तकनीकी प्रक्रियाओं के स्वचालन के लिए उपकरण

एक प्रक्रिया स्वचालन उपकरण को एक जटिल के रूप में समझा जाता है तकनीकी उपकरण, दिए गए गतिज मापदंडों (प्रक्षेपवक्र और गति के नियम) के साथ मशीन के कार्यकारी (कामकाजी) अंगों की गति प्रदान करना। सामान्य स्थिति में, यह कार्य एक नियंत्रण प्रणाली (सीएस) और कार्यशील निकाय के एक ड्राइव के माध्यम से हल किया जाता है। हालांकि, पहली स्वचालित मशीनों में, ड्राइव और नियंत्रण प्रणाली को अलग-अलग मॉड्यूल में अलग करना असंभव था। ऐसी मशीन की संरचना का एक उदाहरण चित्र 1 में दिखाया गया है।

मशीन निम्नानुसार काम करती है। अतुल्यकालिक मोटरमुख्य संचरण तंत्र के माध्यम से कैंषफ़्ट को निरंतर घुमाव में चलाता है। इसके अलावा, आंदोलनों को संबंधित पुशर्स द्वारा ट्रांसमिशन तंत्र 1...5 के माध्यम से कार्यशील निकायों 1...5 तक प्रेषित किया जाता है। कैंषफ़्ट न केवल काम करने वाले निकायों को यांत्रिक ऊर्जा का हस्तांतरण प्रदान करता है, बल्कि एक कार्यक्रम वाहक भी है, जो बाद के समय के आंदोलन का समन्वय करता है। ऐसी संरचना वाली मशीन में, ड्राइव और नियंत्रण प्रणाली को एकल तंत्र में एकीकृत किया जाता है। उदाहरण के लिए, उपरोक्त संरचना चित्र 2 में दिखाए गए गतिज आरेख के अनुरूप हो सकती है।

सिद्धांत रूप में, एक ही उद्देश्य और संबंधित प्रदर्शन की एक समान मशीन हो सकती है ब्लॉक आरेखचित्र 3 में दिखाया गया है।

चित्र 3 में दिखाया गया ऑटोमेटन निम्नानुसार काम करता है। नियंत्रण प्रणाली 1...5 ड्राइव करने के लिए आदेश जारी करती है, जो कार्य निकायों 1...5 के स्थान में गति करती है। इस मामले में, नियंत्रण प्रणाली अंतरिक्ष और समय में प्रक्षेपवक्र का समन्वय करती है। यहां मशीन की मुख्य विशेषता स्पष्ट रूप से परिभाषित नियंत्रण प्रणाली और प्रत्येक कार्यशील निकाय के लिए ड्राइव की उपस्थिति है। सामान्य स्थिति में, automaton में सेंसर शामिल हो सकते हैं जो उचित आदेश उत्पन्न करने के लिए आवश्यक प्रासंगिक जानकारी के साथ नियंत्रण प्रणाली प्रदान करते हैं। सेंसर आमतौर पर काम करने वाले शरीर के सामने या उसके बाद (स्थिति सेंसर, एक्सेलेरोमीटर, कोणीय वेग के सेंसर, बल, दबाव, तापमान, आदि) स्थापित होते हैं। कभी-कभी सेंसर ड्राइव के अंदर स्थित होते हैं (चित्र 3 में, सूचना प्रसारण चैनल एक बिंदीदार रेखा द्वारा दिखाया गया है) और नियंत्रण प्रणाली प्रदान करते हैं अतिरिक्त जानकारी(वर्तमान मूल्य, सिलेंडर दबाव, वर्तमान के परिवर्तन की दर, आदि), जिसका उपयोग नियंत्रण की गुणवत्ता में सुधार के लिए किया जाता है। विशेष पाठ्यक्रमों में इस तरह के कनेक्शन पर अधिक विस्तार से विचार किया जाता है। संरचना (छवि 3) के अनुसार, विभिन्न प्रकार के ऑटोमेटा, एक दूसरे से मौलिक रूप से भिन्न, बनाए जा सकते हैं। उनके वर्गीकरण की मुख्य विशेषता एसयू का प्रकार है। सामान्य स्थिति में, संचालन के सिद्धांत के अनुसार नियंत्रण प्रणालियों का वर्गीकरण Fig.4 में दिखाया गया है।

साइकिल सिस्टम बंद या खुले हो सकते हैं। ऑटोमेटन, जिसकी संरचना और गतिज आरेख क्रमशः चित्र 1 और चित्र 2 में दिखाए गए हैं, में एक खुली नियंत्रण प्रणाली है। ऐसी मशीनों को अक्सर "यांत्रिक मूर्ख" कहा जाता है क्योंकि वे तब तक चलती हैं जब तक कैंषफ़्ट घूम रहा होता है। नियंत्रण प्रणाली तकनीकी प्रक्रिया के मापदंडों को नियंत्रित नहीं करती है, और व्यक्तिगत तंत्र के नियंत्रण के मामले में, मशीन उत्पादों का उत्पादन जारी रखती है, भले ही वह एक दोष हो। कभी-कभी उपकरण में फीडबैक के बिना एक या अधिक ड्राइव हो सकते हैं (चित्र 3 में ड्राइव 3 देखें)। चित्रा 5 एक खुली लूप नियंत्रण प्रणाली और अलग ड्राइव के साथ मशीन के गतिज आरेख को दर्शाता है। इस तरह की योजना के साथ एक ऑटोमेटन को केवल समय पर नियंत्रित किया जा सकता है (समय में काम करने वाले निकायों के आंदोलन की समन्वित शुरुआत सुनिश्चित करने के लिए) एक रिप्रोग्रामेबल कंट्रोलर, एक कैमशाफ्ट के साथ एक कमांड डिवाइस, किसी भी तत्व आधार (न्यूमोलेमेंट्स, रिले) पर लागू एक लॉजिक सर्किट का उपयोग करके। , microcircuits, आदि।) समय नियंत्रण का मुख्य नुकसान मशीन के चक्र मापदंडों का जबरन overestimation है और, परिणामस्वरूप, उत्पादकता में कमी है। दरअसल, समय नियंत्रण एल्गोरिदम बनाते समय, किसी को प्रतिक्रिया समय के संदर्भ में ड्राइव के संचालन की संभावित अस्थिरता को ध्यान में रखना होता है, जिसे नियंत्रित नहीं किया जाता है, नियंत्रण आदेशों की आपूर्ति के बीच समय अंतराल को कम करके। अन्यथा, काम करने वाले तत्वों की टक्कर हो सकती है, उदाहरण के लिए, एक सिलेंडर के स्ट्रोक समय में आकस्मिक वृद्धि और दूसरे सिलेंडर के स्ट्रोक समय में कमी के कारण।

ऐसे मामलों में जहां कार्य निकायों की प्रारंभिक और अंतिम स्थिति को नियंत्रित करना आवश्यक है (क्रम में, उदाहरण के लिए, उनके टकराव को बाहर करने के लिए), स्थिति प्रतिक्रिया के साथ चक्रीय नियंत्रण प्रणाली का उपयोग किया जाता है। चित्र 6 ऐसी नियंत्रण प्रणाली के साथ एक ऑटोमेटन का गतिज आरेख दिखाता है। कार्य निकायों के कार्यकलापों के सिंक्रनाइज़ेशन के लिए संदर्भ संकेत 1...5 स्थिति सेंसर 7...16 से आते हैं। अंजीर 1 और 2 में दिखाए गए संरचना और गतिज आरेख के साथ मशीन के विपरीत, इस मशीन का एक कम स्थिर चक्र है। पहले मामले में, सभी चक्र पैरामीटर (काम करने और निष्क्रिय समय) पूरी तरह से कैंषफ़्ट गति से निर्धारित होते हैं, और दूसरे में (चित्र 4 और 6) वे प्रत्येक सिलेंडर के प्रतिक्रिया समय पर निर्भर करते हैं (यह राज्य का एक कार्य है सिलेंडर और तकनीकी प्रक्रिया की विशेषता वाले वर्तमान पैरामीटर)। हालाँकि, यह योजना, चित्र 5 में दिखाई गई योजना की तुलना में, आपको नियंत्रण आदेश जारी करने के बीच अनावश्यक समय अंतराल को समाप्त करके मशीन की उत्पादकता बढ़ाने की अनुमति देती है।

उपरोक्त सभी गतिज योजनाएं चक्रीय नियंत्रण प्रणाली के अनुरूप हैं। मामले में जब ऑटोमेटन के कम से कम एक ड्राइव में स्थितीय, समोच्च या अनुकूली नियंत्रण होता है, तो इसे क्रमशः सीएस, स्थितीय, समोच्च या अनुकूली कहने की प्रथा है।

