শিল্প নিয়ন্ত্রক: প্রকারভেদ, গঠন এবং নির্বাচনের মূল বিষয়সমূহ

The শিল্প নিয়ন্ত্রক তারা আধুনিক অটোমেশনের মস্তিষ্কে পরিণত হয়েছেন।একটি ছোট বোতলজাতকরণ কেন্দ্র থেকে শুরু করে একটি তেল শোধনাগার বা একটি মোটরগাড়ি কারখানা পর্যন্ত কার্যত যেকোনো উৎপাদন কেন্দ্রে, হাজার হাজার যন্ত্র রয়েছে যা বিভিন্ন চলক পরিমাপ করে, মিলিসেকেন্ডের মধ্যে সিদ্ধান্ত নেয় এবং অক্লান্তভাবে নির্দেশাবলী পালন করে। এগুলোর কল্যাণে, কোম্পানিগুলো তাদের প্রযুক্তিগত ও মানব সম্পদের সর্বোচ্চ ব্যবহার করে, ভুলত্রুটি কমায় এবং পণ্যের মান উন্নত করে।

কিছুদিন আগেও এই কাজের অনেকটাই নির্ভর করত অপারেটররা প্যানেল পর্যবেক্ষণ করছেন, ভালভ পরিচালনা করছেন এবং হাতে করে মোটর চালু করছেন।বর্তমানে, এই ভূমিকা পালন করে এমন কন্ট্রোলাররা, যারা প্রতিকূল পরিবেশে কাজ করতে, অন্যান্য যন্ত্রপাতির সাথে যোগাযোগ করতে, ম্যানেজমেন্ট সিস্টেমের সাথে একীভূত হতে এবং এমনকি ইন্ডাস্ট্রি ৪.০ আর্কিটেকচারেও অংশগ্রহণ করতে সক্ষম। আপনি যদি ভালো অটোমেশন সিদ্ধান্ত নিতে চান বা কেবল একটি আধুনিক প্ল্যান্টের পেছনের কার্যপ্রণালী জানতে চান, তবে এগুলো কী, কী কী প্রকারভেদ রয়েছে এবং একটি ইন্ডাস্ট্রিয়াল কন্ট্রোল সিস্টেমে এগুলো কীভাবে সংগঠিত হয়, তা বোঝা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

ইন্ডাস্ট্রিয়াল কন্ট্রোলার কী এবং এটি কী কাজে ব্যবহার করা হয়?

একটি শিল্প নিয়ন্ত্রক মূলত, একটি প্রোগ্রামযোগ্য ইলেকট্রনিক ডিভাইস যা নির্ভরযোগ্যভাবে এবং ক্রমাগতভাবে প্রক্রিয়াগুলিকে স্বয়ংক্রিয় করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে।এটি সেন্সর থেকে ইনপুট সংকেত (তাপমাত্রা, চাপ, প্রবাহের হার, অবস্থান, গতি ইত্যাদি) গ্রহণ করে, সেগুলোকে নির্ধারিত সেটপয়েন্ট বা টার্গেট পয়েন্টের সাথে তুলনা করে, নিয়ন্ত্রণ অ্যালগরিদম কার্যকর করে এবং চূড়ান্ত উপাদানগুলোর (ভালভ, মোটর, কন্টাক্টর, নিউম্যাটিক সিলিন্ডার, রেজিস্টর, রোবট…) জন্য কমান্ড তৈরি করে।

এই ডিভাইসগুলোর প্রধান উদ্দেশ্য হলো উৎপাদন অপ্টিমাইজ করুন: চক্রের সময় উন্নত করুন, ব্যর্থতার হার কমান এবং সার্বক্ষণিক কর্মীর উপস্থিতি ছাড়াই কার্যক্রম পরিচালনা করুন।এমনকি বিপজ্জনক বা দুর্গম এলাকাতেও। কোনো অপারেটরের অবিরাম পর্যবেক্ষণের উপর নির্ভর করার পরিবর্তে, কন্ট্রোলারটি স্বয়ংক্রিয়ভাবে তার কার্যপ্রণালী সম্পাদন করে, ডেটা রেকর্ড করে, বিচ্যুতি শনাক্ত করে এবং তাৎক্ষণিকভাবে ব্যবস্থা গ্রহণ করে।

겉ের আড়ালে, তাদের সকলের কার্যপ্রণালী একই: তারা সেন্সর ব্যবহার করে প্রসেস ভেরিয়েবলগুলো পরিমাপ করে, সেই তথ্য একটি প্রসেসিং ইউনিটে পাঠায় এবং বাস্তবতাকে কাঙ্ক্ষিত মানের কাছাকাছি আনার জন্য আউটপুটগুলো সমন্বয় করে।অনেক ক্ষেত্রে প্রপোর্শনাল, ইন্টিগ্রাল বা ডেরিভেটিভ (PID) অ্যালগরিদম ব্যবহার করে নিয়ন্ত্রণ অর্জন করা হয়, যা সূক্ষ্ম এবং স্থিতিশীল নিয়ন্ত্রণের সুযোগ দেয়।

