AI 系列人工智能调节器使用说明书剖析.docx
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AI系列人工智能调节器使用说明书剖析
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AI系列人工智能调节器
（适合温度、压力、流量、液位、湿度……的精确控制
使用说明书
（V7.0
1概叙
1.1主要特点
●输入采用数字校正系统,内置常用热电偶和热电阻非线性校正表格,测量精度高达0.2级。
●采用先进的AI人工智能调节算法,无超调,具备自整定（AT功能。
●采用先进的模块化结构,提供丰富的输出规格,能广泛满足各种应用场合的需要,交货迅速且维护方便。
●人性化设计的操作方法,易学易用。
●全球通用的100~240VAC输入范围开关电源或24VDC电源供电,并具备多种外型尺寸供客户选择。
●通过新的2000版ISO9001质量认证,品质可靠。
●产品经第三方权威机构检测获得CE认证标志,抗干扰性能符合在严酷工业条件下电磁兼容（EMC的要求。
注意事项
●本说明书介绍的是V7.0的AI-708/708P/808/808P型人工智能温度控制器,本说明书介绍的功能有部分可能不适合其他版本仪表。
仪表的型号及软件版本号在仪表上电时会在显示器上显示出来,用户使用时应注意不同型号和版本仪表之间的区别。
务请用户仔细阅读本说明书,以正确使用及充分发挥本仪表的功能。
●AI仪表在使用前应对其输入、输出规格及功能要求来正确设置参数,只有配置好参数的仪表才能投入使用。
●与上一版本（V6.5相比,重要改动包括:
采用新的接线端子排布方式;全新设计的具备10个LED指示灯的显示面板;增加了加热/冷却双输出功能,第二输出可自由定义为电流或时间比例输出规格;报警采用单边回差;支持多达4路报警及事件输出操作;采样速度提升1倍,能实现更快速的阀门控制。
1.2型号定义
AI系列仪表硬件采用了先进的模块化设计,具备5个功能模块插座:
辅助输入、主输出、报警、辅助输出及通讯。
模块可以与仪表一起购买也可以分别购买,自由组合。
仪表的输入方式可自由设置为常用各种热电偶、热电阻和线性电压（电流。
AI系列人工智能调节仪表共由8部分组成,例如:
AI-808ANX3L5NS4—24VDC
①②③④⑤⑥⑦⑧
这表示一台仪表:
①基本功能为AI-808型;②面板尺寸为A型（96×96mm;③辅助输入（MIO没有安装模块;④主输出（OUTP安装X3线性电流输出模块;⑤报警（ALM安装L5双路继电器触点输出模块;⑥辅助输出（AUX没有安装模块;⑦通讯（COMM装有自带隔离电源的光电隔离型RS485通讯接口S4;⑧仪表供电电源为24VDC电源。
仪表型号中8个部分的含义如下:
①表示仪表基本功能
AI-708基本型0.2级精度的AI人工智能工业调节器,多种报警模式及变送、通讯等功能
AI-708P程序型仪表,在AI-708基础上增加30+20段时间程序控制功能
AI-808功能增强型AI人工智能工业调节器,在AI-708基础上增加手动/自动无扰动切换,阀门电机控制等功能
AI-808P型仪表,在AI-808基础上增加30+20段时间程序控制功能
②表示仪表面板尺寸规格
A（A2带25段4级亮度光柱面板96×96mm,开口92×92mm,插入深度为100mm
B面板160×80mm（宽×高,横式,开口152×76mm,插入深度为100mm
C（C3带50段2级亮度光柱面板80×160mm（宽×高,竖式,开口76×152mm,插入深度为100mm
D面板72×72mm,开口68×68mm,插入深度为95mm
E面板48×96mm（宽×高,开口45×92mm,插入深度为100mm
E5无显示面板,采用DIN导轨安装方式,48×96×110mm（宽×高×深
