औद्योगिक क्रांति स्वचालन प्रौद्योगिकी की जनक थी। यह औद्योगिक क्रांति की ज़रूरतों के कारण ही था कि स्वचालन तकनीक अपने आवरण से मुक्त हो गई और तेजी से विकास हासिल किया। साथ ही, स्वचालन प्रौद्योगिकी ने भी औद्योगिक प्रगति को बढ़ावा दिया। आज, स्वचालन प्रौद्योगिकी को यांत्रिक विनिर्माण, बिजली, निर्माण, परिवहन और सूचना प्रौद्योगिकी जैसे क्षेत्रों में व्यापक रूप से लागू किया गया है, जो श्रम उत्पादकता में सुधार का प्राथमिक साधन बन गया है।
फ़ैक्टरी ऑटोमेशन, जिसे वर्कशॉप ऑटोमेशन के रूप में भी जाना जाता है, किसी उत्पाद की निर्माण प्रक्रिया के सभी या कुछ हिस्सों के स्वचालित समापन को संदर्भित करता है। एक स्वचालित कारखाना प्राप्त करने के लिए, कुछ इलेक्ट्रॉनिक और मैकेनिकल उत्पाद अपरिहार्य हैं...
I. नियंत्रक - स्वचालित कारखाने का मस्तिष्क
कंट्रोलर (अंग्रेजी नाम: कंट्रोलर) एक कमांड डिवाइस है जो मुख्य सर्किट या कंट्रोल सर्किट की वायरिंग को पूर्व निर्धारित अनुक्रम में बदलकर और सर्किट में प्रतिरोध मानों को बदलकर इलेक्ट्रिक मोटर की शुरुआत, गति विनियमन, ब्रेकिंग और रिवर्सल को नियंत्रित करता है। इसमें एक प्रोग्राम काउंटर, इंस्ट्रक्शन रजिस्टर, इंस्ट्रक्शन डिकोडर, टाइमिंग जनरेटर और ऑपरेशन कंट्रोलर शामिल हैं। यह "निर्णय लेने वाली संस्था" के रूप में कार्य करता है जो आदेश जारी करता है, संपूर्ण कंप्यूटर सिस्टम के संचालन का समन्वय और निर्देशन करता है। स्वचालित कारखानों में आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले नियंत्रकों में पीएलसी और औद्योगिक नियंत्रण कंप्यूटर शामिल हैं।
प्रोग्रामेबल लॉजिक कंट्रोलर (पीएलसी) प्रोग्राम को आंतरिक रूप से संग्रहीत करने, तार्किक संचालन, अनुक्रमिक नियंत्रण, समय, गिनती और अंकगणितीय संचालन जैसे उपयोगकर्ता उन्मुख निर्देशों को निष्पादित करने और डिजिटल या एनालॉग इनपुट/आउटपुट के माध्यम से विभिन्न प्रकार की मशीनरी या उत्पादन प्रक्रियाओं को नियंत्रित करने के लिए एक प्रकार की प्रोग्रामयोग्य मेमोरी का उपयोग करता है।
औद्योगिक पर्सनल कंप्यूटर (आईपीसी) एक प्रकार का औद्योगिक नियंत्रण कंप्यूटर है जो उत्पादन प्रक्रियाओं, इलेक्ट्रोमैकेनिकल उपकरण और प्रक्रिया मशीनरी का पता लगाने और नियंत्रित करने के लिए बस संरचना का उपयोग करता है। आईपीसी में महत्वपूर्ण कंप्यूटर विशेषताएँ और विशेषताएं होती हैं, जैसे कंप्यूटर सीपीयू, हार्ड ड्राइव, मेमोरी, पेरिफेरल्स और इंटरफेस, साथ ही एक ऑपरेटिंग सिस्टम, नियंत्रण नेटवर्क और प्रोटोकॉल, कम्प्यूटेशनल क्षमताएं, और एक उपयोगकर्ता अनुकूल मानव मशीन इंटरफ़ेस। औद्योगिक नियंत्रण उद्योग में उत्पाद और प्रौद्योगिकियाँ अत्यधिक विशिष्ट हैं, जिन्हें मध्यवर्ती उत्पादों के रूप में वर्गीकृत किया गया है, और अन्य उद्योगों के लिए विश्वसनीय, एम्बेडेड और बुद्धिमान औद्योगिक कंप्यूटर प्रदान करते हैं।
द्वितीय. रोबोट-स्वचालित कारखानों के विश्वसनीय निष्पादक
रोबोट एक स्वचालित मशीन उपकरण है जो कार्य करता है। यह या तो मानव आदेशों का पालन कर सकता है, पूर्व प्रोग्राम किए गए अनुक्रमों को निष्पादित कर सकता है, या कृत्रिम बुद्धिमत्ता प्रौद्योगिकी द्वारा स्थापित सिद्धांतों के अनुसार कार्य कर सकता है। इसका प्राथमिक कार्य विनिर्माण, निर्माण या खतरनाक संचालन जैसे कार्यों में मानव श्रम की सहायता करना या प्रतिस्थापित करना है। रोबोट में आमतौर पर कार्यकारी तंत्र, ड्राइव सिस्टम, सेंसिंग डिवाइस, नियंत्रण प्रणाली और जटिल यांत्रिक घटक शामिल होते हैं।
तृतीय. सर्वो मोटर्स - स्वचालित कारखानों की शक्ति मांसपेशियाँ
