उपकरण: Difference between revisions

उपकरणों को प्रत्यक्ष-पढ़ने वाले [[थर्मामीटर]] के रूप में सरल या औद्योगिक नियंत्रण प्रणालियों के बहु-सेंसर घटकों के रूप में जटिल के रूप में संदर्भित कर सकता है। आज, उपकरण प्रयोगशालाओं, रिफाइनरियों, कारखानों और वाहनों के साथ-साथ रोज़मर्रा के घरेलू उपयोग (जैसे, [[स्मोक डिटेक्टर|स्मोक संसूचक]] और [[थर्मोस्टेट]]) में पाए जा सकते हैं।

 

Available from Project Gutenberg.</ref> अवधारणा वस्तुतः अपरिवर्तित बनी हुई है जैसा कि वायवीय चार्ट रिकॉर्डर द्वारा दर्शाया गया है | जहां एक दबाव वाली धौंकनी एक कलम को विस्थापित करती है। औद्योगिक क्रांति तक सेंसर, डिस्प्ले, रिकॉर्डर और नियंत्रण को एकीकृत करना असामान्य था | जो आवश्यकता और व्यावहारिकता दोनों से सीमित था।

[[File:Analogue control loop evolution.png|thumb|वायवीय युग से इलेक्ट्रॉनिक युग तक एनालॉग कंट्रोल लूप सिग्नलिंग का विकास]]प्रारंभिक प्रणालियों ने नियंत्रण और संकेत के लिए स्थानीय नियंत्रण पैनलों के लिए प्रत्यक्ष प्रक्रिया सम्बन्ध का उपयोग किया, जो 1930 के दशक की प्रारंभ से वायवीय [[ट्रांसमीटर]] और स्वचालित 3-टर्म (पीआईडी) नियंत्रकों की प्रारंभ देखी गई।

ट्रांजिस्टर इलेक्ट्रॉनिक्स ने पाइप को बदलने के लिए वायरिंग को सक्षम किया, प्रारंभ में लूप पावर्ड उपकरण के लिए 90V तक 20 से 100mA की सीमा के साथ, अधिक आधुनिक प्रणालियों में 4 से 20mA को 12 से 24V तक कम कर दिया। एक ट्रांसमीटर एक उपकरण है | जो एक आउटपुट सिग्नल उत्पन्न करता है | अधिकांशतः 4–20 [[ एम्पेयर | एम्पेयर]] विद्युत प्रवाह (विद्युत) सिग्नल के रूप में, चूँकि [[वोल्टेज]], [[आवृत्ति]], [[दबाव]] या [[ईथरनेट]] का उपयोग करने वाले कई अन्य विकल्प संभव हैं। 1950 के दशक के मध्य तक ट्रांजिस्टर इतिहास का व्यवसायीकरण हो गया था।<ref>{{Cite journal | doi=10.1109/17.704244| title=The commercialization of the transistor radio in Japan: The functioning of an innovation community| year=1998| last1=Lynn| first1=L.H.| journal=IEEE Transactions on Engineering Management| volume=45| issue=3| pages=220–229}}</ref>

एक नियंत्रण सिस्टम से जुड़े उपकरण सोलनॉइड्स, [[वाल्व]], रेगुलेटर (स्वचालित नियंत्रण), [[ परिपथ वियोजक | परिपथ वियोजक]] , [[रिले]] और अन्य उपकरणों को संचालित करने के लिए उपयोग किए जाने वाले सिग्नल प्रदान करते हैं। ऐसे उपकरण एक वांछित आउटपुट चर को नियंत्रित कर सकते हैं, और या तो दूरस्थ निगरानी या स्वचालित नियंत्रण क्षमता प्रदान करते हैं।

[[File:Industrial control loop.jpg|thumb|एकल औद्योगिक नियंत्रण पाश का उदाहरण, प्रक्रिया प्रवाह का निरंतर संग्राहक नियंत्रण दिखा रहा है]][[प्रक्रिया नियंत्रण]] के प्रारंभिक वर्षों में, प्रक्रिया संकेतक और वाल्व जैसे नियंत्रण तत्वों की निगरानी एक संचालक द्वारा की जाती थे। जो वांछित तापमान, दबाव और प्रवाह प्राप्त करने के लिए वाल्व को समायोजित करने वाली इकाई के चारों ओर घूमता था। जैसे-जैसे प्रौद्योगिकी विकसित हुई, वायवीय नियंत्रकों का आविष्कार किया गया और उन्हें उस क्षेत्र में लगाया गया जो प्रक्रिया की निगरानी करता था और वाल्वों को नियंत्रित करता था। इससे प्रक्रिया की निगरानी के लिए आवश्यक समय प्रक्रिया संचालकों की मात्रा कम हो गई। बाद के वर्षों में वास्तविक नियंत्रकों को एक केंद्रीय कक्ष में ले जाया गया और प्रक्रिया की निगरानी के लिए नियंत्रण कक्ष में सिग्नल भेजे गए और आउटपुट सिग्नल को अंतिम नियंत्रण तत्व जैसे वाल्व को आवश्यकतानुसार प्रक्रिया को समायोजित करने के लिए भेजा गया। इन नियंत्रकों और संकेतकों को एक दीवार पर लगाया जाता था | जिसे नियंत्रण बोर्ड कहा जाता है। संचालक इस बोर्ड के सामने खड़े होकर प्रक्रिया संकेतकों की निगरानी करते हुए आगे-पीछे चलते हैं। इसने फिर से इकाइयों के चारों ओर चलने के लिए प्रक्रिया संचालकों की संख्या और समय की मात्रा को कम कर दिया। इन वर्षों के समय उपयोग किया जाने वाला सबसे मानक वायवीय संकेत स्तर 3–15 पीएसआईजी था।<ref name=Anderson>

