I. प्रस्तावना
औद्योगिक नियंत्रण प्रणाली (ICS) आधुनिक औद्योगिक उत्पादन का एक अपरिहार्य हिस्सा है, जो औद्योगिक उत्पादन प्रक्रिया की निगरानी, नियंत्रण और अनुकूलन का एहसास करने के लिए कंप्यूटर, संचार, स्वचालन और अन्य प्रौद्योगिकियों का उपयोग करता है। सूचना प्रौद्योगिकी के तेजी से विकास और औद्योगिकीकरण स्तर के निरंतर सुधार के साथ, औद्योगिक नियंत्रण प्रणालियों के प्रकार और कार्यों को भी लगातार समृद्ध और सुधार किया जाता है। इस पत्र में, हम संबंधित क्षेत्रों में अनुसंधान और अनुप्रयोग के लिए संदर्भ प्रदान करने के लिए, औद्योगिक नियंत्रण प्रणालियों के प्रकार, विशेषताओं, अनुप्रयोग परिदृश्यों और भविष्य के विकास के रुझानों को पेश करेंगे।
Ii। औद्योगिक नियंत्रण प्रणालियों के प्रकार
औद्योगिक नियंत्रण प्रणालियों को विभिन्न वर्गीकरण मानदंडों के अनुसार विभाजित किया जा सकता है, निम्नलिखित वर्गीकरण के कई सामान्य तरीके हैं:
प्रणाली संरचना के अनुसार विभाजित
(1) केंद्रीकृत नियंत्रण प्रणाली:केंद्रीकृत नियंत्रण प्रणाली का अर्थ है कि सभी नियंत्रण कार्य एक केंद्रीय नियंत्रक में केंद्रित हैं, जिसके माध्यम से पूरी उत्पादन प्रक्रिया केंद्रीय रूप से प्रबंधित और नियंत्रित होती है। इस प्रणाली में एक सरल संरचना है, लेकिन विश्वसनीयता और लचीलापन खराब है, छोटे पैमाने के लिए उपयुक्त है, नियंत्रण आवश्यकताएं उच्च उत्पादन के अवसर नहीं हैं।
(2) वितरित नियंत्रण प्रणाली (डीसीएस):वितरित नियंत्रण प्रणाली नियंत्रक प्रणाली के क्षेत्र में कई छितरी हुई है, प्रत्येक नियंत्रक उत्पादन प्रक्रिया के एक हिस्से को नियंत्रित करने के लिए, और संचार नेटवर्क के माध्यम से केंद्रीय नियंत्रक और सूचना के आदान -प्रदान को प्राप्त करने के लिए जिम्मेदार है। डीसीएस सिस्टम में उच्च विश्वसनीयता, लचीलापन और स्केलेबिलिटी और अन्य फायदे हैं, जो बड़े पैमाने पर, जटिल उत्पादन प्रक्रियाओं के लिए उपयुक्त हैं।
(3) फील्डबस कंट्रोल सिस्टम (एफसीएस):फील्डबस कंट्रोल सिस्टम फील्डबस पर आधारित एक वितरित नियंत्रण प्रणाली है, जो फील्ड उपकरणों के बीच सूचना विनिमय और नियंत्रण को महसूस करने के लिए डिजिटल संचार तकनीक का उपयोग करती है। एफसीएस प्रणाली में मजबूत वास्तविक समय, उच्च स्तर की सूचना एकीकरण, बनाए रखने में आसान, आदि के फायदे हैं, और यह आधुनिक औद्योगिक नियंत्रण प्रणाली की एक महत्वपूर्ण विकास दिशा है।
नियंत्रण वस्तु के अनुसार विभाजित
(1) प्रक्रिया नियंत्रण प्रणाली:प्रक्रिया नियंत्रण प्रणाली मुख्य रूप से निरंतर उत्पादन प्रक्रिया के लिए उपयोग की जाती है, जैसे कि पेट्रोकेमिकल, बिजली उत्पादन और अन्य क्षेत्र। यह उत्पादन प्रक्रिया और उत्पाद की गुणवत्ता की स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए वास्तविक समय की निगरानी और नियंत्रण के लिए तापमान, दबाव, प्रवाह और अन्य मापदंडों की उत्पादन प्रक्रिया के माध्यम से है।
(२) असतत नियंत्रण प्रणाली:असतत नियंत्रण प्रणाली का उपयोग मुख्य रूप से असतत उत्पादन प्रक्रियाओं के लिए किया जाता है, जैसे कि मशीनरी निर्माण, इलेक्ट्रॉनिक्स निर्माण और अन्य क्षेत्रों। यह उपकरणों के स्वचालित संचालन और उत्पादन प्रक्रिया के अनुकूलन को प्राप्त करने के लिए उपकरणों की परिचालन स्थिति की निगरानी और नियंत्रित करता है।
