औद्योगिक स्वचालन उपकरणों के प्रकारों पर एक संक्षिप्त चर्चा

जैसे-जैसे उत्पादन पैमाने का विस्तार जारी है और विनिर्माण प्रौद्योगिकियां आगे बढ़ रही हैं, उत्पादन प्रक्रियाओं के स्वचालन स्तर पर तेजी से उच्च मांगें रखी जा रही हैं। नतीजतन, औद्योगिक उपकरणीकरण ने गैर-अस्तित्व से अस्तित्व तक, सरलता से जटिलता तक, और एकल-कार्य से बहु-कार्य क्षमताओं तक एक विकासात्मक यात्रा की है। प्रारंभ में, उपकरण सरल स्थानीय नियंत्रण कार्यों के साथ-साथ तापमान (उदाहरण के लिए, ग्लास थर्मामीटर), दबाव (उदाहरण के लिए, यू ट्यूब मैनोमीटर), प्रवाह (उदाहरण के लिए, ग्लास रोटामीटर), और तरल स्तर (उदाहरण के लिए, ग्लास ट्यूब स्तर गेज) जैसे मापदंडों के साइट माप और प्रदर्शन तक सीमित थे। वे रिमोट ट्रांसमिशन, केंद्रीकृत डिस्प्ले और रिमोट कंट्रोल क्षमताओं की ओर उत्तरोत्तर विकसित हुए हैं। विभिन्न मापदंडों का पता लगाने के लिए संवेदन तत्वों और उपकरणों की बढ़ती विविधता के अलावा, प्रक्रिया नियंत्रण उपकरण उल्लेखनीय गति से आगे बढ़ा है। इसने वायवीय इकाई संयोजन उपकरणों और विद्युत इकाई संयोजन उपकरणों से इलेक्ट्रॉनिक एकीकृत नियंत्रण उपकरणों और औद्योगिक कंप्यूटर नियंत्रण प्रणालियों तक छलांग लगाई है।

औद्योगिक स्वचालन उपकरण विविध हैं। सूचना अधिग्रहण, प्रसारण, प्रतिबिंब और प्रसंस्करण की प्रक्रिया के आधार पर, उन्हें पांच प्रमुख प्रकारों में वर्गीकृत किया गया है: (1) जांच उपकरण; (2) प्रदर्शन उपकरण; (3) नियंत्रण उपकरण; (4) एक्चुएटर्स; (5) केंद्रीकृत निगरानी और नियंत्रण उपकरण।

जांच उपकरण

उत्पादन के दौरान, उपकरण और पाइपलाइनों के भीतर तापमान, दबाव, प्रवाह दर, स्तर और मीडिया की अन्य भौतिक मात्रा में लगातार उतार-चढ़ाव होता है और निरंतर परिवर्तन की स्थिति में रहते हैं। इन भौतिक राशियों के तात्कालिक मूल्यों को मापने के लिए जांच उपकरणों का उपयोग किया जाता है।

मापे गए विशिष्ट प्रक्रिया मापदंडों के आधार पर, पता लगाने वाले उपकरणों को निम्नानुसार वर्गीकृत किया जा सकता है:

1. तापमान उपकरण:सामान्य तापमान माप उपकरणों में ग्लास थर्मामीटर, द्विधात्विक थर्मामीटर, दबाव - प्रकार (बल्ब) थर्मामीटर, तापमान स्विच, थर्मोकपल और प्रतिरोध तापमान डिटेक्टर (आरटीडी) शामिल हैं। विकिरण - प्रकार के तापमान उपकरणों में विकिरण पाइरोमीटर, ऑप्टिकल पाइरोमीटर और फोटोइलेक्ट्रिक कलरिमेट्रिक पाइरोमीटर शामिल हैं।

2. दबाव उपकरण:दबाव माप उपकरण दबाव, निर्वात और अंतर दबाव का पता लगाते हैं। ऑपरेटिंग सिद्धांतों के आधार पर, उनमें शामिल हैं: - लोचदार दबाव गेज (आगे लोचदार तत्वों द्वारा वर्गीकृत: बॉर्डन ट्यूब गेज, डायाफ्राम गेज, कैप्सूल गेज, दबाव स्विच, आदि); - सेंसर-प्रकार के दबाव गेज (उदाहरण के लिए, प्रतिरोधक, कैपेसिटिव, आगमनात्मक, हॉल-प्रभाव दबाव गेज); तरल स्तंभ दबाव नापने का यंत्र (उदाहरण के लिए, यू -ट्यूब, सीधी-ट्यूब, झुका हुआ-ट्यूब दबाव नापने का यंत्र); और उच्च सटीकता वाले पिस्टन दबाव गेज आमतौर पर मानक दबाव गेज को कैलिब्रेट करने के लिए उपयोग किए जाते हैं।

3. प्रवाह मीटर:प्रवाह माप उपकरण कई किस्मों में आते हैं, वर्तमान में सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले थ्रॉटलिंग उपकरण हैं जो अंतर दबाव प्रवाह ट्रांसमीटरों के साथ जोड़े जाते हैं। सामान्य थ्रॉटलिंग उपकरणों में छिद्र प्लेटें, नोजल और वेंचुरी ट्यूब शामिल हैं। अन्य सामान्य प्रवाह मीटरों में जल मीटर, रोटामीटर, अंडाकार गियर प्रवाह मीटर, लक्ष्य प्रवाह मीटर, विद्युत चुम्बकीय प्रवाह मीटर, भंवर प्रवाह मीटर, एनुबार प्रवाह मीटर और द्रव्यमान प्रवाह मीटर शामिल हैं।

