Как получить точные термические данные в «умной» фабрике
Если вы создаете «умную» фабрику, первое, что необходимо сделать — это отказаться от использования контактных датчиков. Серьезно.
В устройствах для обработки пластин высокой производительности невозможно работать с задержками в передаче данных. К тому же использование физических датчиков приводит к загрязнению поверхности пластины. Поэтому мы используем инфракрасные системы. Они позволяют получать точные термические данные в реальном времени без необходимости касаться самой пластины. Данные поступают прямо в систему управления PLC или SCADA. Это действительно эффективно.
Почему мы используем инфракрасные датчики
Обработка пластин требует высокой однородности параметров поверхности. Если на поверхности 300-миллиметровой пластины есть разница в температуре всего в несколько градусов, это уже приводит к порче всей партии продукции.
Инфракрасные датчики перехватывают излучение, исходящее от поверхности, и мгновенно преобразуют его в значение температуры. Самое лучшее то, что не нужно дожидаться, пока поверхность нагреется. В отличие от термопар, которые реагируют с опозданием, инфракрасные датчики показывают текущую температуру поверхности.
Это очень быстро. И это значит, что система управления может своевременно заметить рост температуры, прежде чем это приведет к серьезным последствиям.
Как сделать данные полезными
Датчик — это хорошо, но это лишь начало. Чтобы система была по-настоящему эффективной, необходимо, чтобы данные передавались дальше. Мы настраиваем эти системы так, чтобы они передавали цифровые сигналы, которые можно использовать в рамках концепции Industry 4.0. Таким образом получается постоянный отчет о термических характеристиках каждой пластины. Это очень полезно для технического обслуживания — можно своевременно заметить, когда элементы нагрева начинают выходить из строя, и заменить их до того, как они полностью сгорят.
Проблемы при использовании инфракрасных датчиков
Инфракрасные датчики — это не волшебное решение. Необходимо быть осторожным с коэффициентом эмиссии. Если коэффициент отражения поверхности меняется в процессе обработки, значения температуры будут неточными. Необходимо калибровать датчик для конкретного материала, иначе получаем неправильные данные. Еще одна проблема — видимость сигнала. Если на линзе скапливаются продукты процесса, это мешает передаче сигнала. Решение простое: нужно поддерживать стабильный поток очищающего газа и сохранять чистоту линзы.