(3) गति नियंत्रण प्रणाली:गति नियंत्रण प्रणाली यांत्रिक गति की स्थिति, गति और त्वरण को ठीक से नियंत्रित करने में विशिष्ट है। यह व्यापक रूप से रोबोटिक्स, सीएनसी मशीन टूल्स और असेंबली लाइनों जैसे क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है, और उच्च-सटीक नियंत्रण एल्गोरिदम और उपकरणों के माध्यम से आंदोलन की सटीकता और सिंक्रनाइज़ेशन सुनिश्चित करता है।
समारोह के अनुसार विभाजित
(1) पर्यवेक्षी नियंत्रण और डेटा अधिग्रहण (SCADA):SCADA सिस्टम दूरस्थ निगरानी और औद्योगिक सुविधाओं के नियंत्रण के लिए एक कम्प्यूटरीकृत प्रणाली है। यह डेटा अधिग्रहण, नेटवर्क संचार, मानव-मशीन इंटरफ़ेस, आदि को एकीकृत करता है, और वास्तविक समय में उपकरण की स्थिति प्रदर्शित करने, डेटा रिकॉर्ड करने और आवश्यक होने पर नियंत्रण कमांड जारी करने में सक्षम है। , रेल परिवहन, और पावर ग्रिड।
(2) प्रोग्रामेबल लॉजिक कंट्रोलर (पीएलसी):पीएलसी औद्योगिक स्वचालन में सबसे आम नियंत्रण प्रणालियों में से एक है। यह प्रोग्रामेबल मेमोरी के माध्यम से तार्किक संचालन, अनुक्रम नियंत्रण, समय, गिनती, गिनती और अंकगणितीय संचालन करने के निर्देशों को संग्रहीत करता है, और डिजिटल या एनालॉग इनपुट्स/आउटपुट के माध्यम से विभिन्न प्रकार के यांत्रिक उपकरण या उत्पादन प्रक्रियाओं को नियंत्रित कर सकता है। प्रोग्रामिंग की।
(3) मानव-मशीन इंटरफ़ेस (एचएमआई):एचएमआई मानव संपर्क के साथ औद्योगिक नियंत्रण प्रणाली का हिस्सा है, जो ऑपरेटर को प्रक्रिया की निगरानी और संचालन करने की अनुमति देता है। एचएमआई में आमतौर पर डिस्प्ले, ऑपरेटिंग बटन और लाइट्स आदि शामिल होते हैं, जो उपयोगकर्ता अनुभव पर ध्यान केंद्रित करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं ताकि ऑपरेटर आसानी से जानकारी और नियंत्रण तक पहुंच सकें।
Iii। औद्योगिक नियंत्रण प्रणालियों के लक्षण
औद्योगिक नियंत्रण प्रणालियों में निम्नलिखित विशेषताएं हैं:
रियल टाइम:औद्योगिक नियंत्रण प्रणालियों को उत्पादन प्रक्रिया और उत्पाद की गुणवत्ता की स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए वास्तविक समय में उत्पादन प्रक्रिया की निगरानी और नियंत्रण करने की आवश्यकता है।
विश्वसनीयता:औद्योगिक नियंत्रण प्रणाली आमतौर पर कठोर औद्योगिक वातावरण में चलती है, इसलिए उच्च विश्वसनीयता और विरोधी हस्तक्षेप क्षमता होनी चाहिए।
सुरक्षा:औद्योगिक नियंत्रण प्रणाली में उत्पादन सुरक्षा और कार्मिक सुरक्षा और अन्य मुद्दे शामिल हैं, इसलिए इसमें सही सुरक्षा सुरक्षा उपाय होने चाहिए।
खुलापन:सूचना प्रौद्योगिकी के निरंतर विकास के साथ, औद्योगिक नियंत्रण प्रणालियों को सूचना साझा करने और विनिमय प्राप्त करने के लिए अन्य प्रणालियों के साथ एकीकरण और संचार का समर्थन करने की आवश्यकता है।
Iv। औद्योगिक नियंत्रण प्रणाली के आवेदन परिदृश्य
औद्योगिक नियंत्रण प्रणालियों का व्यापक रूप से विभिन्न क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है, जिसमें पेट्रोकेमिकल, बिजली उत्पादन, मशीनरी निर्माण, इलेक्ट्रॉनिक्स विनिर्माण, परिवहन और इतने पर शामिल हैं। निम्नलिखित कुछ विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य हैं:
