I. प्रस्तावना
आधुनिक औद्योगिक स्वचालन नियंत्रण प्रणाली में, पीएलसी (प्रोग्रामेबल लॉजिक कंट्रोलर), डीसीएस (डिस्ट्रीब्यूटेड कंट्रोल सिस्टम) और एफसीएस (फील्डबस कंट्रोल सिस्टम) तीन आमतौर पर इस्तेमाल की जाने वाली नियंत्रण योजनाएं हैं। उनमें से प्रत्येक के पास अद्वितीय कार्य सिद्धांत, कार्यात्मक विशेषताएं और लागू परिदृश्य हैं, जो औद्योगिक स्वचालन के लिए विविध समाधान प्रदान करते हैं। इस पेपर में, हम इन तीन नियंत्रण प्रणालियों का विस्तार से विश्लेषण और तुलना करेंगे ताकि पाठक उनके बीच के अंतर और कनेक्शन को बेहतर ढंग से समझ सकें।
II.पीएलसी नियंत्रण प्रणाली
परिभाषा एवं कार्य सिद्धांत
पीएलसी नियंत्रण प्रणाली एक प्रकार का प्रोग्राम नियंत्रण उपकरण है, जो पूर्व-लिखित कार्यक्रमों के माध्यम से इनपुट/आउटपुट (आई/ओ) सिग्नल की स्थिति को नियंत्रित करता है, ताकि साइट पर उपकरण के स्वचालित नियंत्रण, निगरानी और संचालन का एहसास हो सके। पीएलसी मुख्य रूप से सीपीयू मॉड्यूल, इनपुट मॉड्यूल, आउटपुट मॉड्यूल और प्रोग्रामिंग डिवाइस से बना है, और इसके कार्य सिद्धांत में इनपुट सिग्नल अधिग्रहण, प्रोग्राम निष्पादन और आउटपुट नियंत्रण के तीन चरण शामिल हैं।
कार्यात्मक विशेषताएँ
(1) अच्छा वास्तविक समय:पीएलसी नियंत्रण प्रणाली का वास्तविक समय पर प्रदर्शन अच्छा है, जो क्षेत्र के वातावरण में होने वाले परिवर्तनों पर त्वरित प्रतिक्रिया दे सकता है और पूर्व निर्धारित नियंत्रण रणनीति को शीघ्रता से साकार कर सकता है।
(2) उच्च स्थिरता:पीएलसी नियंत्रण प्रणाली का नियंत्रण एल्गोरिदम स्थिर है और सिस्टम की विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए बाहरी विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप, तापमान परिवर्तन, बिजली आपूर्ति में उतार-चढ़ाव और अन्य कारकों से प्रभावित नहीं होता है।
(3) लचीलापन:पीएलसी नियंत्रण प्रणाली के कार्यक्रम को किसी भी समय संशोधित और अद्यतन किया जा सकता है, और यह विभिन्न नियंत्रण स्थितियों और नियंत्रण आवश्यकताओं के अनुकूल हो सकता है।
(4) प्रोग्राम करना आसान:पीएलसी नियंत्रण प्रणाली प्रोग्रामिंग भाषा सरल और सीखने में आसान है, प्रोग्राम डिजाइन, संशोधन और डिबगिंग सुविधाजनक और तेज है।
(5) विस्तार करना आसान:पीएलसी नियंत्रण प्रणाली हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर को विभिन्न इनपुट और आउटपुट मॉड्यूल, संचार मॉड्यूल आदि की कॉन्फ़िगरेशन की आवश्यकताओं के अनुसार लचीले ढंग से विस्तारित किया जा सकता है।
तृतीय. डीसीएस नियंत्रण प्रणाली
परिभाषा एवं कार्य सिद्धांत
डीसीएस नियंत्रण प्रणाली, जिसे केंद्रीकृत वितरण नियंत्रण प्रणाली के रूप में भी जाना जाता है, एक माइक्रोप्रोसेसर आधारित, विकेन्द्रीकृत नियंत्रण कार्य, डिस्प्ले ऑपरेशन केंद्रीकृत है, जो नई पीढ़ी के उपकरण नियंत्रण प्रणाली के स्वायत्त और व्यापक समन्वय के डिजाइन सिद्धांतों को ध्यान में रखता है। यह मुख्य रूप से प्रक्रिया नियंत्रण स्तर और प्रक्रिया निगरानी स्तर से बना है, जिसमें संचार नेटवर्क बहु-स्तरीय कंप्यूटर सिस्टम, एकीकृत कंप्यूटर (कंप्यूटर), संचार (संचार), डिस्प्ले (सीआरटी) और नियंत्रण (नियंत्रण) और अन्य 4 सी तकनीक का लिंक है।
विशेषताएँ
(1) उच्च विश्वसनीयता:निरर्थक डिज़ाइन का उपयोग करते हुए डीसीएस सिस्टम संरचना, एक एकल डिवाइस कंप्यूटर की विफलता से पूरे सिस्टम में गड़बड़ी नहीं होगी।
(2) खुलापन:व्यवस्थित, मॉड्यूलर, मानकीकृत खुले प्लेटफ़ॉर्म का उपयोग, सभी इंटरकनेक्टेड कंप्यूटर सिस्टम को ईथरनेट और केंद्रीकृत इंटरकनेक्शन और इंटरकनेक्शन एक्सेस के अन्य संचार साधनों के माध्यम से प्राप्त किया जा सकता है।
