एक स्वचालित पीसीबी प्लेटिंग लाइन ने अपने नियंत्रण प्रणाली को मैन्युअल सेटपॉइंट समायोजन से पीएलसी आधारित एससीएडीए सिस्टम में अपग्रेड किया। मौजूदा पीटीएफई विसर्जन हीटर बिजली स्तर पर नए नियंत्रणों के साथ संगत थे, लेकिन तापमान नियंत्रण प्रदर्शन में गिरावट आई। हीटर अधिक बार चलते हैं, स्नान के तापमान में उतार-चढ़ाव होता है, और हीटर टर्मिनल पहले की तुलना में अधिक गर्म हो जाते हैं। हीटर कोई समस्या नहीं थी. नियंत्रण इंटरफ़ेस था.
स्वचालित प्लेटिंग लाइनों के लिए ऐसे हीटरों की आवश्यकता होती है जो सटीक नियंत्रण संकेतों का जवाब दे सकें और फीडबैक प्रदान कर सकें जिसका नियंत्रण प्रणाली उपयोग कर सके। हीटर स्वयं एक प्रतिरोधी भार है, लेकिन जिस तरह से इसे स्विच किया जाता है, निगरानी की जाती है और संरक्षित किया जाता है वह यह निर्धारित करता है कि यह स्वचालन प्रणाली के साथ आसानी से एकीकृत होता है या नहीं।
स्विचिंग डिवाइस: संपर्ककर्ता बनाम एससीआर
हीटर को स्विच करने का सबसे सरल तरीका एक यांत्रिक संपर्ककर्ता है। संपर्ककर्ता पीएलसी से नियंत्रण संकेत के आधार पर सर्किट को खोलता और बंद करता है। हीटर या तो पूरी तरह से चालू है या पूरी तरह से बंद है।
एक यांत्रिक संपर्ककर्ता धीमी प्रक्रियाओं के लिए काम करता है जहां टैंक का थर्मल द्रव्यमान ऑन/ऑफ साइक्लिंग को सुचारू करता है। सख्त तापमान नियंत्रण वाली एक स्वचालित लाइन में, संपर्ककर्ता बार-बार चक्र कर सकता है, जिससे इसके संपर्क खराब हो जाते हैं और तापमान में उतार-चढ़ाव होता है।
एक सिलिकॉन नियंत्रित रेक्टिफायर (एससीआर) आनुपातिक नियंत्रण प्रदान करता है। एससीआर प्रत्येक एसी चक्र के भीतर तेजी से स्विच ऑन और ऑफ करके हीटर को दी जाने वाली बिजली को नियंत्रित करता है। परिणाम यांत्रिक घिसाव के बिना सुचारू, निरंतर नियंत्रण है।
| स्विचिंग डिवाइस | नियंत्रण प्रकार | चक्र जीवन | तापमान स्थिरता | सर्वोत्तम अनुप्रयोग |
|---|---|---|---|---|
| यांत्रिक संपर्ककर्ता | बंद | 100,000–500,000 | ±2-4 डिग्री | धीमी प्रक्रियाएँ |
| ठोस-अवस्था रिले | बंद | >सौ लाख | ±1-2 डिग्री | मध्यम प्रक्रियाएं |
| एससीआर पावर नियंत्रक | आनुपातिक | अनंत | ±0.5-1 डिग्री | कड़ा नियंत्रण |
| एससीआर + पीआईडी | आनुपातिक + अभिन्न | अनंत | ±0.2–0.5 डिग्री | स्वचालित लाइनें |
स्वचालित प्लेटिंग लाइनों के लिए डिवाइस विकल्प स्विच करना
तापमान सेंसर और फीडबैक
स्वचालित लाइनों के लिए तापमान सेंसर की आवश्यकता होती है जो नियंत्रण प्रणाली को सटीक, दोहराने योग्य प्रतिक्रिया प्रदान करते हैं। एक प्रकार का थर्मोकपल आम है लेकिन समय के साथ कम हो जाता है। PT100 RTD अधिक स्थिर है और बेहतर सटीकता प्रदान करता है।
सेंसर का स्थान यह निर्धारित करता है कि नियंत्रण प्रणाली कितनी जल्दी तापमान परिवर्तन देखती है। हीटर के पास थर्मल प्लम में एक सेंसर बल्क तरल पदार्थ में लगे सेंसर की तुलना में तेजी से प्रतिक्रिया करता है। शीथ पर लगा सेंसर सबसे तेजी से प्रतिक्रिया करता है।