पेट्रोकेमिकल फील्ड:पेट्रोकेमिकल उत्पादन प्रक्रिया जटिल और खतरनाक है, उत्पादन प्रक्रिया और उत्पाद की गुणवत्ता की स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए उत्पादन प्रक्रिया के तापमान, दबाव, प्रवाह और अन्य मापदंडों के वास्तविक समय की निगरानी और नियंत्रण की आवश्यकता है। औद्योगिक नियंत्रण प्रणाली पेट्रोकेमिकल उत्पादन प्रक्रिया के स्वचालन नियंत्रण और प्रबंधन का एहसास कर सकती है।
बिजली उत्पादन क्षेत्र:पावर जनरेशन सिस्टम को बिजली की आपूर्ति की स्थिरता और सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए बिजली उत्पादन उपकरण और पावर ग्रिड संचालन के वास्तविक समय की निगरानी और नियंत्रण की आवश्यकता होती है। औद्योगिक नियंत्रण प्रणाली दूरस्थ निगरानी और बिजली उत्पादन प्रणाली के नियंत्रण का एहसास कर सकती है।
यांत्रिक विनिर्माण क्षेत्र:यांत्रिक विनिर्माण प्रक्रिया को उत्पाद की गुणवत्ता और उत्पादन दक्षता सुनिश्चित करने के लिए स्थिति, गति और त्वरण और अन्य मापदंडों के यांत्रिक आंदोलन के सटीक नियंत्रण की आवश्यकता होती है। औद्योगिक नियंत्रण प्रणाली मशीनरी निर्माण प्रक्रिया के स्वचालित नियंत्रण और प्रबंधन का एहसास कर सकती है।
वी। भविष्य के विकास के रुझान
सूचना प्रौद्योगिकी के निरंतर विकास और औद्योगिकीकरण के स्तर के निरंतर सुधार के साथ, औद्योगिक नियंत्रण प्रणालियों के भविष्य के विकास की प्रवृत्ति में मुख्य रूप से निम्नलिखित पहलू शामिल हैं:
बुद्धिमान:औद्योगिक नियंत्रण प्रणाली बुद्धिमान खुफिया, बिग डेटा और अन्य उन्नत प्रौद्योगिकियों की शुरूआत के माध्यम से बुद्धिमान और अनुकूली पर अधिक ध्यान देगी, ताकि बुद्धिमान अनुकूलन और उत्पादन प्रक्रिया के नियंत्रण को प्राप्त किया जा सके।
नेटवर्किंग:औद्योगिक नियंत्रण प्रणाली सूचना साझा करने और विनिमय प्राप्त करने के लिए अन्य प्रणालियों के साथ एकीकरण और संचार के माध्यम से नेटवर्किंग और एकीकरण पर अधिक ध्यान देगा।
सुरक्षा:औद्योगिक नियंत्रण प्रणाली सुरक्षा और विश्वसनीयता पर अधिक ध्यान देगी, और सुरक्षा सुरक्षा उपायों को मजबूत करके और सुरक्षा प्रबंधन प्रणाली की स्थापना करके उत्पादन प्रक्रिया की सुरक्षा और स्थिरता सुनिश्चित करेगी।
हरा:औद्योगिक नियंत्रण प्रणाली उत्पादन प्रक्रिया को अनुकूलित करने और पर्यावरण पर प्रभाव को कम करने के लिए ऊर्जा की खपत और अन्य तरीकों को कम करने के माध्यम से हरे और स्थायी विकास पर अधिक ध्यान देगी।
Vi। निष्कर्ष
एक मजबूत गारंटी प्रदान करने के लिए औद्योगिक उत्पादन, बुद्धिमान और कुशल के स्वचालन के लिए आधुनिक औद्योगिक उत्पादन, इसकी विविधता और समृद्ध कार्यक्षमता के मुख्य समर्थन के रूप में औद्योगिक नियंत्रण प्रणाली। केंद्रीकृत नियंत्रण प्रणाली से लेकर फील्डबस नियंत्रण प्रणाली तक वितरित नियंत्रण प्रणाली तक, औद्योगिक नियंत्रण प्रणाली का विकास प्रौद्योगिकी की निरंतर प्रगति और बढ़ती औद्योगिक मांग को दर्शाता है।