  [[File:Leitstand 2.jpg|thumb|एक DCS कंट्रोल रूम जहां कंप्यूटर ग्राफिक्स स्क्रीन पर प्लांट की जानकारी और नियंत्रण प्रदर्शित किए जाते हैं। संचालक बैठे हैं और संयंत्र अवलोकन को बनाए रखते हुए प्रक्रिया के किसी भी हिस्से को अपनी स्क्रीन से देख और नियंत्रित कर सकते हैं।]]बड़े औद्योगिक संयंत्रों का प्रक्रिया नियंत्रण कई चरणों में विकसित हुआ है। प्रारंभ में, नियंत्रण पैनल स्थानीय से प्रक्रिया संयंत्र तक होगा। चूँकि 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 सरल अवलोकन के लाभ थे। अधिकांशतः नियंत्रक नियंत्रण कक्ष पैनल के पीछे होते थे, और सभी स्वचालित और मैन्युअल नियंत्रण आउटपुट वापस संयंत्र में प्रेषित किए जाते थे।

डीसीएस और [[SCADA|एससीएडीए]] की प्रारंभ ने प्लांट नियंत्रणों जैसे कैस्केड लूप और इंटरलॉक, और अन्य उत्पादन कंप्यूटर सिस्टम के साथ सरल इंटरफेसिंग के सरल इंटरकनेक्शन और पुन: विन्यास की अनुमति दी थी। इसने परिष्कृत अलार्म हैंडलिंग को सक्षम किया, स्वचालित ईवेंट लॉगिंग की प्रारंभ की, चार्ट रिकॉर्डर जैसे भौतिक आवरण की आवश्यकता को समाप्त कर दिया था | 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 था |

कुछ स्थितियों में संवेदक तंत्र का एक बहुत ही सामान्य तत्व है। डिजिटल कैमरे और कलाई घड़ी विधि रूप से उपकरण की अशक्त परिभाषा को पूरा कर सकते हैं | क्योंकि वे संवेदी जानकारी को आवरण और/या प्रदर्शित करते हैं। अधिकतर परिस्थितियों में न तो उपकरण कहा जाएगा, किन्तु जब दौड़ के बीता हुआ समय मापने के लिए और फिनिश लाइन पर विजेता को दस्तावेज करने के लिए उपयोग किया जाता है, तो दोनों को उपकरण कहा जाता है।

उपकरण सिस्टम का एक अन्य उदाहरण [[बर्गलर अलार्म]] है। ऐसी सिस्टम के होते हैं |

*पॉप-अप ब्रेड [[ टोअस्टर ]] समय को सेट करने की अनुमति देते हैं।

आधुनिक ऑटोमोबाइल में जटिल उपकरण होते हैं। इंजन की घूर्णी गति और वाहन की रैखिक गति के प्रदर्शन के अतिरिक्त, बैटरी वोल्टेज और करंट, द्रव स्तर, द्रव तापमान, तय की गई दूरी और विभिन्न नियंत्रणों (टर्न सिग्नल, पार्किंग ब्रेक, हेडलाइट्स, ट्रांसमिशन स्थिति) के फीडबैक भी प्रदर्शित होते हैं। विशेष समस्याओं के लिए चेतावनियाँ प्रदर्शित की जा सकती हैं (ईंधन कम है, इंजन की जाँच करें, टायर का दबाव कम है, दरवाज़ा खुला है, सीट बेल्ट नहीं बंधी है)। समस्याएं दर्ज की जाती हैं जिससे उन्हें [[वाहन बस]] को सूचित किया जा सके। नेविगेशन सिस्टम किसी गंतव्य तक पहुंचने के लिए वॉयस कमांड प्रदान कर सकता है। कठोर वातावरण में लंबे समय तक ऑटोमोटिव उपकरण सस्ता और विश्वसनीय होना चाहिए। स्वतंत्र [[एयरबैग]] सिस्टम हो सकते हैं | जिनमें सेंसर, लॉजिक और एक्चुएटर होते हैं। [[लॉक - रोधी ब्रेकिंग प्रणाली|एंटी-स्किड ब्रेकिंग सिस्टम]] ब्रेक को नियंत्रित करने के लिए सेंसर का उपयोग करते हैं | जबकि [[क्रूज नियंत्रण]] थ्रॉटल स्थिति को प्रभावित करता है। [[ऑनस्टार]] सिस्टम के रूप में संचार लिंक के माध्यम से सेवाओं की एक विस्तृत विविधता प्रदान की जा सकती है। [[स्वायत्त कार]]कों (विदेशी उपकरण के साथ) का प्रदर्शन किया गया है।

