S164-34 ai-8x6 8x8系列（v9.3）-2026.3.30.pdf - 第55页
使用 说 明 书 厦门 宇 电 自 动 化 科 技 有 限 公 司 ww w . yu d i a n . c o m 54 / 72 段 号 St E P 值 进 行 设 置 。 也 可 人 为 随 时 执 行 停 止 操 作 （ 执 行 后 St E P 被 设 置 为 1 ， 不 过 用 户 可 再 进 行 修 改 ） 。 如 果 程 序 段 号已 运 行 完 P no 参数 中 定 义 的 最 后 一 段 ， 则自 动 停 止 …
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5.18 高温炉非线性功率控制功能
对于负载是非线性的高温炉而言，其电阻会随温度变化而剧烈变化，以硅钼棒炉为例，其室温对于电阻只有
1600 度时的 6%左右，如果没有对仪表的输出功率进行限制及变换，会导致两个问题，首先是低温启动时电炉电流过
大，超过电网、可控硅及变压器最大允许负荷，对可控硅、电炉、变压器造成损害或导致电网跳闸，此外由于仪表相
同输出时，电炉在低温区和高温区的功率最大会差 10 多倍，这意味 PID 参数中的比例带 P 在不同温度下需要有 10
多倍的变化，才能使低温和高温区均能实现精确控温，而用限制参数 OPH 的方法只能限制输出功率，无法实现比例
带变换，若要高低温区都能满足精确控温，就需要设置多组 PID，不仅使用复杂，而且效果也不好。自定义输出限制
变换功能同时解决了限制输出以及变换比例带 P 的功能，该功能依据测量到的温度对仪表输出进行限制及变换，不仅
限制了低温区的功率同时也自动修正在不同温度下的比例带参数，并且功率限制和比例带的变化都是连续折线方式，
比分组方式效果更佳，该功率限制只按比例降低了仪表的实际输出而仪表输出显示范围仍为 0~100%。例如用于硅钼
棒炉时则可设置如下（客户也可以按自己需要修改数据）：
A00=1，A 01=1050，A02=100.0；A03=1500；A04=750.0，d00=120.0；d01=1100，d02=2000
当设置参数 A00=1 且 A01=1050 时，仪表启用自定义输出限制变换功能，A02 表示输出限制的起始温度，A03
表示输出限制的温度区间，A04 表示非线性数据温度分段的段长，在本例中 1500/750.0=2，表示有分 2 段，段数越
多，曲线可以做到越复杂精细。d00 表示低于 A02 时的最大输出功率，其单位是 100%×（1/2000），d00=120.0 表
示 6% ，d01 表 示 55% ，d02 表 示 100%。 这条 曲 线 的 含义 为温 度在 100℃ 以下 时 输 出 限制 为 6% ，温 度 为
100~850℃之间功率限制又 6%平滑过渡到 55%，温度在 850~1600℃之间功率限制由 55%过渡到 100%，温度大
于 1600℃以上不限制为 100%。
注：d 值的范围为 0~59，相当于最多可分 60 段功率限制。该功能无法和输入多段线性修正功能同时使用，若同时
需要特殊规格输入，可联系销售人员协商固化到仪表内部，但可能需要一次性的额外付费。
6 程序控制（参数 Pno≥1 时）
AI-8*8 程序型仪表用于需要按一定时间规律自动改变给定值进行控制的场合。它具备 50 段程序编排功能，可设置任
意大小的给定值升、降斜率；具有跳转、运行、暂停及停止等可编程/可操作命令，可在程序控制运行中修改程序；具有停
电处理模式、测量值启动功能及准备功能，使程序执行更有效率及更完善。
6.1
功能及概念
程序段：段号可从1~50，当前段(StEP)表示目前正在执行的段。
设定时间：指程序段设定运行的总时间，单位是分或小时，有效数值从0.1~3200。
运行时间：指当前段已运行时间，当运行时间达到设置的段时间时，程序自动转往下一段运行。
跳转：程序段可编程为自动跳转到任意段，实现循环控制。通过修改StEP的数值也可实现跳转。
运行（run/HoLd）：程序在运行状态时，时间计时，给定值按预先编排的程序曲线变化。在保持运行状态（暂
停）下，时间停止计时，给定值保持不变。暂停操作（HoLd）能在程序段中编入。
停止（StoP）：执行停止操作，将使程序停止运行，此时运行时间被清0并停止计时，并且停止控制输出。在停止
状态下执行运行操作，则仪表将从StEP设置的段号启动运行程序。可在程序段中编入自动停止的功能，并同时对运行
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段号StEP值进行设置。也可人为随时执行停止操作（执行后StEP被设置为1，不过用户可再进行修改）。如果程序段
号已运行完Pno参数中定义的最后一段，则自动停止。
停电/开机事件：指仪表接通电源或在运行中意外停电，通过设置PonP参数可选择多种不同处理方案。
准备（rdy）功能：在启动运行程序、意外停电/开机后但又需要继续运行程序时，如果测量值与给定值不同（如果