सर्वो मोटर एक इंजन है जो सर्वो प्रणाली में यांत्रिक घटकों के संचालन को नियंत्रित करता है, जो अप्रत्यक्ष गति विनियमन के लिए सहायक मोटर के रूप में कार्य करता है। सर्वो मोटर्स गति और स्थिति सटीकता के सटीक नियंत्रण को सक्षम करते हैं, नियंत्रित वस्तु को चलाने के लिए वोल्टेज संकेतों को टॉर्क और गति में परिवर्तित करते हैं। सर्वो मोटर के रोटर की घूर्णी गति इनपुट सिग्नल द्वारा नियंत्रित होती है और तुरंत प्रतिक्रिया दे सकती है। स्वचालित नियंत्रण प्रणालियों में, यह एक एक्चुएटर के रूप में कार्य करता है और इसमें छोटे इलेक्ट्रोमैकेनिकल समय स्थिरांक, उच्च रैखिकता और कम शुरुआती वोल्टेज जैसी विशेषताएं होती हैं। यह प्राप्त विद्युत संकेतों को मोटर शाफ्ट पर कोणीय विस्थापन या कोणीय वेग आउटपुट में परिवर्तित कर सकता है। इन्हें दो प्रमुख श्रेणियों में विभाजित किया गया है: डीसी और एसी सर्वो मोटर्स। उनकी मुख्य विशेषता यह है कि सिग्नल वोल्टेज शून्य होने पर वे स्वयं घूर्णन प्रदर्शित नहीं करते हैं, और टॉर्क बढ़ने पर उनकी गति समान रूप से कम हो जाती है।
एक सर्वो प्रणाली (सर्वोमैकेनिज्म) एक स्वचालित नियंत्रण प्रणाली है जो इनपुट लक्ष्य (या निर्धारित मूल्य) में किसी भी बदलाव का पालन करने के लिए किसी वस्तु की स्थिति, अभिविन्यास और स्थिति जैसे आउटपुट नियंत्रित चर को सक्षम बनाती है। सर्वो स्थिति निर्धारण के लिए मुख्य रूप से दालों पर निर्भर होते हैं। अनिवार्य रूप से, जब एक सर्वो मोटर एक पल्स प्राप्त करता है, तो यह उस पल्स के अनुरूप कोण से घूमता है, जिससे विस्थापन प्राप्त होता है। चूंकि सर्वो मोटर में स्वयं दालें उत्पन्न करने की क्षमता होती है, इसलिए यह घूमने वाले प्रत्येक कोण के लिए संबंधित संख्या में दालें उत्सर्जित करती है। यह सर्वो मोटर द्वारा प्राप्त दालों के साथ एक फीडबैक लूप या बंद - लूप सिस्टम बनाता है। इस तरह, सिस्टम को पता चलता है कि उसने सर्वो मोटर को कितने पल्स भेजे हैं और कितने पल्स वापस प्राप्त किए हैं, जिससे मोटर के रोटेशन का सटीक नियंत्रण सक्षम हो जाता है और 0.001 मिमी की सटीकता के साथ सटीक स्थिति प्राप्त होती है।
डीसी सर्वो मोटर्स को ब्रश और ब्रशलेस मोटर्स में विभाजित किया गया है। ब्रश्ड मोटरें कम लागत वाली होती हैं, इनकी संरचना सरल होती है, शुरुआती टॉर्क उच्च होता है, गति सीमा विस्तृत होती है और इन्हें नियंत्रित करना आसान होता है। हालाँकि, उन्हें रखरखाव की आवश्यकता होती है, जो असुविधाजनक है (कार्बन ब्रश को बदलना), विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप उत्पन्न करना, और पर्यावरणीय आवश्यकताएँ हैं। इसलिए, वे लागत के प्रति संवेदनशील सामान्य औद्योगिक और नागरिक अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हैं।
चतुर्थ. सेंसर - एक स्वचालित कारखाने की स्पर्श संवेदना
एक सेंसर (अंग्रेजी नाम: ट्रांसड्यूसर/सेंसर) एक पहचान उपकरण है जो मापी गई जानकारी को समझ सकता है और सूचना प्रसारण, प्रसंस्करण, भंडारण, प्रदर्शन, रिकॉर्डिंग और नियंत्रण की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए कुछ नियमों के अनुसार संवेदी जानकारी को विद्युत संकेतों या सूचना आउटपुट के अन्य आवश्यक रूपों में परिवर्तित कर सकता है। यह स्वचालित पहचान और नियंत्रण प्राप्त करने के लिए प्राथमिक घटक है।
आधुनिक औद्योगिक उत्पादन में, विशेष रूप से स्वचालित उत्पादन प्रक्रियाओं में, उत्पादन प्रक्रिया के दौरान मापदंडों की निगरानी और नियंत्रण के लिए विभिन्न सेंसर का उपयोग किया जाता है, यह सुनिश्चित करते हुए कि उपकरण सामान्य या इष्टतम स्थितियों में संचालित होते हैं और उत्पाद उच्चतम गुणवत्ता प्राप्त करते हैं। इसलिए, यह कहा जा सकता है कि उच्च गुणवत्ता वाले सेंसर की विस्तृत श्रृंखला के बिना, आधुनिक उत्पादन अपनी नींव खो देगा।