
Когда слышишь про системы сбора данных для температурных измерений в металлургии, сразу представляешь что-то громоздкое с кучей проводов... Но на деле-то оказывается, что главная проблема даже не в аппаратной части, а в том, как эти данные потом использовать в реальных условиях цеха. Многие производители до сих пор пытаются адаптировать лабораторные решения для промышленности, а это редко работает нормально.
Вот смотрю на наш последний проект с внедрением системы мониторинга температуры в прокатном цехе - изначально закупили немецкое оборудование, дорогое, точное... но абсолютно не приспособленное к нашим реалиям. Вибрация от станков выводила датчики из строя за неделю, плюс постоянные перепады напряжения.
Особенно проблемными оказались места контакта термопар - окисляются моментально в агрессивной среде. Пришлось разрабатывать специальные защитные кожухи, которые сами по себе влияли на точность измерений. Получался замкнутый круг.
Сейчас понимаю, что нужно было сразу смотреть в сторону специализированных решений, а не пытаться адаптировать универсальные системы. Например, ООО Шэньян Тэнъи Электроникс как раз предлагает готовые комплексы именно для металлургических предприятий - с защитой от вибрации и стабилизаторами напряжения в базовой комплектации.
Инфракрасные пирометры - казалось бы, идеальное решение для бесконтактных измерений. Но в металлургии столько нюансов... Например, при контроле температуры расплавленного металла нужно учитывать и излучение от самой ванны, и от стенок ковша, плюс постоянное выделение шлаков искажает показания.
Мы как-то пробовали ставить пирометры на разливке стали - получили расхождение в 40-50 градусов с эталонными термопарами. Оказалось, что пар и дым от шлакообразования создают непредсказуемый фильтр для ИК-излучения.
Сейчас на https://www.tengyidianzi.ru видны системы, где комбинируют контактные и бесконтактные методы - это более разумный подход. Особенно для участков, где прямой контакт с металлом невозможен, но высокая точность критически важна.
Самое сложное - это заставить новую систему сбора данных 'разговаривать' со старыми контроллерами печей или прокатных станов. У нас на ММК, например, до сих пор работают системы 90-х годов, протоколы передачи данных устаревшие, документации нет.
Помню, как неделю разбирались с преобразователем сигналов для одной только печи сопротивления - то данные теряются, то задержки возникают. В итоге пришлось писать промежуточное ПО для буферизации данных.
Вот здесь как раз пригодился опыт ООО Шэньян Тэнъи Электроникс - у них в описании продуктов указана совместимость с большинством промышленных протоколов, включая устаревшие. Хотя на практике, конечно, всегда нужна дополнительная настройка.
Многие забывают, что система сбора данных - это не только аппаратура, но и регулярная метрологическая поддержка. В металлургии температурные датчики 'уплывают' очень быстро из-за термических нагрузок.
Мы разработали график поверки каждые 2 недели для критически важных точек измерения - например, на выходе из нагревательных печей. Но это создает дополнительные простои, приходится подстраивать под технологические окна.
Интересно, что в системах от Шэньян Тэнъи Электроникс предусмотрена функция самодиагностики датчиков - система сама отслеживает дрейф характеристик и предупреждает о необходимости калибровки. На практике это действительно экономит время, хотя полностью от ручной поверки, конечно, не избавляет.
На одном из заводов Урала ставили систему мониторинга температуры прокатываемого листа - казалось бы, стандартная задача. Но оказалось, что из-за окалины на поверхности металла инфракрасные датчики постоянно занижают показания.
Пришлось комбинировать измерения - ставить пирометры до и после системы удаления окалины, плюс контактные датчики на входе в чистовую группу клетей. Только так получили достоверную картину температурного поля по длине полосы.
Сейчас смотрю на описание систем на их сайте - там как раз упоминается возможность комбинированного использования разных типов датчиков в рамках одной системы сбора данных. Жаль, что мы об этом раньше не знали - сэкономили бы месяца два на эксперименты.
Сейчас все говорят про Industry 4.0 и предиктивную аналитику, но в металлургии это пока слабо применимо к температурным измерениям. Слишком много шумов, слишком нестабильны процессы.
Хотя кое-какие наработки уже есть - например, системы, которые учитывают не только текущие показания датчиков, но и технологические параметры (скорость прокатки, обжатие, химический состав стали). Это позволяет компенсировать часть погрешностей.
Думаю, что в ближайшие годы мы увидим больше интеллектуальных систем, способных адаптироваться к изменяющимся условиям измерения. Возможно, именно комбинация инфракрасных технологий и машинного обучения даст прорыв в точности температурного контроля.