Poprawne uzyskiwanie danych termicznych w inteligentnej fabryce
Jeśli budujesz inteligentną fabrykę, pierwszą rzeczą, którą musisz zrobić, jest porzucenie czujników kontaktowych. Serio. W narzędziu do obróbki płytek o dużej wydajności po prostu nie da się radzić z opóźnieniami. Poza tym wbijanie fizycznej sondy w proces to w zasadzie prośba o zanieczyszczenie. Dlatego polegamy na systemach podczerwieni (IR). Pozwalają one na uzyskiwanie danych termicznych w czasie rzeczywistym bez konieczności dotykania płytki, a dane trafiają bezpośrednio do twojego PLC lub SCADA. Po prostu działa.
Dlaczego używamy podczerwieni do mapowania
Rzecz w tym: obróbka płytek polega przede wszystkim na zachowaniu jednorodności. Jeśli na powierzchni o wymiarach 300 mm występują różnice temperatury o kilka stopni, cała partia jest zrujnowana. Czujniki podczerwieni rejestrują promieniowanie wydzielane przez powierzchnię i natychmiast przekształcają je na wartość temperatury. A co najlepsze? Nie ma żadnej „masy cieplnej”, która musiałaby się nagrzać. W odróżnieniu od termoparu, który potrzebuje czasu na reakcję, czujniki podczerwieni dają informację o temperaturze powierzchni już teraz. To szybkie. Naprawdę szybkie. A to oznacza, że twój układ sterujący może szybko zareagować na nagłe wzrosty temperatury, zanim doprowadzą one do katastrofy.
Użyteczne dane
Czujnik jest świetny, ale to dopiero początek. Aby osiągnąć prawdziwie inteligentny system, dane muszą być przekazywane dalej. Ustawiamy te systemy tak, aby wytwarzały sygnały cyfrowe, które idealnie pasują do procesów charakterystycznych dla Industrii 4.0. W ten sposób uzyskujemy ciągły zapis profilu termicznego każdej płytki. To naprawdę przydatne przy konserwacji – możesz zobaczyć, gdy elementy grzewcze zaczynają tracić sprawność, i wymienić je, zanim całkowicie się uszkodzą.
Trudności (bo nic nie jest doskonałe)
Podczerwień nie jest jakimś magicznym rozwiązaniem. Trzeba uważać na emisyjność powierzchni. Jeśli reflectancja powierzchni zmienia się podczas poszczególnych etapów procesu, Twoje odczyty będą błędne. Musisz skalibrować czujnik dla konkretnego materiału, którym się zajmujesz, w przeciwnym razie otrzymasz fałszywe wartości. Ponadto istnieje problem z linią widzenia. Jeśli na soczewce gromadzą się odpady procesowe, blokują one sygnał. Wtedy Twoje odczyty staną się błędne. Rozwiązanie jest proste: wystarczy utrzymać odpowiedni przepływ gazu oczyszczającego. Utrzymaj soczewkę czystą, a wszystko będzie w porządku.