चित्रा 7 एक स्थिति नियंत्रण प्रणाली के साथ एक automaton के टर्नटेबल के गतिज आरेख का एक टुकड़ा दिखाता है। टर्नटेबल आरओ की ड्राइव एक इलेक्ट्रोमैग्नेट द्वारा की जाती है, जिसमें एक हाउसिंग 1 होता है, जिसमें वाइंडिंग 2 और मूवेबल आर्मेचर 3 स्थित होते हैं। टर्नटेबलआरओ. लीवर 8 स्प्रिंग 9 द्वारा स्थिर शरीर से जुड़ा है। पोटेंशियोमेट्रिक पोजिशन सेंसर 10 का चल तत्व आर्मेचर से कठोरता से जुड़ा है।

जब वोल्टेज को घुमावदार 2 पर लागू किया जाता है, तो आर्मेचर वसंत को संपीड़ित करता है और चुंबकीय सर्किट के अंतराल को कम करता है, आरओ को रोलर 7 और लिंकेज 8 से मिलकर एक रेक्टिलिनियर लिंकेज तंत्र के माध्यम से ले जाता है। स्प्रिंग 9 रोलर का एक जबरदस्त समापन प्रदान करता है और जुड़ाव। स्थिति संवेदक सीएस को आरओ के वर्तमान निर्देशांक के बारे में जानकारी प्रदान करता है।

एसयू आर्मेचर तक वाइंडिंग में करंट बढ़ाता है, और, परिणामस्वरूप, आरओ सख्ती से इससे जुड़ा होता है, पहुंच जाता है दिया गया निर्देशांक, जिसके बाद वसंत का बल विद्युत चुम्बकीय जोर के बल से संतुलित हो जाएगा। इस तरह के ड्राइव की नियंत्रण प्रणाली की संरचना, उदाहरण के लिए, चित्र 8 में दिखाए गए जैसा दिख सकती है।

एसयू निम्नानुसार काम करता है। प्रोग्राम रीडर कोऑर्डिनेट कन्वर्टर के इनपुट के लिए एक वेरिएबल x 0 व्यक्त किया जाता है, उदाहरण के लिए, बाइनरी कोड में और मोटर आर्मेचर के आवश्यक कोऑर्डिनेट के अनुरूप। निर्देशांक कन्वर्टर्स के आउटपुट से, जिनमें से एक सेंसर है प्रतिक्रिया, वोल्टेज यू और यू 0 तुलना डिवाइस को आपूर्ति की जाती है, जो एक त्रुटि संकेत डीयू उत्पन्न करता है, जो इसके इनपुट पर वोल्टेज में अंतर के समानुपाती होता है। त्रुटि संकेत पावर एम्पलीफायर के इनपुट को खिलाया जाता है, जो डीयू के संकेत और परिमाण के आधार पर, विद्युत चुम्बकीय घुमाव के लिए वर्तमान I को आउटपुट करता है। यदि त्रुटि मान शून्य हो जाता है, तो धारा उपयुक्त स्तर पर स्थिर हो जाती है। जैसे ही किसी कारण या किसी अन्य कारण से आउटपुट लिंक किसी दिए गए स्थान से विस्थापित हो जाता है, वर्तमान मूल्य इस तरह से बदलना शुरू हो जाता है कि वह अपनी मूल स्थिति में वापस आ जाए। इस प्रकार, यदि नियंत्रण प्रणाली क्रमिक रूप से ड्राइव को प्रोग्राम कैरियर पर रिकॉर्ड किए गए एम निर्देशांक का एक सीमित सेट प्रदान करती है, तो ड्राइव में एम पोजीशनिंग पॉइंट होंगे। चक्रीय नियंत्रण प्रणाली में आमतौर पर प्रत्येक समन्वय (प्रत्येक ड्राइव के लिए) के लिए दो स्थिति बिंदु होते हैं। पहले स्थितीय प्रणालियों में, निर्देशांक की संख्या पोटेंशियोमीटर की संख्या से सीमित थी, जिनमें से प्रत्येक एक विशिष्ट समन्वय को संग्रहीत करने के लिए कार्य करता था। आधुनिक नियंत्रक आपको बाइनरी कोड में लगभग असीमित संख्या में पोजिशनिंग पॉइंट सेट, स्टोर और आउटपुट करने की अनुमति देते हैं।

चित्र 8 एक समोच्च नियंत्रण प्रणाली के साथ एक विशिष्ट इलेक्ट्रोमैकेनिकल ड्राइव का गतिज आरेख दिखाता है। इस तरह के ड्राइव का व्यापक रूप से संख्यात्मक नियंत्रण वाले मशीन टूल्स में उपयोग किया जाता है। टैकोजेनरेटर (कोणीय वेग सेंसर) 6 और इंडक्टोसिन (रैखिक विस्थापन सेंसर) 7 का उपयोग फीडबैक सेंसर के रूप में किया जाता है। जाहिर है, अंजीर में दिखाया गया तंत्र। 8, ड्राइव कर सकते हैं स्थितीय प्रणाली(चित्र 7 देखें)।

इस प्रकार, गतिज योजना के अनुसार, समोच्च और स्थिति नियंत्रण प्रणालियों के बीच अंतर करना असंभव है। तथ्य यह है कि समोच्च नियंत्रण प्रणाली में, प्रोग्रामिंग डिवाइस निर्देशांक के एक सेट को याद और आउटपुट नहीं करता है, लेकिन निरंतर कार्य. इस प्रकार, समोच्च प्रणाली अनिवार्य रूप से एक स्थिति प्रणाली है जिसमें अनंत संख्या में स्थिति बिंदु होते हैं और आरओ के एक बिंदु से दूसरे बिंदु पर नियंत्रित संक्रमण समय होता है। स्थितीय और समोच्च नियंत्रण प्रणालियों में अनुकूलन का एक तत्व होता है, अर्थात्। वे आरओ की प्रगति सुनिश्चित कर सकते हैं दिया गया बिंदुया किसी दिए गए कानून के अनुसार इसके आंदोलन की ओर से विभिन्न प्रतिक्रियाओं के साथ वातावरण.

हालांकि, व्यवहार में, अनुकूली नियंत्रण प्रणाली को ऐसी प्रणाली माना जाता है, जो पर्यावरण की वर्तमान प्रतिक्रिया के आधार पर मशीन के एल्गोरिदम को बदल सकती है।

व्यवहार में, एक स्वचालित मशीन या एक स्वचालित लाइन को डिजाइन करते समय, प्रारंभिक डिजाइन के चरण में तंत्र और नियंत्रण प्रणाली के ड्राइव को चुनना अत्यंत महत्वपूर्ण है। यह कार्य बहुमाध्यम है। आमतौर पर, ड्राइव और कंट्रोल सिस्टम का चुनाव निम्नलिखित मानदंडों के अनुसार किया जाता है:

एन लागत;

एन विश्वसनीयता;

एन रखरखाव;

n रचनात्मक और तकनीकी निरंतरता;

n आग और विस्फोट सुरक्षा;

एन ऑपरेटिंग शोर स्तर;

n विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप का प्रतिरोध (एसयू को संदर्भित करता है);

n कठोर विकिरण का प्रतिरोध (SU को संदर्भित करता है);

n वजन और आकार विशेषताओं।

सभी ड्राइव और नियंत्रण प्रणालियों को उपयोग की जाने वाली ऊर्जा के प्रकार के अनुसार वर्गीकृत किया जा सकता है। आधुनिक तकनीकी मशीनों के ड्राइव आमतौर पर उपयोग करते हैं: विद्युत ऊर्जा(इलेक्ट्रोमैकेनिकल ड्राइव), ऊर्जा संपीड़ित हवा(वायवीय ड्राइव), द्रव प्रवाह ऊर्जा (हाइड्रोलिक ड्राइव), दुर्लभ ऊर्जा (वैक्यूम ड्राइव), आंतरिक दहन इंजन के साथ ड्राइव। कभी-कभी मशीनों में संयुक्त ड्राइव का उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए: इलेक्ट्रो-वायवीय, न्यूमो-हाइड्रोलिक, इलेक्ट्रो-हाइड्रोलिक, आदि। संक्षिप्त तुलनात्मक विशेषताएंड्राइव मोटर्स को तालिका 1 में दिखाया गया है। इसके अलावा, ड्राइव चुनते समय, ट्रांसमिशन तंत्र और इसकी विशेषताओं को ध्यान में रखा जाना चाहिए। तो, इंजन ही सस्ता हो सकता है, लेकिन ट्रांसमिशन तंत्र महंगा है, इंजन की विश्वसनीयता महान हो सकती है, और ट्रांसमिशन तंत्र की विश्वसनीयता छोटी है, और इसी तरह।

