आंशिक, जटिल और पूर्ण स्वचालन क्या है

तकनीकी प्रगति को उत्पादन स्वचालन के निरंतर विस्तार की विशेषता है - आंशिक स्वचालन से, अर्थात्, व्यक्तिगत प्रस्तुतियों का स्वचालित निष्पादन, संचालन, जटिल स्वचालन तक, जटिल से - कार्यशालाओं और स्वचालित कारखानों में बढ़ते संक्रमण के साथ पूर्ण स्वचालन तक, प्रदान करना उच्चतम तकनीकी और आर्थिक दक्षता। …

आंशिक स्वचालन

उत्पादन स्वचालन के लिए एक शर्त तकनीकी प्रक्रिया के सभी बुनियादी और सहायक कार्यों का मशीनीकरण है। आंशिक स्वचालन किसी भी उत्पादन की एक विशिष्ट विशेषता है।

टूल-मूविंग मशीन में मानव कार्यों के हस्तांतरण ने उत्पादन के विकास पर मानव शारीरिक क्षमताओं द्वारा लगाई गई सीमाओं को हटा दिया और इसके स्तर और पैमाने में तेज उछाल का कारण बना, जिसे 18वीं सदी के अंत और 19वीं सदी की शुरुआत में औद्योगिक क्रांति के रूप में जाना जाता है।

पहली स्वचालित मशीनों के निर्माण के बाद से, उत्पादन स्वचालन लगातार और गुणात्मक रूप से विकसित हुआ है।भारी भाप इंजन को संचालित करने में आसान और आकार में छोटा करना विद्युत मोटर्स काम करने वाली मशीनों के संचालन और डिजाइन के सिद्धांतों को मौलिक रूप से बदल दिया और प्रबंधन के सिद्धांतों को बदल दिया।

मशीनों के अलग-अलग काम करने वाले निकायों की व्यक्तिगत ड्राइव और उनके बीच विद्युत कनेक्शन की शुरूआत ने मशीनों के कीनेमेटीक्स को बहुत सरल बना दिया, उन्हें कम बोझिल और अधिक विश्वसनीय बना दिया।

यांत्रिक कनेक्शन की तुलना में, संचालन में अधिक लचीला और सुविधाजनक, विद्युत कनेक्शन ने एक संयुक्त विद्युत और यांत्रिक क्रमादेशित नियंत्रण बनाना संभव बना दिया, जिसने यांत्रिक प्रोग्रामिंग डिवाइस के साथ स्वचालित मशीनों की तुलना में बेहद अधिक जटिल संचालन का स्वत: निष्पादन सुनिश्चित किया (विद्युत स्वचालन प्रणाली के लाभ).

विद्युत कनेक्शन के साथ, न केवल काम करने वाले अंगों के आंदोलन के आवश्यक क्रम को आसानी से प्राप्त किया जाता है, बल्कि एक नए उत्पाद को संसाधित करने के लिए काम करने वाली मशीन को पुनर्स्थापित करने के लिए इस क्रम को आसानी से बदल दिया जाता है। उदाहरण के लिए, एक आधुनिक कंप्यूटर नियंत्रित स्वचालित मशीन (cf. सीएनसी मशीन) किसी भी आकार के भागों को संभाल सकता है। ऐसी मशीन को पुनर्स्थापित करने के लिए केवल प्रोग्राम को बदलना आवश्यक है।

विद्युत क्रमादेशित नियंत्रण न केवल मानवीय हस्तक्षेप के बिना काम करने वाले निकायों के संचलन के आवश्यक चक्र को पूरा कर सकता है, बल्कि कुछ शर्तों के पूरा होने पर ऐसे चक्र की स्वचालित शुरुआत भी सुनिश्चित करता है, उदाहरण के लिए, जब मशीन पहले से संसाधित उत्पाद से मुक्त होती है, वहां काम करने वाले अंगों के संबंध में स्थित सामग्री और उसके उचित स्थान का एक नया हिस्सा है ...

