वितरित कोटा पद्धति

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वितरित नियंत्रण प्रणाली (डीसीएस) एक प्रक्रिया या संयंत्र के लिए सामान्यतः कई नियंत्रण लूप के साथ कम्प्यूटरीकृत नियंत्रण प्रणाली है, जिसमें स्वायत्त नियंत्रक पूरे सिस्टम में वितरित किए जाते हैं, लेकिन कोई केंद्रीय ऑपरेटर पर्यवेक्षी नियंत्रण नहीं होता है। यह उन प्रणालियों के विपरीत है जो केंद्रीकृत नियंत्रकों का उपयोग करते हैं; केंद्रीय नियंत्रण कक्ष में या केंद्रीय कंप्यूटर के भीतर स्थित असतत नियंत्रक में भी इनका उपयोग किया जाता है। डीसीएस अवधारणा विश्वसनीयता को बढ़ाती है और दूरस्थ निगरानी और पर्यवेक्षण के साथ प्रक्रिया संयंत्र के पास नियंत्रण कार्यों को स्थानीयकृत करके स्थापना लागत को कम करती है।

वितरित नियंत्रण प्रणालियाँ पहले बड़े, उच्च मूल्य, सुरक्षा महत्वपूर्ण प्रक्रिया उद्योगों में उभरीं, और आकर्षक थीं क्योंकि डीसीएस निर्माता किसी एकीकृत पैकेज के रूप में स्थानीय नियंत्रण स्तर और केंद्रीय पर्यवेक्षी उपकरण दोनों की आपूर्ति करेगा, इस प्रकार डिज़ाइन एकीकरण समस्याओं को कम करेगा। आज एससीएडीए पर्यवेक्षी नियंत्रण और डेटा अधिग्रहण (एससीएडीए) और डीसीएस सिस्टम की कार्यक्षमता बहुत समान है, लेकिन डीसीएस का उपयोग बड़े सतत प्रक्रिया संयंत्रों में किया जाता है जहाँ उच्च विश्वसनीयता और सुरक्षा महत्वपूर्ण होती है, और नियंत्रण कक्ष भौगोलिक रूप से दूरस्थ नहीं होता है।

संरचना

एक विनिर्माण नियंत्रण ऑपरेशन के कार्यात्मक स्तर

सिस्टम में नोड्स के आसपास नियंत्रण प्रसंस्करण के वितरण के कारण डीसीएस की प्रमुख विशेषता इसकी विश्वसनीयता है। यह एकल प्रोसेसर विफलता को कम करता है। यदि एक प्रोसेसर विफल हो जाता है, तो यह केवल प्लांट प्रक्रिया के एक हिस्से को प्रभावित करेगा, जो केंद्रीय कंप्यूटर की विफलता के विपरीत पूरी प्रक्रिया को प्रभावित करेगा। फील्ड इनपुट/आउटपुट (I/O) कनेक्शन रैक के लिए कंप्यूटिंग शक्ति का यह वितरण संभव नेटवर्क और केंद्रीय प्रसंस्करण विलम्बन को हटाकर शीघ्रता से नियंत्रक प्रसंस्करण समय सुनिश्चित करता है।

संलग्न आरेख एक सामान्य मॉडल है जो कम्प्यूटरीकृत नियंत्रण का उपयोग करके कार्यात्मक निर्माण स्तर दिखाता है।


आरेख का जिक्र

  • स्तर 0 में क्षेत्र उपकरण जैसे प्रवाह और तापमान सेंसर, और अंतिम नियंत्रण तत्व, जैसे नियंत्रण वाल्व सम्मिलित हैं
  • स्तर 1 में औद्योगिक इनपुट/आउटपुट (I/O) मॉड्यूल और उनके संबंधित वितरित इलेक्ट्रॉनिक प्रोसेसर सम्मिलित हैं।
  • स्तर 2 में पर्यवेक्षी कंप्यूटर सम्मिलित हैं, जो सिस्टम पर प्रोसेसर नोड्स से जानकारी एकत्र करते हैं, और ऑपरेटर नियंत्रण स्क्रीन प्रदान करते हैं।
  • स्तर 3 उत्पादन नियंत्रण स्तर है, जो सीधे प्रक्रिया को नियंत्रित नहीं करता है, लेकिन उत्पादन और निगरानी लक्ष्यों की निगरानी से संबंधित है
  • लेवल 4 प्रोडक्शन शेड्यूलिंग लेवल है।

स्तर 1 और 2 पारंपरिक डीसीएस के कार्यात्मक स्तर हैं, जिसमें सभी उपकरण एक निर्माता से एकीकृत प्रणाली का हिस्सा हैं।