কমান্ড জারি করার পাশাপাশি, আধুনিক কন্ট্রোলারগুলো এগুলো গুরুত্বপূর্ণ পরিসংখ্যান সংগ্রহ করে: কার্য সম্পাদনের সময়, চক্রের সংখ্যা, ব্যর্থতার ধরণ, বন্ধ হওয়া, অ্যালার্ম বা শক্তি খরচ।এই ডেটা উৎপাদনশীলতা বিশ্লেষণ করতে, নির্দিষ্ট লাইনের লাভজনকতা গণনা করতে, রক্ষণাবেক্ষণের পরিকল্পনা করতে বা বিনিয়োগের বিষয়ে সিদ্ধান্ত নিতে ব্যবহৃত হয়।

বেশিরভাগ আধুনিক প্ল্যান্টে, ইন্ডাস্ট্রিয়াল কন্ট্রোলারগুলো বিচ্ছিন্নভাবে কাজ করে না, বরং এগুলো সুপারভাইজরি কন্ট্রোল অ্যান্ড ডেটা অ্যাকুইজিশন (SCADA) সিস্টেম, ডেটা হিস্টোরিয়ান, MES, এবং এমনকি ERP সিস্টেমের সাথে নেটওয়ার্কে সমন্বিত থাকে।এর ফলে একজন প্রকৌশলী বা উৎপাদন ব্যবস্থাপক শত শত কিলোমিটার দূরে থাকলেও তাদের স্ক্রিনে একটি রোবোটিক লাইনের অবস্থা, শিফটে উৎপাদিত পণ্যের পরিমাণ বা সক্রিয় অ্যালার্ম দেখতে পারেন।

নিয়ন্ত্রণের উদ্দেশ্য অনুযায়ী শিল্প নিয়ন্ত্রকের প্রকারভেদ

শিল্প নিয়ন্ত্রকদের শ্রেণীবদ্ধ করার একটি ক্লাসিক উপায় হল সরঞ্জামের ধরন বা পরিবর্তনশীল যা তারা সরাসরি নিয়ন্ত্রণ করেএই পদ্ধতি অনুসারে, আমরা উদ্ভিদের মধ্যে বেশ কয়েকটি খুব সাধারণ গোষ্ঠী খুঁজে পেতে পারি।

প্রথম সব আছে একমুখী মোটর নিয়ন্ত্রকএগুলো এমন সব মোটরের চালু করা, বন্ধ করা এবং অনেক ক্ষেত্রে গতি নিয়ন্ত্রণ করে, যেগুলো সর্বদা একই দিকে ঘোরে। উদাহরণস্বরূপ, এগুলো সাধারণ বুস্টার পাম্প, ফ্যান বা কনভেয়র বেল্টে ব্যবহৃত হয়, যেগুলোর ঘূর্ণনের দিক পরিবর্তন করার প্রয়োজন হয় না।

তাদের খুব কাছেই আমরা খুঁজে পাই দ্বিমুখী মোটর নিয়ন্ত্রকএই মোটরগুলো মূলত একই ধরনের কাজ করতে সক্ষম, তবে এগুলো ঘূর্ণনের দিকও পরিবর্তন করতে দেয়। এগুলো সাধারণত ওভারহেড ক্রেন, লিফট, লিনিয়ার পজিশনিং সার্ভো বা এমন যেকোনো সিস্টেমে ব্যবহৃত হয় যেখানে যান্ত্রিক অক্ষকে সামনে ও পেছনে চলাচল করতে হয়।

আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ গ্রুপ হল বায়ুচালিত নিয়ন্ত্রকএই ডিভাইসগুলো এমন সিস্টেমে ব্যবহৃত হয় যেখানে প্রধান অ্যাকচুয়েটর হলো নিউম্যাটিক সিলিন্ডার বা ভালভ। বায়ুচাপ এবং প্রবাহ নিয়ন্ত্রণের মাধ্যমে, এগুলো ভালো মূল্য-কর্মক্ষমতা অনুপাতে দ্রুত ও পুনরাবৃত্তিমূলক গতিবিধি অর্জন করে, যা সাধারণত অ্যাসেম্বলি লাইন, প্যাকেজিং বা হালকা হ্যান্ডলিং-এর ক্ষেত্রে দেখা যায়।

যেসব পরিবেশে উচ্চ শক্তি ও সূক্ষ্ম নিয়ন্ত্রণের প্রয়োজন হয়, সেখানে নিম্নলিখিত বিষয়গুলো কার্যকর হয়: হাইড্রোলিক কন্ট্রোলারতেলের চাপ ও প্রবাহ নিয়ন্ত্রণের মাধ্যমে তারা প্রেস, জ্যাক, উচ্চ-ক্ষমতাসম্পন্ন লিনিয়ার অ্যাকচুয়েটর এবং শিল্প উত্তোলন ব্যবস্থা নিয়ন্ত্রণ করে। এর কার্যপ্রণালী নিউম্যাটিক্সের অনুরূপ, তবে এতে ব্যবহৃত তরলটি কার্যত অসংকোচনীয়, যা উচ্চ ভারের অধীনেও অধিকতর নির্ভুলতা প্রদান করে।