प्रारंभिक विमानों में कुछ सेंसर थे।<ref>[http://www.cap-ny153.org/aircraftinstrumentation.htm Aircraft Instrumentation – Leroy R. Grumman Cadet Squadron<!-- Bot generated title -->]</ref> स्टीम गेज हवा के दबावों को सुई विक्षेपण में परिवर्तित करते हैं | जिन्हें ऊंचाई और एयरस्पीड के रूप में व्याख्या किया जा सकता है। एक चुंबकीय कंपास ने दिशा की भावना प्रदान की। माप के रूप में पायलट को प्रदर्शित करना उतना ही महत्वपूर्ण था।

एक आधुनिक स्पेस में सेंसर और डिस्प्ले का कहीं अधिक परिष्कृत सूट होता है | जो [[ वैमानिकी ]] सिस्टम में एम्बेडेड होते हैं। स्पेस में [[जड़त्वीय नेविगेशन प्रणाली|जड़त्वीय नेविगेशन सिस्टम]], [[ग्लोबल पोजिशनिंग सिस्टम]], [[मौसम रडार]], ऑटोपायलट और स्पेस स्थिरीकरण सिस्टम सम्मिलित हो सकते हैं। निरर्थक सेंसर का उपयोग विश्वसनीयता के लिए किया जाता है। दुर्घटना की जांच में सहायता के लिए सूचना के एक सबसेट को [[घटना डेटा रिकॉर्डर]] में स्थानांतरित किया जा सकता है। आधुनिक पायलट डिस्प्ले में अब [[हेड अप डिस्प्ले]] सहित कंप्यूटर डिस्प्ले सम्मिलित हैं।

उपकरण का उपयोग कई मापदंडों (भौतिक मूल्यों) को मापने के लिए किया जाता है। इन मापदंडों में सम्मिलित हैं |

[[Image:Pump with tank pid en.svg|thumb|एक [[गरमा और इंस्ट्रूमेंटेशन आरेख|गरमा और उपकरण आरेख]] का उपकरण भाग एक उपकरण इंजीनियर द्वारा विकसित किया जाएगा।]]उपकरण इंजीनियरिंग विशेषज्ञता है जो माप उपकरणों के सिद्धांत और संचालन पर केंद्रित है | जो विद्युत और वायवीय डोमेन जैसे क्षेत्रों में [[स्वचालित]] प्रणालियों के रचना और विन्यास में उपयोग किए जाते हैं, और मापी जाने वाली मात्रा का नियंत्रण है।

वे सामान्यतः सिस्टम [[उत्पादकता]], विश्वसनीयता, सुरक्षा, अनुकूलन और स्थिरता में सुधार के लक्ष्य के साथ स्वचालित प्रक्रियाओं वाले उद्योगों के लिए काम करते हैं | जैसे कि रासायनिक संयंत्र या विनिर्माण संयंत्र किसी प्रक्रिया में या किसी विशेष सिस्टम में मापदंडों को नियंत्रित करने के लिए, माइक्रोप्रोसेसर, माइक्रोकंट्रोलर या पीएलसी जैसे उपकरणों का उपयोग किया जाता है | किन्तु उनका अंतिम उद्देश्य सिस्टम के मापदंडों को नियंत्रित करना है।

प्राकृतिक संसार के स्पष्ट, सत्यापन योग्य और प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य माप करने की क्षमता, उन स्तरों पर जो पहले अवलोकन योग्य नहीं थी। वैज्ञानिक उपकरण का उपयोग करके, संसार की एक अलग बनावट प्रदान की है।<ref name="Hentschel" /> यह उपकरण क्रांति मौलिक रूप से निगरानी और प्रतिक्रिया करने की मानवीय क्षमताओं को बदल देती है, जैसा कि [[डीडीटी]] निगरानी और [[जल प्रदूषक]] की निगरानी के लिए पराबैंगनी-दृश्यमान स्पेक्ट्रोस्कोपी और [[ गैस वर्णलेखन | गैस वर्णलेखन]] के उपयोग के उदाहरणों में दिखाया गया है।<ref name="Morris" /><ref name="Hentschel">{{cite journal|last1=Hentschel|first1=Klaus|title=रसायन विज्ञान में वाद्य क्रांति (निबंध की समीक्षा करें)|journal=Foundations of Chemistry|date=2003|volume=5|issue=2|pages=179–183|doi=10.1023/A:1023691917565|s2cid=102255170 }}</ref>