स्वचालन उपकरणों के प्रकार क्या हैं?

कई लोग जो उपकरण के लिए नए हैं, जब वे पहली बार साइट पर कई उपकरणों को देखते हैं तो वे अभिभूत महसूस करते हैं।

प्रेशर गेज, थर्मामीटर, फ्लोमीटर, लेवल मीटर, कंट्रोल वाल्व, ट्रांसमीटर, पीएलसी, डीसीएस, अलार्म और एनालाइजर जैसे नामों के साथ, उन्हें कैसे वर्गीकृत किया जाए, इसके बारे में भ्रमित होना आसान है।

वास्तविकता में, स्वचालन उपकरण इतना जटिल नहीं है। साइट के दृष्टिकोण से यह मुख्य रूप से एक ही उद्देश्य के आसपास घूमता हैः प्रक्रिया मापदंडों को मापना, उन्हें प्रसारित करना,प्रदर्शित करना, और आवश्यक होने पर अलार्म और उपकरण सुरक्षा प्रदान करते हुए उन्हें नियंत्रित करना।

कार्य के आधार पर, स्वचालन उपकरणों को आम तौर पर छह प्रमुख श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता हैः

फील्ड माप उपकरण, फील्ड नियंत्रण उपकरण, फील्ड एक्ट्यूएटर, डिस्प्ले और रिकॉर्डिंग उपकरण, विनियमन/नियंत्रण उपकरण और विशेष माप उपकरण।

I. स्वचालन उपकरण क्या करते हैं?

स्वचालन उपकरण केवल "मूल्यों को पढ़ने" के लिए उपकरण नहीं हैं।

एक पूर्ण नियंत्रण लूप में, माप यंत्र क्षेत्र मापदंडों को एकत्र करते हैं, नियंत्रक विश्लेषण और गणना करता है, एक्ट्यूएटर कार्यों को निष्पादित करता है,और प्रदर्शन/रिकॉर्डिंग उपकरण ऑपरेटरों को डेटा प्रस्तुत करते हैं और इसे सिस्टम के लिए संग्रहीत करते हैं.

उदाहरण के लिए एक तापमान नियंत्रण लूप लें: एक थर्मोकपल या प्रतिरोध थर्मामीटर तापमान को मापता है; एक तापमान ट्रांसमीटर एक पीएलसी या डीसीएस को संकेत भेजता है;नियंत्रक आवश्यक प्रतिक्रिया की गणना करता है और एक संकेत आउटपुट करता है; और अंत में, एक नियंत्रण वाल्व भाप, गर्म पानी या शीतलन पानी के प्रवाह को समायोजित करता है।

इसलिए, उपकरण अलग-थलग नहीं होते हैं। जब साइट पर समस्या निवारण किया जाता है, तो कोई केवल एक गेज पर ध्यान केंद्रित नहीं कर सकता है;उपकरण का विश्लेषण पूरे नियंत्रण लूप के संदर्भ में किया जाना चाहिए.

II. क्षेत्र माप उपकरण

क्षेत्र माप उपकरण स्वचालन प्रणालियों के लिए डेटा स्रोत के रूप में कार्य करते हैं। यदि माप गलत हैं, तो बाद में प्रदर्शन, रिकॉर्डिंग और नियंत्रण कार्य सभी से समझौता किया जाएगा।

सामान्य क्षेत्र माप यंत्रों में द्रव स्तर, दबाव, तापमान और प्रवाह के साथ-साथ गैस और द्रव विश्लेषण यंत्रों को मापने के लिए शामिल हैं।

स्तर यंत्रों का उपयोग भंडारण टैंकों, टावरों, रिएक्टरों और साइलो में तरल पदार्थ के स्तर, सामग्री के स्तर या इंटरफ़ेस की स्थिति को मापने के लिए किया जाता है। आम प्रकारों में चुंबकीय फ्लैप स्तर गेज शामिल हैं,फ्लोट-प्रकार के लेवल गेज, रडार लेवल मीटर, अल्ट्रासोनिक लेवल मीटर, कैपेसिटिव लेवल मीटर, डिफरेंशियल प्रेशर लेवल मीटर और लेवल स्विच।

दबाव यंत्रों का उपयोग पाइपलाइनों, पात्रों और उपकरणों में दबाव, अंतर दबाव, या वैक्यूम स्तरों को मापने के लिए किया जाता है। आम प्रकारों में दबाव गेज, दबाव ट्रांसमीटर,अंतर दबाव ट्रांसमीटर, दबाव सेंसर और दबाव स्विच। दबाव मापकों का उपयोग मुख्य रूप से साइट पर रीडिंग के लिए किया जाता है, दूरस्थ संकेत संचरण के लिए दबाव ट्रांसमीटर,और अलार्म और इंटरलॉकिंग कार्यों के लिए दबाव स्विच.

