औद्योगिक विनिर्माण संयंत्र महत्वपूर्ण विद्युत भारों को चलाने के लिए मोटर कंट्रोल सेंटर (MCC) पर निर्भर करते हैं। संयंत्र इंजीनियरों को इन MCC मोटर स्टार्टरों और ड्राइवों का केंद्रीय नियंत्रण प्रणालियों के साथ इंटरफेस करना होता है। सिग्नल इंटरफेस टर्मिनेशन (SIT) आर्किटेक्चर का मानकीकरण फील्ड उपकरणों और प्रक्रिया स्वचालन प्लेटफ़ॉर्मों के बीच कमांड के निर्बाध संचार और फीडबैक की निगरानी सुनिश्चित करता है।

मोटर कंट्रोल सेंटर सिग्नल इंटीग्रेशन की मूल बातें

MCC में मानकीकृत क्यूबिकल्स के भीतर समर्पित स्टार्टर सर्किट, परिवर्ती आवृत्ति ड्राइव और सुरक्षात्मक फीडर होते हैं। इन विद्युत सेल्स को DCS, PLC और आपातकालीन शटडाउन (ESD) प्रणालियों जैसे होस्ट प्लेटफ़ॉर्मों के साथ सीधे नियंत्रण इंटरफेस की आवश्यकता होती है।

हालाँकि सीरियल बस नेटवर्क लोकप्रिय हो रहे हैं, सुरक्षा-महत्वपूर्ण लूप्स के लिए हार्डवायर्ड I/O अभी भी पसंदीदा कनेक्शन विधि है। हार्डवायर्ड सिग्नल ऑपरेटर वर्कस्टेशनों को अलग-अलग स्टार्ट, स्टॉप, अनुमति और रनिंग स्टेटस फीडबैक प्रदान करते हैं।

सिग्नल इंटरफेस टर्मिनेशन पैनलों के लिए आर्किटेक्चरल दृष्टिकोण

इंजीनियर MCC सबरैक और नियंत्रण कक्ष के बीच नियंत्रण सिग्नलों को रूट करने के लिए अलग-अलग हार्डवेयर आर्किटेक्चर अपनाते हैं:

• सरल SIT टर्मिनेशन: जब सबस्टेशन नियंत्रण भवन के पास स्थित होता है, तो सीधी वायरिंग MCC सेल टर्मिनलों को सीधे मार्शलिंग कैबिनेटों से जोड़ती है।
• इंटरपोज़िंग रिले पैनल (IRP): समर्पित रिले कैबिनेट क्रॉस-वायरिंग की सुविधा प्रदान करते हुए उच्च-वोल्टेज AC नियंत्रण सर्किटों को निम्न-वोल्टेज DC लॉजिक कार्डों से पृथक करते हैं।
• रिमोट I/O SIT कैबिनेट: फील्ड-माउंटेड I/O नोड स्थानीय सिग्नलों को डिजिटल रूप में परिवर्तित करते हैं और अनावश्यक फाइबर-ऑप्टिक औद्योगिक ईथरनेट ट्रंक्स के माध्यम से डेटा भेजते हैं।
• समर्पित वितरित नियंत्रक: एकीकृत PLC प्रोसेसर रीयल-टाइम इंटरलॉक स्थानीय रूप से निष्पादित करने के लिए सीधे सबस्टेशन के भीतर स्थापित होते हैं।

गैल्वेनिक आइसोलेशन और वोल्टेज रूपांतरण आवश्यकताएँ

औद्योगिक मोटर नियंत्रण सर्किट कॉइल को सक्रिय करने के लिए अक्सर 110 VAC या 220 VAC नियंत्रण ट्रांसफॉर्मर का उपयोग करते हैं। इसके विपरीत, डिजिटल नियंत्रण प्रणाली के I/O मॉड्यूल मानक 24 VDC लॉजिक स्तरों पर काम करते हैं।

इंटरपोज़िंग रिले इन वोल्टेज डोमेन के बीच आवश्यक गैल्वेनिक आइसोलेशन प्रदान करते हैं। SIT कैबिनेट के भीतर रिले लगाने से उच्च-वोल्टेज AC सर्ज संवेदनशील सिस्टम इनपुट चैनलों में प्रवेश नहीं कर पाते। इसके अतिरिक्त, इंटरपोज़िंग रिले स्पष्ट विद्युत सीमा-बिंदु स्थापित करके खराबी की समस्या का निवारण सरल बनाते हैं।