4. लेवल उपकरण:लेवल उपकरण मुख्य रूप से टावरों, टैंकों या जहाजों के भीतर एक माध्यम के तरल स्तर को मापते हैं; विभिन्न घनत्वों के दो तरल पदार्थों के बीच का इंटरफ़ेस; या ठोस सामग्री का स्तर. सबसे आम तरल स्तर गेज ग्लास ट्यूब स्तर गेज और ग्लास प्लेट स्तर गेज हैं। अन्य में अंतर दबाव स्तर गेज और उछाल प्रकार के स्तर गेज (जैसे फ्लोट स्तर गेज, स्तर स्विच, फ्लोट कक्ष स्तर गेज, बोया स्तर गेज, स्टील टेप स्तर गेज, और टैंक स्तर वजन उपकरण) शामिल हैं। ठोस सामग्री स्तर का पता लगाने के लिए, विकल्पों में प्रतिरोधक स्तर गेज, कैपेसिटिव स्तर गेज, स्तर स्विच, वजन प्रकार स्तर डिटेक्टर, ट्यूनिंग कांटा स्तर गेज, अल्ट्रासोनिक स्तर गेज, और रेडियोधर्मी स्तर गेज शामिल हैं।

5. घटक विश्लेषण उपकरण:घटक विश्लेषण उपकरणों का उपयोग प्रक्रिया मीडिया की संरचना को सत्यापित करने और विशिष्ट घटकों (या पूर्ण संरचना तक कई घटकों) की सामग्री निर्धारित करने के लिए किया जाता है। ऑपरेटिंग सिद्धांतों के आधार पर, उनमें इलेक्ट्रोकेमिकल विश्लेषक (जैसे, चालकता मीटर, औद्योगिक पीएच मीटर, ज़िरकोनिया विश्लेषक), थर्मल विश्लेषक (उदाहरण के लिए, थर्मल चालकता विश्लेषक, थर्मोकेमिकल विश्लेषक, अवरक्त विश्लेषक), चुंबकीय विश्लेषक, फोटोइलेक्ट्रिक कलरमीटर, मास स्पेक्ट्रोमीटर और औद्योगिक गैस क्रोमैटोग्राफ शामिल हैं।

ऑनलाइन घटक विश्लेषक स्थापित करते समय, नमूना स्थिति, तापमान, दबाव और प्रवाह दर जैसे पैरामीटर उपकरण की परिचालन स्थितियों को पूरा करते हैं यह सुनिश्चित करने के लिए आमतौर पर नमूना पूर्व-उपचार की आवश्यकता होती है। इसके लिए एक पाइपिंग प्रणाली की आवश्यकता होती है जिसमें फिल्टर, धूल कलेक्टर, सुखाने वाले बर्तन, कूलर, रोटामीटर, पानी की सील, वाल्व और सामान्य नमूना प्रीट्रीटमेंट के लिए पाइपिंग जैसे घटक शामिल होते हैं। विशेष मीडिया (उदाहरण के लिए, ग्रिप गैस के नमूने, उच्च तापमान भट्ठी गैस के नमूने, भारी तेल विश्लेषण नमूना, संक्षारक घटक नमूना और पर्यावरण निगरानी नमूना) के लिए, नमूना पूर्व उपचार प्रणाली अधिक परिष्कृत है। ऐसी पूर्व{7}}निर्मित नमूनाकरण पूर्व{{8}उपचार प्रणालियों को नमूनाकरण पूर्व{{9}उपचार इकाइयां कहा जाता है।

इसके अतिरिक्त, कुछ भौतिक संपत्ति माप उपकरणों जैसे नमी मीटर, हाइग्रोमीटर, घनत्व मीटर, एकाग्रता मीटर, टर्बिडिटी मीटर और विस्कोमीटर को अक्सर घटक विश्लेषण उपकरणों के अंतर्गत वर्गीकृत किया जाता है।

6. यांत्रिक मात्रा उपकरण:आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले औद्योगिक यांत्रिक मात्रा उपकरणों में मोटाई गेज, थर्मल विस्तार डिटेक्टर, तनाव डिटेक्टर, विक्षेपण डिटेक्टर, साथ ही घूर्णन मशीनरी (जैसे बड़े भाप टर्बाइन और कंप्रेसर) में शाफ्ट कंपन, शाफ्ट विस्थापन और घूर्णन गति का पता लगाने के लिए उपकरण शामिल हैं। इनमें वजन मापने वाले उपकरण (उदाहरण के लिए, इलेक्ट्रॉनिक बेल्ट स्केल, बेल्ट विचलन और स्लिपेज डिटेक्टर, वजन संकेतक, और वजन बैगिंग सिस्टम) भी शामिल हैं।

संकेत यंत्र

इन उपकरणों को मापे गए मापदंडों के तात्कालिक मूल्यों को इंगित या रिकॉर्ड करके पता लगाने वाले उपकरणों को पूरक करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। उदाहरणों में संकेत उद्देश्यों के लिए मूविंग कॉइल संकेतक जैसे अनुपात मीटर और मिलीवोल्ट मीटर, डिजिटल डिस्प्ले, और तापमान को इंगित करने या रिकॉर्ड करने के लिए इलेक्ट्रॉनिक पोटेंशियोमीटर या इलेक्ट्रॉनिक बैलेंस ब्रिज शामिल हैं (इलेक्ट्रॉनिक पोटेंशियोमीटर और बैलेंस ब्रिज को समग्र उपकरण बनाने के लिए इलेक्ट्रिक या वायवीय नियामकों के साथ भी जोड़ा जा सकता है)। इसके अतिरिक्त, उनमें प्रवाह संचय क्षमताओं के साथ समग्र उपकरण शामिल हैं।