এই আরও “বিশেষায়িত” কন্ট্রোলারগুলোর উপরে রয়েছে পিএলসি (প্রোগ্রামেবল লজিক কন্ট্রোলার)প্রকৃত সর্বগুণসম্পন্ন। যদিও আমরা পরে এদের সম্পর্কে বিস্তারিত দেখব, নিয়ন্ত্রণের বস্তুর উপর ভিত্তি করে এই শ্রেণিবিন্যাসের মধ্যে এদেরকে সাধারণ-উদ্দেশ্যমূলক নিয়ন্ত্রক হিসেবে বিবেচনা করা যেতে পারে, কারণ এরা একই সাথে মোটর, নিউম্যাটিক ও হাইড্রোলিক ভালভ এবং সব ধরনের ফিল্ড ডিভাইস নিয়ন্ত্রণ করতে সক্ষম।

ওপেন-লুপ এবং ক্লোজড-লুপ নিয়ন্ত্রণ

কন্ট্রোলারদের শ্রেণীবদ্ধ করার আরেকটি উপায় হল অনুসারে তারা কীভাবে সিদ্ধান্ত নিতে আউটপুট তথ্য ব্যবহার করেএখানে দুটি প্রধান পরিবারকে আলাদা করা হয়: ওপেন-লুপ কন্ট্রোলার এবং ক্লোজড-লুপ কন্ট্রোলার।

Un ওপেন-লুপ কন্ট্রোলার এটি সিস্টেমের প্রকৃত প্রতিক্রিয়া বিবেচনা না করে, শুধুমাত্র ইনপুট সংকেত এবং পূর্বনির্ধারিত যুক্তির উপর ভিত্তি করে কাজ করে। উদাহরণস্বরূপ, লোডটি প্রত্যাশা অনুযায়ী অগ্রসর হয়েছে কিনা তা পরিমাপ না করেই, নিয়মিত বিরতিতে ১০ সেকেন্ডের জন্য একটি কনভেয়র বেল্ট চালু করা। এই পদ্ধতিটি সহজ এবং সাশ্রয়ী, কিন্তু এটি প্রক্রিয়ার মধ্যেকার বিঘ্ন বা তারতম্যের সাথে সামঞ্জস্য বিধান করে না।

পরিবর্তে, ক ক্লোজড-লুপ কন্ট্রোলার এটি ক্রমাগত প্রকৃত আউটপুটকে কাঙ্ক্ষিত মানের (সেটপয়েন্ট) সাথে তুলনা করে এবং ত্রুটি কমানোর জন্য কমান্ডগুলো সামঞ্জস্য করে। একটি সাধারণ উদাহরণ হলো ওভেনের তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ: কন্ট্রোলারটি তাপমাত্রা পরিমাপ করে, সেটিকে সেটপয়েন্টের সাথে তুলনা করে এবং লক্ষ্যমাত্রা বজায় রাখার জন্য হিটিং এলিমেন্টগুলোর শক্তি বা গ্যাস ভালভের খোলা অংশকে নিয়ন্ত্রণ করে।

ক্লোজড-লুপ কন্ট্রোলের মধ্যে কয়েকটি নির্দিষ্ট প্রকারভেদ উল্লেখযোগ্য, যেগুলো শিল্প অটোমেশনে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।

The আনুপাতিক নিয়ন্ত্রক এরা ত্রুটির সাপেক্ষে সরাসরি আউটপুট সিগন্যালকে সমন্বয় করে: পরিমাপকৃত চলক এবং সেটপয়েন্টের মধ্যে পার্থক্য যত বেশি হয়, সংশোধনও তত বেশি হয়। এগুলো সরল ও কার্যকর, কিন্তু অনেক প্রক্রিয়ায় এগুলো একটি স্থির ত্রুটি রেখে যায় যা কখনোই পুরোপুরি দূর হয় না।

The পিআইডি (সমানুপাতিক-সমাকল-ডেরিভেটিভ) নিয়ন্ত্রক তারা আরও দুটি প্রক্রিয়া যুক্ত করে: ইন্টিগ্রাল, যা সময়ের সাথে সাথে ত্রুটি সঞ্চয় করে এবং এটিকে সম্পূর্ণরূপে দূর করতে সাহায্য করে, এবং ডেরিভেটিভ, যা পরিবর্তনশীল প্রবণতার প্রতি সাড়া দেয় এবং স্থিতিশীলতা উন্নত করে। এগুলি শোধনাগার, রাসায়নিক কারখানা, জল পরিশোধন, শিল্প জলবায়ু নিয়ন্ত্রণ এবং আরও অনেক ক্ষেত্রে প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণের ভিত্তি।

শিল্প নিয়ন্ত্রকসমূহ তাদের নির্দিষ্ট কার্যাবলী অনুযায়ী

বৃহৎ প্রসেস কন্ট্রোলারগুলো ছাড়াও, একটি প্ল্যান্টে এটি সাধারণত খুঁজে পাওয়া যায়। খুব নির্দিষ্ট কাজের জন্য ব্যবহৃত সরল ডিভাইসএগুলোর মধ্যে অনেকগুলো এখন পিএলসি বা ডিসিএস-এর সাথে সমন্বিত করা হয়েছে, কিন্তু এদের লজিক স্পষ্টভাবে শনাক্তযোগ্য রয়ে গেছে।