(3) लचीला विन्यास:डीसीएस सिस्टम लचीले कॉन्फ़िगरेशन को प्राप्त करने के लिए वास्तविक मांग के अनुसार सिस्टम मॉड्यूल को जोड़ या घटा सकता है।
(4) मॉड्यूलर डिज़ाइन:सभी मुख्य उपकरण मॉड्यूलर डिज़ाइन को अपनाते हैं, जिसमें प्रोसेसर, बिजली आपूर्ति, I/O मॉड्यूल, संचार मॉड्यूल और AI/AO मॉड्यूल आदि शामिल हैं, जो सिस्टम की विस्तारशीलता और रखरखाव में सुधार करता है।
चतुर्थ. एफसीएस नियंत्रण प्रणाली
परिभाषा एवं कार्य सिद्धांत
एफसीएस नियंत्रण प्रणाली फील्ड बस नियंत्रण प्रणाली का संक्षिप्त रूप है, जो डीसीएस और पीएलसी से विकसित एक नई पीढ़ी की नियंत्रण प्रणाली है। यह बुद्धिमान क्षेत्र उपकरणों और स्वचालन प्रणाली को पूरी तरह से विकेन्द्रीकृत, द्विदिशात्मक ट्रांसमिशन, बहु-शाखा संरचना संचार नेटवर्क में जोड़ने के लिए फील्ड बस तकनीक को अपनाता है।
विशेषताएँ
(1) फील्ड संचार नेटवर्क:एफसीएस बुद्धिमान क्षेत्र उपकरणों और स्वचालन प्रणालियों के बीच डिजिटल संचार को साकार करने के लिए फील्ड बस तकनीक को अपनाता है।
(2)डिवाइस इंटरकनेक्शन और इंटरऑपरेबिलिटी:एफसीएस विभिन्न निर्माताओं द्वारा उत्पादित उपकरणों के बीच इंटरकनेक्शन और इंटरऑपरेबिलिटी का समर्थन करता है, जिससे सिस्टम एकीकरण लागत कम हो जाती है।
(3) विकेंद्रीकृत फ़ंक्शन ब्लॉक:एफसीएस नियंत्रण कार्यों को व्यक्तिगत क्षेत्र के उपकरणों में विकेंद्रीकृत करता है, जिससे सिस्टम की विश्वसनीयता और लचीलेपन में सुधार होता है।
(4) संचार लाइन बिजली आपूर्ति:एफसीएस संचार लाइनों के माध्यम से फील्ड उपकरणों के लिए बिजली आपूर्ति का समर्थन करता है, जिससे सिस्टम वायरिंग सरल हो जाती है।
वी. पीएलसी, डीसीएस और एफसीएस नियंत्रण प्रणालियों की तुलना
संरचना
पीएलसी मुख्य रूप से सीपीयू मॉड्यूल, इनपुट मॉड्यूल, आउटपुट मॉड्यूल और प्रोग्रामिंग डिवाइस से बना है; डीसीएस एक बहु-स्तरीय कंप्यूटर प्रणाली है जो एक लिंक के रूप में संचार नेटवर्क के साथ प्रक्रिया नियंत्रण स्तर और प्रक्रिया निगरानी स्तर से बना है; एफसीएस को डीसीएस और पीएलसी से विकसित किया गया है, जो बुद्धिमान क्षेत्र उपकरणों और स्वचालन प्रणालियों से जुड़े प्राप्त करने के लिए फील्डबस तकनीक का उपयोग करता है।
कार्यात्मक विशेषताएँ
पीएलसी में अच्छे वास्तविक समय, उच्च स्थिरता, लचीलेपन, आसान प्रोग्रामिंग और आसान विस्तार की विशेषताएं हैं; डीसीएस में उच्च विश्वसनीयता, खुलेपन, लचीले विन्यास और मॉड्यूलर डिजाइन की विशेषताएं हैं; एफसीएस में साइट पर संचार नेटवर्क, उपकरण इंटरकनेक्शन और इंटरऑपरेबिलिटी, विकेन्द्रीकृत फ़ंक्शन ब्लॉक और संचार लाइन बिजली आपूर्ति की विशेषताएं हैं।
लागू परिदृश्य
पीएलसी छोटी स्वचालित उत्पादन लाइनों और उपकरण नियंत्रण के लिए उपयुक्त है; डीसीएस बड़े पैमाने पर औद्योगिक प्रक्रिया नियंत्रण और प्रबंधन के लिए उपयुक्त है, जैसे कि रासायनिक उद्योग, विद्युत ऊर्जा, धातु विज्ञान और अन्य क्षेत्र; एफसीएस फील्ड उपकरणों के इंटरकनेक्शन और जटिल औद्योगिक स्वचालन प्रणालियों की इंटरऑपरेबिलिटी का एहसास करने की आवश्यकता के लिए अधिक उपयुक्त है।
VI. सारांश
पीएलसी, डीसीएस और एफसीएस नियंत्रण प्रणालियों की अपनी विशेषताएं हैं और औद्योगिक स्वचालन के क्षेत्र में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं। उनकी संरचनात्मक संरचना, कार्यात्मक विशेषताओं और लागू परिदृश्यों की तुलना करके, हम वास्तविक जरूरतों के अनुसार सबसे उपयुक्त नियंत्रण कार्यक्रम चुन सकते हैं। औद्योगिक स्वचालन के निरंतर विकास के साथ, ये तीन नियंत्रण प्रणालियाँ एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती रहेंगी और नवाचार और सुधार करना जारी रखेंगी।