F面板96×48mm（宽×高,开口92×45mm,插入深度为100mm
③表示仪表辅助输入（MIO安装的模块,N表示没有安装,下同
I4可扩充0~20mA或4~20mA电流信号输入,并且内置24VDC电源输出,可直接连接二线制变送器
I5开关量输入模块,可在外部连接一开关,开关断开时给定值SV=SP1,开关闭合时SV=SP2
V24/12/V10/U5分别为24V、12V、10V及5VDC电源输出模块,最大电流50mA,可供外部传感器等使用④表示仪表主输出（OUTP安装的模块,用于仪表调节输出或SV/PV的变送输出
L1单路继电器输出模块,250VAC/2A,采用优质国产继电器
L2小体积单路继电器输出模块,250VAC/1A,采用进口品牌继电器
L4单路继电器输出模块,250VAC/2A,采用进口品牌继电器
L5双路进口品牌继电器常开触点输出模块,OP1及OP2分别控制阀门电机的正/反转。
K1“烧不坏”单路可控硅过零触发输出模块,可触发5~500A双向或二个反并联的单向可控硅
K3“烧不坏”三路可控硅过零触发输出模块,每路可触发5~500A双向或二个反并联的单向可控硅
K5“烧不坏”单路可控硅移相触发输出模块,适合200~240VAC电网
K6“烧不坏”单相可控硅移相触发输出模块,适合340~415VAC电网范围使用
X3光电隔离型线性电流输出模块,支持0~20mA及4~20mA输出,占用仪表内部12VDC电源
X5自带隔离电源的光电隔离型线性电流输出模块,支持0~20mA及4~20mA输出,不占用仪表内部12VDC电源W1可控硅无触点常开式开关输出模块,容量为100~240VAC/0.2A,具备“烧不坏”特点
W2可控硅无触点常闭式开关输出模块,容量为100~240VAC/0.2A,具备“烧不坏”特点
G固态继电器（SSR电压输出模块,规格为12VDC/30mA
⑤表示仪表报警（ALM安装的模块（用于仪表AL1及AL2报警输出
L1/L2/L4单路继电器输出模块,可支持AL1一路报警
L5双路继电器常开触点输出模块,支持AL1及AL2二路报警
⑥表示仪表辅助输出（AUX安装的模块（用于仪表AU1、AU2报警或调节辅助输出
L1/L2/L4单路继电器输出模块,可支持AU1一路报警或作为加热/冷却输出的辅助输出
L5双路继电器常开触点输出模块,支持AU1及AU2二路报警
G固态继电器（SSR电压输出模块,规格为12VDC/30mA
W1可控硅无触点常开式开关输出模块,容量为100~240VAC/0.2A,具备“烧不坏”特点
K1“烧不坏”单路可控硅过零触发输出模块,可触发5~500A双向或二个反并联的单向可控硅
X3光电隔离型线性电流输出模块,支持0~20mA及4~20mA输出,占用仪表内部12VDC电源
X5自带隔离电源的光电隔离型线性电流输出模块,支持0~20mA及4~20mA输出,不占用仪表内部12VDC电源R光电隔离的RS232C通讯接口,使用仪表内部12VDC电源
⑦表示仪表通讯（COMM安装的模块
X3光电隔离型线性电流输出模块,支持变送输出,占用仪表内部12VDC电源
X5自带隔离电源的光电隔离型线性电流输出模块,支持变送输出,不占用仪表内部12VDC电源
S光电隔离的RS485通讯模块,使用仪表内部12VDC电源
S4光电隔离的RS485通讯接口,自带隔离DC/DC电源转换器,不占用仪表内部电源
⑧表示仪表供电电源:
不写表示使用100~240VAC电源,24VDC表示使用20-32VDC或AC电源。
注1:
K3模块需要占用OUTP及MIO供2个模块插座位置,OUTP选择安装K3后,MIO位置不能再安装模块。
此时若需要给定值切换功能,可将I5模块安装在COMM位置并设置bAud参数为1,可替换MIO实现该功能。
注2:
V24、V10、V12及U5等电源输出类模块通常为外部的传感器、变送器反馈电阻提供电源,除D2尺寸仪表无法安装这种模块外,这种模块可安装在任何模块插座上,但为使接线规范,建议依据模块位置是否空闲依序安装在MIO、AUX和COMM的位置上。
模块更换:
模块通常根据用户订货时的要求在仪表交货前就安装好,并正确设置了相应的参数。
如模块损坏或需要变更功能时,用户也可自行更换模块。
更换模块时可将仪表机芯抽出,小心拆下原有模块,再按标示装上新的模块。
如果模块种类改变,常常还需要改变对应参数的设置。
配置多个模块时信号之间电气相互隔离:
仪表内部具有1组24VDC和1组12VDC与主线路相互隔离的电源供模块使用,24V电源通常供电压输出类模块使用,如V24/V12/V10（24V/12V/10V电压输出、I5（开关量输入模块或I4等模块,12V电源则供输出和通讯模块使用。
由于继电器、可控硅触发输出模块通常自身具备隔离或无需使用隔离电源,而SSR电压输出模块（G模块一般无需再加额外的隔离,因为通常的SSR本身都具有隔离功能,因此主要考虑通讯接口和电流输出之间的隔离。
S（RS485通讯接口、R（RS232通讯接口及X3（线性电流输出等模块均采用光电隔离技术使其与仪表输入线路相互隔离,但这些模块都需要使用仪表内部提供的12V隔离电源,如果同时安装了上述2个具隔离功能的模块,则这2个模块相互之间不能实现电气隔离,因为它们共用了隔离电源。
为此设计了S4（RS485通讯接口和X5（线性电流输出等自带高效率DC/DC电源隔离转换器的模块,不占用仪表内部隔离电
源。
例如:
在仪表主输出（OUTP位置安装了X3模块,在通讯接口（COMM上如果安装S或X3模块,则X3与S或X3两模块之间不能隔离,应改安装S4或X5模块。
可控硅无触点开关模块:
W1/W2无触点开关模块可替代以往常用的继电器触点开关输出来控制交流接触器,可大大降低设备的干扰火花等优点,大幅度提高系统的可靠性。
无触点开关的驱动元件是可控硅,所以它只适合控制100-240VAC规格的交流电源,而不能用于控制直流电源。
由于输出端串联了保护器件,其最大持续控制电流为0.2A,瞬间电流则允许2A,可直接驱动220AC,80A以下的交流接触器,但对于更大的负载则需要加中间继电器。
继电器模块:
是各种模块中唯一有使用寿命和高度限制的模块,共有L1、L2、L4、L5共4种模块可供选择。
一般调节输出建议采用L1、L4等电流容量较大的大体积模块,其中L4采用进口继电器,体积小容量大但价格高。
L2模块为小体积模块,没有体积限制问题,且具备常开+常闭触点而且均有压敏电阻火花吸收功能,但触点容量小,适合用于报警输出。
L1、L5为大体积、大容量的继电器模块,这种模块在48mm宽度（包括D2、E、F等尺寸仪表中不能同时在主板即侧板安装,否则会碰到一起,所以其中一面安装L1或L5时,另一面要装输出模块则不能再安装L1或L5模块。
L5为双路继电器模块,可用于2路报警输出,如AL1+AL2等,若不喜欢机械触点或受高度限制无法安装,可改选G5（两路SSR电压输出模块外接固态继电器（SSR来驱动负载。
关于校准维护:
本仪表是采用自动调零及数字校准技术的免维护型仪表,无需校准维护。
计量检定时若超差,通常对仪表内部进行清洁及干燥即可解决问题,万一干燥和清洁无法恢复精度,应将此仪表视同故障仪表送回厂方检修。
关于仪表的维修:
仪表可提供自产品出厂日起3年的免费维修,凡需要返修的仪表,务必请写明故障现象及原因,以保证能获得正确而全面的修复。
1.3DIN导轨安装型仪表
若选用DIN导轨安装方式的E5面板,仪表无数字显示,通过仪表内部拨码开关来设置波特率和地址两个参数。
仪表通常需要安装一个RS485通讯接口,利用与上位计算机或触摸屏连接来完成其功能及操作。
导轨安装仪表用拨码开关来进行波特率和地址两项参数设置。