स्तर 3 और 4 पारंपरिक अर्थों में सख्ती से प्रक्रिया नियंत्रण नहीं हैं, लेकिन जहां उत्पादन नियंत्रण और शेड्यूलिंग होती है।

तकनीकी बिंदु

एक सतत प्रवाह नियंत्रण लूप का उदाहरण। सिग्नलिंग उद्योग मानक 4–20 mA वर्तमान लूप द्वारा होता है, और एक स्मार्ट नियंत्रण वाल्व सुनिश्चित करता है कि नियंत्रण वाल्व ठीक से काम करता है।

प्रोसेसर नोड्स और ऑपरेटर ग्राफिकल यूज़र इंटरफ़ेस मालिकाना या उद्योग मानक नेटवर्क से जुड़े हुए हैं, और विविध मार्गों पर दोहरे अतिरेक केबलिंग से नेटवर्क विश्वसनीयता बढ़ जाती है। यह वितरित टोपोलॉजी I/O मॉड्यूल और उनसे जुड़े प्रोसेसर को प्रोसेस प्लांट के करीब रखकर फील्ड केबलिंग की मात्रा को भी कम करता है।

प्रोसेसर इनपुट मॉड्यूल से जानकारी प्राप्त करते हैं, सूचना को संसाधित करते हैं और आउटपुट मॉड्यूल द्वारा संकेतित होने वाली नियंत्रण क्रियाओं का निर्णय लेते हैं। फील्ड इनपुट और आउटपुट एनालॉग संकेत हो सकते हैं, उदाहरण के लिए करंट लूप 4–20 mA DC करंट लूप या टू-स्टेट सिग्नल जो या तो ऑन या ऑफ स्विच करते हैं, जैसे रिले कॉन्टैक्ट्स या सेमीकंडक्टर स्विच।

डीसीएस सेंसर और एक्चुएटर्स से जुड़े होते हैं और प्लांट के माध्यम से सामग्री के प्रवाह को नियंत्रित करने के लिए सेटपॉइंट (नियंत्रण प्रणाली) का उपयोग करते हैं। एक विशिष्ट अनुप्रयोग एक प्रवाह मीटर द्वारा संकीर्ण किया गया जो कि एक पीआईडी ​​​​नियंत्रक है और अंतिम नियंत्रण तत्व के रूप में एक नियंत्रण वाल्व का उपयोग करता है। डीसीएस प्रक्रिया द्वारा आवश्यक सेटपॉइंट को नियंत्रक को भेजता है जो कि एक वाल्व को संचालित करने का निर्देश देता है ताकि प्रक्रिया वांछित सेटपॉइंट पर पहुंच जाए और रुके। (उदाहरण के लिए 4–20 mA योजनाबद्ध देखें)।

बड़ी तेल रिफाइनरियों और रासायनिक संयंत्रों में कई हजार I/O बिंदु होते हैं और बहुत बड़े डीसीएस को रोजगार देते हैं। प्रक्रियाएं पाइप के माध्यम से तरल प्रवाह तक ही सीमित नहीं हैं, साधारणतयः, इसमें कागज मशीन और उनके संबंधित गुणवत्ता नियंत्रण, एडजस्टेबल-स्पीड ड्राइव और मोटर नियंत्रक, सीमेंट भट्टियां, खनन, निष्कर्षण धातु विज्ञान सुविधाएं और इत्यादि जैसी चीजें सम्मिलित हो सकती हैं।

नियंत्रण प्रणाली की विश्वसनीयता बढ़ाने के लिए बहुत उच्च विश्वसनीयता वाले अनुप्रयोगों में डीसीएस में हॉट स्विच ओवर फॉल्ट के साथ दोहरे अनावश्यक प्रोसेसर हो सकते हैं।

साधारणतयः 4–20 mA मुख्य फील्ड सिग्नलिंग मानक रहा है, आधुनिक डीसीएस सिस्टम एयरबस डिजिटल प्रोटोकॉल का भी समर्थन कर सकते हैं, जैसे कि फाउंडेशन फील्डबस, प्रोफिबस, हार्ट, मोडबस, पीसी लिंक, आदि।

आधुनिक डीसीएस कृत्रिम तंत्रिका नेटवर्क और अस्पष्ट तर्क अनुप्रयोगों का भी समर्थन करते हैं। आधुनिक शोध इष्टतम वितरित नियंत्रकों के संश्लेषण पर केंद्रित है, जो नियंत्रण सिद्धांत में एक निश्चित एच-इन्फिनिटी विधियों का अनुकूलन करता है। एच-इनफिनिटी या एच 2 नियंत्रण मानदंड।[1][2]