तापमान यंत्र किसी माध्यम या उपकरण की सतह के तापमान को मापते हैं। सामान्य प्रकारों में द्विधातु थर्मामीटर, कांच थर्मामीटर, थर्मोकपल,प्रतिरोध तापमान डिटेक्टर (RTD), तापमान ट्रांसमीटर, तापमान स्विच और इन्फ्रारेड थर्मामीटर। थर्मोकपल्स उच्च तापमान अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हैं,जबकि आरटीडी कम से मध्यम तापमान माप के लिए अधिक उपयुक्त हैं.

प्रवाह यंत्र गैसों, तरल पदार्थों या भाप की प्रवाह दर को मापते हैं। सामान्य प्रकारों में विद्युत चुम्बकीय, भंवर, टर्बाइन, अल्ट्रासोनिक, द्रव्यमान, छिद्र प्लेट और चर क्षेत्र (रोटामीटर) प्रवाह मीटर शामिल हैं।चयन के लिए माध्यम का सावधानीपूर्वक सत्यापन करना आवश्यक है, प्रवाह सीमा, दबाव और तापमान, चिपचिपापन, चालकता और सीधे पाइप चलाने की आवश्यकताएं।

गैस विश्लेषण उपकरण गैस की संरचना और एकाग्रता का पता लगाते हैं। बाजार में आम प्रकारों में ऑक्सीजन विश्लेषक, ज्वलनशील गैस डिटेक्टर, विषाक्त गैस डिटेक्टर, अवरक्त गैस विश्लेषक,थर्मल कंडक्टिविटी गैस एनालाइज़र, लेजर गैस विश्लेषक, और गैस क्रोमैटोग्राफ।

तरल पदार्थ विश्लेषण यंत्र पीएच, चालकता, धुंधलापन, एकाग्रता, घनत्व, चिपचिपाहट, घुलनशील ऑक्सीजन, सीओडी और अमोनिया नाइट्रोजन जैसे मापदंडों को मापते हैं।इन उपकरणों को अपेक्षाकृत उच्च रखरखाव की आवश्यकता होती हैनमुना लेने वाली लाइनों की सफाई, कैलिब्रेशन और निरीक्षण अनिवार्य कार्य हैं।

III. क्षेत्र नियंत्रण उपकरण

क्षेत्र नियंत्रण उपकरण साइट पर संकेत प्रसंस्करण, संकेत रूपांतरण और स्थानीय नियंत्रण के लिए जिम्मेदार हैं।

सामान्य प्रकारों में वायवीय, विद्युत और हाइड्रोलिक नियंत्रण उपकरण शामिल हैं।

वायवीय नियंत्रण यंत्रों में संपीड़ित वायु का उपयोग विद्युत स्रोत के रूप में किया जाता है; इनकी संरचना अपेक्षाकृत सरल होती है और विस्फोट-प्रूफ अनुप्रयोगों में मूल्यवान रहती है।विद्युत नियंत्रण यंत्र विद्युत संकेतों का प्रयोग करते हैं, जिससे उन्हें पीएलसी, डीसीएस और पर्यवेक्षण कंप्यूटर के साथ एकीकृत करना आसान हो जाता है। हाइड्रोलिक नियंत्रण उपकरण उच्च आउटपुट बल प्रदान करते हैं और आमतौर पर भारी भार या उच्च जोर अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाते हैं।

इन उपकरणों के चयन के लिए प्रमुख कारकों में इनपुट/आउटपुट सिग्नल, नियंत्रण सटीकता, प्रतिक्रिया गति, बिजली आपूर्ति की स्थिति, विस्फोट-सबूत रेटिंग, क्षेत्र वातावरण शामिल हैं।और सिस्टम इंटरफेस.

IV. फील्ड एक्ट्यूएटर

फील्ड एक्ट्यूएटर नियंत्रण लूप के घटक हैं जो वास्तव में भौतिक क्रिया करते हैं।

नियंत्रण प्रणाली एक आदेश जारी करने के बाद, actuator इसे प्रक्रिया की स्थिति को बदलने के लिए वाल्व, डैमर, स्ल्यूज गेट, या अन्य यांत्रिक संरचनाओं को समायोजित करके निष्पादित करता है जैसे कि प्रवाह दर, दबाव,तरल स्तर, या तापमान. आम क्रिया यंत्रों में वायवीय, विद्युत और हाइड्रोलिक नियंत्रण वाल्व शामिल हैं; बंद वाल्व; तितली वाल्व; गेंद वाल्व; गेट वाल्व; एक्ट्यूएटर; वाल्व पोजिशनर;और स्मार्ट वाल्व पोजिशनिंग.