The কাউন্টারটপ বা কাউন্টার এগুলোর কাজ হলো বিভিন্ন একক লিপিবদ্ধ করা, যেমন—উৎপাদিত পণ্যের সংখ্যা, শ্যাফটের ঘূর্ণন, ফ্লো মিটার থেকে প্রাপ্ত পালস ইত্যাদি। পরিমাণ নিয়ন্ত্রণ, উৎপাদনশীলতা গণনা এবং জ্যাম শনাক্তকরণের জন্য এগুলো অপরিহার্য। এগুলোতে সাধারণত সাধারণ টাইমিং ফাংশনও অন্তর্ভুক্ত থাকে।

The টাইমার নির্দিষ্ট সময়ে কোনো কাজ সম্পাদন করার জন্য টাইমার ব্যবহার করা হয়: যেমন, একটি নির্দিষ্ট সময় পর পাম্প চালু করা, একটি ভালভ নির্দিষ্ট সময়ের জন্য বন্ধ রাখা, অথবা কার্যপ্রণালীর ক্রম তৈরি করা। যদিও এগুলোকে সাধারণ মনে হতে পারে, কিন্তু এগুলোই অনেক ডিসক্রিট অটোমেশন সিস্টেমের ভিত্তি।

অন্যদিকে, নিয়ন্ত্রণ অ্যালগরিদমগুলোকেই (সমানুপাতিক, সমাকলন, অন্তরজ বা এদের সংমিশ্রণ) দেখা যেতে পারে বিশেষায়িত কার্যকরী ব্লক যা একটি বৃহত্তর কন্ট্রোলারের মধ্যে চলেএর নকশা ও সমন্বয়ই মূলত প্রক্রিয়া চলকের ওপর নিয়ন্ত্রণের মান নির্ধারণ করে।

শিল্প নিয়ন্ত্রকের বৃহৎ পরিবারসমূহ: পিএলসি, ডিসিএস, পিএসি এবং আরও অনেক কিছু

নিয়ন্ত্রণের বস্তু বা ওপেন/ক্লোজড লুপের ভিত্তিতে শ্রেণিবিন্যাসের বাইরে, বাস্তবে আমরা মূলত নির্দিষ্ট কিছু বিষয় নিয়ে কথা বলি। শিল্পে ব্যবহৃত স্ট্যান্ডার্ড কন্ট্রোলারগুলির পরিবারগুলিযদিও সময়ের সাথে সাথে তাদের মধ্যকার সীমারেখা অস্পষ্ট হয়ে গেছে, তবুও ভূদৃশ্য বোঝার জন্য এগুলো এখনও কার্যকর।

El পিএলসি (প্রোগ্রামেবল লজিক কন্ট্রোলার) মোটরগাড়ি শিল্পে রিলে বোর্ডের বিকল্প হিসেবে এর উদ্ভব হয়েছিল, যা ওয়্যারিং ব্যাপকভাবে কমিয়ে দেয় এবং লজিক পরিবর্তনকে অনেক সহজ করে তোলে। সময়ের সাথে সাথে, এতে অ্যানালগ ইনপুট ও আউটপুট (০-১০ ভোল্ট, ৪-২০ মিলিঅ্যাম্পিয়ার), যোগাযোগের সক্ষমতা এবং আরও শক্তিশালী প্রসেসর যুক্ত হয়, যা এটিকে বিচ্ছিন্ন অটোমেশন থেকে মাঝারি আকারের প্রক্রিয়ার নিয়ন্ত্রণে স্থানান্তরিত হতে সাহায্য করে।

আজ, একটি সাধারণ পিএলসি এটি কয়েক ডজন থেকে হাজার হাজার ইনপুট/আউটপুট সংকেত পরিচালনা করতে পারে।এটি বৈদ্যুতিক কোলাহল, কম্পন এবং উচ্চ তাপমাত্রাযুক্ত পরিবেশে কাজ করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে এবং IEC 61131-3 অনুযায়ী ল্যাডার লজিক, স্ট্রাকচার্ড টেক্সট, ফাংশন ব্লক ডায়াগ্রাম, ইন্সট্রাকশন লিস্ট বা সিকোয়েনশিয়াল ডায়াগ্রামের মতো ভাষায় প্রোগ্রাম করা হয়।

The ডিসিএস (ডিস্ট্রিবিউটেড কন্ট্রোল সিস্টেম) তেল শোধনাগার, বিদ্যুৎ কেন্দ্র, পাল্প ও পেপার মিল এবং পানি শোধনাগারের মতো অবিচ্ছিন্ন ও বৃহৎ আকারের প্রক্রিয়াগুলো নিয়ন্ত্রণ করার জন্য এগুলোর উদ্ভব ঘটে। এদের দর্শনটি হলো, প্ল্যান্ট জুড়ে ইনপুট/আউটপুট মডিউল এবং কন্ট্রোলারগুলো ছড়িয়ে দেওয়া, যা একটি উচ্চ-গতির নেটওয়ার্কের মাধ্যমে এক বা একাধিক কেন্দ্রীভূত নিয়ন্ত্রণ কক্ষের সাথে সংযুক্ত থাকে।