इस तरह के ऑपरेशन को स्वचालित रूप से करने के लिए, मशीन को संवेदनशील तत्वों - सेंसर से लैस होना चाहिए जो व्यक्तिगत स्थितियों की पूर्ति की निगरानी करते हैं। इसके अलावा, नियंत्रण प्रणाली को स्वयं इन शर्तों की पूर्ति के सेट की जांच करने में सक्षम होना चाहिए, अर्थात, कुछ तार्किक समस्या को हल करने के लिए (देखें:एक तार्किक ऑपरेशन).

स्वचालित नियामक व्यापक हो गए हैं, जो एक व्यक्ति की तुलना में बहुत तेजी से और अधिक सटीक रूप से अपने कार्यों का प्रदर्शन करते हुए, कई उद्योगों और प्रक्रियाओं के तकनीकी और आर्थिक संकेतकों में महत्वपूर्ण सुधार प्रदान करते हैं। वे जनरेटर, क्रांतियों के निरंतर वोल्टेज को बनाए रखने के लिए सेवा करते हैं इंजन का, भाप का दबाव और बॉयलर में तापमान, रोलिंग मिल में पट्टी की मोटाई, बिजली की भट्टियों में तापमान आदि।

कोई उत्पादन नहीं है जहां स्वचालित नियंत्रक - स्वचालित नियंत्रण प्रणाली को नियंत्रित करने के लिए उपकरण - का उपयोग नहीं किया जाता है। कुछ मामलों में, इन प्रणालियों ने नई प्रक्रियाओं और इकाइयों को बनाना संभव बना दिया है जिन्हें मैन्युअल रूप से लागू नहीं किया जा सकता (उदाहरण के लिए नाभिकीय ऊर्जा यंत्र).

जटिल स्वचालन

स्वचालित नियंत्रण प्रणालियों के उपयोग का सबसे बड़ा प्रभाव कार्यशाला या अनुभाग की सभी मशीनों और तकनीकी इकाइयों के स्वचालन के व्यापक कवरेज के साथ प्राप्त होता है।

एकीकृत स्वचालन उत्पादन स्वचालन का एक चरण है जिसमें सामग्री प्रसंस्करण संचालन का पूरा सेट, उनके परिवहन सहित, स्वचालित मशीनों और प्रौद्योगिकियों की एक प्रणाली के माध्यम से किया जाता है, इकाइयों को पूर्व निर्धारित कार्यक्रमों और मोड के अनुसार, विभिन्न स्वचालित उपकरणों का उपयोग करके एक आम द्वारा एकजुट किया जाता है। प्रबंधन प्रणाली।

जटिल स्वचालन के साथ, तकनीकी प्रक्रिया के नियंत्रण में मानवीय कार्यों को प्रक्रिया के पाठ्यक्रम की निगरानी करने, इसके संकेतकों का विश्लेषण करने और स्वचालित नियामकों और सॉफ्टवेयर उपकरणों के लिए कार्यों के एक सेट के रूप में उपकरण के ऑपरेटिंग मोड को चुनने के लिए कम किया जाता है जिसमें सर्वोत्तम संकेतक होते हैं। इन शर्तों के तहत हासिल किया जाता है।

निरंतर उत्पादन, प्रक्रियाओं में सबसे आसानी से एकीकृत स्वचालन किया जाता है, जिनमें से अलग-अलग खंड एक सामग्री प्रवाह के माध्यम से जबरन जुड़े होते हैं।

जटिल प्रक्रिया स्वचालन का एक उदाहरण एक स्वचालित लाइन है, जिसमें प्रत्येक स्वचालित मशीन, एक सॉफ्टवेयर डिवाइस का उपयोग करके, सामग्री प्रसंस्करण के एक दिए गए चरण को पूरा करने के लिए अपने काम करने वाले अंगों के आंदोलनों का एक पूर्व निर्धारित अनुक्रम करती है, और रैखिक मशीनों का पूरा सेट जुड़ा हुआ है। परिवहन उपकरणों को स्वचालित रूप से संचालित करके - तैयार उत्पाद प्राप्त करने तक प्रसंस्करण चरणों का एक सामान्य क्रम।