ड्राइव के प्रकार को चुनने का सबसे महत्वपूर्ण पहलू निरंतरता है। इसलिए, उदाहरण के लिए, यदि एक नई डिज़ाइन की गई मशीन में कम से कम एक ड्राइव हाइड्रोलिक है, तो यह अन्य काम करने वाले निकायों के लिए हाइड्रोलिक्स का उपयोग करने की संभावना पर विचार करने योग्य है। यदि हाइड्रोलिक्स का पहली बार उपयोग किया जाता है, तो यह याद रखना चाहिए कि वजन और आकार के मापदंडों के मामले में इसे बहुत महंगे और बड़े हाइड्रोलिक स्टेशन के उपकरण के बगल में स्थापना की आवश्यकता होगी। न्यूमेटिक्स के लिए भी यही सच है। कभी-कभी एक मशीन में एक वायवीय ड्राइव के लिए एक वायवीय लाइन बिछाने या यहां तक ​​​​कि एक कंप्रेसर खरीदने के लिए अनुचित है। एक नियम के रूप में, उपकरण डिजाइन करते समय, आपको उसी प्रकार के ड्राइव का उपयोग करने का प्रयास करना चाहिए। इस मामले में, उपरोक्त के अलावा, यह काफी सरल है रखरखावऔर मरम्मत। गहरी तुलना विभिन्न प्रकार केविशेष विषयों का अध्ययन करने के बाद ही ड्राइव और नियंत्रण प्रणाली का उत्पादन किया जा सकता है।

आत्म-नियंत्रण के लिए प्रश्न

1. उत्पादन के संबंध में एक प्रक्रिया स्वचालन उपकरण को क्या कहा जाता है?

2. एक स्वचालित उत्पादन मशीन के मुख्य घटकों की सूची बनाएं।

3. पहले चक्र ऑटोमेटा में प्रोग्राम कैरियर के रूप में क्या कार्य करता था?

4. स्वचालित उत्पादन मशीनों का विकास क्या है?

5. प्रक्रिया उपकरण में प्रयुक्त नियंत्रण प्रणालियों के प्रकारों की सूची बनाएं।

6. बंद और खुला एसयू क्या है?

7. चक्रीय एसयू की मुख्य विशेषताएं क्या हैं?

8. स्थितीय और समोच्च नियंत्रण प्रणालियों में क्या अंतर है?

9. क्या एसएस को अनुकूली कहा जाता है?

10. मशीन ड्राइव के मुख्य तत्व क्या हैं?

11. मशीन ड्राइव को किस आधार पर वर्गीकृत किया जाता है?

12. तकनीकी मशीनों में उपयोग किए जाने वाले मुख्य प्रकार के ड्राइव की सूची बनाएं।

13. ड्राइव और कंट्रोल सिस्टम की तुलना करने के लिए मानदंड सूचीबद्ध करें।

14. बंद चक्रीय ड्राइव का एक उदाहरण दें।

तकनीकी प्रक्रियाओं का स्वचालन कम करना या समाप्त करना है शारीरिक श्रम, स्थापना, क्लैंपिंग और भागों को हटाने, मशीन नियंत्रण और आयामी नियंत्रण पर खर्च किया गया।
स्वचालन निम्नलिखित क्षेत्रों में किया जाता है:
ए) व्यक्तिगत मशीनों और इकाइयों का स्वचालन, जो नव निर्मित उपकरणों के डिजाइन और ऑपरेटिंग एक के आधुनिकीकरण दोनों में किया जाता है;
बी) किसी विशेष भाग या उत्पाद के निर्माण के लिए स्वचालित लाइनों का निर्माण;
ग) बड़ी मात्रा में उत्पादित उत्पादों के उत्पादन के लिए स्वचालित कार्यशालाओं और उद्यमों का संगठन।
अलग-अलग मशीनों का स्वचालन ऑपरेशन के निष्पादन में कार्यकर्ता की भागीदारी की एक अलग डिग्री प्रदान करता है। अर्ध-स्वचालित चक्र वाले मशीन टूल्स बनाए जा रहे हैं, जिसके संचालन के दौरान कार्यकर्ता का कार्य वर्कपीस को स्थापित करना, मशीन को चालू करना और मशीनी भाग को निकालना है। एक उदाहरण मल्टी-कटिंग और गियर-कटिंग लैट्स और स्वचालित चक्र वाली मशीनें हैं, जो ऐसे उपकरणों से लैस हैं जो कार्यकर्ता की भागीदारी के बिना मशीन के संचालन को सुनिश्चित करते हैं; बुर्ज खराद; पिस्टन के छल्ले आदि की अंतिम सतहों को पीसने के लिए मशीनें।

स्वचालित करने का सबसे सरल तरीका मशीनों को अनुदैर्ध्य और अनुप्रस्थ स्टॉप, अंगों, संदर्भ शासकों, स्वचालित सीमा स्विच और स्विच से लैस करना है, स्वचालित उपकरणसंपादन के लिए पीसने का चक्का, हाइड्रोलिक या वायवीय क्लैंप, लोडिंग डिवाइस, स्वचालित नियंत्रण, आदि।
बड़े पैमाने पर भागों के प्रसंस्करण के लिए उत्पादन लाइनें स्वचालन की अलग-अलग डिग्री वाले उपकरणों का उपयोग करके बनाई जाती हैं। मशीन टूल्स को स्वचालित परिवहन और लोडिंग सुविधाओं से लैस करके मौजूदा उपकरणों के आधार पर स्वचालित उत्पादन लाइनें बनाई जा सकती हैं। हालांकि, मशीन टूल्स पर संसाधित जटिल भागों का उत्पादन करते समय अलग - अलग प्रकार, मौजूदा मशीनों के आधार पर एक स्वचालित लाइन का संगठन महंगा और कठिन हो सकता है। इसलिए, अधिकांश स्वचालित लाइनें समुच्चय से पूरी होती हैं, विशेष उद्देश्यऔर सार्वभौमिक मशीनें, जिनमें से डिजाइन में उन्हें स्वचालित लाइनों में शामिल करने की संभावना शामिल है।
स्वचालित लाइनों में, ऑपरेटर आमतौर पर पहले ऑपरेशन (भाग की स्थापना) और अंतिम ऑपरेशन (भाग को हटाने) पर काम करते हैं। शेष कार्यकर्ता-समायोजक-मशीन को समायोजित करने, उपकरण बदलने और उत्पन्न होने वाली समस्याओं का निवारण करने में व्यस्त हैं।

स्वचालित लाइनों का लाभ श्रम लागत में कमी, उच्च उत्पादकता, उत्पादों की कम लागत, उत्पादन चक्र में कमी, बैकलॉग की मात्रा और उत्पादन स्थान की आवश्यकता में कमी है।
मोटर वाहन और ट्रैक्टर उद्योगों में, कृषि मशीनरी, बॉल बेयरिंग, धातु उत्पादन केवल के लिए स्वचालित लाइनों का तेजी से उपयोग किया जाता है मशीनिंगभागों, लेकिन रिक्त स्थान के उत्पादन, भागों की ठंड मुद्रांकन और इकाइयों की विधानसभा के लिए भी। स्वचालित मशीन लाइनों पर प्रसंस्करण भागों के लिए तकनीकी प्रक्रियाओं का डिज़ाइन सुविधाओं को ध्यान में रखते हुए किया जाना चाहिए स्वचालित रखरखावमशीन टूल्स। लाइन को सरल बनाने और इसे और अधिक विश्वसनीय बनाने का प्रयास करना आवश्यक है; अच्छा निष्कासनचिप्स, मरम्मत और समायोजन के लिए इकाइयों की पहुंच। पर बड़ी संख्या मेंसंचालन, लाइन को कई भागों में विभाजित करने की सलाह दी जाती है, उनमें सजातीय संचालन (मिलिंग, ड्रिलिंग, बोरिंग, आदि) को मिलाकर।
महान स्थानतकनीकी प्रक्रियाओं के स्वचालन में प्रोग्राम नियंत्रण के साथ मशीन टूल्स, इकाइयों और लाइनों की शुरूआत है। स्वचालित और अर्ध-स्वचालित खराद पर प्रोग्राम नियंत्रण का सबसे सरल तरीका कैम के साथ कैमशाफ्ट का उपयोग करके मशीन के सभी आंदोलनों को नियंत्रित करना है। कैंषफ़्ट और कैम की सेटिंग मशीन के कार्यक्रम को निर्धारित करती है।