विशिष्ट अनुप्रयोग

वितरित नियंत्रण प्रणाली (डीसीएस) विनिर्माण प्रक्रियाओं में उपयोग की जाने वाली समर्पित प्रणालियां हैं जो निरंतर या बैच-उन्मुख हैं।

जिन प्रक्रियाओं में डीसीएस का उपयोग किया जा सकता है उनमें सम्मिलित हैं:

इतिहास

एक पूर्व-डीसीएस युग केंद्रीय नियंत्रण कक्ष। जबकि नियंत्रण एक स्थान पर केंद्रीकृत होते हैं, वे अभी भी असतत होते हैं और एक प्रणाली में एकीकृत नहीं होते हैं।
एक डीसीएस कंट्रोल रूम जहां कंप्यूटर ग्राफिक्स स्क्रीन पर प्लांट की जानकारी और नियंत्रण प्रदर्शित किए जाते हैं। ऑपरेटरों को बैठाया जाता है क्योंकि वे प्लांट ओवरव्यू को बनाए रखते हुए प्रक्रिया के किसी भी हिस्से को अपनी स्क्रीन से देख और नियंत्रित कर सकते हैं।

प्रक्रिया नियंत्रण संचालन का विकास

बड़े औद्योगिक संयंत्रों का प्रक्रिया नियंत्रण कई चरणों में विकसित हुआ है। प्रारंभ में, नियंत्रण पैनल स्थानीय से प्रक्रिया संयंत्र तक होगा। हालाँकि इन बिखरे हुए पैनलों में भाग लेने के लिए एक बड़े जनशक्ति संसाधन की आवश्यकता थी, और इस प्रक्रिया का कोई समग्र दृष्टिकोण नहीं था। अगला तार्किक विकास स्थायी रूप से मानवयुक्त केंद्रीय नियंत्रण कक्ष के लिए सभी संयंत्र मापों का प्रसारण था। प्रभावी रूप से यह सभी स्थानीय पैनलों का केंद्रीकरण था, जिसमें कम मैनिंग स्तर और प्रक्रिया के आसान अवलोकन के लाभ थे। प्रायः नियंत्रक नियंत्रण कक्ष पैनल के पीछे होते थे, और सभी स्वचालित और मैन्युअल नियंत्रण आउटपुट वापस संयंत्र में प्रेषित किए जाते थे। साधारणतयः, एक केंद्रीय नियंत्रण फोकस प्रदान करते हुए, यह व्यवस्था अनम्य थी क्योंकि प्रत्येक नियंत्रण लूप का अपना नियंत्रक हार्डवेयर था, और नियंत्रण कक्ष के भीतर निरंतर ऑपरेटर गतिविधि को प्रक्रिया के विभिन्न भागों को देखने की आवश्यकता थी।

इलेक्ट्रॉनिक प्रोसेसर और ग्राफिक डिस्प्ले के आने से इन असतत नियंत्रकों को कंप्यूटर-आधारित एल्गोरिदम के साथ बदलना संभव हो गया, जो अपने स्वयं के नियंत्रण प्रोसेसर के साथ इनपुट/आउटपुट रैक के नेटवर्क पर होस्ट किए गए थे। इन्हें प्लांट के चारों ओर वितरित किया जा सकता है, और कंट्रोल रूम या कमरों में ग्राफिक डिस्प्ले के साथ संचार किया जा सकता है जिससे वितरित नियंत्रण प्रणाली का विस्तार हुआ।

डीसीएस के आरम्भ ने संयंत्र नियंत्रणों जैसे कैस्केड लूप, इंटरलॉक, और अन्य उत्पादन कंप्यूटर सिस्टम के साथ आसान इंटरफेसिंग के आसान इंटरकनेक्शन और पुन: कॉन्फ़िगरेशन की अनुमति दी। इसने परिष्कृत अलार्म हैंडलिंग को सक्षम किया, स्वचालित ईवेंट लॉगिंग का आरम्भ किया, चार्ट रिकॉर्डर जैसे भौतिक रिकॉर्ड की आवश्यकता को समाप्त कर दिया, नियंत्रण रैक को नेटवर्क करने की अनुमति दी और इस तरह केबलिंग रन को कम करने के लिए स्थानीय स्तर पर संयंत्र स्थापित किया, और संयंत्र की स्थिति और उत्पादन पर उच्च स्तर का अवलोकन प्रदान किया।

उत्पत्ति

1960 के दशक के आरम्भ से प्रारंभिक मिनी कंप्यूटर का उपयोग औद्योगिक प्रक्रियाओं के नियंत्रण में किया गया था। उदाहरण के लिए, IBM 1800 डेटा अधिग्रहण और नियंत्रण प्रणाली, एक प्रारंभिक कंप्यूटर था जिसमें फ़ील्ड संपर्क स्तर (डिजिटल बिंदुओं के लिए) और डिजिटल डोमेन के अनुरूप संकेतों से रूपांतरण के लिए संयंत्र में प्रक्रिया संकेतों को इकट्ठा करने के लिए इनपुट/आउटपुट हार्डवेयर था।