पूरी तरह से स्वचालित व्यवसाय सभी हैं बिजली संयंत्र (परमाणु ऊर्जा संयंत्र, थर्मल पावर प्लांट, जलविद्युत संयंत्र)। इन स्टेशनों में मुख्य विद्युत और यांत्रिक उपकरणों का प्रबंधन स्वचालित रूप से किया जाता है, और इसके संचालन पर नियंत्रण, एक नियम के रूप में, एक बिंदु पर केंद्रित होता है, जहां से शिफ्ट डिस्पैचर आवश्यक मोड सेट करता है।

परिचालन प्रबंधन एक व्यक्ति के हाथों में केंद्रीकृत और केंद्रित होना चाहिए। इस तरह के केंद्रीकरण की आवश्यकता इस तथ्य के कारण है कि व्यक्तिगत तकनीकी इकाइयों के मोड की पसंद पर निर्णय लेने के लिए, पूरे उत्पादन की एक पूरी तस्वीर, प्रक्रिया, यानी सभी वर्गों से आने वाली सभी सूचनाओं का प्रसंस्करण प्रक्रिया, की जरूरत है।

इसलिए, नियंत्रण प्रणालियों के बीच, उपकरण एक प्रमुख स्थान पर कब्जा कर लेते हैं, जिसका कार्य मनुष्य और मशीनों के बीच संचार को व्यवस्थित करना है, जिससे किसी व्यक्ति के लिए प्रक्रियाओं को नियंत्रित करना आसान हो जाता है, अपने तंत्रिका तंत्र को राहत देने के लिए, मस्तिष्क को तनावपूर्ण और दिनचर्या से मुक्त करने के लिए काम।

इसके अलावा, एक व्यक्ति अक्सर अतिरिक्त उपकरणों की सहायता के बिना प्रक्रियाओं की प्रगति के बारे में जानकारी के बड़े प्रवाह को संसाधित नहीं कर सकता है।

उदाहरण के लिए, शाखित बिजली प्रणालियों के केंद्रीकृत प्रबंधन की स्थितियों में, केंद्रीय नियंत्रण बिंदु के डिस्पैचर के कार्य तेजी से जटिल हो जाते हैं, और निर्णय लेना, एक नियम के रूप में, समय की तीव्र कमी की स्थिति में किया जाता है। यह सब एक व्यक्ति को आसानी से ध्यान देने योग्य परिणाम के रूप में दिखाने के लिए विविध सूचनाओं के तेजी से संग्रह की आवश्यकता है, जो निर्णय लेने के लिए आवश्यक है।

केंद्रीकृत नियंत्रण के साथ, सभी उत्पादन और प्रक्रिया की स्थिति की जानकारी शिफ्ट डिस्पैचर या ऑपरेटरों के साथ केंद्रीकृत होती है।

किसी व्यक्ति को जानकारी देने के लिए, ऑपरेटर या डिस्पैचर के सामने नियंत्रण केंद्र बोर्डों पर स्थित कई संकेतक और रिकॉर्डिंग डिवाइस होते हैं। उपकरणों के अलावा, नियंत्रण कक्ष में तकनीकी उपकरण होते हैं जो आपको उत्पादन के विभिन्न महत्वपूर्ण क्षेत्रों की निगरानी करने की अनुमति देते हैं।

फोटो में कंट्रोल रूम दिख रहा है। यह लंबवत पैनल है जिस पर वे स्थित हैं स्मृति चिन्ह योजनाएँ नियंत्रित उद्योगों, प्रक्रियाओं, मापने के उपकरणों और विभिन्न अलार्म संकेतकों और स्वचालित नियंत्रण उपकरणों के पैनल, कभी-कभी रिमोट कंट्रोल कुंजी और बटन भी।

चूंकि एक बड़े क्षेत्र वाले उद्यमों और उद्योगों में, नियंत्रण और प्रबंधन की वस्तुओं और प्रेषण केंद्र के बीच सूचनाओं का आदान-प्रदान टेलीमैकेनिक्स के तकनीकी साधनों की मदद से किया जाता है, इन प्रणालियों को पुन: पेश करने के लिए उपकरणों को प्रेषण पैनल पर रखा जाता है।