拆开仪表,面板背面的拨码开关共10位。
其中1~7位定义仪表通讯地址,二进制算法,当地址超过100,仪表默认其为100。
第8位定义通讯波特率BAUD,当其设置为“0”时通讯波特率为9600;当其设置为“1”时通讯波特率为19200。
剩余两位保留备用。
修改地址或波特率后,仪表需重新上电,新参数才生效。
仪表的LED指示灯在仪表与上位机通信时通常产生亮/灭时间不相等的闪动,每闪灭一次表示与上位机通讯一次,此时可通过上位机查看仪表状态。
若仪表6秒内没有收到上位机信号,则其会产生亮/灭时间相等的闪动,其含义如下:
当指示灯以1.6秒周期缓慢闪烁时,表示虽无通讯但仪表工作无报警（可视为正常。
当指示灯以0.6秒周期较快闪烁时,表示仪表没有通讯,而且有报警等一般错误产生。
当指示灯以0.3秒周期快速闪烁时,表示无通讯且存在输入超量程（如热电偶、热电阻开路等严重错误。
指示灯常灭表示仪表没电或损坏。
指示灯常亮（超过8秒以上表示仪表有上电但表已损坏。
1.4技术规格
●输入规格（一台仪表即可兼容:
热电偶:
K、S、R、T、E、J、B、N、WRe3-WRe25、WRe5-WRe26
热电阻:
Cu50、Pt100
线性电压:
0~5V、1~5V、0~1V、0~100mV、0~60mV、0~20mV等;0~10V（需在MIO位置安装I31模块线性电流（需外接精密电阻分流或在MIO位置安装I4模块:
0~20mA、4~20mA等
线性电阻:
0~80欧、0~400欧（可用于测量远传电阻压力表
●测量范围:
K（-100~+1300℃、S（0~1700℃、R（0~1700℃、T（-200~+390℃、E（0~1000℃、J（0~1200℃B（600~1800℃、N（0~1300℃、WRe3-WRe25（0~2300℃、WRe5-WRe26（0~2300℃
Cu50（-50~+150℃、Pt100（-200~+800℃
线性输入:
-9990~+30000由用户定义
●测量精度:
0.2级（0.2%FS±0.1℃
●分辨率:
0.1℃（当测量温度大于999.9℃时自动转换为按1℃显示,可选择按1℃显示
●温度漂移:
≤0.01%FS/℃（典型值约50ppm/℃
●响应时间:
≤0.3秒（设置数字滤波参数dL=0时
●调节方式:
位式调节方式（回差可调
AI人工智能调节,包含模糊逻辑PID调节及参数自整定功能的先进控制算法
●输出规格（模块化:
继电器触点开关输出（常开+常闭:
250VAC/1A或30VDC/1A
可控硅无触点开关输出（常开或常闭:
100~240VAC/0.2A（持续,2A（20mS瞬时,重复周期大于5SSSR电压输出:
12VDC/30mA（用于驱动SSR固态继电器
可控硅触发输出:
可触发5~500A的双向可控硅、2个单向可控硅反并联连接或可控硅功率模块
线性电流输出:
0~10mA或4~20mA可定义（安装X模块时输出电压≥10.5V;X4模块输出电压≥7V
●电磁兼容:
IEC61000-4-4（电快速瞬变脉冲群,±4KV/5KHz;IEC61000-4-5（浪涌,4KV
●隔离耐压:
电源端、继电器触点及信号端相互之间≥2300VDC;相互隔离的弱电信号端之间≥600VDC●电源:
100~240VAC,-15%,+10%/50~60Hz;或24VDC/AC,-15%,+10%
●电源消耗:
≤5W
●使用环境:
温度-10~+60℃;湿度≤90%RH
●面板尺寸:
96×96mm、160×80mm、80×160mm、48×96mm、96×48mm、72×72mm
●开口尺寸:
92×92mm、152×76mm、76×152mm、45×92mm、92×45mm、68×68mm
●插入深度:
≤100mm
1.5仪表接线
注:
本图为A、C、E等竖式面板的式仪表接线图。
