多目的電気炉におけるAIインテリジェント温度制御計器の応用研究

衛万軍

（厦門宇電自動化科技有限公司北京支社、北京100000）

要旨：新型人工知能温度制御計器の多目的抵抗炉での使用過程の研究を通じて、多目的抵抗炉の基本的な制御原理と温度均一性影響要素を明確にした。過程中の知能温度制御計器制御パラメータの調整、炉温均一性測定の検証を結合して、AI知能温度制御計器の多目的抵抗炉設備への応用普及の実行可能性を確定した。多目的抵抗炉のインテリジェント化とグレードアップのために基礎を築き、多目的抵抗炉の温度精密化制御と炉温度均一性調節に有力な保障を提供した。

キーワード：新型AI知能温度制御計器抵抗炉の炉温精度炉温均一性知能制御

中図分類番号：TH 811.文献フラグコード：A記事番号：

AIインテリジェント温度制御装置の多目的電炉の適用

ウェイ ワン ジュン

（シアメンユディアン自動化技術株式会社北京支店，北京100000中国)

抽象多目的抵抗炉の新しい人工知能温度制御装置の適用プロセスに関する研究を通じて,基本的な制御原理と多目的抵抗炉の温度均一性に影響を与える要因が明確になります.プロセス中のインテリジェント温度制御装置の制御パラメータの調整と炉温度均一性測定の検証と組み合わせて,AIインテリジェント温度制御装置の多目的抵抗炉機器の適用と普及の実行可能性が決定されます.多用途抵抗炉のインテリジェントなアップグレードの基礎を築き,多用途抵抗炉の正確な温度制御と炉温度均一性調整の強い保証を提供します.

キーワード新しいAIインテリジェントな温度制御装置抵抗炉炉温度の精度炉温度の均一性インテリジェントな制御

はじめに

工業用コンピュータの発展に伴い、計器業界の革新を牽引した。近年、温度制御器は盛んな発展を実現し、各分野での応用も非常に一般的である。専門的な温度制御分野では、スマート温度制御計器は温度制御に質の飛躍をもたらしている。人工知能計器は温度制御分野での応用に強い利点があり、伝統計器では解決できない難題を効果的に解決した。また、新型スマート温度制御計器は各種大型加熱設備に質の変化をもたらした。制御過程を簡略化するだけでなく、計器の信頼性も向上させ、それをより精確に温度信号の管理制御を実現させ、温度フィードバック時効を向上させ、さらに温度制御精度を向上させることができる。また、AI知能温度制御計器の応用は各種大型加熱設備に知能「脳」を提供した。デバイスのインテリジェントな動作を可能にします。多目的抵抗炉への応用普及は業界発展の画期的な意義があり、多目的抵抗炉に知能改造を実現させ、工業4.0の理念を加熱設備業界に深く浸透させた。

1、新型AI知能温度制御計器の特徴

新型AI知能温度制御計器はモジュール化設計を採用し、各モジュールは独立した制御チップを持ち、ボタンの人間化配置、簡単で調節しやすく、通常の思考制御に符合する。具体的な技術特徴は以下の通り：

（1）新型AIインテリジェント温度制御計器入力は熱電対、熱抵抗、電圧、電流を自由に選択でき、入力及びカスタム非線形補正表を拡張でき、測定精度は0.1級に達する。

（2）新型AI知能温度制御計器は先進的なAI人工知能PID調節アルゴリズムを採用し、オーバーシュートがなく、自己整定（AT）機能と新しい精密制御モードを備えている。

（3）計器は先進的なモジュール化構造を採用し、豊富な出力規格を提供し、様々な応用場面の需要を幅広く満たすことができ、しかもメンテナンスが便利である。

（4）計器は省エネと環境保護の設計理念を重視し、高品質素子を採用して低消費電力と低温漂亮を実現し、顧客のエネルギーを効果的に節約する。毎秒12.5回サンプリング数率を測定し、最小制御周期は0.24秒に達し、急速に変化する対象の制御精度に適応できる。

（5）時計は人間的な設計の操作方法を採用し、学びやすく、使いやすい。操作権限とインタフェースを自己編集し、パスワードを自己設定して、自分のメーターを「カスタマイズ」することができます。

（6）計器は世界共通の100-240 VAC入力範囲スイッチング電源または24 VDC電源を使用して電力を供給でき、多種のパネルと外形寸法を備えて選択できる。

（7）AIインテリジェント温度制御計器の耐干渉性能は過酷な工業条件下での電磁適合性（EMC）の要求に適合する。

（8）AI知能温度制御計器は多環境適応性多用途温度制御計器であり、各種加熱設備に使用することができる。AIインテリジェント温度制御計器は使用前にその入出力仕様及び機能要求に対応してパラメータを正しく設定し、パラメータを配置した計器だけが使用に入ることができる。

2多用途抵抗炉の温度制御に関する研究

2.1多目的抵抗炉仕様パラメータ

多目的抵抗炉は国内のあるメーカーが設計・生産し、電気炉のサイズが大きく、密閉性が優れ、炉外は中低炭素鋼パネルで、炉内は耐火材料と工業用石綿断熱を採用し、炉底板は耐火煉瓦と高級耐火金属から構成されている。炉内には12組の加熱素子が設計されている。加熱炉は4つの高性能の制御可能なシリコン電気炉温度制御キャビネットから給電制御され、詳細な設計パラメータは以下の通りである：