इसके गुणों और विशेषताओं के अपने ज्ञान के आधार पर एक प्रक्रिया को नियंत्रित करने वाला व्यक्ति व्यापक दूरदर्शिता का उपयोग करता है और इसलिए प्रक्रिया नियंत्रण में काफी सुधार करने में सक्षम है। इस प्रक्रिया के संकीर्ण ढांचे में, ज्ञान मानव मस्तिष्क में प्रक्रिया का एक मॉडल है।

एक या किसी अन्य नियंत्रण कार्रवाई को चुनने से पहले, एक व्यक्ति, इस "मॉडल" का उपयोग करते हुए, यह अनुमान लगाता है कि प्रक्रिया के आउटपुट मापदंडों पर क्रियाओं के परिणाम क्या होंगे।

केवल यह आश्वस्त होने के बाद कि यह प्रभाव प्रक्रिया को वांछित दिशा में बदलने या अपने पाठ्यक्रम को अपरिवर्तित रखने के लिए मजबूर करेगा, कोई इस प्रभाव को वास्तविक प्रक्रिया में स्थानांतरित करता है, लगातार अपने पाठ्यक्रम की तुलना प्राप्त सट्टा परिणामों के साथ करता है और मॉडल को परिष्कृत करता है।

एक मानव इसे कैसे करता है, एक स्वचालित भविष्य कहनेवाला नियंत्रण प्रणाली काम कर सकती है। ऐसी प्रणाली में एक प्रक्रिया मॉडल होना चाहिए, ऐसे उपकरण जो वास्तविक प्रक्रिया से मेल खाने के लिए मॉडल मापदंडों की स्व-ट्यूनिंग प्रदान करते हैं, और एक उपकरण जो स्वचालित रूप से ऐसे नियंत्रण कार्यों के लिए मॉडल की खोज करता है जो सर्वोत्तम प्रक्रिया प्रदर्शन प्रदान करते हैं। पता लगाए गए प्रभावों को स्वचालित रूप से वास्तविक प्रक्रिया में स्थानांतरित किया जाना चाहिए।

एक जटिल स्वचालित नियंत्रण प्रणाली का एक उदाहरण सामग्री को गर्म करने के लिए एक निरंतर भट्टी है, जो काम करने की जगह में तापमान नियामकों से सुसज्जित है और भट्ठी के बर्नर को आपूर्ति की जाने वाली ईंधन और हवा के प्रवाह के नियामक हैं।

भट्ठी से निकलने वाली सामग्री का ताप उसके कार्य स्थान के तापमान, सामग्री की गति की गति और कई अन्य कारकों द्वारा निर्धारित किया जाता है। बदले में, काम करने की जगह का तापमान ईंधन की खपत और ईंधन-हवा की खपत के अनुपात से निर्धारित होता है, और गर्म सामग्री की गति की गति पर भी निर्भर करता है।

इस उदाहरण में भौतिक तापमान रखरखाव की समस्या को अलग, असंबंधित तापमान और प्रवाह नियंत्रकों को स्थापित करके हल नहीं किया जा सकता है।

यह आवश्यक है कि भट्ठी में तापमान नियंत्रक का संदर्भ स्वचालित रूप से बढ़ जाता है क्योंकि भट्ठी में सामग्री की गति बढ़ जाती है, और ईंधन की खपत बढ़ने पर वायु प्रवाह नियंत्रक का संदर्भ बढ़ जाता है।

कई ऊर्जा रूपांतरणों के साथ प्रक्रियाओं को नियंत्रित करने के लिए प्रणालियों के निर्माण में कठिन कार्य भी उत्पन्न होते हैं। ब्लास्ट फर्नेस गलाने का एक उदाहरण। यहां, नियंत्रण कानून व्यक्तिगत प्रक्रिया मापदंडों (तापमान, दबाव, प्रवाह दर, आदि) के आवश्यक मूल्यों का एक सेट स्थापित करता है, जिनमें से प्रत्येक उस प्रक्रिया के बाहरी और आंतरिक कारकों के कारण होने वाली कई गड़बड़ी से प्रभावित होता है।