नियंत्रण उपकरण

नियंत्रण उपकरण प्रदर्शन के लिए प्रक्रिया पहचान उपकरणों और ट्रांसमीटरों से माप संकेत प्राप्त करते हैं, और एक्चुएटर्स (एक्चुएटर्स और नियंत्रण वाल्व) के संचालन को नियंत्रित करने के लिए विनियमन सिग्नल जारी करते हैं, जिससे एक बंद लूप नियंत्रण प्रणाली बनती है।

नियंत्रण उपकरणों को सिग्नल प्रकार के आधार पर मोटे तौर पर एनालॉग नियंत्रण उपकरणों और डिजिटल नियंत्रण उपकरणों में वर्गीकृत किया जा सकता है।

1. एनालॉग नियंत्रण उपकरणों में आधार उपकरण, इकाई संयोजन उपकरण (वायवीय/इलेक्ट्रिक), और मॉड्यूलर उपकरण शामिल हैं।

(1)इकाई संयोजन उपकरणों को नियंत्रण प्रणाली के भीतर उनके कार्यों के आधार पर अलग-अलग इकाइयों में विभाजित किया गया है। प्रत्येक इकाई स्वतंत्र रूप से मौजूद है और इसे लचीले और सुविधाजनक सिस्टम कॉन्फ़िगरेशन की पेशकश करते हुए विभिन्न पहचान और विनियमन प्रणाली बनाने के लिए स्वतंत्र रूप से जोड़ा जा सकता है। इकाइयों के बीच सिग्नल ट्रांसमिशन मानकीकृत एनालॉग सिग्नल को नियोजित करता है। इकाई संयोजन उपकरणों का व्यापक रूप से 1950 से 1970 के दशक तक उपयोग किया जाता था। वे वास्तव में कार्यात्मक रूप से वितरित उपकरणों का प्रतिनिधित्व करते हैं, जहां एक एकल उपकरण एक विशिष्ट आवश्यक कार्य करता है।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि यूनिट संयोजन उपकरणों (तापमान ट्रांसमीटरों को छोड़कर) के भीतर ट्रांसमीटर इकाइयाँ कार्यात्मक रूप से पता लगाने वाले उपकरणों की श्रेणी से संबंधित हैं।

यूनिट संयोजन उपकरणों को उनके ऑपरेटिंग ऊर्जा स्रोत द्वारा वायवीय और विद्युत प्रकारों में वर्गीकृत किया गया है:

वायवीय इकाई संयोजन उपकरण: ये पहले के वायवीय उपकरणों से विकसित हुए हैं। वे ऑपरेटिंग ऊर्जा स्रोत के रूप में 0.14 एमपीए संपीड़ित हवा का उपयोग करते हैं और मानकीकृत सिग्नल के रूप में 0.02-0.1 एमपीए पर संपीड़ित हवा का उपयोग करते हैं। सटीक रूप से क्योंकि उनकी परिचालन ऊर्जा और सिग्नल ट्रांसमिशन दोनों संपीड़ित हवा पर निर्भर करते हैं, वायवीय इकाई उपकरण स्वाभाविक रूप से रिफाइनिंग और रासायनिक उत्पादन सुविधाओं में विस्फोट प्रूफ कार्यक्षमता प्रदान करते हैं। उनका दोष यह है कि वायवीय सिग्नल ट्रांसमिशन आम तौर पर 150 मीटर से कम दूरी तक सीमित होता है; लंबी दूरी पर ट्रांसमिशन सिग्नल में देरी का कारण बनता है, जिससे प्रदर्शन और नियंत्रण प्रतिक्रिया प्रभावित होती है। वायवीय इकाई संयोजन उपकरणों में निम्नलिखित इकाई उपकरण शामिल हैं:

एक। ट्रांसमीटर इकाइयों (यानी, ट्रांसमीटर) में दबाव ट्रांसमीटर, अंतर दबाव ट्रांसमीटर, लक्ष्य प्रकार प्रवाह ट्रांसमीटर, निर्मित छिद्र प्लेट प्रवाह ट्रांसमीटर, एकल/दोहरी निकला हुआ किनारा अंतर दबाव (स्तर) ट्रांसमीटर, आंतरिक/बाहरी फ्लोट स्तर ट्रांसमीटर और तापमान ट्रांसमीटर शामिल हैं।

बी। रंग-बैंड संकेतक, बार संकेतक, मल्टी{2}सुई संकेतक, संकेतक रिकॉर्डर और टोटलाइज़र जैसी इकाइयों को इंगित करना।

सी। नियंत्रकों, रिकॉर्डिंग नियंत्रकों, कैस्केड नियंत्रकों और आनुपातिक (अभिन्न, व्युत्पन्न) नियंत्रकों को इंगित करने वाली नियंत्रण इकाइयाँ।

डी। योजक, गुणक, विभाजक और अनुपात कैलकुलेटर जैसी इकाइयों की गणना करना।

ई. सेटपॉइंट यूनिट उपकरण: सेटपॉइंट नियंत्रक, समय-प्रोग्राम किए गए सेटपॉइंट नियंत्रक, आदि।

एफ। सहायक इकाई उपकरण: वायवीय (क्यू - प्रकार) एक्चुएटर्स, मैनुअल/स्वचालित चेंजओवर एक्चुएटर्स, उच्च (निम्न) मूल्य चयनकर्ता, रिले, चेंजओवर स्विच, लिमिटर्स, अनुपात नियंत्रक, लोड वितरक, उच्च - प्रवाह फिल्टर - नियामक वाल्व, आदि।