सबसे पहले, कई प्रकार के औद्योगिक नियंत्रण प्रणाली हैं, जिनमें से प्रत्येक अपने स्वयं के अद्वितीय अनुप्रयोग परिदृश्यों और लाभों के साथ है। उदाहरण के लिए, डीसीएस सिस्टम बड़े पैमाने पर और जटिल उत्पादन प्रक्रियाओं के लिए उपयुक्त है, जबकि एफसीएस सिस्टम अपने मजबूत वास्तविक समय और उच्च स्तर की सूचना एकीकरण के साथ आधुनिक औद्योगिक नियंत्रण में एक महत्वपूर्ण स्थान पर है। इसके अलावा, औद्योगिक स्वचालन के "मस्तिष्क" के रूप में पीएलसी, इसकी स्थिरता, लचीलापन और प्रोग्रामिंग की आसानी के साथ विभिन्न प्रकार के उत्पादन अवसरों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
दूसरे, औद्योगिक नियंत्रण प्रणालियों की विशेषताएं औद्योगिक उत्पादन में इसकी महत्वपूर्ण स्थिति निर्धारित करती हैं। वास्तविक समय, विश्वसनीयता, सुरक्षा और खुलापन औद्योगिक नियंत्रण प्रणालियों के अपरिहार्य तत्व हैं। स्वचालन और बुद्धिमत्ता के स्तर पर औद्योगिक उत्पादन की बढ़ती आवश्यकताओं के साथ, औद्योगिक नियंत्रण प्रणाली भी नई उत्पादन आवश्यकताओं और तकनीकी चुनौतियों को पूरा करने के लिए लगातार विकसित और सुधार कर रही है।
फिर से, औद्योगिक नियंत्रण प्रणालियों में आवेदन परिदृश्यों की एक विस्तृत श्रृंखला है, जो औद्योगिक उत्पादन के लगभग सभी क्षेत्रों को कवर करती है। पेट्रोकेमिकल, इलेक्ट्रिक पावर जनरेशन से लेकर मशीनरी मैन्युफैक्चरिंग, इलेक्ट्रॉनिक मैन्युफैक्चरिंग, ट्रांसपोर्टेशन और अन्य फील्ड्स तक, औद्योगिक नियंत्रण प्रणाली एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। उत्पादन प्रक्रिया के वास्तविक समय की निगरानी और नियंत्रण के माध्यम से, औद्योगिक नियंत्रण प्रणाली उत्पादन प्रक्रिया और उत्पाद की गुणवत्ता की स्थिरता सुनिश्चित करती है, और उत्पादन दक्षता और उद्यमों की प्रतिस्पर्धा में सुधार करती है।
अंत में, औद्योगिक नियंत्रण प्रणालियों के भविष्य के विकास की प्रवृत्ति खुफिया, नेटवर्किंग, सुरक्षा और ग्रीन पर अधिक ध्यान देगी। कृत्रिम बुद्धिमत्ता, बड़े डेटा और अन्य उन्नत प्रौद्योगिकियों के निरंतर विकास के साथ, औद्योगिक नियंत्रण प्रणाली बुद्धिमान अनुकूलन और उत्पादन प्रक्रिया के नियंत्रण को प्राप्त करने के लिए खुफिया और अनुकूलनशीलता पर अधिक ध्यान देगी। उसी समय, औद्योगिक इंटरनेट के उदय और इंटरनेट ऑफ थिंग्स तकनीक के व्यापक अनुप्रयोग के साथ, औद्योगिक नियंत्रण प्रणाली नेटवर्किंग और एकीकरण पर अधिक ध्यान देगा, और अन्य प्रणालियों के साथ सहज एकीकरण और संचार का एहसास कराएगा। इसके अलावा, सुरक्षा और पर्यावरण संरक्षण के लिए औद्योगिक उत्पादन आवश्यकताओं में निरंतर सुधार के साथ, औद्योगिक नियंत्रण प्रणाली भी उत्पादन प्रक्रिया की सुरक्षा और स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए सुरक्षा और हरित पर्यावरण संरक्षण पर अधिक ध्यान देगा।
सारांश में, औद्योगिक नियंत्रण प्रणाली आधुनिक औद्योगिक उत्पादन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। प्रौद्योगिकी और बढ़ती औद्योगिक मांग की निरंतर प्रगति के साथ, औद्योगिक नियंत्रण प्रणाली विकसित और सुधार करना जारी रखेगी, जो औद्योगिक उत्पादन के स्वचालन, खुफिया और दक्षता के लिए अधिक ठोस समर्थन प्रदान करती है।