कॉपी-मिलिंग, हाइड्रो- और इलेक्ट्रो-कॉपी खराद पर, कैलीपर की आवाजाही का कार्यक्रम कॉपियर द्वारा निर्धारित किया जाता है। मशीन टूल्स का उत्पादन किया जाता है जिसमें कामकाजी निकायों को स्थानांतरित करने का कार्यक्रम एक छिद्रित कार्ड के रूप में तैयार किया जाता है और पाठक में प्रवेश किया जाता है। यह डिवाइस एक इलेक्ट्रॉनिक डिवाइस के माध्यम से एक्चुएटर्स को कमांड ट्रांसमिट करता है जिसमें मशीन के कुछ मैकेनिज्म शामिल होते हैं। मशीन टूल्स में एक समान डिवाइस होता है, जिसमें प्रोग्राम को मैग्नेटिक टेप पर रिकॉर्ड किया जाता है। ऐसी मशीनों पर काम करने वाले निकायों के आंदोलनों के कार्यक्रम की रिकॉर्डिंग एक उच्च योग्य कार्यकर्ता द्वारा पहले भाग के प्रसंस्करण के दौरान की जा सकती है; कार्यक्रम को पाठक द्वारा असीमित बार चलाया जाता है।

कई मशीनों से स्वचालित लाइनें सीएनसी मशीनों के रूप में भी काम करती हैं। इन लाइनों का कार्यक्रम सीमा स्विच, विद्युत, हाइड्रोलिक और वायवीय रिले और अन्य उपकरणों की प्रणाली को स्थापित करके निर्धारित किया जाता है। मशीन टूल्स और स्वचालित लाइनें लोकप्रियता प्राप्त कर रही हैं, जिसमें किसी दिए गए प्रोग्राम के अनुसार काम करने वाली मशीनों की गणना करके काम करने वाले निकायों का नियंत्रण किया जाता है।
प्रोग्राम नियंत्रण के साथ मशीन टूल्स प्रसंस्करण प्रक्रिया का स्वचालन प्रदान करते हैं, प्रसंस्करण समय को कम करते हैं, श्रम उत्पादकता में वृद्धि करते हैं। पंच कार्ड या चुंबकीय टेप के साथ काम करने वाले प्रोग्राम कंट्रोल वाली मशीनों को बदलने में अधिक समय की आवश्यकता नहीं होती है। यह आपको छोटे बैचों में उत्पादित भागों की निर्माण प्रक्रियाओं को स्वचालित करने की अनुमति देता है।

लेख की सामग्री साहित्यिक स्रोत "आंतरिक दहन इंजन के उत्पादन के लिए प्रौद्योगिकी" एम एल यागुदीन के आधार पर लिखी गई है

स्वचालन को व्यापक रूप से अपनाना सबसे अधिक है प्रभावशाली तरीकाश्रम उत्पादकता में वृद्धि।

कई सुविधाओं में, सही तकनीकी प्रक्रिया को व्यवस्थित करने के लिए, विभिन्न भौतिक मापदंडों के निर्धारित मूल्यों को लंबे समय तक बनाए रखना या एक निश्चित कानून के अनुसार उन्हें समय के साथ बदलना आवश्यक है। विभिन्न के कारण बाहरी प्रभावप्रति वस्तु, ये पैरामीटर निर्दिष्ट लोगों से विचलित होते हैं। ऑपरेटर या ड्राइवर को वस्तु को इस तरह से प्रभावित करना चाहिए कि समायोज्य मापदंडों का मान अनुमेय सीमा से आगे न जाए, अर्थात वस्तु को नियंत्रित करें। ऑपरेटर के अलग-अलग कार्य विभिन्न स्वचालित उपकरणों द्वारा किए जा सकते हैं। वस्तु पर उनका प्रभाव एक व्यक्ति के आदेश पर किया जाता है जो मापदंडों की स्थिति की निगरानी करता है। इस तरह के नियंत्रण को स्वचालित कहा जाता है। किसी व्यक्ति को नियंत्रण प्रक्रिया से पूरी तरह से बाहर करने के लिए, सिस्टम को बंद करना होगा: उपकरणों को नियंत्रित पैरामीटर के विचलन की निगरानी करनी चाहिए और तदनुसार, वस्तु को नियंत्रित करने के लिए एक आदेश देना चाहिए। ऐसी बंद नियंत्रण प्रणाली को स्वचालित नियंत्रण प्रणाली (ACS) कहा जाता है।

पहला प्रोटोजोआ स्वचालित प्रणालीतरल स्तर, भाप के दबाव, रोटेशन की गति के निर्धारित मूल्यों को बनाए रखने के लिए विनियमन XVIII सदी के उत्तरार्ध में दिखाई दिया। भाप इंजन के विकास के साथ। पहले स्वचालित नियामकों का निर्माण सहज था और व्यक्तिगत आविष्कारकों की योग्यता थी। के लिये आगामी विकाशस्वचालन उपकरण को स्वचालित नियामकों की गणना के लिए विधियों की आवश्यकता होती है। पहले से ही XIX सदी के उत्तरार्ध में। गणितीय विधियों पर आधारित स्वचालित नियंत्रण का एक सुसंगत सिद्धांत बनाया गया था। डी.के. मैक्सवेल "ऑन रेगुलेटर्स" (1866) और आई.ए. Vyshnegradsky "नियामकों के सामान्य सिद्धांत पर" (1876), "नियामकों पर" प्रत्यक्ष कार्रवाई"(1876) नियामकों और विनियमन की वस्तु को पहली बार एकल माना जाता है गतिशील प्रणाली. स्वचालित नियंत्रण का सिद्धांत लगातार विस्तार और गहरा कर रहा है।

स्वचालन के विकास का वर्तमान चरण कार्यों की एक महत्वपूर्ण जटिलता की विशेषता है स्वत: नियंत्रण: समायोज्य मापदंडों की संख्या और विनियमन की वस्तुओं के संबंध में वृद्धि; विनियमन की आवश्यक सटीकता में वृद्धि, उनकी गति; रिमोट कंट्रोल बढ़ाना, आदि। इन कार्यों को केवल आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक तकनीक, माइक्रोप्रोसेसरों और सार्वभौमिक कंप्यूटरों के व्यापक परिचय के आधार पर हल किया जा सकता है।

प्रशीतन संयंत्रों में स्वचालन का व्यापक परिचय केवल 20 वीं शताब्दी में शुरू हुआ, लेकिन पहले से ही 60 के दशक में बड़े पूरी तरह से स्वचालित संयंत्र बनाए गए थे।

विभिन्न का प्रबंधन करने के लिए तकनीकी प्रक्रियाएंदी गई सीमाओं के भीतर बनाए रखना आवश्यक है, और कभी-कभी एक निश्चित कानून के अनुसार, एक या कई भौतिक मात्राओं के मूल्य को एक साथ बदलना आवश्यक है। उसी समय, यह सुनिश्चित करना आवश्यक है कि खतरनाक ऑपरेटिंग मोड न हों।

एक उपकरण जिसमें एक प्रक्रिया होती है जिसके लिए निरंतर विनियमन की आवश्यकता होती है, एक नियंत्रित वस्तु कहलाती है, या छोटी वस्तु (चित्र 1 ए) कहलाती है।

एक भौतिक मात्रा, जिसका मान निश्चित सीमा से आगे नहीं जाना चाहिए, एक नियंत्रित या नियंत्रित पैरामीटर कहलाता है और इसे अक्षर X द्वारा दर्शाया जाता है। यह तापमान t, दबाव p, तरल स्तर H, हो सकता है। सापेक्षिक आर्द्रता? आदि। नियंत्रित पैरामीटर का प्रारंभिक (सेट) मान X 0 द्वारा दर्शाया जाएगा। वस्तु पर बाहरी प्रभावों के परिणामस्वरूप, X का वास्तविक मान निर्दिष्ट X 0 से विचलित हो सकता है। नियंत्रित पैरामीटर के अपने प्रारंभिक मान से विचलन की मात्रा को बेमेल कहा जाता है:

वस्तु पर बाहरी प्रभाव, जो ऑपरेटर पर निर्भर नहीं करता है और बेमेल को बढ़ाता है, को लोड कहा जाता है और इसे Mn (या QH - जब थर्मल लोड की बात आती है) से दर्शाया जाता है।

बेमेल को कम करने के लिए, भार के विपरीत वस्तु पर प्रभाव डालना आवश्यक है। वस्तु पर संगठित प्रभाव, जो बेमेल को कम करता है, को नियामक प्रभाव कहा जाता है - एम पी (या क्यू पी - थर्मल एक्सपोजर के साथ)।

पैरामीटर एक्स (विशेष रूप से, एक्स 0) का मान स्थिर रहता है जब नियंत्रण इनपुट लोड के बराबर होता है:

एक्स \u003d केवल तभी जब एम पी \u003d एम एन।

यह विनियमन का मूल कानून है (मैनुअल और स्वचालित दोनों)। धनात्मक बेमेल को कम करने के लिए यह आवश्यक है कि M p का निरपेक्ष मान M n से अधिक हो। और इसके विपरीत, जब एम पी<М н рассогласование увеличивается.