একটি ডিসিএস-এ, নিয়ন্ত্রণ যুক্তি এবং অপারেটরের অন-স্ক্রিন উপস্থাপনা (HMI) ঘনিষ্ঠভাবে সংযুক্ত।একটি নতুন কন্ট্রোল লুপ তৈরির মাধ্যমে, সিস্টেমটি কন্ট্রোলারে সমন্বিত ব্লক এবং ইন্টারফেসে গ্রাফিক্যাল উপাদান, অ্যালার্ম ও ট্রেন্ড তৈরি করে। এটি বড় প্ল্যান্টগুলোতে ইঞ্জিনিয়ারিং, অপারেশন এবং রক্ষণাবেক্ষণকে ব্যাপকভাবে সহজ করে তোলে।

The পিএসি (প্রোগ্রামেবল অটোমেশন কন্ট্রোলার) এগুলো পিএলসি জগৎ এবং শিল্প কম্পিউটারের জগতের মধ্যে এক ধরনের সেতুবন্ধন হিসেবে কাজ করে। এগুলো মালিকানাধীন প্ল্যাটফর্মের উপর অতিরিক্ত নির্ভর না করেই আরও শক্তিশালী প্রসেসর এবং উন্মুক্ত আর্কিটেকচার ব্যবহার করে জটিল নিয়ন্ত্রণমূলক কাজ সম্পাদন, বিপুল পরিমাণ ডেটা ব্যবস্থাপনা এবং একাধিক সিস্টেম ও প্রোটোকলের সাথে যোগাযোগ স্থাপন করে।

অনেক প্রচলিত পিএলসি-র বিপরীতে, অসংখ্য পিএসি এগুলোর মাধ্যমে উচ্চ-স্তরের ভাষায় (C, C++) প্রোগ্রামিং করা যায় অথবা MATLAB/Simulink-এর মতো টুলে তৈরি মডেল একীভূত করা যায়।IEC 61131-3 এর সাথে সামঞ্জস্য বজায় রেখে। ক্লাসিক্যাল কন্ট্রোলের সাথে অ্যাডভান্সড অ্যানালাইসিসকে একত্রিত করলে এগুলো বিশেষভাবে আকর্ষণীয় হয়ে ওঠে। কৃত্রিম দৃষ্টি অথবা অপ্টিমাইজেশন অ্যালগরিদম।

কম্পিউটিং ক্ষমতার চরম প্রান্তে আমরা খুঁজে পাই আইপিসি (শিল্প পিসি বা শিল্প পিসি)শিল্প পরিবেশের জন্য মজবুত কম্পিউটার যা উচ্চ-ক্ষমতাসম্পন্ন কন্ট্রোলার হিসেবে কাজ করে। এগুলো ক্যাবিনেটে স্থাপন করা হয়, একটি [ফরম্যাট/ফরম্যাট/ইত্যাদি] ফরম্যাটে। প্যানেল-পিসি অথবা ডিআইএন রেলে, এবং এগুলো সাধারণত উইন্ডোজ আইওটি-র মতো সিস্টেমের সাথে কাজ করে। এগুলোর মাধ্যমে স্ক্যাডা সফটওয়্যার, ডেটাবেস সার্ভার এবং সমন্বিত নিয়ন্ত্রণ ও পর্যবেক্ষণ অ্যাপ্লিকেশন চালানো যায়।

এছাড়াও খুব প্রাসঙ্গিক হলো এমবেডেড কন্ট্রোলারখুব ছোট আকারের এবং কম শক্তি খরচকারী, যেমন স্ট্র্যাটো পাই ম্যাক্সযেসব নির্দিষ্ট কাজে স্থান ও শক্তি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ, সেগুলোর জন্য ডিজাইন করা এই যন্ত্রগুলোকে কম্প্যাক্ট মেশিন, ফিল্ড সরঞ্জাম, যোগাযোগ মডিউল বা ছোট ডিস্ট্রিবিউটেড কন্ট্রোল সিস্টেমের সাথে সমন্বিত করা হয়।

আইসিএস সিস্টেম: সম্পূর্ণ শিল্প নিয়ন্ত্রণ স্থাপত্য

যখন আমরা সম্পর্কে কথা বলুন আইসিএস (শিল্প নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা) আমরা শুধু একটি নির্দিষ্ট কন্ট্রোলারের কথা বলছি না, বরং ডিভাইস, নেটওয়ার্ক এবং সফটওয়্যারের সেই সম্পূর্ণ সেটের কথা বলছি যা একটি প্ল্যান্টের মনিটরিং এবং অটোমেশনকে সম্ভব করে তোলে। এর মধ্যে রয়েছে ডিসিএস (DCS), পিএলসি (PLC), পিএসি (PAC), স্ক্যাডা (SCADA) সিস্টেম এবং অন্যান্য ইন্সট্রুমেন্টেশন ও কমিউনিকেশন উপাদানসমূহ।

একটি সাধারণ আইসিএস বিভিন্ন স্তরে নির্মিত হয়। মাঠের স্তর এগুলোর মধ্যে রয়েছে সেন্সর ও অ্যাকচুয়েটর: প্রেশার ট্রান্সমিটার, ফ্লো মিটার, থার্মোকাপল, কন্ট্রোল ভালভ, ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টার, মোটর, নিউম্যাটিক সিলিন্ডার ইত্যাদি। এই ডিভাইসগুলো ভৌত বাস্তবতা পরিমাপ করে এবং প্রাপ্ত নির্দেশাবলী কার্যকর করে।

