वितरित नियंत्रण प्रणाली

From Vigyanwiki

Part of a series of articles on
Machine industry
Mill
Manufacturing methods
Industrial technologies
Information and communication
Process control

एक वितरित नियंत्रण प्रणाली (डीसीएस) एक प्रक्रिया या संयंत्र के लिए आमतौर पर 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। 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 DCS निर्माता एक एकीकृत पैकेज के रूप में स्थानीय नियंत्रण स्तर और केंद्रीय पर्यवेक्षी उपकरण दोनों की आपूर्ति करेगा, इस प्रकार डिज़ाइन एकीकरण जोखिम को कम करेगा। आज SCADA | पर्यवेक्षी नियंत्रण और डेटा अधिग्रहण (SCADA) और DCS सिस्टम की कार्यक्षमता बहुत समान है, लेकिन DCS 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 देरी को हटाकर तेजी 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 शामिल हैं
  • स्तर 1 में औद्योगिक इनपुट/आउटपुट (I/O) मॉड्यूल और उनके संबंधित वितरित इलेक्ट्रॉनिक प्रोसेसर शामिल हैं।
  • स्तर 2 में पर्यवेक्षी कंप्यूटर शामिल 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 पाश 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 उदा। 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 खिलाया गया 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 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 DCS को रोजगार देते हैं। प्रक्रियाएं पाइप के माध्यम से तरल प्रवाह तक ही सीमित नहीं हैं, हालांकि, 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 शामिल 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।

हालांकि 4–20 mA मुख्य फील्ड सिग्नलिंग मानक रहा है, आधुनिक DCS सिस्टम airbus डिजिटल प्रोटोकॉल का भी समर्थन कर सकते हैं, जैसे कि फाउंडेशन फील्डबस, प्रोफिबस, हार्ट, Modbus , पीसी लिंक, आदि।

आधुनिक डीसीएस कृत्रिम तंत्रिका नेटवर्क और फजी लॉजिक अनुप्रयोगों का भी समर्थन करते हैं। हालिया 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 DCS का उपयोग किया जा सकता है उनमें शामिल 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 DCS 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 फायदे थे। अक्सर नियंत्रक नियंत्रण कक्ष पैनल के पीछे होते थे, और सभी स्वचालित और मैन्युअल नियंत्रण आउटपुट वापस संयंत्र में प्रेषित किए जाते थे। हालांकि, एक केंद्रीय नियंत्रण फोकस प्रदान करते हुए, यह व्यवस्था अनम्य थी क्योंकि प्रत्येक नियंत्रण पाश का अपना नियंत्रक हार्डवेयर था, और नियंत्रण कक्ष के भीतर निरंतर ऑपरेटर आंदोलन 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। वितरित नियंत्रण प्रणाली का जन्म हुआ।

डीसीएस की शुरूआत ने संयंत्र नियंत्रणों जैसे कैस्केड लूप और 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 की शुरुआत की, 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 का उच्च स्तर का अवलोकन प्रदान किया। स्तर।

उत्पत्ति

1960 के दशक की शुरुआत 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 TRW Inc.#सेमीकंडक्टर और कंप्यूटर|TRW Inc. का RW-300|रेमो-वूलड्रिज कंपनी शामिल है।[3] 1975 में, यमतके हड्डी y अच्छी तरह से दोनों[4] और जापानी इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग फर्म Yokogawa ने क्रमशः अपने स्वयं के स्वतंत्र रूप से उत्पादित डीसीएस - टीडीसी 2000 और सेंटम सिस्टम पेश किए। अमेरिका स्थित ब्रिस्टल ने भी 1975 में अपना यूसीएस 3000 सार्वभौमिक नियंत्रक पेश किया।[5]). 1980 में बेली (अब एबीबी का हिस्सा[6]) ने NETWORK 90 सिस्टम पेश किया, फिशर कंट्रोल्स (अब एमर्सन इलेक्ट्रिक का हिस्सा) ने PROVoX सिस्टम पेश किया, फिशर एंड पोर्टर कंपनी (अब ABB का भी हिस्सा)[7]) ने DCI-4000 पेश किया (DCI का मतलब डिस्ट्रिब्यूटेड कंट्रोल इंस्ट्रूमेंटेशन है)।

डीसीएस मोटे तौर पर माइक्रो कंप्यूटरों की बढ़ती उपलब्धता और प्रक्रिया नियंत्रण की दुनिया में माइक्रोप्रोसेसरों के प्रसार के कारण आया। प्रत्यक्ष डिजिटल नियंत्रण (DDC) 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 की शुरुआत में टेलर इंस्ट्रूमेंट कंपनी, (अब एबीबी का हिस्सा) ने 1010 सिस्टम विकसित किया, फॉक्सबोरो FOX1 सिस्टम, फिशर डीसी को नियंत्रित करता है2 सिस्टम और बेली 1055 सिस्टम को नियंत्रित करता है। ये सभी मिनीकंप्यूटर (डिजिटल उपकरण निगम PDP-11, वेरियन डेटा मशीनें, MODCOMP 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 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 दूर थी।