इलेक्ट्रिक यूनिट संयोजन उपकरण: इलेक्ट्रिक यूनिट संयोजन उपकरण डीसी पावर पर काम करते हैं। ये उपकरण अपने मूलभूत इलेक्ट्रॉनिक घटकों में प्रगति के कारण तीन विकासात्मक चरणों से गुजरे हैं {{1}टाइप I (वैक्यूम ट्यूब सर्किट), टाइप II (ट्रांजिस्टर सर्किट), और टाइप III (रैखिक एकीकृत सर्किट)-। वर्तमान में, प्रकार I और II अप्रचलित हैं और अब उपयोग में नहीं हैं। टाइप III उपकरण पेट्रोलियम शोधन और रासायनिक उत्पादन सुविधाओं में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। यहां चर्चा किए गए विद्युत इकाई संयोजन उपकरण विशेष रूप से टाइप III को संदर्भित करते हैं। टाइप III उपकरण DC 24V बिजली आपूर्ति पर काम करते हैं। नियंत्रण कक्ष के भीतर अलग-अलग उपकरणों के बीच सिग्नल ट्रांसमिशन डीसी 1-5 वी वोल्टेज सिग्नल का उपयोग करता है, जबकि नियंत्रण कक्ष उपकरणों और फ़ील्ड स्थापित ट्रांसमीटर, नियंत्रण वाल्व और एक्चुएटर्स के बीच संचार डीसी 4-20 एमए वर्तमान सिग्नल का उपयोग करता है। विभिन्न विस्फोटरोधी आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए, फ़ील्ड{{16}स्थापित ट्रांसमीटरों और उनसे संबंधित नियंत्रण कक्ष इनपुट/आउटपुट इकाइयों (जैसे सुरक्षा रक्षक और सुरक्षा बाधाएं) को या तो ज्वालारोधी या आंतरिक रूप से सुरक्षित प्रकार के रूप में वर्गीकृत किया गया है। इसके अतिरिक्त, औद्योगिक कंप्यूटर नियंत्रण प्रौद्योगिकी की प्रगति से प्रेरित, माइक्रोप्रोसेसर आधारित बुद्धिमान इकाई उपकरण हाल के वर्षों में उभरे हैं, जो नई पीढ़ी के विद्युत इकाई उपकरणों का प्रतिनिधित्व करते हैं।

विद्युत इकाई संयोजन उपकरणों में निम्नलिखित इकाइयाँ शामिल हैं:

एक। ट्रांसमीटर इकाइयों (यानी, ट्रांसमीटर) में दबाव ट्रांसमीटर, अंतर दबाव ट्रांसमीटर, लक्ष्य प्रकार प्रवाह ट्रांसमीटर, निर्मित छिद्र प्लेट प्रवाह ट्रांसमीटर, एकल/दोहरी निकला हुआ किनारा अंतर दबाव (स्तर) ट्रांसमीटर, आंतरिक/बाहरी फ्लोट स्तर ट्रांसमीटर, तापमान (तापमान अंतर) ट्रांसमीटर, बुद्धिमान दबाव ट्रांसमीटर और बुद्धिमान अंतर दबाव ट्रांसमीटर शामिल हैं।

बी। डिस्प्ले यूनिट उपकरण जैसे सिंगल (डुअल) पॉइंटर इंडिकेटर, कलर बैंड इंडिकेटर, सिंगल (डुअल) पॉइंटर अलार्म, सिंगल (डुअल) पेन रिकॉर्डर, मल्टी -पॉइंट इंडिकेटर रिकॉर्डर, आनुपातिक (स्क्वायर रूट) टोटलाइज़र, आदि।

सी। नियंत्रण इकाई उपकरणों में संकेतक नियंत्रक, एसपीसी/डीडीसी बैकअप नियंत्रक, मल्टी चैनल वाल्व स्थिति ट्रैकिंग नियंत्रक, विशेष फ़ंक्शन नियंत्रक, इंटीग्रेटर्स, विभेदक आदि शामिल हैं।

डी। गणना इकाई उपकरण जैसे योजक, गुणक, विभाजक, वर्गमूल कैलकुलेटर, आदि।

ई. रूपांतरण इकाई उपकरणों में वर्तमान सिग्नल कनवर्टर्स, पल्स/वोल्टेज कनवर्टर्स, आवृत्ति/वर्तमान कनवर्टर्स, प्रतिबाधा कनवर्टर्स, फ़ंक्शन कनवर्टर्स, इलेक्ट्रिकल/वायवीय कनवर्टर्स, और वायवीय/इलेक्ट्रिकल कनवर्टर्स शामिल हैं।

एफ। सेटपॉइंट यूनिट उपकरणों में निरंतर वर्तमान सेटर्स, अनुपात सेटर्स, प्रतिशत सेटर्स, अलार्म सेटर्स, पैरामीटर प्रोग्राम सेटर्स और टाइम प्रोग्राम सेटर्स शामिल हैं।

जी। सहायक इकाई उपकरणों में इलेक्ट्रिक (डी - प्रकार) एक्चुएटर्स, डीडीसी एक्चुएटर्स, सुरक्षा धारक, सुरक्षा बाधाएं, बिजली वितरक, वोल्टेज बॉक्स, सिग्नल चयनकर्ता, आइसोलेटर्स, इनवर्टर, लिफ्ट, सिग्नल डैम्पर्स, सिग्नल रिवर्सर्स, सिग्नल लिमिटर्स, और परिवर्तन चयनकर्ताओं की दर शामिल हैं।

