成與溫度關(guān)系的報表保存，應(yīng)用方便。
C、加熱控制柜:
    ①油槽控溫儀表的選擇要根據(jù)控制的要求：定點控制還是升降溫程序控制、控溫范圍、測量精度要求來確定?！緶囟缺ｋU絲動作檢測儀】是升降溫程序控制，根據(jù)物料的要求選擇儀表的主機型號：AI-708PFK5L2L2S溫度程序控制器
    ②控制方式的選擇：采用過零還是移相，是根據(jù)控制對象對控制精度的要求、溫度范圍所選擇。采用過零控制，缺點是電流波動比較大，特別是大功率的加熱元件；從保護(hù)延長電阻絲的壽命的目的出發(fā)可采用移相觸發(fā)控制。加熱元件的選擇：對于低溫加熱采用電阻絲管狀加熱管，加散熱片。
    ③控制柜型號輸出模塊分析：
AI-708PFK5L2L2S－2D1
AI-708PF升降溫程序控制儀表主機型號、外形48*96mm；
K5“燒不壞”型單路可控硅移相觸發(fā)輸出模塊（適用220VAC）；
L1 繼電器觸點開關(guān)輸出模塊（適合報警控制輸出）；
S 光電隔離RS485通訊接口模塊；
－2單相可控硅；
D1報警斷電保護(hù)選件；
    ④可控硅的選擇：
    根據(jù)負(fù)載接線方式的不同：單相可控硅反并聯(lián)全控型電路；
    根據(jù)加熱元件的特性，合理選擇可控硅功率的型號。功率的大小對保護(hù)可控硅有著很重要的作用?？煽毓璧碾娏骱唵斡嬎惴椒ǎ杭訜嵩殡娮杞z；2KW÷220V＝9A×3倍＝27A≈2；對于大容量的負(fù)載建議乘3.5倍。
       5）模塊過電壓保護(hù)：
    一般采用阻容吸收和壓敏電阻兩種方式并用，對于吸收時間短，電壓不高的過壓，一般采用在器件兩端并聯(lián)阻容吸收回路的方法，吸收電容把過電壓的電磁能量變成靜電能量存貯，吸收電阻除可防止回路振蕩外，還可限制關(guān)斷的晶閘管在再次導(dǎo)通時，電容向晶閘管放電產(chǎn)生開通損耗和較大di/dt值，對于持續(xù)時間較長，產(chǎn)生能量較大的過電壓，如雷擊引起的過電壓，將采用壓敏電阻來吸收過電壓。
  
    6）斷偶超溫報警缺相保護(hù)：
    在超溫報警時控制交流接觸器切斷加熱器電源。即使萬一可控硅被擊穿也能保護(hù)電爐安全。AI系列控制柜與具備同等功能的電爐控制柜相比，AI系列具有簡單的線路及模塊化的結(jié)構(gòu)，從維護(hù)到擴(kuò)充功能都十分方便