今日到货！EC5500R OHKURA 大仓 控制器气氛 CO₂浓度控制

今日到货！EC5500R OHKURA 大仓 控制器气氛 CO₂浓度控制

锂电烧结气氛炉、陶瓷窑炉、人工植物工厂的 CO₂闭环控制，很多工艺工程师在使用 OHKURA 大仓 EC5500R 数字指示调节器时，容易出现浓度波动大、超调、执行阀频繁震荡问题。EC5500R 为 1/4DIN（96×96mm）单回路 PID 仪表，支持全量程万能输入，可接入 4-20mA 型 CO₂变送器，搭配比例阀 / 电磁阀炉内二氧化碳浓度自动调节，仪表标配 Auto-Tuning 自动调谐 + Self-Tuning 持续自适应自整定，控制精度 ±0.25% FS。本文整理标准化设置步骤、参数参考与现场调试规范，现场调试可直接参照。

一、接线与硬件前置检查（参数设置前必做）

1. CO₂变送器输出：选用4~20mA 电流信号，提前确认变送器量程（0~2000ppm / 0~5% VOL / 0~20% VOL）。

2. 信号线采用屏蔽双绞线，屏蔽层单端接地，规避窑炉大功率加热线缆带来的电磁干扰，防止 PV 数值漂移。

3. 控制输出选型：高精度稳控推荐4~20mA 电流输出驱动比例阀；简单启停控制可选 SSR / 继电器输出驱动电磁阀。

4. 仪表面板 IP65 防尘防水，参数全部调试完成后，开启按键锁，避免现场人员误改参数造成气氛失控。

二、输入信号与量程刻度设定（CO₂控制核心步骤）

1. 输入信号类型：进入仪表设置菜单，输入类型选定「4~20mA 直流电流」。

2. 量程刻度设定

> 举例：变送器 0~2000ppm，4mA=0ppm，20mA=2000ppm，仪表刻度设置 0~2000。

- PV 下限（4mA 对应值）：变送器低浓度，例：0ppm / 0% VOL

- PV 上限（20mA 对应值）：变送器满量程浓度，例：2000ppm /5% VOL

3. 小数点配置：ppm 工况建议保留 1 位小数；% VOL 可设置 0 位，按需配置。

4. 传感器断线检测开启：信号低于 3.8mA 判定变送器断线，触发报警联锁，保护气氛炉工艺安全。

三、PID 控制参数配置（气氛 CO₂推荐初始预设值）

气体腔体属于大滞后系统，相比温度控制，积分时间要放大，比例带不能过小，否则易阀门震荡。

> 气氛炉 CO₂控制初始参考参数

- 比例带 P：80~150%

- 积分时间 I：60~180s

- 微分时间 D：10~40s；稳态小波动工况 D 可直接设为 0

自整定 AT+ST 操作流程

1. 先切手动 MAN 模式，手动调节输出开度，将 CO₂浓度稳定至接近目标设定 SP。

2. 切换 AUTO 自动模式，启动 Auto-Tuning（AT），仪表自动扰动并计算 PID 参数。

3. AT 完成后开启 Self-Tuning 持续自整定，连续运行 2~3 个工艺周期，仪表持续自适应优化参数。

> ⚠️注意：不要照搬温控 PID 参数用于气体浓度控制，气路置换滞后远大于温度。

> 控制模式选用标准 PID，关闭冷热双向 H/C 控制。

四、报警输出配置（气氛安全联锁）

EC5500R 支持 4 路报警输出，CO₂气氛推荐配置方案：

1. ALM1：浓度高限报警，PV 高于设定阈值触发，联锁切断 CO₂供气。

2. ALM2：浓度低限报警，PV 低于设定值，提示供气不足、气源压力异常。

3. ALM3：传感器故障 / 断线报警，变送器信号丢失触发安全联锁。

4. 报警回差（滞后）：推荐设置为满量程 5%，避免临界点数值跳动造成报警频繁启停。

5. 上电报警抑制开启：仪表刚上电，浓度尚未稳定阶段屏蔽报警，防止误报警。

五、手自动模式、输出限位与多设定点

1. MAN 手动模式：调试阶段使用，手动给定输出开度，测试气路、阀门动作是否正常。

2. AUTO 自动模式：量产正常运行，PID 自动调节阀门输出。

3. 输出限位：输出上限 100%，下限 0%，防止阀门全开全关冲击气路压力。

4. 多 SP 设定：仪表支持 8 组预设 SP，可根据不同工艺段一键切换 CO₂目标浓度；可选远程 SP，由上位机下发设定值。

六、通讯参数（RS485 选配，对接记录仪 / 上位机）

如需将 CO₂浓度数据上传至 OHKURA VM 系列无纸记录仪或者上位机系统：

- 通讯协议：Modbus

- 站号：1~255 可自定义分配

- 波特率：工业现场优先 9600；无校验，停止位 1

七、调试顺序与选型避坑要点

1. 完整调试流程：接线检查 → 输入量程刻度设置 → 手动模式测试阀门动作 → 自动 AT 自整定 → 配置报警联锁 → 投入生产，最后开启按键锁定。

2. 腔体越大、管线越长，气体滞后越强，积分时间 I 需要加大；小型快速置换腔体，I 可适当缩小。

3. 电磁阀只适合粗浓度控制；高精度稳定控 CO₂，优先选用 4-20mA 比例调节阀。

4. EC5500R 为单回路控制器，仅可控制一路 CO₂；窑炉多温区 + 多路气体联动工艺，建议选用 EC1200A 多回路程序控制器。

5. 仪表采样周期 250ms，适合慢响应气氛工艺，不适合超快速动态气体置换场景。