(2) मॉड्यूलर एकीकृत नियंत्रण उपकरण

यह प्रक्रिया नियंत्रण उपकरणों के विकास में एक नई श्रृंखला का प्रतिनिधित्व करता है, जिसे मॉड्यूलर एकीकृत नियंत्रण इकाइयों के रूप में भी जाना जाता है। मॉड्यूलर असेंबली संरचना की विशेषता के साथ, यह प्रक्रिया नियंत्रण प्रणालियों के लचीले विन्यास की सुविधा प्रदान करता है। आंतरिक रूप से, यह 0-10V डीसी वोल्टेज सिग्नल प्रणाली को नियोजित करता है और फील्ड डिटेक्शन उपकरणों और सेंसिंग तत्वों से विभिन्न वायवीय और विद्युत सिग्नल (वर्तमान, वोल्टेज, संपर्क, पल्स, आवृत्ति और एनकोडर सहित) प्राप्त कर सकता है।

मॉड्यूलर एकीकृत नियंत्रण इकाइयों में निम्नलिखित उपकरण और घटक शामिल हैं:

एक। इनपुट/आउटपुट घटक: इनपुट रूपांतरण मॉड्यूल, आउटपुट रूपांतरण मॉड्यूल, पल्स रूपांतरण मॉड्यूल, एमवी/वी रूपांतरण मॉड्यूल, पी/ई रूपांतरण मॉड्यूल, संचयी पावर ड्राइवर मॉड्यूल, आदि।

बी। सिग्नल प्रोसेसिंग घटक: सिग्नल बफरिंग घटक, रिले बफरिंग घटक, सिग्नल जेनरेशन घटक (ढलान पीढ़ी घटक, समय घटक, आदि), एनालॉग गणना घटक (गुणा/विभाजन घटक, वर्गमूल घटक, अतिरिक्त घटक, फ़ंक्शन घटक, सीमित घटक, सिग्नल चयन घटक, आदि), टोटलाइजेशन घटक, अलार्म घटक, तर्क घटक।

सी। नियंत्रण घटक: पीआईडी ​​घटक (आनुपातिक, अभिन्न, व्युत्पन्न घटक), गतिशील मुआवजा घटक, ट्रैकिंग घटक, मल्टी {{1} आउटपुट इंटरफ़ेस घटक, श्रव्य - दृश्य नियंत्रण घटक।

डी। सहायक और अन्य घटक: बिजली वितरण घटक, सिग्नल वितरण घटक, स्विचिंग घटक, सेटपॉइंट घटक, रिले घटक, निगरानी घटक।

ई. डिस्प्ले और ऑपरेशन उपकरण: सिंगल (डुअल) पॉइंटर इंडिकेटर, सिंगल (डुअल) पेन रिकॉर्डर, ट्रिपल (क्वाड) पेन रिकॉर्डर, ट्रेंड रिकॉर्डर, हैंडहेल्ड कंट्रोलर, कंट्रोल डिस्प्ले ऑपरेटर।

(3) आधार पर स्थापित नियंत्रण उपकरण

स्थानीय पहचान और प्रदर्शन से केंद्रीकृत नियंत्रण तक औद्योगिक स्वचालन उपकरणों के विकास के दौरान, माप, प्रदर्शन और विनियमन कार्यों को एकीकृत करने वाला एक प्रकार का उपकरण उभरा। हम इसे आधार पर स्थापित नियामक उपकरण या बस आधार पर स्थापित उपकरण के रूप में संदर्भित करते हैं। उदाहरणों में वायवीय नियामकों के साथ रिकॉर्डिंग नियामकों और एकल फ़ंक्शन विनियमन के साथ कुछ स्थानीय नियामकों (उदाहरण के लिए, तापमान नियामक, दबाव नियामक, अंतर दबाव नियामक, प्रवाह नियामक) को इंगित करना शामिल है। आधार पर स्थापित नियामक उपकरणों को उनके शक्ति स्रोत के आधार पर वायवीय और विद्युत प्रकारों में वर्गीकृत किया गया है।

स्वतः संचालित नियामक एक अन्य प्रकार के स्थानीय नियंत्रण उपकरण हैं। उनका नाम उनके कार्यशील ऊर्जा स्रोत के रूप में मापे गए माध्यम पर निर्भर होने के कारण पड़ा है, इसलिए उन्हें प्रत्यक्ष {{2}अभिनय नियामक भी कहा जाता है। इसके अतिरिक्त, क्योंकि वे अपने नियंत्रण वाल्वों के साथ एकीकृत होते हैं, स्वयं संचालित नियामकों को स्वयं संचालित नियंत्रण वाल्व के रूप में भी जाना जाता है। सामान्य स्वंय-संचालित नियामकों में स्वंय{{8}संचालित तापमान नियामक, स्वंय-संचालित दबाव नियामक, और स्वंय{{10}संचालित प्रवाह नियामक शामिल हैं।

2. डिजिटल नियंत्रण उपकरण

डिजिटल नियंत्रण उपकरणों में वितरित नियंत्रण प्रणाली (डीसीएस), प्रोग्रामयोग्य तर्क नियंत्रक (पीएलसी), औद्योगिक नियंत्रण कंप्यूटर (आईपीसी), और सुरक्षा नियंत्रण प्रणाली (एफएससी) शामिल हैं।