क्षेत्र में रखरखाव के दौरान, यह देखना आवश्यक है कि क्या एक्चुएटर आसानी से खुल सकता है और बंद हो सकता है।उचित प्रतिक्रिया समय, और क्या विफलता-सुरक्षित स्थिति प्रक्रिया आवश्यकताओं को पूरा करती है।

कई नियंत्रण उतार-चढ़ाव नियंत्रक पैरामीटर सेटिंग्स से नहीं, बल्कि वाल्व चिपकने, गलत पोजिशनिंग, अस्थिर वायु आपूर्ति दबाव, या धीमी एक्ट्यूएटर प्रतिक्रिया जैसे मुद्दों से उत्पन्न होते हैं।

V. प्रदर्शन और रिकॉर्डिंग उपकरण

प्रदर्शन और रिकॉर्डिंग उपकरण क्षेत्र मापदंडों, उपकरण की स्थिति, और अलार्म जानकारी दिखाते हैं, जबकि महत्वपूर्ण डेटा भी संग्रहीत करते हैं।

आम उदाहरणों में डिजिटल डिस्प्ले, एनालॉग डिस्प्ले, डिस्प्ले-नियंत्रक, बहु-बिंदु स्कैनर, पेपर-आधारित रिकॉर्डर, पेपरलेस रिकॉर्डर, टच-स्क्रीन एचएमआई, ऑपरेटर स्टेशन टर्मिनल,और श्रव्य/दृश्य अलार्म उपकरण.

डिजिटल डिस्प्ले सिंगल-पॉइंट पैरामीटर मॉनिटरिंग के लिए उपयुक्त हैं। डिस्प्ले-नियंत्रकों में अलार्म और बुनियादी नियंत्रण कार्य शामिल हो सकते हैं।कागज रहित रिकॉर्डर तापमान जैसे मापदंडों में रुझानों को ट्रैक करने के लिए आदर्श हैंएचएमआई और ऑपरेटर स्टेशनों का उपयोग दृश्य इंटरफेस, पैरामीटर विन्यास, अलार्म निगरानी और उपकरण संचालन के लिए किया जाता है।

मुख्य चयन मानदंडों में इनपुट सिग्नल, प्रदर्शन विधियां, रिकॉर्डिंग अंतराल, भंडारण क्षमता, संचार इंटरफेस, अलार्म आउटपुट और बिजली हानि सुरक्षा शामिल हैं।

विनियमन और नियंत्रण के साधन

विनियमन और नियंत्रण उपकरण स्वचालन प्रणाली के "मस्तिष्क" के रूप में कार्य करते हैं, स्वचालित विनियमन, तार्किक नियंत्रण, अनुक्रम नियंत्रण और सुरक्षा सुरक्षा को संभालते हैं।

सामान्य क्षेत्र उपकरणों में पीआईडी नियंत्रक, एकल-लूप और बहु-लूप नियामक, पीएलसी, डीसीएस, एफसीएस, ईएसडी, एसआईएस और औद्योगिक कंप्यूटर शामिल हैं।

पीआईडी नियंत्रकों का उपयोग आमतौर पर तापमान, दबाव, प्रवाह और स्तर जैसे निरंतर मापदंडों को विनियमित करने के लिए किया जाता है। पीएलसी आमतौर पर उपकरण प्रारंभ / रोक संचालन, अनुक्रम नियंत्रण,आपस में जुड़ा हुआ सुरक्षाडीसीएस बड़े पैमाने पर निरंतर उत्पादन इकाइयों की केंद्रीकृत निगरानी और वितरित नियंत्रण के लिए उपयुक्त हैं।एसआईएस और ईएसडी का उपयोग मुख्य रूप से सुरक्षा इंटरलॉकिंग और आपातकालीन बंद करने के लिए किया जाता हैउन्हें केवल मानक नियंत्रण प्रणालियों के रूप में नहीं माना जाना चाहिए।

चयन कारकों में नियंत्रित प्रक्रिया, I/O बिंदुओं की संख्या, नियंत्रण रणनीति, संचार प्रोटोकॉल, अतिरेक आवश्यकताएं, सुरक्षा अखंडता स्तर (SIL), अलार्म प्रबंधन,और दीर्घकालिक रखरखाव क्षमता.