स्वचालित लाइनों के लिए, अक्सर दोहरे सेंसर का उपयोग किया जाता है: एक नियंत्रण के लिए और एक अधिक तापमान सुरक्षा के लिए। नियंत्रण सेंसर पीआईडी लूप के लिए फीडबैक प्रदान करता है। सुरक्षा सेंसर एक स्वतंत्र सिग्नल प्रदान करता है जो तापमान सुरक्षित सीमा से अधिक होने पर हीटर को बंद कर देता है।
| सेंसर प्रकार | शुद्धता | स्थिरता | प्रतिक्रिया समय | सर्वोत्तम अनुप्रयोग |
|---|---|---|---|---|
| K थर्मोकपल टाइप करें | ±2-3 डिग्री | मध्यम | मध्यम | सामान्य प्रयोजन |
| जे थर्मोकपल टाइप करें | ±2-3 डिग्री | मध्यम | मध्यम | सामान्य प्रयोजन |
| पीटी100 आरटीडी | ±0.5-1 डिग्री | उच्च | मध्यम | स्वचालित लाइनें |
| शीथ-माउंटेड आरटीडी | ±0.5-1 डिग्री | उच्च | तेज़ | गंभीर नियंत्रण |
| इन्फ्रारेड सेंसर | ±2-5 डिग्री | मध्यम | तेज़ | गैर-संपर्क माप |
स्वचालित प्लेटिंग लाइनों के लिए तापमान सेंसर विकल्प
संचार और एकीकरण
एक स्वचालित प्लेटिंग लाइन एक पीएलसी, एक वितरित नियंत्रण प्रणाली (डीसीएस), या एक पीसी आधारित SCADA प्रणाली का उपयोग कर सकती है। हीटर नियंत्रण को चुने हुए प्लेटफ़ॉर्म के साथ एकीकृत होना चाहिए।
पीएलसी से डिजिटल आउटपुट के माध्यम से एक सरल ऑन/ऑफ नियंत्रण को इंटरफ़ेस किया जा सकता है। एक एससीआर नियंत्रक पावर लेवल सेट करने के लिए एनालॉग सिग्नल (4-20 एमए या 0-10वी) का उपयोग कर सकता है। एक स्मार्ट नियंत्रक मॉडबस, ईथरनेट/आईपी, या प्रोफिबस जैसे डिजिटल संचार प्रोटोकॉल का उपयोग कर सकता है।
एकीकरण विधि वायरिंग, टर्मिनल कॉन्फ़िगरेशन और आवश्यक प्रोग्रामिंग निर्धारित करती है। हीटर आपूर्तिकर्ता को हीटर डिजाइन करने से पहले नियंत्रण मंच और संचार प्रोटोकॉल पता होना चाहिए।
| नियंत्रण मंच | इंटरफ़ेस प्रकार | संकेत | तारों |
|---|---|---|---|
| डिजिटल आउटपुट के साथ पीएलसी | बंद | 24V डीसी | संपर्ककर्ता या एसएसआर |
| एनालॉग आउटपुट के साथ पीएलसी | आनुपातिक | 4-20 एमए | एससीआर नियंत्रक |
| डी.सी.एस | एनालॉग या डिजिटल | 4-20 एमए या मोडबस | एससीआर या स्मार्ट नियंत्रक |
| स्काडा | डिजिटल | ईथरनेट/आईपी या मोडबस | स्मार्ट नियंत्रक |
स्वचालित प्लेटिंग लाइनों के लिए नियंत्रण प्लेटफ़ॉर्म इंटरफ़ेस
सुरक्षा और सुरक्षा एकीकरण
स्वचालित लाइनों के लिए सुरक्षा इंटरलॉक की आवश्यकता होती है जो खराबी की स्थिति होने पर हीटर को बंद कर देते हैं। इंटरलॉक में निम्न स्तर के स्विच, प्रवाह स्विच, अधिक तापमान सेंसर और ग्राउंड फॉल्ट सुरक्षा शामिल हो सकते हैं।
हीटर को इन इंटरलॉक के साथ संगत होना चाहिए। टर्मिनल परिक्षेत्र में अतिरिक्त वायरिंग को समायोजित किया जाना चाहिए। नियंत्रण सर्किट को इस प्रकार डिज़ाइन किया जाना चाहिए कि कोई भी इंटरलॉक खुलने पर हीटर सक्रिय न हो।
जब मानक नियंत्रण पर्याप्त न हों
मानक नियंत्रण स्वचालित प्लेटिंग लाइन के लिए आवश्यक सटीकता, प्रतिक्रिया समय या एकीकरण प्रदान नहीं कर सकते हैं। शीथ माउंटेड आरटीडी, एससीआर पावर कंट्रोलर और प्लांट के नियंत्रण प्रणाली से मेल खाने वाले संचार इंटरफ़ेस के साथ एक कस्टम नियंत्रण पैकेज आवश्यक प्रदर्शन और एकीकरण प्रदान करता है। विनिर्देशन प्रक्रिया के लिए नियंत्रण मंच, संचार प्रोटोकॉल, तापमान सहनशीलता और सुरक्षा इंटरलॉक की आवश्यकता होती है।