पहला औद्योगिक नियंत्रण कंप्यूटर सिस्टम 1959 में टेक्सको पोर्ट आर्थर, टेक्सास रिफाइनरी में बनाया गया था, जिसमें टीआरडब्ल्यू Inc.सेमीकंडक्टर और टीआरडब्ल्यू Inc. कंप्यूटर का आरडब्ल्यू-300 रेमो-वूलड्रिज कंपनी सम्मिलित है।[3] 1975 में, यमतके-हनी वेल दोनों[4]और जापानी इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग फर्म योकोगवा ने क्रमशः अपने स्वयं के स्वतंत्र रूप से उत्पादित डीसीएस - टीडीसी 2000 और सेंटम सिस्टम प्रदर्शित किए। अमेरिका स्थित ब्रिस्टल ने भी 1975 में अपना यूसीएस 3000 सार्वभौमिक नियंत्रक प्रदर्शित किया।[5] 1980 में बेली (अब एबीबी का हिस्सा[6]) ने नेटवर्क 90 सिस्टम प्रदर्शित किया, फिशर कंट्रोल्स (अब एमर्सन इलेक्ट्रिक का हिस्सा) ने प्रो-वॉक्स सिस्टम प्रदर्शित किया, फिशर एंड पोर्टर कंपनी (अब एबीबी का भी हिस्सा)[7]) ने डीसीआई-4000 प्रदर्शित किया (डीसीआई का तात्पर्य डिस्ट्रिब्यूटेड कंट्रोल इंस्ट्रूमेंटेशन है)।

डीसीएस विशेष रूप से माइक्रो कंप्यूटरों की बढ़ती उपलब्धता और प्रक्रिया नियंत्रण की दुनिया में माइक्रोप्रोसेसरों के प्रसार के कारण आया। प्रत्यक्ष डिजिटल नियंत्रण (डीडीसी) और सेटपॉइंट नियंत्रण दोनों के रूप में कुछ समय के लिए कंप्यूटरों को प्रक्रिया स्वचालन के लिए पहले ही लागू किया जा चुका था। 1970 के दशक के आरम्भ में टेलर इंस्ट्रूमेंट कंपनी, (अब एबीबी का हिस्सा) ने 1010 सिस्टम विकसित किया, फॉक्सबोरो फॉक्स1 सिस्टम, फिशर डीसी2 को नियंत्रित करता है, सिस्टम और बेली 1055 सिस्टम को नियंत्रित करता है। ये सभी मिनीकंप्यूटर (डिजिटल उपकरण निगम पीडीपी-11, वेरियन डेटा मशीनें, मोडकॉम्प आदि) के भीतर लागू किए गए डीडीसी एप्लिकेशन थे और मालिकाना इनपुट/आउटपुट हार्डवेयर से जुड़े थे। परिष्कृत (समय के लिए) निरंतर और साथ ही बैच नियंत्रण इस तरह से लागू किया गया था। एक अधिक रूढ़िवादी दृष्टिकोण सेटपॉइंट नियंत्रण यह था, जहां प्रोसेस कंप्यूटर एनालॉग प्रोसेस कंट्रोलर्स के समूहों की देखरेख करते थे। वर्कस्टेशन टेक्स्ट और क्रूड कैरेक्टर ग्राफिक्स का उपयोग करके प्रक्रिया में दृश्यता प्रदान करता है। पूरी तरह कार्यात्मक ग्राफिकल यूजर इंटरफेस की उपलब्धता एक तरह से सुदूर थी।

विकास

डीसीएस मॉडल के केंद्र में कंट्रोल फंक्शन ब्लॉक्स का समावेश था। टेबल ड्रिवेन सॉफ्टवेयर के आरम्भी, अधिक आदिम डीडीसी अवधारणाओं से फंक्शन ब्लॉक विकसित हुए। ऑब्जेक्ट-ओरिएंटेड सॉफ़्टवेयर के पहले अवतारों में से एक, फ़ंक्शन ब्लॉक कोड के स्व-निहित ब्लॉक थे जो एनालॉग हार्डवेयर नियंत्रण घटकों का अनुकरण करते थे और ऐसे कार्य करते थे जो प्रक्रिया नियंत्रण के लिए आवश्यक थे, जैसे कि पीआईडी ​​​​एल्गोरिदम का निष्पादन। डीसीएस आपूर्तिकर्ताओं के लिए नियंत्रण के प्रमुख तरीके के रूप में फंक्शन ब्लॉक जारी हैं, और फाउंडेशन फील्डबस जैसी प्रमुख तकनीकों द्वारा समर्थित हैं[8] आज।