本图顺时针旋转90度后为B、F型横式面板仪表的接线图,端子编号不变。
AU1MIO
AUX
ALM
COMM
AL2
1234567
8
910
111215
1617181920
1314AL1
AU2
COM
COMN/ON/CN/O
N/O
++A
B
+100-240VAC~
++OUTP
COM
COMN/ON/CN/ON/O
COM
COMN/ON/O
N/ON/C++OP2OP1
+
0-5V
1-5V
G1
G2
G1
G2
G1
G2
可控硅触发输出（K1/K3可控硅触发输出（K3可控硅触发输出（K3+V+
+
++
RXD
GND
TXD
仪表后盖端子排布如图:
注:
①线性电压量程在1V以下的由19、18端输入,0~5V及1~5V的信号由17、18端输入;②4~20mA线性电流输入可用250欧电阻变为1~5V电压信号,然后从17、18端输入;也可在MIO位置安装I4模块后,从14+、15-端输入或直接从16+、14-接二线制变送器;③不同分度号的热电偶采用的热电偶补偿导线不同,采用内部自动补偿模式时,补偿导线应直接接到仪表后盖的接线端子上,中间不能转成普通导线,否则会产生测量误差。
D型面板仪表（72mmX72mm接线图如下:
AU1AUX
COMM/AL1
1234
5
67
8911121314
10
AU2
COM
COMN/ON/CN/O
N/O
++A
B+100-240VAC~
++OUTP
COM
COMN/ON/CN/ON/O
OP2OP1
+
0-5V
1-5VG1
G2
可控硅触发输出（K1COM
N/O
+TXD
RXD
GND
注1:
线性电压量程在1V以下的由13、12端输入,0~5V及1~5V的信号由11、12端输入。
注2:
4~20mA线性电流输入可用250欧电阻变为1~5V电压信号,然后从11、12端输入。
注3:
COMM位置安装S或S4通讯接口模块时用于通讯;安装继电器/无触点开关/SSR电压输出模块时用于AL1报警输出;安装I5模块并将bAud参数设置为1,则可虚拟MIO模块开关量输入功能,在3、4端外接的开关实现SV1/SV2切换。
可控硅触发输出接线图（适合K1、K3、K5、K6模块
负载
可控硅触发输出
交流电源100~380VAC
IN4001
1N4001
负载
可控硅触发输出
单向可控硅X25~500A
BX
快速溶断器
BX快速溶断器
阻容吸收回路
压敏电阻
阻容吸收回路
压敏电阻
G1
G2
G1
G2
ZNR
ZNR
V
V
交流电源100~380VAC
双向可控硅5~500A
注1:
根据负载的电压及电流大小选择压敏电阻以保护可控硅,负载为感性或采用移相触发时必须加阻容吸收。
注2:
推荐使用可控硅功率模块,一个功率模块内部包含2个单向可控硅,如图中虚线部分。
注3:
采用K5型移相触发输出模块时,交流电源范围缩小为200~240VAC,采用K6型移相触发输出模块时,交流电源范围为340~415VAC。
利用接线方式选择热电偶冷端自动补偿模式:
采用热电偶作为输入信号时,根据热电偶测温原理,需要对热电偶冷端进行温度补偿,AI仪表可测量仪表后部接线端附近温度对热电偶冷端进行自动补偿,但由于测量元件的误差、仪表本身发热及仪表附近其它热源等原因,常导致自动补偿方式偏差较大,最坏时可能达2~4℃。
故对测量温度精度要求较高时,可外置一只接线盒,将Cu50铜电阻（需另行购买及热电偶冷端都放在一起并远离各种发热物体,这样由补偿造成的测量不一致性可小于0.5℃。
由于Cu50铜电阻本身误差原因可能造成室温有少许误差,可用Sc参数加以修正。
将外接的铜电阻改为精密固定电阻,还可实现恒温槽补偿功能。
例如外接60欧固定电阻,查Cu50分度表可得补偿温度为46.6℃,此时将热偶冷端放置在控制温度为46.6℃的恒温槽中也可获得精确补偿,其补偿精度优于铜电阻。