स्वचालित सिस्टम. मैनुअल नियंत्रण के साथ, नियंत्रण क्रिया को बदलने के लिए, ड्राइवर को कभी-कभी कई ऑपरेशन करने पड़ते हैं (वाल्व खोलना या बंद करना, पंप शुरू करना, कम्प्रेसर, उनके प्रदर्शन को बदलना, आदि)। यदि ये ऑपरेशन किसी व्यक्ति के आदेश पर स्वचालित उपकरणों द्वारा किए जाते हैं (उदाहरण के लिए, "स्टार्ट" बटन दबाकर), तो ऑपरेशन की इस विधि को स्वचालित नियंत्रण कहा जाता है। इस तरह के नियंत्रण की एक जटिल योजना अंजीर में दिखाई गई है। 1 बी, तत्व 1, 2, 3 और 4 एक भौतिक पैरामीटर को दूसरे में बदलते हैं, जो अगले तत्व में स्थानांतरित करने के लिए अधिक सुविधाजनक है। तीर प्रभाव की दिशा दिखाते हैं। स्वत: नियंत्रण एक्स नियंत्रण का इनपुट संकेत एक बटन दबाकर, रिओस्तात हैंडल को स्थानांतरित करना आदि हो सकता है। प्रेषित सिग्नल की शक्ति बढ़ाने के लिए, व्यक्तिगत तत्वों को अतिरिक्त ऊर्जा ई की आपूर्ति की जा सकती है।

ऑब्जेक्ट को नियंत्रित करने के लिए, ड्राइवर (ऑपरेटर) को ऑब्जेक्ट से लगातार जानकारी प्राप्त करने की आवश्यकता होती है, अर्थात, नियंत्रित करने के लिए: एडजस्टेबल पैरामीटर X के मान को मापें और बेमेल की मात्रा की गणना करें? X। इस प्रक्रिया को स्वचालित (स्वचालित नियंत्रण) भी किया जा सकता है, यानी, ऐसे उपकरण स्थापित करें जो दिखाएंगे, ?X का मान रिकॉर्ड करेंगे या संकेत देंगे जब ?X स्वीकार्य सीमा से आगे निकल जाएगा।

वस्तु से प्राप्त जानकारी (श्रृंखला 5--7) को प्रतिक्रिया कहा जाता है, और स्वचालित नियंत्रण को प्रत्यक्ष संचार कहा जाता है।

स्वचालित नियंत्रण और स्वचालित नियंत्रण के साथ, ऑपरेटर को केवल उपकरणों को देखने और एक बटन दबाने की आवश्यकता होती है। क्या ऑपरेटर के बिना पूरी तरह से करने के लिए इस प्रक्रिया को स्वचालित करना संभव है? यह पता चला है कि नियंत्रण प्रक्रिया पूरी तरह से स्वचालित होने के लिए स्वचालित नियंत्रण आउटपुट सिग्नल Xk को स्वचालित नियंत्रण इनपुट (तत्व 1 के लिए) पर लागू करने के लिए पर्याप्त है। जब यह तत्व 1 सिग्नल X की तुलना किसी दिए गए X 3 से करता है। बेमेल जितना अधिक होगा? X, X से --X 3 का अंतर उतना ही अधिक होगा, और तदनुसार M p का नियामक प्रभाव बढ़ता है।

एक बंद क्रिया श्रृंखला के साथ स्वचालित नियंत्रण प्रणाली, जिसमें बेमेल के आधार पर नियंत्रण क्रिया उत्पन्न होती है, स्वचालित नियंत्रण प्रणाली (ACS) कहलाती है।

सर्किट बंद होने पर स्वचालित नियंत्रण (1--4) और नियंत्रण (5--7) के तत्व एक स्वचालित नियामक बनाते हैं। इस प्रकार, स्वचालित नियंत्रण प्रणाली में एक वस्तु और एक स्वचालित नियंत्रक (चित्र। 1c) होता है। एक स्वचालित नियंत्रक (या बस एक नियंत्रक) एक ऐसा उपकरण है जो एक बेमेल को मानता है और किसी वस्तु पर इस तरह से कार्य करता है कि इस बेमेल को कम किया जा सके।

वस्तु पर प्रभाव के उद्देश्य के अनुसार, निम्नलिखित नियंत्रण प्रणालियों को प्रतिष्ठित किया जाता है:

ए) स्थिरीकरण

बी) सॉफ्टवेयर,

ग) देख रहा है

डी) अनुकूलन।

स्थिरीकरण प्रणाली नियंत्रित पैरामीटर के मान को स्थिर (निर्दिष्ट सीमा के भीतर) बनाए रखती है। उनकी सेटिंग स्थिर है।

सॉफ्टवेयर सिस्टमनियंत्रण में एक सेटिंग होती है जो किसी दिए गए कार्यक्रम के अनुसार समय के साथ बदलती है।

पर ट्रैकिंग सिस्टमकिसी बाहरी कारक के आधार पर सेटिंग लगातार बदलती रहती है। उदाहरण के लिए, एयर कंडीशनिंग प्रतिष्ठानों में, ठंडे दिनों की तुलना में गर्म दिनों में उच्च कमरे के तापमान को बनाए रखना अधिक फायदेमंद होता है। इसलिए, बाहरी तापमान के आधार पर सेटिंग को लगातार बदलना वांछनीय है।

पर अनुकूलन प्रणालीवस्तु और बाहरी वातावरण से नियंत्रक के पास आने वाली जानकारी को नियंत्रित पैरामीटर के सबसे लाभप्रद मूल्य को निर्धारित करने के लिए पूर्व-संसाधित किया जाता है। सेटिंग उसी के अनुसार बदलती है।

नियंत्रित पैरामीटर X 0 के सेट मान को बनाए रखने के लिए, स्वचालित नियंत्रण प्रणालियों के अलावा, कभी-कभी एक स्वचालित लोड ट्रैकिंग सिस्टम का उपयोग किया जाता है (चित्र 1, डी)। इस प्रणाली में, नियंत्रक लोड परिवर्तन को मानता है, न कि बेमेल, निरंतर समानता प्रदान करता है एम पी = एम एन। सैद्धांतिक रूप से, X 0 = const बिल्कुल प्रदान किया गया है। हालांकि, व्यवहार में, नियामक (हस्तक्षेप) के तत्वों पर विभिन्न बाहरी प्रभावों के कारण, समानता एम आर = एम एन का उल्लंघन किया जा सकता है। इस मामले में होने वाला बेमेल?X स्वचालित नियंत्रण प्रणाली की तुलना में बहुत बड़ा हो जाता है, क्योंकि लोड ट्रैकिंग सिस्टम में कोई प्रतिक्रिया नहीं होती है, अर्थात, यह बेमेल का जवाब नहीं देता है? X।

जटिल स्वचालित प्रणालियों (चित्र 1, ई) में, मुख्य सर्किट (प्रत्यक्ष और प्रतिक्रिया) के साथ, प्रत्यक्ष और प्रतिक्रिया के अतिरिक्त सर्किट हो सकते हैं। यदि अतिरिक्त श्रृंखला की दिशा मुख्य के साथ मेल खाती है, तो इसे एक सीधी रेखा (श्रृंखला 1 और 4) कहा जाता है; यदि प्रभावों की दिशाएँ मेल नहीं खाती हैं, तो अतिरिक्त प्रतिक्रिया होती है (सर्किट 2 और 3)। स्वचालित प्रणाली के इनपुट को प्रेरक शक्ति माना जाता है, आउटपुट समायोज्य पैरामीटर है।

निर्दिष्ट सीमाओं के भीतर मापदंडों के स्वत: रखरखाव के साथ, प्रतिष्ठानों को खतरनाक मोड से बचाने के लिए भी आवश्यक है, जो स्वचालित सुरक्षा प्रणालियों (एसीएस) द्वारा किया जाता है। वे निवारक या आपातकालीन हो सकते हैं।

निवारक सुरक्षा खतरनाक मोड की शुरुआत से पहले नियंत्रण उपकरणों या नियामक के अलग-अलग तत्वों पर कार्य करती है। उदाहरण के लिए, यदि कंडेनसर को पानी की आपूर्ति बाधित हो जाती है, तो दबाव में आपातकालीन वृद्धि की प्रतीक्षा किए बिना कंप्रेसर को बंद कर देना चाहिए।