सिडनी, ऑस्ट्रेलिया के मीडैक (सीआरसी) सिस्टम्स ने 1982 में एक आपत्ति-उन्मुख वितरित प्रत्यक्ष डिजिटल नियंत्रण प्रणाली विकसित की। केंद्रीय प्रणाली ने 11 माइक्रोप्रोसेसरों को कार्यों और सामान्य मेमोरी को साझा करने के लिए चलाया और प्रत्येक दो Z80s चलाने वाले वितरित नियंत्रकों के एक सीरियल संचार नेटवर्क से जुड़ा। सिस्टम मेलबर्न विश्वविद्यालय में स्थापित किया गया था।[citation needed] वितरित नियंत्रकों, वर्कस्टेशन और अन्य कंप्यूटिंग तत्वों (पीयर टू पीयर एक्सेस) के बीच डिजिटल संचार डीसीएस के प्राथमिक लाभों में से एक था। ध्यान विधिवत रूप से नेटवर्क पर केंद्रित था, जिसने संचार की सभी महत्वपूर्ण लाइनें प्रदान कीं, जो कि प्रक्रिया अनुप्रयोगों के लिए, नियतत्ववाद और अतिरेक जैसे विशिष्ट कार्यों को सम्मिलित करना था। परिणामस्वरूप, कई आपूर्तिकर्ताओं ने आईईईई 802.4 नेटवर्किंग मानक को अपनाया। इस निर्णय ने आवश्यक माइग्रेशन की लहर के लिए चरण निर्धारित किया जब सूचना प्रौद्योगिकी प्रक्रिया स्वचालन में चली गई और आईईईई 802.4 के स्थान पर आईईईई 802.3 नियंत्रण लैन (LAN) के रूप में प्रचलित हो गया।

1980 के दशक का नेटवर्क-केंद्रित युग

1980 के दशक में, उपयोगकर्ताओं ने डीसीएस को केवल बुनियादी प्रक्रिया नियंत्रण से अधिक के रूप में देखना आरम्भ किया। प्रत्यक्ष डिजिटल नियंत्रण डीसीएस का एक बहुत ही प्रारंभिक उदाहरण 1981-82 में ऑस्ट्रेलियाई व्यवसाय MIDAC (सीआरसी) द्वारा R-Tec ऑस्ट्रेलियाई डिज़ाइन किए गए हार्डवेयर का उपयोग करके पूरा किया गया था। मेलबोर्न विश्वविद्यालय में स्थापित प्रणाली ने एक सीरियल संचार नेटवर्क का इस्तेमाल किया, जो कैंपस की इमारतों को नियंत्रण कक्ष के सामने के छोर से जोड़ता है। प्रत्येक रिमोट इकाई दो Z80 माइक्रोप्रोसेसरों को चलाती थी, जबकि फ्रंट एंड ग्यारह Z80s को समानांतर प्रोसेसिंग कॉन्फ़िगरेशन में कार्यों को साझा करने के लिए पृष्ठांकित सामान्य मेमोरी के साथ चलाती थी और जो 20,000 समवर्ती नियंत्रण वस्तुओं तक चल सकती थी।

यह माना जाता था कि अगर खुलापन हासिल किया जा सकता है और पूरे उद्यम में अधिक मात्रा में डेटा साझा किया जा सकता है तो इससे भी बड़ी चीजें हासिल की जा सकती हैं। डीसीएस के खुलेपन को बढ़ाने के पहले प्रयासों के परिणामस्वरूप दिन के प्रमुख ऑपरेटिंग सिस्टम: यूनिक्स को अपनाया गया। यूनिक्स और इसकी साथी नेटवर्किंग तकनीक TCP-IP को अमेरिकी रक्षा विभाग द्वारा खुलेपन के लिए विकसित किया गया था, जो ठीक वही मुद्दा था जिसे प्रक्रिया उद्योग हल करना चाह रहे थे।

परिणामस्वरूप, आपूर्तिकर्ताओं ने ईथरनेट-आधारित नेटवर्क को अपने स्वयं के मालिकाना प्रोटोकॉल परतों के साथ अपनाना आरम्भ कर दिया। पूर्ण टीसीपी/आईपी मानक लागू नहीं किया गया था, लेकिन ईथरनेट के उपयोग ने वस्तु प्रबंधन और वैश्विक डेटा एक्सेस प्रौद्योगिकी के पहले उदाहरणों को लागू करना संभव बना दिया। 1980 के दशक में डीसीएस अवसंरचना में एकीकृत पहला निर्देशयोग्य तर्क नियंत्रक भी देखा गया। ऑटोमेशन सिस्टम की विस्तारित पहुंच को भुनाने के लिए प्लांट-वाइड इतिहासकार भी उभरे। यूनिक्स और ईथरनेट नेटवर्किंग तकनीकों को अपनाने वाला पहला डीसीएस आपूर्तिकर्ता फॉक्सबोरो था, जिसने I/A सीरीज प्रणाली का 1987 में आरम्भ किया[9]।