উপরে আছে নিয়ন্ত্রণের স্তরএটি পিএলসি, ডিসিএস, আরটিইউ (রিমোট টেলিমেট্রি ইউনিট) এবং অন্যান্য স্বয়ংক্রিয় কন্ট্রোলার নিয়ে গঠিত। এখানে কন্ট্রোল অ্যালগরিদমগুলো কার্যকর করা হয়, প্রতিটি সরঞ্জাম বা লুপ সম্পর্কে সিদ্ধান্ত নেওয়া হয় এবং প্ল্যান্টের বিভিন্ন অংশের অপারেটিং সিকোয়েন্স সমন্বয় করা হয়।

পরবর্তী ধাপ হল তত্ত্বাবধানের স্তরএই পর্যায়েই SCADA সিস্টেম এবং HMI-এর প্রয়োজন হয়। এই ডিভাইসগুলো অপারেটরদের প্রসেসের অবস্থা দেখতে, সেটপয়েন্ট পরিবর্তন করতে, অ্যালার্ম শনাক্ত করতে, প্রয়োজনে ম্যানুয়াল অপারেশন চালু করতে এবং পূর্ববর্তী প্রবণতা পর্যালোচনা করতে সাহায্য করে।

শীর্ষে হয় ব্যবস্থাপনা এবং একীকরণের স্তরএই স্তরে রয়েছে এমইএস (ম্যানুফ্যাকচারিং এক্সিকিউশন সিস্টেম) এবং এর উপরের স্তরে রয়েছে ইআরপি ও অন্যান্য ব্যবসায়িক অ্যাপ্লিকেশন। এখানে উৎপাদন সংক্রান্ত ডেটা, অর্ডার, ইনভেন্টরি, পরিকল্পনা, খরচ এবং গুণমানের সাথে সংযুক্ত হয়ে কারখানাটির একটি সামগ্রিক চিত্র প্রদান করে।

SCADA, DCS এবং PLC বিস্তারিতভাবে: এগুলো কীভাবে একসাথে কাজ করে

The SCADA (সুপারভাইজরি কন্ট্রোল অ্যান্ড ডেটা অ্যাকুইজিশন) এগুলো হলো সার্ভার এবং যোগাযোগ নেটওয়ার্ক দ্বারা সমর্থিত সফটওয়্যার প্ল্যাটফর্ম, যা উচ্চ-স্তরের এবং প্রায়শই ভৌগোলিকভাবে বিস্তৃত প্রক্রিয়াগুলো পর্যবেক্ষণ করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। এগুলো আরটিইউ বা পিএলসি থেকে ফিল্ড ডেটা গ্রহণ করে, তা সংরক্ষণ করে, গ্রাফিক ডিসপ্লে তৈরি করে, ইভেন্ট রেকর্ড করে এবং দূরবর্তী কমান্ড পাঠানোর সুযোগ দেয়।

বিশুদ্ধ নিয়ন্ত্রণ স্তরের বিপরীতে, SCADA সফ্টওয়্যার এটি সাধারণত দ্রুত নিয়ন্ত্রণ লুপগুলি বন্ধ করে না।এর পরিবর্তে, এটি পর্যবেক্ষণ, প্যারামিটার নির্ধারণ, অ্যালার্ম ব্যবস্থাপনা এবং অপারেটরের সিদ্ধান্ত গ্রহণের উপর মনোযোগ দেয়। বৈদ্যুতিক গ্রিড, তেল পাইপলাইন, গ্যাস পাইপলাইন, পানীয় জল ব্যবস্থা এবং বৃহৎ পরিবহন অবকাঠামোতে এগুলি খুব সাধারণ।

কিছু ক্ষেত্রে, সীমানাগুলির মধ্যে ডিসিএস, স্ক্যাডা এবং পিএলসি এই পার্থক্যগুলো এখন অস্পষ্ট হয়ে গেছে। রিমোট আই/ও এবং উন্নত এইচএমআই-এর কল্যাণে এমন পিএলসি রয়েছে যা ছোট ডিসিএস হিসেবে কাজ করতে সক্ষম, আবার এমন স্ক্যাডা সিস্টেমও রয়েছে যা ডিস্ট্রিবিউটেড ইনস্টলেশনে ক্লোজড-লুপ কন্ট্রোল পরিচালনা করে। প্রসেসর এবং নেটওয়ার্ক প্রযুক্তির উন্নতির ফলে এখন এই নির্বাচন কঠোর প্রযুক্তিগত সীমাবদ্ধতার চেয়ে অ্যাপ্লিকেশন, পরিধি এবং প্রস্তুতকারকের কৌশলের উপর বেশি নির্ভরশীল হয়ে পড়েছে।