मौजूदा उत्पादन क्षेत्रों के एकीकृत स्वचालन की सफलता लगभग पूरी तरह से मौजूदा उपकरणों और प्रौद्योगिकी के स्वत: नियंत्रण की आवश्यकताओं के अनुपालन से निर्धारित होती है।

अधिकांश ऑपरेटिंग उद्यमों के उपकरण मैन्युअल नियंत्रण के लिए डिज़ाइन किए गए हैं।इसलिए, जटिल स्वचालन, एक नियम के रूप में, आधुनिकीकरण या उपकरणों के पूर्ण प्रतिस्थापन, प्रौद्योगिकी में बदलाव और उत्पादन के संगठन के साथ होना चाहिए, जिसमें गति और सटीकता के मामले में स्वचालित नियंत्रण की संभावनाएं पूरी तरह से उपयोग की जाएंगी।

किसी भी उत्पादन क्षेत्र का पूर्ण स्वचालन आर्थिक दक्षता निर्धारित करने के उपायों के पूरे सेट के गहन तकनीकी और आर्थिक विश्लेषण से पहले होना चाहिए। पूर्ण स्वचालन आपको उत्पादन और प्रक्रिया प्रबंधन को केंद्रीकृत करने, कर्मियों को कम करने, उपकरण उत्पादकता बढ़ाने, उत्पाद की गुणवत्ता में सुधार करने और लागत कम करने की अनुमति देता है।

जटिल प्रक्रियाओं के लिए, प्रबंधन के केंद्रीकरण के लिए स्वचालित प्रबंधन प्रणालियों के उपयोग की आवश्यकता होती है जो एक नियंत्रित प्रक्रिया की प्रगति के बारे में जानकारी एकत्र करने और इसे किसी व्यक्ति को उसके लिए सुविधाजनक रूप में प्रसारित करने की अनुमति देती है।

एकीकृत स्वचालन पूर्ण स्वचालन की दिशा में एक कदम है, जो कार्यशालाओं और स्वचालित कारखानों के निर्माण के साथ समाप्त होता है।

पूर्ण स्वचालन

पूर्ण स्वचालन उत्पादन स्वचालन का एक चरण है जिसमें स्वचालित मशीनों की एक प्रणाली सीधे मानवीय भागीदारी के बिना, किसी दिए गए उत्पादन, प्रक्रिया के संचालन की पूरी श्रृंखला, जिसमें काम के तरीकों का चयन और स्थापना शामिल है, जो दी गई परिस्थितियों में सर्वश्रेष्ठ प्रदर्शन प्रदान करते हैं। .

प्रबंधन प्रणाली और इसकी अलग-अलग इकाइयों के उचित कामकाज की निगरानी के साथ-साथ इस प्रणाली में कार्यों और मानदंडों को पेश करने के लिए एक व्यक्ति के कर्तव्यों को कम कर दिया जाता है जो प्रक्रिया को पूरा करना चाहिए।

निरंतर परिस्थितियों में चलने वाली सरल प्रक्रियाओं के लिए, एक बार चयनित और समायोजित, इष्टतम मोड को लंबे समय तक बनाए रखा जा सकता है, और पूर्ण स्वचालन की अवधारणा जटिल स्वचालन की अवधारणा के साथ मेल खाती है।

बाहरी गड़बड़ी के अधीन अधिकांश प्रक्रियाओं के लिए, पूर्ण स्वचालन और जटिल स्वचालन के बीच मुख्य अंतर एक व्यक्ति से स्वचालित नियंत्रण प्रणाली के लिए व्यक्तिगत मशीनों और इकाइयों (आपातकालीन स्थितियों सहित) के ऑपरेटिंग मोड के चयन और समन्वय के कार्य का स्थानांतरण है।

पूर्ण स्वचालन के लिए संक्रमण का आधार स्वचालित खोज और इष्टतम उपकरण ऑपरेटिंग मोड की स्थापना और परिचालन प्रबंधन का स्वचालन है, अर्थात व्यक्तिगत मशीनों और इकाइयों के मोड का समन्वय।