आपातकालीन सुरक्षा समायोज्य पैरामीटर के विचलन को मानती है और जब इसका मान खतरनाक हो जाता है, तो सिस्टम नोड्स में से एक को बंद कर देता है ताकि बेमेल अब और न बढ़े। जब स्वचालित सुरक्षा चालू हो जाती है, तो स्वचालित नियंत्रण प्रणाली का सामान्य कामकाज बंद हो जाता है और नियंत्रित पैरामीटर आमतौर पर अनुमेय सीमा से परे चला जाता है। यदि, सुरक्षा सक्रियण के बाद, मॉनिटर किया गया पैरामीटर निर्दिष्ट क्षेत्र में वापस आ जाता है, तो स्वचालित नियंत्रण प्रणाली डिस्कनेक्ट किए गए नोड को फिर से चालू कर सकती है, और नियंत्रण प्रणाली सामान्य रूप से काम करना जारी रखती है (पुन: प्रयोज्य सुरक्षा)।

बड़ी सुविधाओं में, एक बार के एसएएस का अधिक बार उपयोग किया जाता है, अर्थात, नियंत्रित पैरामीटर के स्वीकार्य क्षेत्र में लौटने के बाद, सुरक्षा द्वारा अक्षम किए गए नोड्स अब चालू नहीं होते हैं।

SAZ को आमतौर पर एक अलार्म (सामान्य या विभेदित, यानी ऑपरेशन के कारण का संकेत) के साथ जोड़ा जाता है। स्वचालन के लाभ। स्वचालन के लाभों को प्रकट करने के लिए, आइए तुलना करें, उदाहरण के लिए, मैनुअल और स्वचालित नियंत्रण (छवि 2) के दौरान रेफ्रिजरेटिंग कक्ष में तापमान परिवर्तन के ग्राफ। मान लें कि कक्ष में आवश्यक तापमान 0 से 2°C के बीच है। जब तापमान 0 डिग्री सेल्सियस (बिंदु 1) तक पहुंच जाता है, तो चालक कंप्रेसर को रोक देता है। तापमान बढ़ना शुरू हो जाता है, और जब यह लगभग 2 डिग्री सेल्सियस तक बढ़ जाता है, तो चालक कंप्रेसर को फिर से चालू करता है (बिंदु 2)। ग्राफ से पता चलता है कि कंप्रेसर के असामयिक स्विचिंग या बंद होने के कारण, कक्ष में तापमान अनुमेय सीमा (अंक 3, 4, 5) से अधिक हो जाता है। बार-बार तापमान बढ़ने (खंड ए) के साथ, अनुमेय शेल्फ जीवन कम हो जाता है, खराब होने वाले उत्पादों की गुणवत्ता बिगड़ जाती है। कम तापमान (खंड बी) उत्पादों के संकोचन का कारण बनता है, और कभी-कभी उनके स्वाद को कम कर देता है; इसके अलावा, कंप्रेसर के अतिरिक्त संचालन से बिजली, ठंडा पानी बर्बाद होता है, और समय से पहले कंप्रेसर खराब हो जाता है।

स्वचालित विनियमन के साथ, तापमान स्विच चालू हो जाता है और कंप्रेसर को 0 और +2 डिग्री सेल्सियस पर बंद कर देता है।

सुरक्षा उपकरणों के मुख्य कार्य भी एक व्यक्ति की तुलना में अधिक मज़बूती से प्रदर्शन करते हैं। चालक को कंडेनसर में दबाव में तेजी से वृद्धि (पानी की आपूर्ति में रुकावट के कारण), तेल पंप में खराबी आदि की सूचना नहीं हो सकती है, जबकि उपकरण इन खराबी पर तुरंत प्रतिक्रिया करते हैं। सच है, कुछ मामलों में, ड्राइवर द्वारा समस्याओं पर ध्यान देने की अधिक संभावना होगी, वह एक दोषपूर्ण कंप्रेसर में एक दस्तक सुनेगा, वह एक स्थानीय अमोनिया रिसाव महसूस करेगा। फिर भी, ऑपरेटिंग अनुभव से पता चला है कि स्वचालित इंस्टॉलेशन अधिक मज़बूती से काम करते हैं।

इस प्रकार, स्वचालन निम्नलिखित मुख्य लाभ प्रदान करता है:

1) रखरखाव पर खर्च किया गया समय कम हो जाता है;

2) आवश्यक तकनीकी व्यवस्था को अधिक सटीक रूप से बनाए रखा जाता है;

3) परिचालन लागत कम हो जाती है (बिजली, पानी, मरम्मत, आदि के लिए);

4) प्रतिष्ठानों की विश्वसनीयता बढ़ाता है।

इन लाभों के बावजूद, स्वचालन केवल तभी संभव है जब यह आर्थिक रूप से उचित हो, अर्थात, स्वचालन से जुड़ी लागतों की भरपाई इसके कार्यान्वयन से होने वाली बचत से होती है। इसके अलावा, प्रक्रियाओं को स्वचालित करना आवश्यक है, जिनमें से सामान्य पाठ्यक्रम को मैनुअल नियंत्रण से सुनिश्चित नहीं किया जा सकता है: सटीक तकनीकी प्रक्रियाएं, हानिकारक या विस्फोटक वातावरण में काम करना।

सभी स्वचालन प्रक्रियाओं में, स्वचालित नियंत्रण सबसे बड़ा व्यावहारिक महत्व है। इसलिए, निम्नलिखित को मुख्य रूप से स्वचालित नियंत्रण प्रणाली माना जाता है, जो प्रशीतन संयंत्रों के स्वचालन के लिए आधार हैं।

साहित्य

1. खाद्य उत्पादन / एड की तकनीकी प्रक्रियाओं का स्वचालन। ईबी करपीना।

2. स्वचालित उपकरण, नियामक और नियंत्रण मशीनें: हैंडबुक / एड। बी डी कोशर्स्की।

3. पेट्रोव। I. K., Soloshchenko M. N., Tsarkov V. N. उपकरण और खाद्य उद्योग के लिए स्वचालन के साधन: एक पुस्तिका।

4. खाद्य उद्योग में तकनीकी प्रक्रियाओं का स्वचालन। सोकोलोव।

उत्पादन प्रक्रियाओं का स्वचालन वह मुख्य दिशा है जिसमें उत्पादन वर्तमान में दुनिया भर में आगे बढ़ रहा है। सब कुछ जो पहले स्वयं मनुष्य द्वारा किया जाता था, उसके कार्य, न केवल शारीरिक, बल्कि बौद्धिक भी, धीरे-धीरे प्रौद्योगिकी की ओर बढ़ रहे हैं, जो स्वयं तकनीकी चक्रों को निष्पादित करता है और उन पर नियंत्रण रखता है। यह अब आधुनिक तकनीकों का सामान्य पाठ्यक्रम है। कई उद्योगों में एक व्यक्ति की भूमिका पहले से ही एक स्वचालित नियंत्रक के लिए केवल एक नियंत्रक तक सिमट कर रह गई है।

सामान्य तौर पर, "प्रक्रिया नियंत्रण" की अवधारणा को प्रक्रिया को शुरू करने, रोकने के साथ-साथ आवश्यक दिशा में भौतिक मात्रा (प्रक्रिया संकेतक) को बनाए रखने या बदलने के लिए आवश्यक संचालन के एक सेट के रूप में समझा जाता है। व्यक्तिगत मशीनों, इकाइयों, उपकरणों, उपकरणों, मशीनों के परिसरों और उपकरणों को नियंत्रित करने की आवश्यकता होती है, जो तकनीकी प्रक्रियाओं को अंजाम देते हैं, स्वचालन में नियंत्रण वस्तुएं या नियंत्रित वस्तुएं कहलाती हैं। प्रबंधित वस्तुएं अपने उद्देश्य में बहुत विविध हैं।

तकनीकी प्रक्रियाओं का स्वचालन- इस नियंत्रण को प्रदान करने वाले विशेष उपकरणों के संचालन द्वारा तंत्र और मशीनों को नियंत्रित करने पर खर्च किए गए व्यक्ति के शारीरिक श्रम का प्रतिस्थापन (विभिन्न मापदंडों का विनियमन, मानव हस्तक्षेप के बिना किसी उत्पादकता और उत्पाद की गुणवत्ता प्राप्त करना)।

उत्पादन प्रक्रियाओं का स्वचालन कई बार श्रम उत्पादकता बढ़ाने, इसकी सुरक्षा, पर्यावरण मित्रता बढ़ाने, उत्पाद की गुणवत्ता में सुधार और मानव क्षमता सहित उत्पादन संसाधनों के अधिक तर्कसंगत उपयोग की अनुमति देता है।