1990 के दशक का अनुप्रयोग-केंद्रित युग

1980 के दशक में विस्तार की ओर अभियान ने 1990 के दशक के माध्यम से वाणिज्यिक ऑफ-द-शेल्फ (सीओटीएस) घटकों और आईटी मानकों को अपनाने में वृद्धि के साथ गति प्राप्त की। संभवतः इस समय के दौरान किया गया सबसे बड़ा संक्रमण यूनिक्स ऑपरेटिंग सिस्टम से विंडोज वातावरण में कदम था। जबकि नियंत्रण अनुप्रयोगों के लिए वास्तविक समय ऑपरेटिंग सिस्टम (आरटीओएस) का क्षेत्र यूनिक्स या मालिकाना ऑपरेटिंग सिस्टम के वास्तविक समय वाणिज्यिक वेरिएंट का प्रभुत्व बना हुआ है, वास्तविक समय नियंत्रण से ऊपर की हर चीज ने विंडोज में परिवर्तन किया है।

डेस्कटॉप और सर्वर स्तरों पर माइक्रोसॉफ्ट के आरम्भ के परिणामस्वरूप प्रक्रिया नियंत्रण के लिए ओएलई| प्रक्रिया नियंत्रण (ओपीसी) के लिए ओएलई जैसी तकनीकों का विकास हुआ, जो अब एक वास्तविक उद्योग कनेक्टिविटी मानक है। अधिकांश डीसीएस एचएमआई इंटरनेट कनेक्टिविटी का समर्थन करने के साथ इंटरनेट प्रौद्योगिकी ने भी स्वचालन और दुनिया में अपनी पहचान बनाना आरम्भ कर दिया है। 1990 के दशक को फील्डबस युद्धों के लिए भी जाना जाता था, जहां प्रतिद्वंद्वी संगठनों ने यह परिभाषित करने के लिए प्रतिस्पर्धा की थी कि 4-20 मिलीमीटर एनालॉग संचार के बजाय फील्ड इंस्ट्रूमेंटेशन के साथ डिजिटल संचार के लिए आईईसी फील्डबस मानक क्या होगा। 1990 के दशक में पहली फील्डबस स्थापना हुई। दशक के अंत की ओर, प्रक्रिया स्वचालन अनुप्रयोगों के लिए ईथरनेट I/P, फाउंडेशन फील्डबस और प्रोफिबस पीए के आसपास समेकित बाजार के साथ, प्रौद्योगिकी ने महत्वपूर्ण गति विकसित करना आरम्भ कर दिया। कुछ आपूर्तिकर्ताओं ने फील्डबस के साथ कार्यक्षमता को अधिकतम करने के लिए ग्राउंड अप से नए सिस्टम का निर्माण किया, जैसे रॉकवेल स्वचालन प्लांटपैक्स सिस्टम, हनीवेल विद एक्सपेरियन एंड प्लांटस्केप स्काडा सिस्टम, एबीबी समूह सिस्टम 800xA के साथ,[10] एमर्सन प्रक्रिया प्रबंधन[11] एमर्सन प्रक्रिया प्रबंधन डेल्टा वी कंट्रोल सिस्टम के साथ, एसपीपीए-टी3000 के साथ सीमेंस[12] या सिमेटिक पीसीएस 7,[13] फोर्ब्स मार्शल[14] माइक्रोकॉन+ नियंत्रण प्रणाली और अजबिल कारपोरेशन के साथ[15] हारमोनस-डीईओ प्रणाली के साथ। फील्डबस टेकनीक का उपयोग मशीन, ड्राइव, गुणवत्ता और स्थिति निगरानी अनुप्रयोगों को वेलमेट डीएनए सिस्टम के साथ एक डीसीएस में एकीकृत करने के लिए किया गया है।[5]