表1多目的抵抗炉技術パラメータ

この多目的抵抗加熱炉は2017年に使用され、主に大型合金鍛造物の焼鈍、焼戻しに使用されている。長年の高負荷使用を経て、現在は全体的に正常に動作しているが、生産製品の合格率は低下している。ユーザーは多目的抵抗炉の性能に疑問を提起し、抵抗炉の制御性能に改造需要を提出した。

2.2 AI知能温度制御計器の多目的抵抗炉への応用実験研究

現場調査によると、現在、多目的抵抗加熱炉で使用されている温度制御計器は通常の手動制御計器であり、炉内には4つの加熱領域が存在し、炉外には制御キャビネット制御装置を用いて起動停止している。加熱炉の運転時の温度調節は、使用者が手動で温度を入力制御することによって実現される。計器は現場使用環境で正常に動作している。加熱炉内部制御システムの検査により、制御箱体内の制御可能なシリコン及び電気システムは正常であり、加熱炉の熱電対と補償導線は正常である。

実験はまず加熱炉に対して多点測温を行い、炉温の均一性を探究し、測温点の配置は国基準に基づいて実行し、測温方案：空炉測温、国基準に基づいて10個の測温点を設置した（下図）。温度設定は以下の通り：400℃×3 h→620℃×7 h→停電降温（炉扉を閉じる）、炉が300℃まで冷却する時に開炉空冷する。測温点の概略図は以下の通りである：

図1ファーネス温度測定点配置

16時間近くの温度運転を通じて、加熱炉内部の点の温度データを収集し、処理を通じて、下図2のような温度測定曲線を生成し、温度測定曲線から見ることができ、炉の温度運転全体の一致性は比較的に良い。しかし、保温初期には、それぞれの点で温度が均一ではないことがあります。炉温は測温時間が長くなるにつれて均一化する傾向にある。保温時間帯の個別時点温度の記録により、各点の最大温度差は27°前後に達することが分かった。

表2多目的抵抗炉保温段階温度収集個別時間データ

図2ファーネス温度測定点温度変化曲線

以上の実験結果に対して、それぞれ4つの制御盤計器を交換し、全数は新型AI知能温度制御計器を採用し、計器正面パネル制御図と背面配線模式図は以下の通り：

図3 AIインテリジェント温度制御計器の表裏模式図

多用途抵抗炉でAIスマート温度制御テーブルを交換した後、そのプロセスパラメータの設計は一度にロードすることができ、過程中に人工的に制御温度を調節する必要はなく、AIスマート温度制御計器のパラメータは以下の通りである：

表3 AIインテリジェント温度制御計器技術パラメータ

プロセス温度制御例は以下の通りである：

図4のプロセスカーブは、次の手順で設定できます。

第1段SP 1=10.0 t 1=30.0、100℃からSP 2への線形昇温を開始し、昇温時間は30分、昇温スロープは10℃/分であった。

第2段SP 2=400.0 t 2=60.0;400℃保温運転、時間は60分。

第3段SP 3=400.0 t 3=120.0、SP 4まで降温し、降温時間は120分、降温傾きは2℃/分であった。

第4段SP 4=16.0 t 4=0.0、160℃に温度を下げてから一時停止状態に入り、次の段の運転を続けるには運転（run）を実行する必要があります。

第5段SP 5=16.0 t 5=−1.0、第1位に躍り出る.1セグメントが実行され、最初のサイクルから実行されます。

AIインテリジェント温度制御計器を交換した後、再び炉の温度を測定し、前期一致の温度測定技術を採用した。結果表示10個の測温点温度の最大差は超えない10℃、下表の通り3、全体運転曲線は下図の通り4：

表4多目的抵抗炉のインテリジェント計器交換後の保温段階温度収集個別時間データ

図4多用途抵抗炉の採用AIインテリジェント温度制御計器後の温度測定曲線

AI知能温度制御計器の応用により、多目的加熱炉の温度均一性は明らかに大幅に改善された。温度制御がより正確になり、ユーザーの使用がより便利になり、より安心になります。半年近くの使用を通じて、顧客の使用効果を訪問し、顧客フィードバック計器の運行が良好で、熱処理ワークの合格率を効果的に向上させた。効果は顧客の肯定と承認を得た。

3結論

1. 新型AIインテリジェント温度制御計器は多目的抵抗加熱炉への応用を普及させることができる。

2. 測温試験を通じて、多目的抵抗炉の温度制御不均一は計器の需要と大きな関連があり、AI知能温度制御計器は知能プロセス設定と運行を実現でき、多目的抵抗炉の温度制御精度と炉温度均一性を大幅に高めることができる。

3. AIインテリジェント温度制御計器は配線実装調整により、プロセスが簡単で、パラメータ調整が便利で、機能が全面的で、工業抵抗炉の使用制御需要を満たすことができる。

4. 参考文献

5. ［1］JJF 1376−2012箱型抵抗炉校正規範［S］。

6. ［2］宋慧欣宇電：温度制御計器市場を革新するために［J］。自動化された博覧会。2015年1期。

   (三)賀穎.加熱炉炉の温度均一性の最適化分析［J］。経済技術協力情報.2021年25期.