कोई भी तकनीकी प्रक्रिया एक विशिष्ट उद्देश्य के लिए बनाई और की जाती है। अंतिम उत्पादों का निर्माण, या एक मध्यवर्ती परिणाम प्राप्त करने के लिए। तो स्वचालित उत्पादन का उद्देश्य छँटाई, परिवहन, पैकेजिंग उत्पादों हो सकता है। उत्पादन का स्वचालन पूर्ण, जटिल और आंशिक हो सकता है।

आंशिक स्वचालनतब होता है जब एक ऑपरेशन या एक अलग उत्पादन चक्र स्वचालित मोड में किया जाता है। इस मामले में, सीमित मानव भागीदारी की अनुमति है। अक्सर, आंशिक स्वचालन तब होता है जब प्रक्रिया बहुत तेज होती है, जिसमें व्यक्ति स्वयं पूरी तरह से भाग नहीं लेता है, जबकि विद्युत उपकरण द्वारा संचालित आदिम यांत्रिक उपकरण इसके साथ एक उत्कृष्ट कार्य करते हैं।

आंशिक स्वचालन, एक नियम के रूप में, मौजूदा उपकरणों पर उपयोग किया जाता है और इसके अतिरिक्त है। हालांकि, यह सबसे बड़ी दक्षता दिखाता है जब इसे शुरू में समग्र स्वचालन प्रणाली में शामिल किया जाता है - इसे तुरंत विकसित, निर्मित और इसके अभिन्न अंग के रूप में स्थापित किया जाता है।

एकीकृत स्वचालनएक अलग बड़े उत्पादन स्थल को कवर करना चाहिए, यह एक अलग कार्यशाला, बिजली संयंत्र हो सकता है। इस मामले में, सभी उत्पादन एकल इंटरकनेक्टेड स्वचालित परिसर के मोड में संचालित होते हैं। उत्पादन प्रक्रियाओं का जटिल स्वचालन हमेशा उचित नहीं होता है। इसका दायरा आधुनिक अत्यधिक विकसित उत्पादन है, जो अत्यंत उपयोग करता हैविश्वसनीय उपकरण।

मशीनों या इकाइयों में से किसी एक के टूटने से पूरा उत्पादन चक्र तुरंत बंद हो जाता है। इस तरह के उत्पादन में स्व-नियमन और स्व-संगठन होना चाहिए, जो पहले से बनाए गए कार्यक्रम के अनुसार किया जाता है। उसी समय, एक व्यक्ति केवल एक स्थायी नियंत्रक के रूप में उत्पादन प्रक्रिया में भाग लेता है, पूरे सिस्टम और उसके अलग-अलग हिस्सों की स्थिति की निगरानी करता है, स्टार्ट-अप के लिए उत्पादन में हस्तक्षेप करता है और आपातकालीन स्थितियों, या खतरे की स्थिति में ऐसी घटना।

उत्पादन प्रक्रियाओं के स्वचालन का उच्चतम स्तर - पूर्ण स्वचालन. इसके साथ, सिस्टम न केवल उत्पादन प्रक्रिया को पूरा करता है, बल्कि उस पर पूर्ण नियंत्रण भी करता है, जो स्वचालित नियंत्रण प्रणाली द्वारा किया जाता है। पूर्ण स्वचालन संचालन के निरंतर मोड के साथ स्थापित प्रक्रियाओं के साथ लागत प्रभावी, टिकाऊ उत्पादन में समझ में आता है।

आदर्श से सभी संभावित विचलन को पहले से ही देखा जाना चाहिए, और उनके खिलाफ सुरक्षा प्रणाली विकसित की जानी चाहिए। साथ ही, काम के लिए पूर्ण स्वचालन आवश्यक है जो मानव जीवन, स्वास्थ्य को खतरे में डाल सकता है, या उसके लिए दुर्गम स्थानों में किया जाता है - पानी के नीचे, आक्रामक वातावरण में, अंतरिक्ष में।

प्रत्येक प्रणाली में ऐसे घटक होते हैं जो विशिष्ट कार्य करते हैं। एक स्वचालित प्रणाली में, सेंसर रीडिंग लेते हैं और उन्हें सिस्टम नियंत्रण पर निर्णय लेने के लिए प्रेषित करते हैं, कमांड पहले से ही ड्राइव द्वारा निष्पादित किया जाता है।अक्सर, यह विद्युत उपकरण होता है, क्योंकि यह विद्युत प्रवाह की सहायता से आदेशों को निष्पादित करने के लिए अधिक उपयुक्त होता है।

स्वचालित नियंत्रण प्रणाली और स्वचालित को अलग करना आवश्यक है। पर स्वचालित नियंत्रण प्रणालीसेंसर ऑपरेटर को रिमोट कंट्रोल में रीडिंग भेजता है, और वह पहले से ही एक निर्णय ले चुका है, एक कमांड को कार्यकारी उपकरण तक पहुंचाता है। पर स्वचालित प्रणाली- सिग्नल का पहले से ही इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों द्वारा विश्लेषण किया जाता है, वे निर्णय लेने के बाद, निष्पादन उपकरणों को एक कमांड देते हैं।

नियंत्रक के रूप में, स्वचालित प्रणालियों में मानव भागीदारी अभी भी आवश्यक है। वह किसी भी समय प्रक्रिया में हस्तक्षेप करने, उसे ठीक करने या रोकने की क्षमता रखता है।

तो, तापमान संवेदक विफल हो सकता है और गलत रीडिंग दे सकता है। इस मामले में इलेक्ट्रॉनिक्स, बिना किसी सवाल के अपने डेटा को विश्वसनीय मानेंगे।

मानव मन इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की क्षमताओं से कई गुना बड़ा है, हालांकि प्रतिक्रिया की गति के मामले में यह उनसे कमतर है। ऑपरेटर यह पहचान सकता है कि सेंसर दोषपूर्ण है, जोखिमों का आकलन करें, और प्रक्रिया को बाधित किए बिना इसे बंद कर दें। साथ ही उसे पूरा यकीन होना चाहिए कि इससे दुर्घटना नहीं होगी। निर्णय लेने के लिए, उसे मशीनों के लिए दुर्गम अनुभव और अंतर्ज्ञान से मदद मिलती है।

यदि किसी पेशेवर द्वारा निर्णय लिया जाता है तो स्वचालित प्रणालियों में इस तरह का लक्षित हस्तक्षेप गंभीर जोखिम नहीं उठाता है। हालांकि, सभी स्वचालन को बंद करना और सिस्टम को मैनुअल कंट्रोल मोड में स्विच करना इस तथ्य के कारण गंभीर परिणामों से भरा है कि कोई व्यक्ति स्थिति में बदलाव का तुरंत जवाब नहीं दे सकता है।

एक उत्कृष्ट उदाहरण चेरनोबिल परमाणु ऊर्जा संयंत्र में दुर्घटना है, जो पिछली शताब्दी की सबसे बड़ी मानव निर्मित आपदा बन गई। यह स्वचालित मोड के बंद होने के कारण ठीक हुआ, जब दुर्घटनाओं को रोकने के लिए पहले से विकसित कार्यक्रम संयंत्र के रिएक्टर में स्थिति के विकास को प्रभावित नहीं कर सके।

उद्योग में व्यक्तिगत प्रक्रियाओं का स्वचालन उन्नीसवीं शताब्दी की शुरुआत में शुरू हुआ।स्टीम इंजन के लिए वाट के स्वचालित केन्द्रापसारक नियामक को वापस बुलाने के लिए यह पर्याप्त है। लेकिन केवल बिजली के औद्योगिक उपयोग की शुरुआत के साथ ही व्यक्तिगत प्रक्रियाओं का व्यापक स्वचालन संभव नहीं हुआ, बल्कि संपूर्ण तकनीकी चक्र। यह इस तथ्य के कारण है कि इससे पहले, ट्रांसमिशन और ड्राइव का उपयोग करके मशीन टूल्स को यांत्रिक बल प्रेषित किया गया था।

बिजली का केंद्रीकृत उत्पादन और उद्योग में इसका उपयोग, कुल मिलाकर, बीसवीं शताब्दी में ही शुरू हुआ - प्रथम विश्व युद्ध से पहले, जब प्रत्येक मशीन अपनी इलेक्ट्रिक मोटर से लैस थी। यह वह परिस्थिति थी जिसने मशीन पर न केवल उत्पादन प्रक्रिया को मशीनीकृत करना संभव बनाया, बल्कि इसके नियंत्रण को भी यंत्रीकृत किया। बनाने की दिशा में यह पहला कदम था स्वचालित मशीनें. जिसके पहले नमूने 1930 के दशक की शुरुआत में सामने आए थे। तब "स्वचालित उत्पादन" शब्द ही उत्पन्न हुआ।