विकास

डीसीएस मॉडल के केंद्र में कंट्रोल फंक्शन ब्लॉक्स का समावेश था। टेबल ड्रिवेन सॉफ्टवेयर की शुरुआती, 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 MIDAC (CRC) 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 शामिल करना था। परिणामस्वरूप, कई आपूर्तिकर्ताओं ने IEEE 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 IEEE 802.4 के बजाय IEEE 802.3 नियंत्रण 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 शुरू किया। प्रत्यक्ष डिजिटल नियंत्रण डीसीएस का एक बहुत ही प्रारंभिक उदाहरण 1981-82 में ऑस्ट्रेलियाई व्यवसाय MIDAC (CRC) 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। UNIX 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 शुरू 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 DCS अवसंरचना में एकीकृत पहला निर्देशयोग्य तर्क नियंत्रक भी देखा गया। ऑटोमेशन सिस्टम की विस्तारित पहुंच को भुनाने के लिए प्लांट-वाइड इतिहासकार भी उभरे। UNIX और ईथरनेट नेटवर्किंग तकनीकों को अपनाने वाला पहला DCS आपूर्तिकर्ता फॉक्सबोरो था, जिसने I/A सीरीज की शुरुआत की[9] 1987 में प्रणाली।

1990 के दशक का अनुप्रयोग-केंद्रित युग

1980 के दशक में खुलेपन 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 UNIX ऑपरेटिंग सिस्टम से विंडोज वातावरण में कदम था। जबकि नियंत्रण अनुप्रयोगों के लिए वास्तविक समय ऑपरेटिंग सिस्टम (RTOS) का क्षेत्र UNIX 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 Microsoft की शुरूआत के परिणामस्वरूप प्रक्रिया नियंत्रण के लिए OLE| प्रक्रिया नियंत्रण (OPC) के लिए OLE 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 शुरू 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 शुरू 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] Microcon+ नियंत्रण प्रणाली और Azbil Corporation 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, COTS का प्रभाव हार्डवेयर स्तर पर सबसे अधिक स्पष्ट था। वर्षों से, DCS 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। हालांकि, Intel और Motorola जैसे निर्माताओं के मानक कंप्यूटर घटकों ने DCS 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 तेजी से सिकुड़ रहा था। COTS 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 तेजी 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 पेशकशों 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 की शुरुआत की, जिसके परिणामस्वरूप पीएलसी और डीसीएस के लिए पारंपरिक अवधारणाओं/कार्यात्मकताओं को सभी समाधानों के लिए एक में संयोजित करने की प्रवृत्ति हुई - जिसका सहयोगी प्रक्रिया स्वचालन प्रणाली (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 अक्सर 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 आमतौर पर 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 तेजी से छोटे क्षेत्रों में स्थानांतरित हो रहा था, हालांकि चीन, लैटिन अमेरिका जैसे तेजी से बढ़ते क्षेत्र , और पूर्वी यूरोप।

सिकुड़ते हार्डवेयर व्यवसाय के कारण, आपूर्तिकर्ताओं ने हार्डवेयर-आधारित व्यवसाय मॉडल से सॉफ़्टवेयर और मूल्य वर्धित सेवाओं पर आधारित एक के लिए चुनौतीपूर्ण संक्रमण करना शुरू कर दिया। यह एक परिवर्तन है जो आज भी किया जा रहा है। 90 के दशक में आपूर्तिकर्ताओं द्वारा पेश 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 शामिल करने के लिए काफी विस्तार हुआ। गंभीर प्रयास। हालांकि, इन अनुप्रयोगों से सही मूल्य प्राप्त करने के लिए, अक्सर 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 शामिल 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

तेजी 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 DCS में शामिल होते हैं। डीसीएस नियंत्रक अब अक्सर एम्बेडेड सर्वर से लैस होते हैं और ऑन-द-गो वेब एक्सेस प्रदान करते हैं। क्या DCS 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). "Distributed Control for Identical Dynamically Coupled Systems: A Decomposition Approach". IEEE Transactions on Automatic Control. 54: 124–135. doi:10.1109/tac.2008.2009574. S2CID 14384506.
  3. ↑ Stout, T. M.; Williams, T. J. (1995). "Pioneering Work in the Field of Computer Process Control". IEEE Annals of the History of Computing. 17 (1): 6–18. doi:10.1109/85.366507.
  4. ↑ "Group History | Azbil Corporation Info | About the azbil Group | Azbil Corporation (Former Yamatake Corporation)".
  5. ↑ 5.0 5.1 [1] Valmet DNA
  6. ↑ [2] INFI 90
  7. ↑ [3] DCI-4000
  8. ↑ [4] Foundation Fieldbus
  9. ↑ [5] Foxboro I/A Series Distributed Control System
  10. ↑ "ABB System 800xA - process, electrical, safety, telecoms in one system". www.abb.com.
  11. ↑ [6] Emerson Process Management
  12. ↑ [7] SPPA-T3000
  13. ↑ "Siemens - SIMATIC PCS 7 - SIMATIC PCS 7 (SIMATIC, PCS 7, process control system, SIMATIC PCS7, Add Ons, solutions for industry, process automation, process industry)". Archived from the original on 2007-03-29. Retrieved 2007-03-29. Simatic PCS 7
  14. ↑ [8] Forbes Marshall
  15. ↑ [9] Azbil Corporation
  16. ↑ F. Foukalas and P. Pop, "Distributed control plane for safe cooperative vehicular cyber physical systems." IET Cyber-Physical Systems: Theory & Applications, Oct. 2019 ).
Retrieved from ‘https://www.vigyanwiki.in/index.php?title=वितरित_नियंत्रण_प्रणाली&oldid=278745’