ঐতিহাসিকভাবে, বৃহৎ প্ল্যান্টের নিয়ন্ত্রণ ছোট স্থানীয় নিয়ন্ত্রক থেকে শুরু হয়ে, অ্যানালগ যন্ত্র এবং কাগজের রেকর্ডারে পূর্ণ কেন্দ্রীভূত প্যানেল এবং অবশেষে... ইলেকট্রনিক কন্ট্রোলার এবং গ্রাফিক ডিসপ্লে সহ বিতরণকৃত স্থাপত্যএই উল্লম্ফনের ফলে জটিল ইন্টারলক, উন্নত অ্যালার্ম ব্যবস্থাপনা, স্বয়ংক্রিয় ইভেন্ট লগিং, ওয়্যারিং হ্রাস এবং প্ল্যান্টের অবস্থার একটি রিয়েল-টাইম সার্বিক চিত্র সম্ভব হয়েছে।

আধুনিক শিল্প নিয়ন্ত্রকগুলির মূল বৈশিষ্ট্য

অটোমেশন সিস্টেমের মূল অংশ হিসেবে, ইন্ডাস্ট্রিয়াল কন্ট্রোলারগুলোর বেশ কিছু সাধারণ বৈশিষ্ট্য থাকে। উদ্ভিদে এর ব্যবহারের জন্য অপরিহার্য প্রযুক্তিগত বৈশিষ্ট্য.

প্রথমটি হলো তার নির্ভরযোগ্যতা এবং স্থায়িত্বএগুলো তড়িৎচৌম্বকীয় হস্তক্ষেপ, ধুলো, কম্পন, আর্দ্রতা বা চরম তাপমাত্রাযুক্ত পরিবেশে ২৪/৭ কাজ করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। এগুলোতে অভ্যন্তরীণ ডায়াগনস্টিক ব্যবস্থা, পাওয়ার মনিটরিং, নন-ভোলাটাইল মেমরি এবং অনেক গুরুত্বপূর্ণ অ্যাপ্লিকেশনের ক্ষেত্রে সিপিইউ, পাওয়ার সাপ্লাই বা নেটওয়ার্ক পর্যায়ে রিডানডেন্সি অন্তর্ভুক্ত থাকে।

আরেকটি মৌলিক বৈশিষ্ট্য হলো বাস্তব সময়তাদেরকে অবশ্যই মিলিসেকেন্ডের মধ্যে ইনপুট সিগন্যালের পরিবর্তনে সাড়া দিতে সক্ষম হতে হবে, যা প্রক্রিয়াটির স্থিতিশীলতা নিশ্চিত করে এবং বিপজ্জনক পরিস্থিতি এড়ানো সম্ভব করে। DCS, PLC, এবং PAC-এর অভ্যন্তরে রিয়েল-টাইম অপারেটিং সিস্টেম বা ডিটারমিনিস্টিক কার্নেল ব্যবহারের মাধ্যমে এটি অর্জন করা হয়।

La নমনীয়তা এবং প্রোগ্রামযোগ্যতা এটিও সমানভাবে গুরুত্বপূর্ণ। ব্যবহারকারীরা নতুন পণ্য, প্রক্রিয়ার পরিবর্তন বা প্ল্যান্ট সম্প্রসারণের সাথে খাপ খাইয়ে নিতে কন্ট্রোল প্রোগ্রাম তৈরি ও পরিবর্তন করতে পারেন। IEC 61131-3-এর মতো স্ট্যান্ডার্ড এবং পুনঃব্যবহারযোগ্য ফাংশন ব্লকের ব্যবহার এই কাজটি ব্যাপকভাবে সহজ করে তোলে।

সংযোগের দিক থেকে, আধুনিক কন্ট্রোলারগুলো প্রদান করে অত্যন্ত বৈচিত্র্যময় যোগাযোগ ইন্টারফেস: ইন্ডাস্ট্রিয়াল ইথারনেট, ডিজিটাল ফিল্ডবাস (প্রোফিবাস, মডবাস, ফাউন্ডেশন ফিল্ডবাস, হার্ট…), উন্মুক্ত এবং মালিকানাধীন প্রোটোকল, Y শিল্প ধারাবাহিক যোগাযোগএর মাধ্যমে অন্যান্য সরঞ্জাম, পর্যবেক্ষণ ব্যবস্থা, ডেটাবেস এবং ক্লাউড প্ল্যাটফর্মের সাথে ডেটা আদান-প্রদান করা যায়।

তদুপরি, তাদের হওয়ার উদ্দেশ্য হল রক্ষণাবেক্ষণ এবং সম্প্রসারণ করা সহজমডিউলার ডিজাইনের ফলে পুরো প্ল্যান্ট বন্ধ না করেই আই/ও কার্ড যোগ করা বা ত্রুটিপূর্ণ মডিউল প্রতিস্থাপন করা যায়, অথবা ইনস্টলেশন বাড়ার সাথে সাথে নিয়ন্ত্রণ ক্ষমতাও বাড়ানো যায়। রিমোট ডায়াগনস্টিকস কোনো ঘটনার ক্ষেত্রে প্রতিক্রিয়ার সময় উল্লেখযোগ্যভাবে কমিয়ে দেয়।

