स्टील मिल उत्पादन लाइनों के लिए ऑटोमेशन अपग्रेड प्रोजेक्ट

महाराष्ट्र, भारत में स्थित एक निजी स्वामित्व वाली बार और वायर रॉड स्टील निर्माता ग्राहक है। एक मध्यम आकार के घरेलू स्टील प्रसंस्करण उद्यम के रूप में, यह निर्माण के लिए रीबार और राउंड बार के उत्पादन में माहिर है, जिसकी वार्षिक उत्पादन क्षमता लगभग 300,000 मीट्रिक टन है। प्लांट की मौजूदा उत्पादन लाइन स्वचालन प्रणाली 12 वर्षों से अधिक समय से सेवा में थी; इसके मुख्य नियंत्रक गंभीर रूप से पुराने हो गए थे, जिसके परिणामस्वरूप साल दर साल विफलता-संबंधी डाउनटाइम की आवृत्ति बढ़ रही थी, और सिस्टम नई ऊर्जा दक्षता नियंत्रण आवश्यकताओं को पूरा करने में असमर्थ था।
ग्राहक ने वार्षिक शटडाउन रखरखाव विंडो के दौरान अपनी मुख्य उत्पादन लाइनों के स्वचालन उन्नयन को पूरा करने की योजना बनाई। अंततः, ग्राहक ने SIMATIC SIMATIC S7 PLCs और सहायक मॉड्यूल की पूरी श्रृंखला खरीदी। कुल अनुबंध मूल्य 500,000 आरएमबी था, जिसमें सभी उत्पादन अनुभागों में मुख्य रोलिंग लाइन, हीटिंग फर्नेस और सहायक कार्यशाला के लिए नियंत्रण उन्नयन और स्पेयर पार्ट्स की पुनःपूर्ति शामिल थी।

ग्राहक उत्पाद खरीद सूची
• SIMATIC S7-400H रिडंडेंट पीएलसी मास्टर सिस्टम का 1 सेट (मुख्य रोलिंग लाइन के लिए कोर नियंत्रण)
• SIMATIC S7-1500 श्रृंखला पीएलसी के 2 सेट (हीटिंग भट्टियों के लिए तापमान नियंत्रण, फिनिशिंग लाइन के लिए लॉजिक नियंत्रण)
• SIMATIC S7-300 श्रृंखला पीएलसी मॉड्यूल: एक बैच (नए स्लेव स्टेशनों और ऑन-साइट स्पेयर पार्ट्स प्रतिस्थापन के लिए)
• SIMATIC S7-1200 श्रृंखला पीएलसी: 5 सेट (कच्चे माल के परिवहन, जल उपचार और धूल हटाने की प्रणालियों जैसी सहायक प्रक्रियाओं के लिए)

II. परियोजना के लिए मुख्य मुद्दे और समाधान
समस्या 1: पुराने और नए सिस्टम को एकीकृत करने में कठिनाई, जिससे एकीकृत नियंत्रण अव्यवहारिक हो जाता है
ग्राहक के साइट पर मूल रूप से कई S7-300 स्लेव स्टेशन और डीसी गति नियंत्रण उपकरण थे। मुख्य मास्टर स्टेशन को अपग्रेड करने के बाद, पुराने और नए पीएलसी और पुराने और नए उत्पादन अनुभागों के बीच एकीकृत निगरानी और डेटा विनिमय प्राप्त करना आवश्यक था। साथ ही, ग्राहक को कुछ नए स्लेव स्टेशन वर्कस्टेशन जोड़ने की आवश्यकता थी। यदि सभी उपकरणों को नई पीढ़ी से बदला जाता, तो बजट काफी बढ़ जाता, और रेट्रोफिट शेड्यूल रखरखाव विंडो के साथ संरेखित नहीं होता।
समाधान: एक स्तरित, वितरित नियंत्रण वास्तुकला को अपनाया गया था, जिसमें एक रिडंडेंट S7-400H पीएलसी पूरी लाइन के लिए मास्टर नियंत्रक के रूप में कार्य करता था। Profibus-DP और Profinet के संयोजन वाले दोहरे-प्रोटोकॉल नेटवर्क का उपयोग करके, सिस्टम मौजूदा S7-300 स्लेव स्टेशनों को नए जोड़े गए S7-1200 सहायक स्टेशनों के साथ निर्बाध रूप से एकीकृत करता है; हीटिंग फर्नेस अनुभाग उच्च-सटीकता बंद-लूप तापमान नियंत्रण प्राप्त करने के लिए S7-1500 का उपयोग करता है, जिसमें सभी नियंत्रक डेटा ग्राहक की मौजूदा WinCC निगरानी प्रणाली में समान रूप से एकीकृत होते हैं, जिससे होस्ट सॉफ़्टवेयर को बदलने की आवश्यकता समाप्त हो जाती है। यह समाधान केवल कोर मास्टर स्टेशन और प्रमुख प्रक्रिया अनुभाग नियंत्रकों को बदलता है, ग्राहक के मौजूदा उपकरणों के 60% से अधिक को बरकरार रखता है, जबकि ऑन-साइट उम्र बढ़ने वाले घटकों के प्रतिस्थापन का समर्थन करने के लिए S7-300 स्पेयर मॉड्यूल के साथ सिस्टम को पूरक करता है। यह दृष्टिकोण न केवल प्रदर्शन उन्नयन आवश्यकताओं को पूरा करता है बल्कि ग्राहक के बजट के भीतर सख्ती से रहता है।