विशेष माप यंत्र

विशेष माप यंत्रों का उपयोग मुख्य रूप से अद्वितीय मापदंडों का पता लगाने, उपकरण स्वास्थ्य की निगरानी करने और क्षेत्र कैलिब्रेशन करने के लिए किया जाता है। आम उदाहरणों में शाफ्ट कंपन मॉनिटर शामिल हैं,शाफ्ट विस्थापन मॉनिटर, टैकोमीटर, तौल उपकरण, मोटाई गेज, सिग्नल कैलिब्रेटर, लौ डिटेक्टर, ऑनलाइन नमी विश्लेषक, ऑनलाइन घनत्व मीटर और उपकरण की स्थिति की निगरानी उपकरण।

शाफ्ट कंपन, शाफ्ट विस्थापन और घूर्णन गति को मापने के लिए उपकरणों का उपयोग आमतौर पर घूर्णन उपकरण जैसे कि कंप्रेसर, भाप टरबाइन, प्रशंसक और पंप पर किया जाता है।साइलो में तौलने के साधनों का प्रयोग किया जाता हैपट्टियों, पाइपों और पात्रों की दीवारों की मोटाई के साथ-साथ कोटिंग मोटाई को मापने के लिए मोटाई मापकों का उपयोग किया जाता है।बायलरों में दहन संरक्षण के लिए आमतौर पर लौ डिटेक्टरों का उपयोग किया जाता है, हीटिंग फर्नेस और इनसिरेटर।

इन उपकरणों का चयन करने के लिए उपकरण के प्रकार, मापे जाने वाले पैरामीटर, स्थापना स्थान, प्रतिक्रिया गति, आउटपुट संकेत और सुरक्षा आवश्यकताओं जैसे कारकों पर विचार करना आवश्यक है।

VIII. साइट पर चयन और उपयोग के लिए प्रमुख बिंदु

स्वचालन उपकरणों का चयन करते समय केवल मॉडल संख्या और कीमत पर ध्यान केंद्रित नहीं किया जाना चाहिए।

सबसे पहले, मापने के लिए पैरामीटर की पहचान करें; फिर, माप सीमा, सटीकता, निर्माण सामग्री, स्थापना विधि, बिजली की आपूर्ति और आउटपुट संकेत निर्धारित करें।

यदि माध्यम संक्षारक है, तो गीले भागों को उपयुक्त सामग्री से बनाया जाना चाहिए। उच्च तापमान वाले माध्यमों के लिए, गर्मी अपव्यय, संघनक, इन्सुलेशन और थर्मोवेल पर विचार करें।यदि माध्यम क्रिस्टलीकरण या अवरुद्ध होने के लिए प्रवण है, या अशुद्धियों को शामिल करता है, डायफ्राम का उपयोग करने, शुद्धिकरण, फ्लशिंग, या नमूना पूर्व उपचार पर विचार करें। महत्वपूर्ण कंपन वाले क्षेत्रों में, ब्रैकेट को माउंट करने और स्थापना स्थान पर विचार करें।

एक बार जब उपकरण प्रयोग में लाया जाता है, तो नियमित रूप से शून्य बिंदु, स्पैन, वायरिंग, बिजली की आपूर्ति, ग्राउंडिंग, संचार, अलार्म आउटपुट और इंटरलॉक स्थिति की जांच करें।

साइट पर समस्या निवारण करते समय, इस अनुक्रम का पालन करेंः बिजली की आपूर्ति, फिर संकेत, फिर वायरिंग, फिर पैरामीटर सेटिंग्स, और अंत में सेंसर तत्व और प्रक्रिया की स्थिति की जांच करें।

सारांश

स्वचालन उपकरणों का वर्गीकरण याद रखना मुश्किल नहीं है, क्योंकि प्रत्येक प्रकार का एक विशिष्ट कार्य होता है।

उदाहरण के लिए, माप उपकरण डेटा एकत्र करते हैं; नियंत्रण उपकरण संकेत प्रसंस्करण को संभालते हैं; एक्ट्यूएटर क्षेत्र में भौतिक क्रियाएं करते हैं; प्रदर्शन और रिकॉर्डिंग उपकरण डेटा दिखाते हैं और सहेजते हैं;विनियमन और नियंत्रण उपकरण नियंत्रण और इंटरलॉक का प्रबंधन करते हैं; और विशेष माप यंत्र अद्वितीय मापदंडों का पता लगाते हैं।

जब आप वास्तव में साइट पर हों, तो किसी उपकरण को एक अलग उपकरण के रूप में न देखें। इसे पूरे नियंत्रण लूप के संदर्भ में देखें, और कई समस्याओं का निदान करना आसान हो जाएगा।