如果将外接的电阻改为短路线,可实现冰点补偿,此时要求将热电偶冷端（热电偶或补偿导线与普通导线连接处放置在冰水混合物（0℃内,其补偿精度可高可达0.1℃以上。
2种补偿模式接线图如下:
+
-
仪表对应接线图
+
-
（1 内部自动补偿模式
（补偿导线应直接接到接线端子上
补偿导线
热电偶
+
-
（2外接铜电阻自动补偿模式
（热电偶冷端接线盒最好远离发热物体
补偿导线
热电偶
普通导线
热电偶冷端
Cu50铜电阻
2显示及操作
2.1面板说明
① 上显示窗
② 下显示窗
③ 设置键
④ 数据移位（兼手动/自动切换
⑤ 数据减少键
⑥ 数据增加键
⑦ 10个LED指示灯,其中MAN灯灭表示
自动控制状态,亮表示手动输出状态;PRG表示仪表处于程序控制状态;M2、OP1、OP2、AL1、AL2、AU1、AU2等等分别对应模块输入输出动作;COM灯亮表示正与上位机进行通讯。
MANPRGCOM
MIOAL1AL2
OP1OP2
A/MRUN/HOLD
AU2
STOP
AU1
①
②
③
④⑤
⑥
⑦PV
SV
2.2显示状态
② ①③
⑤ 输出值为60%（自动状态输出值为60%（手动状态测量值为800.0给定值为800.5上限报警参数值为1005当前运行程序段为第15段段设定时间为800分已运行时间为700分下一参数
2秒 2秒 + 第1段程序起点给定值为800.5
2秒 下一
程序
+ A/M⑥ 仪表上电④
注意:
不是所有型号仪表都有以上图形描述的显示状态,依据功能不同,AI-708只有①、⑤两种状态,AI-808有①、②、⑤三种显示状态,AI-708P有①、③、④、⑤、⑥五种状态,而AI-808P则具备以上所有显示状态。
仪表上电后,将进入显示状态①,此时仪表上显示窗口显示测量值（PV,下显示窗口显示给定值（SV。
对于AI-808/808P型仪表,按 键可切换到显示状态②,此时下显示窗显示输出值。
状态①、②同为仪表的基本状态,在基本状态下,SV窗口能用交替显示的字符来表示系统某些状态,如下:
闪动显示“orAL”:
表示输入的测量信号超出量程（因传感器规格设置错误、输入断线或短路均可能引起。
此时仪表将自动停止控制,并将输出设置为0。
闪动显示“HIAL”、“LoAL”、“dHAL”或“dLAL”:
分别表示发生了上限报警、下限报警、正偏差报警和负偏差报警。
报警闪动的功能是可以关闭的（参看cF参数的设置,将报警作为控制时,可关闭报警字符闪动功能以避免过多的闪动。
闪动显示“StoP”,“HoLd”和“rdy”:
分别表示程序处于停止状态、暂停状态和准备状态,该显示仅适用于AI-708P/808P程序型仪表,当程序正常运行时（run状态,无闪动字符。
仪表面板上还有10个LED指示灯,其含义分别如下:
PRG灯,对于AI-708P/808P此灯亮表示程序运行（run,闪动表示程序处于暂停（Hold或准备（rdy状态,灭表示处于停止状态。
MAN灯,手动调节指示等,当AI-808/808P处于手动状态下时该灯亮;COM,当仪表与上位机通讯时,此灯闪动;MIO、OP1、OP2、AL1、AL2、AU1、AU2分别表示对应的MIO、OUTP、ALM及AUX等模快动作与否的指示。
当OUTP安装X或X4线性电流输出模块时,OP1/OP2在线性电流输出时通过亮/暗变化反映输出电流的大小。
当OUTP安装K5单相移相可控硅触发模块时,OP2亮表示外部电源接通,OP1通过亮/暗变化反映移相触发输出大小。
2.3基本使用操作
显示切换:
按 键可以切换不同的显示状态。
AI-808可在①、②两种状态下切换,AI-708P可在①、③、④等三种状态下切换,AI-808P可在①、②、③、④等四种状态下
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