समस्या 2: चरम परिचालन स्थितियों के तहत अपर्याप्त उपकरण विश्वसनीयता, जिसके परिणामस्वरूप लगातार उच्च विफलता दर होती है
भारतीय स्टील मिल कार्यशालाओं में परिवेश का तापमान साल भर लगातार 45 डिग्री सेल्सियस से अधिक रहता है, जिसमें धातु धूल की उच्च सांद्रता होती है। इसके अतिरिक्त, प्लांट के पावर ग्रिड में बार-बार उतार-चढ़ाव और सर्ज होते हैं। ग्राहक ने पहले उच्च तापमान और बिजली सर्ज के कारण पीएलसी मॉड्यूल को नुकसान पहुंचाने के कई उदाहरणों का सामना किया था, जिसमें एक महीने में तीन विफलता-संबंधी शटडाउन तक थे, जिसके परिणामस्वरूप महत्वपूर्ण नुकसान हुआ। उन्हें चिंता थी कि नया उपकरण इन कठोर परिचालन स्थितियों का सामना करने में भी असमर्थ होगा।
समाधान:
1. संपूर्ण पीएलसी प्रणाली SIMATIC वाइड-टेम्परेचर-रेंज मॉड्यूल का उपयोग करती है, जो -25 डिग्री सेल्सियस से 60 डिग्री सेल्सियस तक के ऑपरेटिंग तापमान का समर्थन करती है, जिससे वे भारत के उच्च-तापमान वातावरण के लिए उपयुक्त हैं;
2. एक IP54 डस्ट-प्रूफ कंट्रोल कैबिनेट समाधान प्रदान किया गया है, जिसमें धातु धूल के प्रवेश को रोकने के लिए अंतर्निहित कूलिंग डक्ट और डस्ट फिल्टर हैं;
3. SITOP रिडंडेंट औद्योगिक बिजली आपूर्ति को एकीकृत किया गया था, जिसमें ग्रिड उतार-चढ़ाव का सामना करने के लिए ओवरवॉल्टेज, अंडरवोल्टेज और सर्ज के खिलाफ व्यापक सुरक्षा थी;
4. विफलता के कारण डाउनटाइम को कम करने के लिए तेजी से ऑन-साइट प्रतिस्थापन का समर्थन करने के लिए प्रत्येक ऑर्डर के साथ महत्वपूर्ण टूट-फूट वाले स्पेयर पार्ट्स की 5% आपूर्ति शामिल की गई थी।

समस्या 3: तंग डिलीवरी शेड्यूल जो रखरखाव विंडो के साथ संरेखित नहीं हो सकता है
ग्राहक की वार्षिक शटडाउन रखरखाव विंडो केवल 45 दिन है, जबकि मानक क्रॉस-बॉर्डर ऑर्डरिंग और सीमा शुल्क निकासी प्रक्रिया में 60 दिनों से अधिक का समय लगता है। यदि उपकरण वितरण में देरी होती है, तो रेट्रोफिट योजना रोक दी जाएगी, जिसके परिणामस्वरूप अनुमानित दैनिक उत्पादन हानि 200,000 युआन से अधिक होगी।