औद्योगिक स्वचालन प्रौद्योगिकी का एक जटिल, गतिशील और आकर्षक क्षेत्र है।
परिचय
आज की दुनिया में, औद्योगिक स्वचालन वस्तुतः सर्वव्यापी है। स्वचालित प्रणालियाँ दक्षता और उत्पादकता में सुधार के लिए अर्थव्यवस्था के मूल में विनिर्माण, इंजीनियरिंग, निर्माण, बिजली उत्पादन और अन्य प्रक्रियाओं को सक्षम बनाती हैं। आज, औद्योगिक स्वचालन महत्वपूर्ण विकास की एक नई लहर से गुजर रहा है, जो कृत्रिम बुद्धिमत्ता (एआई), क्लाउड कंप्यूटिंग, बिग डेटा और इंटरनेट ऑफ थिंग्स (आईओटी) जैसी नवीन प्रौद्योगिकियों द्वारा संचालित है।
औद्योगिक स्वचालन क्या है?
औद्योगिक स्वचालन से तात्पर्य स्वचालित नियंत्रणों के उपयोग से है, जैसे प्रोग्रामेबल लॉजिक कंट्रोलर (पीएलसी) और रिमोट टर्मिनल यूनिट (आरटीयू)। ये मैन्युअल हस्तक्षेप और खतरनाक स्वचालित असेंबली संचालन की जगह औद्योगिक प्रक्रियाओं और मशीनरी को नियंत्रित करने में मदद करते हैं।
औद्योगिक स्वचालन में समकालिक घटकों की एक श्रृंखला शामिल होती है। यह औद्योगिक प्रक्रियाओं का नियंत्रण, संवेदन, पर्यवेक्षण और निगरानी जैसे कार्य करता है।
कार्यात्मक रूप से, औद्योगिक स्वचालन में फ़ील्ड स्तर (सेंसर और एक्चुएटर्स), नियंत्रण स्तर, पर्यवेक्षण, उत्पादन नियंत्रण स्तर (SCADA), और सूचना और उद्यम स्तर (एमईएस और ईआरपी) शामिल हैं।
स्वचालित नियंत्रण घटक
पीएलसी - प्रोग्रामेबल लॉजिक कंट्रोलर
पीएलसी एक औद्योगिक श्रेणी का डिजिटल कंप्यूटर है, जिसे विशेष रूप से औद्योगिक अनुप्रयोगों में नियंत्रण कार्य करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।
प्रोग्रामेबल लॉजिक कंट्रोलर एक इलेक्ट्रॉनिक उपकरण है जिसका उपयोग प्रक्रियाओं को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है। इसमें एक केंद्रीय प्रसंस्करण इकाई शामिल है; इनपुट और आउटपुट डिवाइस, बिजली आपूर्ति, संचार और अतिरेक इकाइयाँ। एक पीएलसी को उसके अनुप्रयोग के अनुसार पूर्व-प्रोग्राम किया जाता है और परिचालन में लाया जाता है। एक पीएलसी फ़ील्ड से इनपुट प्राप्त करता है, पूर्ण प्रोग्रामिंग के अनुसार इनपुट को संसाधित करता है, और फ़ील्ड डिवाइसों को कमांड आउटपुट करता है। यह SCADA के माध्यम से प्लांट ऑपरेटरों से कमांड भी प्राप्त कर सकता है और फील्ड डिवाइसों को कमांड जारी कर सकता है। पीएलसी के कार्य निर्माता के अनुसार अलग-अलग होते हैं, लेकिन मूल संरचना समान रहती है।
आरटीयू - रिमोट टर्मिनल यूनिट
आरटीयू का मतलब रिमोट टर्मिनल यूनिट है। आरटीयू एक नियंत्रण उपकरण है जो आमतौर पर एक बड़े सिस्टम के हिस्से के रूप में दूरस्थ स्थान पर स्थापित किया जाता है। आरटीयू का प्राथमिक उद्देश्य वाल्व, एक्चुएटर्स, सेंसर आदि जैसे फील्ड उपकरणों की निगरानी और नियंत्रण करना है। आरटीयू पर्यवेक्षी नियंत्रण और डेटा अधिग्रहण (एससीएडीए) सिस्टम का एक अनिवार्य घटक है, जो एससीएडीए नियंत्रण और भौतिक प्रक्रियाओं के बीच एक इंटरफेस के रूप में कार्य करता है।