हालाँकि, सीओटीएस का प्रभाव हार्डवेयर स्तर पर सबसे अधिक स्पष्ट था। वर्षों से, डीसीएस आपूर्तिकर्ताओं का प्राथमिक व्यवसाय बड़ी मात्रा में हार्डवेयर, विशेष रूप से I/O और नियंत्रकों की आपूर्ति करना रहा है। डीसीएस के प्रारंभिक प्रसार के लिए इस हार्डवेयर की असाधारण मात्रा की स्थापना की आवश्यकता थी, जिनमें से अधिकांश डीसीएस आपूर्तिकर्ताओं द्वारा नीचे से निर्मित किए गए थे। साधारणतयः, Intel और मोटोरोला जैसे निर्माताओं के मानक कंप्यूटर घटकों ने डीसीएस आपूर्तिकर्ताओं के लिए अपने स्वयं के घटकों, वर्कस्टेशनों और नेटवर्किंग हार्डवेयर को बनाना जारी रखना महंगा बना दिया।

जैसा कि आपूर्तिकर्ताओं ने सीओटीएस घटकों में परिवर्तन किया, उन्होंने यह भी पाया कि हार्डवेयर बाजार शीघ्रता से संकुचित हो रहा था। सीओटीएस के परिणामस्वरूप न केवल आपूर्तिकर्ता के लिए विनिर्माण लागत कम हुई, बल्कि अंतिम उपयोगकर्ताओं के लिए कीमतों में भी लगातार कमी आई, जो अनावश्यक रूप से उच्च हार्डवेयर लागतों के बारे में शीघ्रता से मुखर हो रहे थे। कुछ आपूर्तिकर्ता जो पहले प्रोग्रामेबल लॉजिक कंट्रोलर व्यवसाय में मजबूत थे, जैसे कि रॉकवेल ऑटोमेशन और सीमेंस, डीसीएस मार्केटप्लेस में लागत प्रभावी प्रदर्शितकशों के साथ प्रवेश करने के लिए नियंत्रण हार्डवेयर के निर्माण में अपनी विशेषज्ञता का लाभ उठाने में सक्षम थे, जबकि की स्थिरता/मापनीयता/विश्वसनीयता और कार्यक्षमता ये उभरती प्रणालियाँ अभी भी सुधार कर रही हैं। पारंपरिक डीसीएस आपूर्तिकर्ताओं ने नवीनतम संचार और आईईसी मानकों के आधार पर नई पीढ़ी के डीसीएस सिस्टम के आरम्भ की, जिसके परिणामस्वरूप पीएलसी और डीसीएस के लिए पारंपरिक अवधारणाओं/कार्यात्मकताओं को सभी समाधानों के लिए एक में संयोजित करने की प्रवृत्ति हुई - जिसका नाम प्रोसेस ऑटोमेशन सिस्टम (पीएएस) रखा गया। विभिन्न प्रणालियों के बीच अंतराल जैसे क्षेत्रों में रहता है: डेटाबेस अखंडता, पूर्व-इंजीनियरिंग कार्यक्षमता, सिस्टम परिपक्वता, संचार पारदर्शिता और विश्वसनीयता। जबकि यह उम्मीद की जाती है कि लागत अनुपात अपेक्षाकृत समान है (सिस्टम जितने अधिक शक्तिशाली होंगे, वे उतने ही महंगे होंगे), ऑटोमेशन व्यवसाय की वास्तविकता प्रायः मामले के मामले में रणनीतिक रूप से संचालित होती है। वर्तमान अगले विकास कदम को सहयोगी प्रक्रिया स्वचालन प्रणाली कहा जाता है।

समस्या को बढ़ाने के लिए, आपूर्तिकर्ता यह भी महसूस कर रहे थे कि हार्डवेयर बाजार संतृप्त होता जा रहा है। I/O और वायरिंग जैसे हार्डवेयर घटकों का जीवन चक्र भी सामान्यतः 15 से 20 वर्षों की सीमा में होता है, जिससे एक चुनौतीपूर्ण प्रतिस्थापन बाजार बन जाता है। 1970 और 1980 के दशक में स्थापित किए गए कई पुराने सिस्टम आज भी उपयोग में हैं, और बाजार में सिस्टम का काफी स्थापित आधार है जो अपने उपयोगी जीवन के अंत के करीब पहुंच रहे हैं। उत्तरी अमेरिका, यूरोप और जापान में विकसित औद्योगिक अर्थव्यवस्थाओं में पहले से ही हजारों डीसीएस स्थापित थे, और कुछ नए संयंत्रों के निर्माण के साथ, नए हार्डवेयर के लिए बाजार शीघ्रता से छोटे क्षेत्रों में स्थानांतरित हो रहा था, साधारणतयः चीन, लैटिन अमेरिका जैसे शीघ्रता से बढ़ते क्षेत्र, और पूर्वी यूरोप।