रूस में, उस समय सोवियत संघ में, इस दिशा में पहला कदम पिछली सदी के 30 और 40 के दशक में उठाया गया था। पहली बार, असर भागों के उत्पादन में स्वचालित मशीनों का उपयोग किया गया था। इसके बाद ट्रैक्टर इंजन के लिए दुनिया का पहला पूरी तरह से स्वचालित पिस्टन का उत्पादन हुआ।

तकनीकी चक्रों को एक एकल स्वचालित प्रक्रिया में जोड़ा गया जो कच्चे माल की लोडिंग के साथ शुरू हुई और तैयार भागों की पैकेजिंग के साथ समाप्त हुई। यह उस समय के आधुनिक विद्युत उपकरणों के व्यापक उपयोग, विभिन्न रिले, रिमोट स्विच और, ज़ाहिर है, ड्राइव के कारण संभव हो गया।

और केवल पहले इलेक्ट्रॉनिक कंप्यूटरों की उपस्थिति ने स्वचालन के एक नए स्तर तक पहुंचना संभव बना दिया। अब तकनीकी प्रक्रिया को केवल व्यक्तिगत कार्यों का एक सेट माना जाना बंद हो गया है जिसे परिणाम प्राप्त करने के लिए एक निश्चित क्रम में किया जाना चाहिए। अब पूरी प्रक्रिया एक हो गई है।

वर्तमान में, स्वचालित नियंत्रण प्रणाली न केवल उत्पादन प्रक्रिया का नेतृत्व करती है, बल्कि इसे नियंत्रित भी करती है, आपातकालीन और आपातकालीन स्थितियों की घटना की निगरानी करती है।वे तकनीकी उपकरणों को शुरू और बंद करते हैं, ओवरलोड की निगरानी करते हैं, दुर्घटनाओं के मामले में अभ्यास करते हैं।

हाल ही में, स्वचालित नियंत्रण प्रणाली ने नए उत्पादों के उत्पादन के लिए उपकरणों का पुनर्निर्माण करना काफी आसान बना दिया है। यह पहले से ही एक पूरी प्रणाली है, जिसमें एक केंद्रीय कंप्यूटर से जुड़े अलग-अलग स्वचालित मल्टी-मोड सिस्टम शामिल हैं, जो उन्हें एक ही नेटवर्क में जोड़ता है और निष्पादन के लिए कार्य जारी करता है।

प्रत्येक सबसिस्टम अपने स्वयं के कार्यों को करने के लिए डिज़ाइन किए गए अपने स्वयं के सॉफ़्टवेयर के साथ एक अलग कंप्यूटर है। पहले से ही लचीला उत्पादन मॉड्यूल।उन्हें लचीला कहा जाता है क्योंकि उन्हें अन्य तकनीकी प्रक्रियाओं में पुन: कॉन्फ़िगर किया जा सकता है और इस प्रकार उत्पादन का विस्तार, इसे सत्यापित किया जा सकता है।

स्वचालित उत्पादन के शिखर हैं। स्वचालन ने ऊपर से नीचे तक उत्पादन में प्रवेश किया है। उत्पादन के लिए कच्चे माल की डिलीवरी के लिए स्वचालित परिवहन लाइन। स्वचालित प्रबंधन और डिजाइन। मानव अनुभव और बुद्धि का उपयोग केवल वहीं किया जाता है जहां इसे इलेक्ट्रॉनिक्स द्वारा प्रतिस्थापित नहीं किया जा सकता है।

प्रक्रिया स्वचालन- एक प्रणाली या प्रणालियों को लागू करने के लिए डिज़ाइन किए गए तरीकों और साधनों का एक सेट जो किसी व्यक्ति की प्रत्यक्ष भागीदारी के बिना तकनीकी प्रक्रिया के प्रबंधन की अनुमति देता है, या किसी व्यक्ति के लिए सबसे अधिक जिम्मेदार निर्णय लेने का अधिकार छोड़ देता है।

एक नियम के रूप में, तकनीकी प्रक्रिया के स्वचालन के परिणामस्वरूप, एक स्वचालित नियंत्रण प्रणाली बनाई जाती है।

तकनीकी प्रक्रियाओं के स्वचालन का आधार स्वीकृत नियंत्रण मानदंड (इष्टतम) के अनुसार सामग्री, ऊर्जा और सूचना प्रवाह का पुनर्वितरण है।

• आंशिक स्वचालन - व्यक्तिगत उपकरणों, मशीनों, तकनीकी संचालन का स्वचालन। यह तब किया जाता है जब किसी व्यक्ति के लिए उनकी जटिलता या क्षणभंगुरता के कारण प्रक्रियाओं का प्रबंधन व्यावहारिक रूप से दुर्गम होता है। नियम संचालन उपकरण के रूप में आंशिक रूप से स्वचालित। खाद्य उद्योग में स्थानीय स्वचालन का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

• एकीकृत स्वचालन - एक तकनीकी साइट, कार्यशाला या एकल, स्वचालित परिसर के रूप में कार्य करने वाले उद्यम के स्वचालन के लिए प्रदान करता है। उदाहरण के लिए, बिजली संयंत्र।

• पूर्ण स्वचालन स्वचालन का उच्चतम स्तर है, जिसमें सभी नियंत्रण और उत्पादन प्रबंधन कार्य (उद्यम स्तर पर) तकनीकी साधनों में स्थानांतरित किए जाते हैं। विकास के वर्तमान स्तर पर, पूर्ण स्वचालन का व्यावहारिक रूप से उपयोग नहीं किया जाता है, क्योंकि नियंत्रण कार्य व्यक्ति के पास रहता है। परमाणु ऊर्जा संयंत्रों को पूर्ण स्वचालन के करीब कहा जा सकता है।

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✪ भविष्य के विशेषज्ञ - तकनीकी प्रक्रियाओं और उत्पादन का स्वचालन

तकनीकी प्रक्रियाओं का स्वचालन

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उपशीर्षक

स्वचालन लक्ष्य

प्रक्रिया स्वचालन के मुख्य लक्ष्य हैं:

• सेवा कर्मियों की संख्या में कमी;
• उत्पादन की मात्रा में वृद्धि;
• उत्पादन प्रक्रिया की दक्षता में वृद्धि;
• उत्पाद की गुणवत्ता में सुधार;
• कच्चे माल की लागत को कम करना;
• उत्पादन की लय में वृद्धि;
• सुरक्षा में सुधार;
• पर्यावरण मित्रता बढ़ाना;
• अर्थव्यवस्था में वृद्धि।

स्वचालन कार्य और उनका समाधान

प्रक्रिया स्वचालन के निम्नलिखित कार्यों को हल करके लक्ष्य प्राप्त किए जाते हैं:

• विनियमन की गुणवत्ता में सुधार;
• उपकरणों की उपलब्धता में वृद्धि;
• प्रक्रिया ऑपरेटरों के श्रम एर्गोनॉमिक्स में सुधार;
• उत्पादन में प्रयुक्त सामग्री घटकों के बारे में जानकारी की विश्वसनीयता सुनिश्चित करना (कैटलॉग प्रबंधन सहित);
• तकनीकी प्रक्रिया और आपातकालीन स्थितियों के बारे में जानकारी का भंडारण।

तकनीकी प्रक्रिया के स्वचालन की समस्याओं का समाधान उपयोग करके किया जाता है:

• स्वचालन के आधुनिक तरीकों की शुरूआत;
• स्वचालन के आधुनिक साधनों की शुरूआत।

एकल उत्पादन प्रक्रिया के भीतर तकनीकी प्रक्रियाओं का स्वचालन आपको उत्पादन प्रबंधन प्रणालियों और उद्यम प्रबंधन प्रणालियों के कार्यान्वयन के लिए आधार को व्यवस्थित करने की अनुमति देता है।

दृष्टिकोण में अंतर के कारण, निम्नलिखित तकनीकी प्रक्रियाओं का स्वचालन प्रतिष्ठित है:

• सतत तकनीकी प्रक्रियाओं का स्वचालन (प्रक्रिया स्वचालन);
• असतत तकनीकी प्रक्रियाओं का स्वचालन (कारखाना स्वचालन);
• हाइब्रिड तकनीकी प्रक्रियाओं का स्वचालन (हाइब्रिड ऑटोमेशन)।

टिप्पणियाँ

उत्पादन का स्वचालन डिजाइन और नियंत्रण मशीनों में विश्वसनीय, अपेक्षाकृत सरल की उपलब्धता को निर्धारित करता है। तंत्र और उपकरण।

साहित्य

एल। आई। सेलेव्त्सोव, तकनीकी प्रक्रियाओं का स्वचालन। पाठ्यपुस्तक: प्रकाशन केंद्र "अकादमी"

वी यू शीशमरेव, स्वचालन। पाठ्यपुस्तक: प्रकाशन केंद्र "अकादमी"