आरटीयू में एक हार्डवेयर पैनल होता है जिसमें एक या अधिक इनपुट/आउटपुट (आई/ओ) मॉड्यूल होते हैं। आरटीयू के सबसे महत्वपूर्ण घटक केंद्रीय प्रसंस्करण इकाई (सीपीयू), बिजली आपूर्ति, संचार बंदरगाह और भौतिक I/O हैं।
डीसीएस - वितरित नियंत्रण प्रणाली
एक डीसीएस (वितरित नियंत्रण प्रणाली) को अधिक जटिल और भौगोलिक रूप से व्यापक औद्योगिक प्रक्रियाओं को प्रबंधित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। संपूर्ण औद्योगिक प्रक्रिया को अलग-अलग नियंत्रण क्षेत्रों में विभाजित किया गया है, प्रत्येक को समर्पित स्वायत्त नियंत्रकों द्वारा नियंत्रित किया जाता है। फ़ील्ड डिवाइस विशिष्ट नियंत्रण क्षेत्रों में नियंत्रकों के साथ संचार करते हैं। ये नियंत्रक एक उच्च गति संचार नेटवर्क के माध्यम से आपस में जुड़े हुए हैं और एक इंजीनियरिंग पीसी से जुड़े हैं, जहां समग्र नियंत्रण, निगरानी, डेटा लॉगिंग और अलार्म कार्य किए जाते हैं। एक वितरित नियंत्रण प्रणाली में, नियंत्रण निर्णय स्वयं नियंत्रकों के बजाय संयंत्र संचालकों द्वारा लिए जाते हैं। डीसीएस एक पूर्व-डिज़ाइन किया गया समाधान है जिसके लिए प्रोग्रामिंग (पीएलसी की तरह) के बजाय कॉन्फ़िगरेशन की आवश्यकता होती है।
पीएसी - प्रोग्रामयोग्य तर्क नियंत्रक
पीएसी को पीएलसी, आरटीयू, डीसीएस और पीसी का संयोजन माना जा सकता है। इसमें एक पीएलसी की अलग नियंत्रण क्षमताएं, एक पीसी की मल्टीटास्किंग और स्टोरेज क्षमताएं, एक आरटीयू की मल्टी - प्रोटोकॉल संचार और रिमोट ऑपरेशन क्षमताएं, और एक डीसीएस की विशाल I/O प्रोसेसिंग क्षमताएं हैं।
SCADA - पर्यवेक्षी नियंत्रण और डेटा अधिग्रहण प्रणाली
पर्यवेक्षी नियंत्रण और डेटा अधिग्रहण प्रणाली (एससीएडीए) एक सॉफ्टवेयर इंटरफ़ेस है जो प्लांट ऑपरेटरों को औद्योगिक/संयंत्र वातावरण में विभिन्न उपकरणों को आसानी से नियंत्रित और मॉनिटर करने में सक्षम बनाता है। इसके अतिरिक्त, यह डेटा अधिग्रहण भी करता है। ऑपरेटर पीएलसी/एससीएडीए के माध्यम से मापदंडों की निगरानी कर सकते हैं और फील्ड उपकरणों को आदेश जारी कर सकते हैं। SCADA फ़ील्ड उपकरणों के साथ सीधे संचार नहीं कर सकता; यह केवल पीएलसी के माध्यम से ही ऐसा कर सकता है। फ़ील्ड से सभी डेटा पीएलसी में I/O मॉड्यूल में प्रवेश करता है और विशिष्ट मेमोरी स्थानों या रजिस्टरों में संग्रहीत किया जाता है। बदले में, SCADA इन मेमोरी स्थानों को पढ़ता या लिखता है। संपूर्ण नियंत्रण तर्क SCADA में नहीं, बल्कि PLC में संग्रहीत होता है।