অবশেষে এর গুরুত্ব ক্রমশ স্পষ্ট হয়ে উঠছে। স্মার্ট এবং সংযুক্ত পরিবেশে একীকরণের ক্ষমতাআইআইওটি (ইন্ডাস্ট্রিয়াল ইন্টারনেট অফ থিংস) এবং ইন্ডাস্ট্রি ৪.০-এর ধারণাগুলো কন্ট্রোলারগুলোকে রিমোট মনিটরিং, ক্লাউডে ডেটা পাঠানো, প্রেডিক্টিভ মেইনটেন্যান্স, সাইবারসিকিউরিটি এবং অ্যাডভান্সড অ্যানালিটিক্সের জন্য সাপোর্টের মতো ফাংশন অন্তর্ভুক্ত করতে উৎসাহিত করছে।

সঠিক ধরনের ইন্ডাস্ট্রিয়াল কন্ট্রোলার কীভাবে নির্বাচন করবেন

কোনো নির্দিষ্ট অ্যাপ্লিকেশনের জন্য সঠিক ড্রাইভার নির্বাচন করা সহজ কাজ নয়। এর জন্য সতর্ক মূল্যায়ন প্রয়োজন। প্ল্যান্টের আকার, প্রক্রিয়ার গুরুত্ব, সংকেতের সংখ্যা, ভেরিয়েবলের প্রকার, প্রাপ্যতার প্রয়োজনীয়তা এবং বাজেট.

যেসব ইনস্টলেশনে কয়েকশ'রও কম ইনপুট/আউটপুট সিগন্যাল এবং তুলনামূলকভাবে সরল প্রক্রিয়া থাকে, সাধারণত পিএলসি-ই সবচেয়ে পছন্দের বিকল্প। খরচ, প্রোগ্রামিংয়ের সহজলভ্যতা এবং প্রশিক্ষিত প্রযুক্তিবিদদের বিশাল ভান্ডারের কারণে। এটি সাধারণত একক মেশিন, ছোট উৎপাদন লাইন, পাম্পিং সিস্টেম বা ভবন অটোমেশনের ক্ষেত্রে দেখা যায়।

যখন এটি আসে হাজার হাজার সংকেত এবং উচ্চ সংকটময়তা সম্পন্ন জটিল উদ্ভিদ (রিফাইনারি, রাসায়নিক প্ল্যান্ট, মিনারেল কনসেনট্রেটর, বিদ্যুৎ উৎপাদন) ক্ষেত্রে ডিসিএস (DCS) সবচেয়ে প্রচলিত পছন্দ হিসেবেই রয়ে গেছে। এর শক্তি নিহিত রয়েছে একটি সমন্বিত, পরিবর্ধনযোগ্য এবং অত্যন্ত শক্তিশালী প্ল্যাটফর্ম প্রদানের মধ্যে, যেখানে নিয়ন্ত্রক নিয়ন্ত্রণ, উন্নত নিয়ন্ত্রণ, অ্যালার্ম ব্যবস্থাপনা এবং পরিচালনা সম্পূর্ণরূপে সমন্বিত পদ্ধতিতে পরিচালিত হয়।

শিল্পক্ষেত্রে ব্যবহৃত পিএসি এবং পিসিগুলো প্রয়োজনের সময় তাদের সঠিক স্থান খুঁজে নেয়। নিবিড় কম্পিউটিং ফাংশন, আইটি সিস্টেমের সাথে একীকরণ, বিপুল ডেটা প্রক্রিয়াকরণ, বা উন্নত নিয়ন্ত্রণ অ্যালগরিদমতারা এমন নতুন উদ্ভাবনগুলোর প্রতিও খুব আগ্রহী, যেখানে চিরায়ত নিয়ন্ত্রণের সাথে অ্যানালিটিক্স, ভিশন বা কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তার সমন্বয় ঘটানোর লক্ষ্য থাকে।

মূল প্রযুক্তির বাইরেও, নিম্নলিখিত বিষয়গুলো বিবেচনা করা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ, যেমন দেশে প্রস্তুতকারকের সহায়তা, খুচরা যন্ত্রাংশের সহজলভ্যতা, প্রশিক্ষিত পেশাদারদের সম্প্রদায় এবং অনুরূপ প্রয়োগের ক্ষেত্রে রেফারেন্স।এই পর্যায়ে একটি সঠিক সিদ্ধান্ত রক্ষণাবেক্ষণ খরচ এবং সিস্টেমের আয়ুষ্কালের ক্ষেত্রে বড় পার্থক্য গড়ে দিতে পারে।

শিল্প নিয়ন্ত্রক এবং আইসিএস সিস্টেমের এই সম্পূর্ণ বাস্তুতন্ত্র এটি প্রায় সকল খাতে উৎপাদন করার পদ্ধতিতে আমূল পরিবর্তন এনেছে।শক্তি, স্বয়ংচালিত, পেট্রোকেমিক্যাল, খাদ্য, পানি ও স্যানিটেশন, পরিবহন, কৃষি এবং আরও অনেক খাত। এগুলোর প্রকারভেদ, বৈশিষ্ট্য এবং সমন্বয়ের পদ্ধতিগুলো বোঝার মাধ্যমে আমরা অটোমেশনের সুবিধাগুলোকে সর্বোচ্চ পর্যায়ে নিয়ে যেতে পারি এবং ক্রমবর্ধমানভাবে আরও দক্ষ, নিরাপদ ও নমনীয় প্ল্যান্টের দিকে অগ্রসর হওয়ার ভিত্তি স্থাপন করতে পারি।