संकुचितते हार्डवेयर व्यवसाय के कारण, आपूर्तिकर्ताओं ने हार्डवेयर-आधारित व्यवसाय मॉडल से सॉफ़्टवेयर और मूल्य वर्धित सेवाओं पर आधारित एक के लिए चुनौतीपूर्ण संक्रमण करना आरम्भ कर दिया। यह एक परिवर्तन है जो आज भी किया जा रहा है। 90 के दशक में आपूर्तिकर्ताओं द्वारा प्रदर्शित किए गए एप्लिकेशन पोर्टफोलियो में उत्पादन प्रबंधन, मॉडल-आधारित नियंत्रण, रीयल-टाइम ऑप्टिमाइज़ेशन, प्लांट एसेट मैनेजमेंट (PAM), रीयल-टाइम प्रदर्शन प्रबंधन (RPM) टूल, अलार्म प्रबंधन, जैसे क्षेत्रों को सम्मिलित करने के लिए काफी विस्तार हुआ। और बहुत सारे। साधारणतयः, इन अनुप्रयोगों से सही मूल्य प्राप्त करने के लिए, प्रायः काफी सेवा सामग्री की आवश्यकता होती है, जो आपूर्तिकर्ता भी प्रदान करते हैं।

आधुनिक प्रणाली (2010 के बाद)

डीसीएस में नवीनतम विकास में निम्नलिखित नई प्रौद्योगिकियां सम्मिलित हैं:

  1. तार रहित सिस्टम और प्रोटोकॉल [16]
  2. रिमोट डेटा ट्रांसमिशन, लॉगिंग और डेटा इतिहासकार
  3. मोबाइल इंटरफेस और नियंत्रण
  4. एंबेडेड HTTP सर्वर | एंबेडेड वेब-सर्वर

शीघ्रता से और विडंबना यह है कि डीसीएस संयंत्र स्तर पर केंद्रीकृत होता जा रहा है, जिसमें रिमोट उपकरण में प्रवेश करने की क्षमता है। यह ऑपरेटर को संयंत्र के भीतर और बाहर उद्यम स्तर (मैक्रो) और उपकरण स्तर (माइक्रो) दोनों पर नियंत्रण करने में सक्षम बनाता है, क्योंकि इंटरकनेक्टिविटी के कारण भौतिक स्थान का महत्व मुख्य रूप से वायरलेस और रिमोट एक्सेस के लिए धन्यवाद होता है।

जितने अधिक वायरलेस प्रोटोकॉल विकसित और परिष्कृत होते हैं, उतने ही अधिक वे डीसीएस में सम्मिलित होते हैं। डीसीएस नियंत्रक अब प्रायः एम्बेडेड सर्वर से लैस होते हैं और ऑन-द-गो वेब एक्सेस प्रदान करते हैं। क्या डीसीएस इंडस्ट्रियल इंटरनेट ऑफ थिंग्स (IIOT) का नेतृत्व करेगा या प्रमुख तत्वों को उधार लेगा, यह देखा जाना बाकी है।

कई विक्रेता एंड्रॉइड (ऑपरेटिंग सिस्टम) और आईओएस दोनों के लिए तैयार मोबाइल एचएमआई का विकल्प प्रदान करते हैं। इन इंटरफेस के साथ, सुरक्षा उल्लंघनों और संयंत्र और प्रक्रिया को संभावित नुकसान का खतरा अब बहुत वास्तविक है।

यह भी देखें


संदर्भ

  1. ↑ D'Andrea, Raffaello (9 September 2003). "स्थानिक रूप से परस्पर जुड़ी प्रणालियों के लिए वितरित नियंत्रण डिजाइन". IEEE Transactions on Automatic Control. 48 (9): 1478–1495. CiteSeerX 10.1.1.100.6721. doi:10.1109/tac.2003.816954.
  2. ↑ Massiaoni, Paolo (1 January 2009). "आइडेंटिकल डायनामिकली कपल्ड सिस्टम्स के लिए वितरित नियंत्रण: एक अपघटन दृष्टिकोण". IEEE Transactions on Automatic Control. 54: 124–135. doi:10.1109/tac.2008.2009574. S2CID 14384506.
  3. ↑ Stout, T. M.; Williams, T. J. (1995). "कंप्यूटर प्रक्रिया नियंत्रण के क्षेत्र में अग्रणी कार्य". IEEE Annals of the History of Computing. 17 (1): 6–18. doi:10.1109/85.366507.
  4. ↑ "समूह इतिहास". {{cite web}}: Text "अज़बिल कॉर्पोरेशन (पूर्व यामाटेक कॉर्पोरेशन)" ignored (help); Text "अज़बिल कॉर्पोरेशन इन्फो" ignored (help); Text "अज़बिल ग्रुप के बारे में" ignored (help)
  5. ↑ Jump up to: 5.0 5.1 [1] Valmet DNA
  6. ↑ [2] INFI 90
  7. ↑ [3] DCI-4000
  8. ↑ [4] Foundation Fieldbus
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