सबस्टेशन SIT कक्षों के लिए रणनीतिक भौतिक लेआउट

विद्युत सबस्टेशन के भीतर कैबिनेटों का स्थान निर्धारित करना साइट इंस्टॉलेशन कार्यक्रम और विभिन्न टीमों की सुरक्षा को प्रभावित करता है:

सिस्टम ग्राउंडिंग और शोर प्रतिरोध विनिर्देश

उचित अर्थिंग डिज़ाइन विद्युतचुंबकीय व्यवधान (EMI) को निम्न-वोल्टेज इंस्ट्रूमेंटेशन लूप्स में बाधा डालने से रोकता है। निष्क्रिय जंक्शन कैबिनेटों को भवन के स्टील ढाँचे से बॉन्ड किए गए केवल मानक सुरक्षात्मक सेफ्टी अर्थ कनेक्शनों की आवश्यकता होती है।

हालाँकि, SIT कक्ष के भीतर सक्रिय रिमोट I/O इकाइयों या वितरित PLC को स्थापित करने के लिए स्वच्छ इंस्ट्रूमेंट अर्थ आवश्यक होता है। ग्राउंड लूप्स को समाप्त करने के लिए तकनीशियनों को इस सिस्टम ग्राउंड प्लेन को उच्च-वोल्टेज सुरक्षात्मक अर्थ नेटवर्क से अलग रखना चाहिए।

MCC इंटरफेस डिज़ाइन पर तकनीकी अंतर्दृष्टि

औद्योगिक स्वचालन कमीशनिंग में अपने 15 वर्षों के अनुभव के दौरान मैंने देखा है कि विद्युत और इंस्ट्रूमेंटेशन टीमों के बीच बैटरी सीमाओं की गलत परिभाषा बड़ी परियोजना देरी का कारण बनती है। विद्युत ठेकेदार अक्सर फील्ड पावर केबलों को टर्मिनेट करते हैं, जबकि नियंत्रण प्रणाली इंजीनियर I/O लॉजिक पर ध्यान केंद्रित करते हैं।

एक समर्पित, पृथक SIT कक्ष स्थापित करने से स्पष्ट भौतिक सीमा बनती है। यह पृथक्करण इंस्ट्रूमेंटेशन टीमों को स्वतंत्र रूप से लूप जाँच और रिले परीक्षण करने की अनुमति देता है। परिणामस्वरूप, साइट टीमें लाइव 480V स्विचगियर के पास काम करने से बचती हैं, जिससे समग्र साइट सुरक्षा में सुधार होता है और कमीशनिंग समयसीमा घटती है।

औद्योगिक अनुप्रयोग परिदृश्य: रिफाइंड रासायनिक फीड पंप इंटीग्रेशन

एक नई पेट्रोकेमिकल सुविधा पर विचार करें, जहाँ कई प्रक्रिया इकाइयों में 120 हेवी-ड्यूटी पंप लगाए जा रहे हैं। मुख्य DCS कैबिनेट कक्ष प्राथमिक मध्यम-वोल्टेज विद्युत सबस्टेशन से 350 मीटर दूर स्थित है।

सिग्नल क्षरण और अधिक केबलिंग लागत से बचने के लिए इंजीनियरों ने सबस्टेशन भवन के भीतर एक एकीकृत SIT कक्ष निर्दिष्ट किया। इंटरपोज़िंग रिले पैनल 110 VAC स्टार्टर सर्किटों को स्थानीय 24 VDC रिमोट I/O कैबिनेट से अलग करते हैं। अनावश्यक फाइबर-ऑप्टिक लाइनें रीयल-टाइम मोटर डायग्नोस्टिक्स को केंद्रीय DCS तक भेजती हैं, जिससे निम्न-वोल्टेज नियंत्रण हार्डवेयर की सुरक्षा करते हुए तेज़ नियंत्रण प्रतिक्रियाएँ सुनिश्चित होती हैं।

लेखक के बारे में

Liu Xiang पावर प्लांट स्वचालन, DCS इंजीनियरिंग और औद्योगिक सबस्टेशन डिज़ाइन में 15 वर्षों के वैश्विक अनुभव वाले प्रधान नियंत्रण प्रणाली इंजीनियर हैं। वे बड़े पैमाने की ऊर्जा और प्रक्रिया सुविधाओं के लिए हार्डवायर्ड सिग्नल आइसोलेशन, फील्डबस संचार आर्किटेक्चर और सुरक्षा इंस्ट्रूमेंटेड सिस्टम (SIS) फील्ड इंटीग्रेशन में विशेषज्ञ हैं।