Процессор сигналов для системы непрерывного измерения температуры жидкой стали завод

Когда речь заходит о контроле температуры в сталелитейных цехах, многие сразу думают о пирометрах. Но на деле ключевое звено — это именно процессор сигналов, который превращает сырые данные в точные показания. В ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' мы прошли через серию проб и ошибок, прежде чем поняли: без грамотной обработки сигнала даже лучший инфракрасный датчик будет врать на 50-100°C.

Почему стандартные решения не работают

Первые наши попытки использовать универсальные процессоры от западных производителей провалились. В условиях электромагнитных помех цеха и постоянной вибрации сигнал постоянно 'плыл'. Особенно критичным оказался момент подогрева ковша — тогда помехи достигали пика.

Запомнился случай на заводе в Липецке: местные технологи жаловались, что система показывает скачки температуры при простое металла. Оказалось, процессор не отсекал наводки от кранового оборудования. Пришлось полностью перепрошивать алгоритмы фильтрации.

Сейчас на нашем сайте https://www.tengyidianzi.ru выложены технические заметки по этой проблеме — специально для коллег, которые сталкиваются с аналогичными сложностями.

Как мы подходим к разработке процессоров

Наша компания ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' изначально создавала решения под конкретные технологические процессы. Например, для конвертерного производства требуется иная частота опроса, чем для разливки.

В текущей версии процессора мы используем адаптивную фильтрацию — система сама подстраивается под уровень помех. Это не идеальное решение, иногда приходится вручную корректировать коэффициенты, но работает стабильнее жестких фильтров.

Кстати, мы до сих пор поддерживаем старые модификации процессоров, выпущенные 5-7 лет назад. Некоторые клиенты не хотят менять оборудование, а просто просят обновить прошивку — и это нормальная практика.

Особенности калибровки в полевых условиях

Лабораторная поверка — это одно, а работа у сталеразливочного стакана — совсем другое. Мы всегда отправляем инженеров на запуск системы, потому что без 'полевой' калибровки точности не добиться.

Например, важно учитывать запыленность оптики — если датчик закоптился, процессор должен это компенсировать. Мы встроили в алгоритм коррекцию по коэффициенту прозрачности, но все равно раз в смену нужно проверять чистоду линз.

Были случаи, когда технологи специально занижали показания температуры — чтобы 'подстраховаться' от перегрева. Приходилось объяснять, что процессор выдает реальные цифры, а не те, что удобны производственникам.

Интеграция с АСУ ТП

Современные заводы требуют не просто вывода температуры на экран, а полноценной интеграции в систему управления. Наш процессор передает данные по Profibus и Modbus, но с OPC UA до сих пор есть проблемы — не все АСУ корректно работают с этим протоколом.

Особенно сложно было на одном из уральских заводов: их система требовала пакетную передачу данных раз в 2 секунды, а наш процессор настроен на потоковую передачу. Пришлось переписывать драйвер обмена.

Сейчас мы рекомендуем клиентам тестировать совместимость до покупки — для этого на сайте есть тестовые утилиты.

Перспективы развития технологии

Сейчас экспериментируем с машинным обучением для прогнозирования температурного градиента. Первые тесты показывают, что можно предсказать охлаждение металла в ковше с точностью до 3-5°C — это помогло бы оптимизировать время разливки.

Но внедрять такие решения сложно: технологи не доверяют 'черным ящикам'. Приходится делать гибридные системы, где оператор видит и сырые данные, и прогноз.

Кстати, именно для таких задач наш процессор сигналов имеет запас по производительности — чтобы через 2-3 года можно было добавить новые алгоритмы без замены оборудования.

Сервис и поддержка

За 12 лет работы мы накопили базу типовых отказов. Самый частый случай — перегрев процессора в летние месяцы. Пришлось разработать систему принудительного охлаждения, хотя изначально считали, что естественной конвекции достаточно.

Все наши процессоры проходят термотестирование при +65°C — это выше нормативов, но соответствует реальным условиям в цехах. Кстати, эту практику мы ввели после инцидента на заводе в Череповце, где оборудование стояло рядом с нагревательными печами.

Сейчас все обновления прошивок мы выкладываем в закрытом разделе сайта https://www.tengyidianzi.ru — клиенты могут скачать их самостоятельно, без ожидания сервисного инженера.