1960 के दशक में, जैसे-जैसे औद्योगिक उत्पादन प्रक्रियाएं बड़े पैमाने पर और जटिल होती गईं, बड़े पैमाने पर डेटा वॉल्यूम को संभालने, उन्नत कम्प्यूटेशनल नियंत्रण करने, सूचना संचार की सुविधा देने, केंद्रीकृत प्रदर्शन और संचालन को सक्षम करने, उच्च स्तर का नियंत्रण हासिल करने और नियंत्रण परिशुद्धता बढ़ाने के लिए औद्योगिक स्वचालन नियंत्रण प्रणालियों की आवश्यकता थी। अकेले पारंपरिक एनालॉग उपकरण अब इन मांगों को पूरा नहीं कर सकते, जिसके परिणामस्वरूप कंप्यूटर आधारित नियंत्रण प्रणालियों को अपनाया गया जिसने एकीकृत प्रक्रिया नियंत्रण के स्तर को काफी हद तक बढ़ा दिया। हालाँकि, नियंत्रण कार्यों की उच्च सांद्रता ने दुर्घटनाओं के जोखिम को भी केंद्रित किया। यदि कंप्यूटर नियंत्रण प्रणाली विफल हो जाती है, तो नियंत्रण, निगरानी और संचालन बंद हो जाएगा, जिससे उत्पादन गंभीर रूप से प्रभावित होगा और संभावित रूप से बड़ी प्रणालीगत दुर्घटनाएं हो सकती हैं।

1970 के दशक के बाद, बड़े पैमाने पर एकीकृत सर्किट और माइक्रोप्रोसेसरों के आगमन के साथ-साथ नियंत्रण प्रौद्योगिकी, प्रदर्शन प्रौद्योगिकी, कंप्यूटर प्रौद्योगिकी और संचार प्रौद्योगिकी में और प्रगति के कारण माइक्रोप्रोसेसरों और माइक्रो कंप्यूटरों पर आधारित नई प्रक्रिया नियंत्रण प्रणालियों का विकास हुआ, जैसे कि वितरित नियंत्रण प्रणाली (डीसीएस)। डीसीएस को पारंपरिक एनालॉग उपकरणों और कम्प्यूटरीकृत नियंत्रण प्रणालियों के फायदे विरासत में मिले हैं। केंद्रीकृत प्रबंधन के साथ-साथ केंद्रीकृत प्रदर्शन और संचालन को बनाए रखते हुए, यह नियंत्रण प्राधिकरण को विकेंद्रीकृत करता है, जिससे नियंत्रण प्रणाली की सुरक्षा और विश्वसनीयता बढ़ती है। यह माइक्रोप्रोसेसरों को नियंत्रण कार्यों या क्षेत्रों के अनुसार वितरित करके प्राप्त किया जाता है। प्रत्येक माइक्रोप्रोसेसर से सुसज्जित नियंत्रण स्टेशन कई से दर्जनों लूप प्रबंधित कर सकता है। संपूर्ण उत्पादन प्रक्रिया की देखरेख के लिए कई नियंत्रण स्टेशनों को संयोजित किया जाता है, इस प्रकार विकेंद्रीकृत नियंत्रण का एहसास होता है और जोखिमों को दूर किया जाता है। इसके आधार पर, बड़ी मात्रा में जानकारी डेटा संचार केबलों के माध्यम से केंद्रीय नियंत्रण कक्ष में माइक्रोप्रोसेसर आधारित सीआरटी डिस्प्ले और ऑपरेशन स्टेशन तक प्रेषित की जाती है, जहां यह जानकारी केंद्रीय रूप से प्रदर्शित या रिकॉर्ड की जाती है। साथ ही, उच्च स्तर के कंप्यूटर (प्रक्रिया प्रबंधन कंप्यूटर और उत्पादन प्रबंधन कंप्यूटर) के समन्वय से, उत्पादन प्रक्रिया की केंद्रीकृत निगरानी और प्रबंधन लागू किया जाता है।

वितरित नियंत्रण प्रणालियाँ निरंतर नियंत्रण, बैच (आंतरायिक) नियंत्रण, अनुक्रमिक नियंत्रण, डेटा अधिग्रहण और प्रसंस्करण, साथ ही उन्नत नियंत्रण, उत्पादन प्रक्रिया के साथ परिचालन प्रबंधन को बारीकी से एकीकृत करने में सक्षम बनाती हैं। इन प्रणालियों में स्व-नैदानिक ​​क्षमताएं भी होती हैं, जो हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर घटकों का निरीक्षण करने में सक्षम होती हैं। किसी खराबी का पता चलने पर, वे खराबी का सटीक स्थान प्रदर्शित करते हुए श्रव्य और दृश्य अलार्म चालू कर देते हैं।

एक विशिष्ट वितरित नियंत्रण प्रणाली में फ़ील्ड नियंत्रण स्टेशन, सीआरटी डिस्प्ले ऑपरेटर स्टेशन, संचार नेटवर्क और प्रिंटर जैसे परिधीय उपकरण शामिल होते हैं।

बाद के विकास के दौरान, वितरित नियंत्रण प्रणालियों की नियंत्रण और संचार क्षमताएं तेजी से परिष्कृत और मानकीकृत हो गईं। उनके प्राथमिक नियंत्रण कार्यों के आधार पर, प्रोग्रामेबल लॉजिक कंट्रोलर (पीएलसी) डीसीएस सिस्टम से उभरे, जो अनुक्रमिक नियंत्रण पर जोर देने वाले विशेष उपकरणों के रूप में लूप नियंत्रण पर केंद्रित थे। मूल रूप से पारंपरिक रिले आधारित इंटरलॉकिंग अलार्म सिस्टम को बदलने के लिए डिज़ाइन किया गया, पीएलसी इनपुट और आउटपुट सिग्नल दोनों को स्विच सिग्नल के रूप में संभालता है। वे सॉफ्टवेयर प्रोग्रामिंग के माध्यम से तर्क, अनुक्रमण, समय, गिनती और अंकगणितीय कार्यों को निष्पादित करते हैं, जिससे वे जटिल इंटरलॉक के लिए उपयुक्त हो जाते हैं। पीएलसी की परिभाषित विशेषता उनकी "प्रोग्रामेबिलिटी" है। नियंत्रण योजनाओं को केवल प्रोग्राम को संशोधित करके बदला जा सकता है। जटिल नियंत्रण योजनाओं के लिए उनकी विश्वसनीयता, लचीलापन, परिचालन गति और क्षमता रिले सर्किट से प्राप्त होने वाली क्षमताओं से कहीं अधिक है।