允许测量值启动功能，系统先用测量值启动功能进行处理，如果测量值启动功能能有效起作用，则准备功能就不需要起
作用，对不符合测量值启动功能处理条件的才用准备功能进行处理），并且其差值大于偏差报警值(HdAL及LdAL)时，
仪表并不立即进行正（或负）偏差报警，而是先将测量值调节到其误差小于偏差报警值，此时程序也暂停计时，也不输
出偏差报警信号，直到正、负偏差符合要求后才再启动程序。准备功能用于设置无法预知升／降温时间的段也十分有
用。要允许或取消准备功能，可在PAF参数中进行设置。准备功能可保证了运行整条程序曲线的完整性，但由于有准备
时间而使得运行时间可能增加。准备功能和测量值启动功能都用于解决启动运行时测量值与给定值不一致而对程序运行
产生的不确定性，以获得高效率、完整并符合用户要求程序运行结果。
测量值启动功能：在启动运行程序、意外停电/开机后但又需要继续运行程序时时，仪表的实际测量值与程序计算
的给定值往往都不相同，而这种不同有时是用户不希望产生而又难以预料的。例如：一个升温段程序，设置仪表由
25℃经过600分钟升温至625℃，每分钟升温1℃。假定程序从该段起始位置启动时，如果测量值刚好为25℃，则程序
能按原计划顺利执行，但如果因启动时系统温度还未降下来，测量值为100℃，则程序就难以按原计划顺利执行。测量
值启动功能则可由仪表通过自动调整运行时间使得二者保持一致，例如上例中，如果启动运行时测量温度为100℃，则
仪表就自动将运行时间设置为75分钟，这样程序就直接从100℃的位置启动运行。
曲线拟合：曲线拟合是AI-8型仪表采用的一种控制技术，由于控制对象通常具有时间滞后的特点，所以仪表对线性
升、降温及恒温曲线在折点处自动平滑化，平滑程度与系统的滞后时间t(t=微分时间d+控制周期CtI)有关，t越大，则平
滑程度也越大，反之越小。控制对象的滞后时间(如热惯性)越小，则程序控制效果越好。按曲线拟合方式处理程序曲
线，可以避免出现超调现象。
注意：曲线拟和的特性使程序控制在线性程序升温时产生固定的负偏差，在线性降温时产生固定的正偏差，该偏
差值大小与滞后时间（t）和升（降）温速率成正比。这是正常的现象。
6.2 程序编排
6.2. 1 斜率模式
参数PAF.B=0时，程序编排统一采用温度~时间~温度格式，其定义是：从当前段设置温度，经过该段设置的时间
到达下一温度。温度设置值的单位同测量值PV，而时间值的单位可选择分钟或小时。在斜率模式下，若运行到Pno定
义的最后一段程序不为停止命令或跳转命令（后文时间设置可编辑），则表示在该温度下保温该段时间后自动结束。下
例为一个包含线性升温、恒温、线性降温、跳转循环、准备、暂停的5段程序例子。
第1段 SP 1=100.0 t 1=30.0 ；100℃起开始线性升温到SP 2，升温时间为30分钟，升温斜率为10℃/分
第2段 SP 2=400.0 t 2=60.0 ；在400℃保温运行，时间为60分
第3段 SP 3=400.0 t 3=120.0 ；降温到SP 4，降温时间为120分，降温斜率为2℃/分
第4段 SP 4=160.0 t 4=0.0 ；降温至160℃后进入暂停状态，需执行运行（run）才能继续运行下一段
第5段 SP 5=160.0 t 5=-1.0 ；跳往第1段执行，从头循环开始运行。
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本例中，在第 5 段跳往第 1 段后，由于其温度为 160℃，而 C 01 为 100℃，不相等，而第 5 段又是跳转段，假定偏
差上限报警值设置为 5℃，则程序在第 5 段跳往第 1 段后将先进入准备状态，即先将温度控制到小于偏差上限报警值，即
105℃，然后再进行第 1 段的程序升温。这个控温程序见下图：
采用温度~时间编程方法的优点是升温、降温的斜率设置的范围非常宽。升温及恒温段具有统一的设置格式，方便学
习。设置曲线更灵活，可以设置连续设置升温段(如用不同斜率的升温段近似实现函数升温)，或连续的恒温段。
6.2. 2 平台模式
设置参数 PAF.B=1 可选择平台模式，适合不需要独立设置升温斜率且不需要设置降温斜率的应用，可以简化编程且
更有效利用段数，每段程序含义为温度~该温度恒温时间，段与段之间也可以用 SPr 参数定义一个升温速率限制，若 SPr
设置为 0 则表示全速升温，由于升温时间无法确定并会占据保温时间，可设置 rdy 有效，以保证正确的恒温时间。
第 1 段 SP 1=300.0 t 1=30.0 ；温度在 300℃恒温 30 分钟
第 2 段 SP 2=500.0 t 2=45.0 ；温度在 500℃恒温 45 分钟
第 3 段 SP 3=100.0 t 3=60.0 ；温度在 100℃恒温 60 分钟
第 4 段 SP 4=100.0 t 4=-121.0 ；程序进入停止状态。
平台模式只要设置温度和恒温时间就可以，不需要设置升温过程，上图提示中，可以设置跳转，停止，循环等等，以
上设置实列为停止。