इन समस्याओं को हल करने के लिए, कंप्यूटर तकनीकों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, विशेष रूप से नियंत्रण मशीनों में (नियंत्रकों, औद्योगिक कंप्यूटर), उत्पादन के पाठ्यक्रम का विश्लेषण, प्रक्रिया, नियंत्रण कानूनों को संश्लेषित करना और इष्टतमता मानदंड निर्धारित करना। तकनीकी प्रवाह का स्वत: विश्लेषण और नियंत्रण कानूनों का संश्लेषण पूर्ण स्वचालन के लिए सिस्टम की स्व-अनुकूलन क्षमता को पूर्व निर्धारित करता है।

पूर्ण स्वचालन प्रणाली में एक पदानुक्रमित निर्माण सिद्धांत होता है:

• पहले चरण में, सॉफ्टवेयर और तार्किक नियंत्रण प्रणालियाँ हैं, साथ ही स्वचालित नियंत्रण प्रणालियाँ भी हैं;
• दूसरे चरण में - व्यक्तिगत मशीनों और समुच्चय के स्वचालित अनुकूलन के लिए सिस्टम;
• तीसरे चरण में - परिचालन प्रबंधन के लिए स्वचालित प्रणाली।

तीन-स्तरीय नियंत्रण पदानुक्रम पूर्ण स्वचालन प्रणालियों की कार्यात्मक संरचना को परिभाषित करता है।इस प्रणाली का हार्डवेयर रिज़ॉल्यूशन भिन्न हो सकता है, जैसा कि ऊपर दिखाया गया है, सिस्टम को बनाया जा सकता है, लेकिन इसे अलग-अलग उपकरणों द्वारा किए गए कार्यों के स्पष्ट पृथक्करण के बिना बनाया जा सकता है।

नियंत्रण कार्यों की बढ़ती जटिलता उपकरणों की संख्या और जटिलता में वृद्धि की ओर ले जाती है और परिणामस्वरूप, सिस्टम के सामान्य संचालन को बाधित करने की संभावना में वृद्धि होती है।

प्रक्रियाओं की निरंतर तीव्रता और उनके पैमाने में वृद्धि और दुर्घटनाओं का बढ़ता खतरा उत्पादन के स्वचालन में विश्वसनीयता की समस्या को और भी महत्वपूर्ण बना देता है। इसलिए, अधिक से अधिक विश्वसनीय तत्वों और उनके कनेक्शन के तरीके विकसित किए जा रहे हैं, साथ ही अपर्याप्त विश्वसनीय तत्वों से विश्वसनीय सिस्टम बनाने के तरीकों की मांग की जा रही है।

पूर्ण स्वचालन प्रणाली एक जटिल और शाखित स्वचालित नियंत्रण प्रणाली है, जिसके लिए इसकी उच्च विश्वसनीयता की आवश्यकता होती है, जो व्यक्तिगत तत्वों की विश्वसनीयता और संरचना की विश्वसनीयता दोनों द्वारा प्रदान की जाती है।

पूर्ण स्वचालन का कार्य स्वचालित कार्यशालाओं और उद्यमों (स्वचालित कारखानों) का निर्माण है। पूर्ण स्वचालन का महान आर्थिक प्रभाव उपकरणों के उपयोग में सुधार करके, दी गई शर्तों के तहत इष्टतम उत्पादकता और उत्पाद की गुणवत्ता के साथ प्रक्रिया की लय सुनिश्चित करके प्राप्त किया जाता है।

देखना: तकनीकी प्रक्रियाओं का स्वचालन, आधुनिक उत्पादन में औद्योगिक रोबोट,  बिजली आपूर्ति प्रबंधन प्रणालियों का स्वचालन

स्वचालित नियंत्रण प्रौद्योगिकी का विकास उपकरणों में प्रगति के बिना और विशेष रूप से उन तत्वों में असंभव है जिनसे नियंत्रण उपकरण बनाए जाते हैं।स्वचालित नियंत्रण उपकरण और प्रणालियों के विकास में सबसे महत्वपूर्ण समस्या उनकी विश्वसनीयता में वृद्धि कर रही है।