पीएलसी तेजी से विकसित हुए हैं, जिसमें एनालॉग नियंत्रण क्षमताएं, कम्प्यूटेशनल फ़ंक्शन और यहां तक ​​कि सीआरटी डायनेमिक ग्राफिक्स डिस्प्ले, डेटाबेस प्रबंधन और फ़ाइल पीढ़ी जैसी सुविधाएं भी शामिल हैं। इस बीच, डीसीएस सिस्टम ने बैच प्रोसेसिंग और अनुक्रमिक नियंत्रण कार्यों को बढ़ाते हुए पीएलसी तकनीकी विशेषताओं को अपनाया है। यह कार्यात्मक अभिसरण डीसीएस और पीएलसी के बीच अंतर को कम कर रहा है, उनकी सीमाओं को धुंधला कर रहा है। जैसे-जैसे वितरित नियंत्रण प्रणालियाँ विकसित हो रही हैं, विशेष रूप से सिस्टम लघुकरण, बुद्धिमान क्षेत्र ट्रांसमीटर, मानकीकृत फील्डबस, मानकीकृत संचार नेटवर्क, डीसीएस और पीएलसी के पारस्परिक एकीकरण, मॉनिटरिंग कंप्यूटर और पीसी को डीसीएस सिस्टम में शामिल करने और सिस्टम सॉफ्टवेयर को और अधिक परिष्कृत करने के माध्यम से, वे विविध प्रक्रिया नियंत्रण आवश्यकताओं को बेहतर ढंग से अनुकूलित करेंगे और बेहतर तकनीकी और आर्थिक लाभ प्राप्त करेंगे।

फील्डबस (एफसीएस) एक डिजिटल, सीरियल, मल्टीपॉइंट, द्विदिशात्मक डेटा बस है जो फील्ड डिवाइस और कंट्रोल रूम ऑटोमेशन उपकरण के बीच स्थापित की जाती है। इसकी मौलिक अवधारणा में समर्पित I/O चैनलों के माध्यम से नियंत्रण कक्ष डीसीएस/पीएलसी स्टेशनों, बुद्धिमान नियंत्रकों और फ़ील्ड उपकरणों (जैसे ट्रांसमीटर, नियंत्रण वाल्व, स्विच) के बीच सीधे एक से - कनेक्शन को खत्म करना शामिल है। इसके बजाय, ये डिवाइस अपने सीरियल इंटरफेस के माध्यम से फील्डबस के H2 हाई-स्पीड चैनल से कनेक्ट होते हैं। फिर वे H2/H1 रूपांतरण पुलों के माध्यम से H1 फील्डबस से जुड़ते हैं, जिससे प्रक्रिया की निगरानी और पता लगाने के लिए H1 और H2 फील्ड उपकरणों के बीच संचार सक्षम होता है।

चूंकि फील्डबस निम्नतम स्तर के संचार नेटवर्क का गठन करता है, जो फील्ड उपकरणों (फील्ड उपकरण और फील्ड उपकरणों सहित) को इंटरकनेक्ट करता है, जो फील्ड नियंत्रण और फील्ड संचार कार्यों दोनों को एकीकृत करता है, इसके नोड्स में बुद्धिमान ट्रांसमीटर (तापमान, दबाव, प्रवाह, स्तर, प्रक्रिया विश्लेषक, आदि को कवर करना) और बुद्धिमान एक्चुएटर्स शामिल होते हैं।

औद्योगिक कंप्यूटरों को उनके नियंत्रण और प्रबंधन कार्यों के आधार पर बुनियादी स्वचालन नियंत्रण उपकरणों और प्रबंधन कंप्यूटरों में वर्गीकृत किया गया है। बुनियादी स्वचालन उपकरण बहुस्तरीय नियंत्रण प्रणालियों के पहले स्तर का गठन करते हैं, जिनमें वितरित नियंत्रण प्रणाली (डीसीएस), प्रोग्रामेबल लॉजिक कंट्रोलर (पीएलसी), डायरेक्ट डिजिटल कंट्रोल (डीडीसी) उपकरण और फील्डबस कंट्रोल सिस्टम (एफसीएस) शामिल हैं। प्रक्रिया प्रबंधन कंप्यूटर बुनियादी स्वचालन उपकरणों के लिए ऊपरी स्तर की मशीनों के रूप में काम करते हैं, जो बहु स्तर नियंत्रण के दूसरे स्तर का प्रतिनिधित्व करते हैं; उत्पादन प्रबंधन कंप्यूटर बहु-स्तरीय नियंत्रण के तीसरे से पांचवें स्तर पर लागू होते हैं।

एक्चुएटर

एक्चुएटर्स, जिन्हें नियंत्रण वाल्व के रूप में भी जाना जाता है, में एक एक्चुएटर तंत्र और एक वाल्व बॉडी शामिल होती है। एक्चुएटर के पावर स्रोत के आधार पर, उन्हें चार प्रमुख प्रकारों में वर्गीकृत किया गया है: वायवीय नियंत्रण वाल्व, विद्युत नियंत्रण वाल्व, हाइड्रोलिक नियंत्रण वाल्व और हाइब्रिड नियंत्रण वाल्व। वायवीय नियंत्रण वाल्वों को एक्चुएटर प्रकार के अनुसार डायाफ्राम प्रकार नियंत्रण वाल्व, पिस्टन प्रकार नियंत्रण वाल्व, और लंबे स्ट्रोक नियंत्रण वाल्व में वर्गीकृत किया जाता है।

केंद्रीकृत निगरानी और नियंत्रण उपकरण

केंद्रीकृत पहचान उपकरण मापे गए चर या अलार्म संपर्क संकेतों को केंद्रीय रूप से प्रदर्शित करने के लिए सेंसिंग तत्वों या डिटेक्टरों का उपयोग करते हैं। केंद्रीकृत नियंत्रण उपकरण मापे गए चर संकेतों की एक श्रृंखला को एकीकृत करके पूर्व निर्धारित कार्यक्रमों के अनुसार एक्चुएटर्स का प्रबंधन करते हैं। इन प्रणालियों में विभिन्न डेटा अधिग्रहण इकाइयां, गश्ती पहचान प्रणाली, सिग्नल अलार्म डिवाइस, सुरक्षा निगरानी उपकरण, औद्योगिक टेलीविजन सिस्टम, रिमोट मॉनिटरिंग डिवाइस और अनुक्रम नियंत्रण इकाइयां शामिल हैं। केंद्रीकृत निगरानी और नियंत्रण प्रणालियों को आम तौर पर निम्नानुसार वर्गीकृत किया जाता है:

1. सुरक्षा निगरानी उपकरण: इनमें दहनशील गैस का पता लगाने और अलार्म सिस्टम, जहरीली गैस का पता लगाने और अलार्म सिस्टम, फ्लेम मॉनिटर, स्वचालित इग्निशन सिस्टम, दहन सुरक्षा सुरक्षा उपकरण, तेल रिसाव का पता लगाने वाले सिस्टम और उच्च प्रतिरोध का पता लगाने वाले उपकरण शामिल हैं।

2. औद्योगिक टेलीविजन सिस्टम: इनमें कैमरे और उनके सहायक उपकरण (लाइटिंग, पर्जिंग, कूलिंग डिवाइस और मोटराइज्ड टर्नटेबल्स), डिस्प्ले और सहायक उपकरण (ऑपरेटर, वितरक, कम्पेसाटर और स्विचर) शामिल हैं।

3. रिमोट इंडिकेशन एंड कंट्रोल (आरआईसी) डिवाइस इनपुट वेरिएबल सिग्नल, प्रक्रिया जानकारी, दृश्य रूप से अलार्म प्रदर्शित करते हैं, और नियंत्रण टर्मिनल पर आउटपुट कंट्रोल सिग्नल प्राप्त करते हैं।

4. सिग्नल अलार्म डिवाइस में विभिन्न प्रकार शामिल होते हैं जैसे फ्लैशिंग सिग्नल अलार्म, इंटेलिजेंट फ्लैशिंग अलार्म डिवाइस और रिले सर्किट अलार्म सिस्टम।

5. अनुक्रमिक नियंत्रण उपकरणों में रिले इंटरलॉक सुरक्षा प्रणाली, तर्क निगरानी उपकरण, अनुक्रमिक नियंत्रक और बुद्धिमान अनुक्रमिक नियंत्रक शामिल हैं।

6. डेटा अधिग्रहण और लूप डिटेक्शन अलार्म उपकरणों में डेटा अधिग्रहण इकाइयां और लूप डिटेक्शन अलार्म उपकरण शामिल हैं।

अन्य स्वचालित नियंत्रण उपकरण

इस श्रेणी में मुख्य रूप से विभिन्न प्रकार के उपकरण पैनल (चैनल प्रकार, कैबिनेट प्रकार, फ्रेम, पैनल, पैनल, 3 प्रकार), उपकरण बाड़े, ऑपरेटर कंसोल, इंसुलेटेड (सुरक्षात्मक) बक्से, बिजली आपूर्ति बक्से, आदि शामिल हैं।

स्वचालन सामग्री

स्वचालन सामग्री उपकरण स्थापना के लिए आवश्यक घटकों को संदर्भित करती है, जिसमें दबाव पाइपिंग (सीमलेस स्टील पाइप, स्टेनलेस स्टील पाइप, उच्च दबाव पाइप), वायु आपूर्ति पाइपिंग (गैल्वनाइज्ड स्टील पाइप, पीतल पाइप), वायवीय सिग्नल पाइपिंग (तांबा पाइप, तांबा ट्यूबिंग केबल, नायलॉन ट्यूबिंग केबल, कनेक्शन बक्से), विद्युत नाली सामग्री (वेल्डेड) जैसे विभिन्न प्रकार शामिल हैं। स्टील पाइप, गैल्वेनाइज्ड स्टील पाइप), विभिन्न पाइपिंग सिस्टम के लिए वाल्व, फ्लैंज और फिटिंग, स्वचालन के लिए विद्युत उपकरण सामग्री (केबल, तार, जंक्शन बॉक्स, विद्युत उपकरण और घटक), उपकरण केबल ट्रे, संरचनात्मक स्टील सामग्री जैसे कोण लोहा और उपकरण उपकरण ब्रैकेट और समर्थन बनाने के लिए चैनल स्टील, हीट ट्रेसिंग इन्सुलेशन सामग्री, और विरोधी {{1}संक्षारण कोटिंग सामग्री।