অটোমেশন সিস্টেমে ইউনিফাইড এনালগ সংকেত

যখন আমরা একটি নির্দিষ্ট প্রযুক্তিগত প্রক্রিয়ার জন্য একটি অটোমেশন সিস্টেম তৈরি করি, তখন আমাদের কোনোভাবে সেন্সর এবং অন্যান্য সংকেত ডিভাইসগুলিকে সংযুক্ত করতে হবে — অ্যাকচুয়েটরগুলির সাথে, রূপান্তরকারীর সাথে, কন্ট্রোলারগুলির সাথে, ইত্যাদি। পরবর্তীটি, একটি নিয়ম হিসাবে, আকারে সেন্সর থেকে একটি সংকেত গ্রহণ করে। একটি নির্দিষ্ট মাত্রার ভোল্টেজ বা কারেন্ট (অ্যানালগ সিগন্যালের ক্ষেত্রে), বা নির্দিষ্ট সময়ের পরামিতি সহ ডালের আকারে (ডিজিটাল সংকেতের ক্ষেত্রে)।

এই বৈদ্যুতিক সংকেতগুলির পরামিতিগুলি অবশ্যই কিছু নির্দিষ্ট উপায়ে সেন্সর দ্বারা ঠিক করা শারীরিক পরিমাণের পরামিতিগুলির সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ হতে হবে, যাতে শেষ ডিভাইসের নিয়ন্ত্রণ অটোমেশনের কাজের জন্য পর্যাপ্ত হয়৷

অবশ্যই, বিভিন্ন সেন্সর থেকে অ্যানালগ সংকেতগুলিকে একীভূত করা সবচেয়ে সুবিধাজনক, যাতে কন্ট্রোলারগুলি নমনীয়তা অর্জন করে, যাতে ব্যবহারকারীকে প্রতিটি সেন্সরের জন্য তার পৃথক ধরণের ইন্টারফেস এবং প্রতিটি ইন্টারফেসের জন্য তার নিজস্ব সেন্সর বেছে নিতে না হয়।

ইনপুট-আউটপুট সিগন্যালগুলির প্রকৃতি একীভূত হতে দিন, বিকাশকারীরা সিদ্ধান্ত নিয়েছে, যেহেতু এই পদ্ধতির সাথে শিল্পের জন্য অটোমেশন সিস্টেম এবং অটোমেশন ব্লকগুলির বিকাশ ব্যাপকভাবে সরলীকৃত হবে এবং সরঞ্জামগুলির সমস্যা সমাধান, রক্ষণাবেক্ষণ এবং আধুনিকীকরণ অনেক সহজ - নমনীয় হয়ে উঠবে। এমনকি যদি একটি সেন্সর ব্যর্থ হয় তবে আপনাকে ঠিক একইটি সন্ধান করার দরকার নেই, এটি সংশ্লিষ্ট আউটপুট সংকেতগুলির সাথে একটি অ্যানালগ বেছে নেওয়ার জন্য যথেষ্ট হবে।

পরিবেষ্টিত তাপমাত্রা, ইঞ্জিনের গতি, তরল চাপ, নমুনা যান্ত্রিক চাপ, বাতাসের আর্দ্রতা ইত্যাদির পরিমাপ। — প্রায়শই প্রাসঙ্গিক সেন্সর থেকে প্রাপ্ত অবিচ্ছিন্ন অ্যানালগ সংকেতগুলি প্রক্রিয়াকরণ করে সঞ্চালিত হয়, যখন সংযুক্ত ডিভাইসের ক্রমাগত অপারেশন স্বয়ংক্রিয়ভাবে সংশোধন করা হয়: গরম করার উপাদান, ফ্রিকোয়েন্সি রূপান্তরকারী, পাম্প, প্রেস ইত্যাদি।

সবচেয়ে সাধারণ অ্যানালগ সংকেত হল 0 থেকে 10 V পর্যন্ত ভোল্টেজের সংকেত বা 4 থেকে 20 mA পর্যন্ত বর্তমান সংকেত।

0 থেকে 10 V পর্যন্ত ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণ

যখন একটি ইউনিফাইড 0 থেকে 10 V ভোল্টেজ সংকেত ব্যবহার করা হয়, তখন 0 থেকে 10 V ভোল্টেজের এই ক্রমাগত ক্রমটি চাপ বা তাপমাত্রার মতো পরিমাপিত শারীরিক পরিমাণের একটি সিরিজের সাথে যুক্ত থাকে।

অনুমান করুন যে তাপমাত্রা -30 থেকে +125 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডে পরিবর্তিত হয় যখন ভোল্টেজ 0 থেকে 10V পর্যন্ত পরিবর্তিত হয়, 0 ভোল্ট -30 ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রার সাথে 10 ভোল্ট এবং 10 ভোল্ট +125 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডের তাপমাত্রা হতে পারে। রিঅ্যাক্ট্যান্ট বা ওয়ার্কপিস, এবং মধ্যবর্তী তাপমাত্রার মানগুলিতে নির্দিষ্ট পরিসরের কঠোরভাবে সংজ্ঞায়িত ভোল্টেজের মান থাকবে। এখানে সম্পর্ক অগত্যা রৈখিক নয়।

এইভাবে, বিভিন্ন ডিভাইস নিয়ন্ত্রণের পাশাপাশি মনিটরিং তথ্য প্রাপ্ত করা সম্ভব। উদাহরণস্বরূপ, একটি থার্মাল সেন্সর সহ একটি রেডিয়েটরের বর্তমান তাপমাত্রা প্রদর্শনের জন্য একটি এনালগ আউটপুট রয়েছে: 0 V — রেডিয়েটারের পৃষ্ঠের তাপমাত্রা + 25 ° C বা কম, 10 V — তাপমাত্রা + 125 ° C — পৌঁছেছে। সর্বাধিক অনুমোদিত।

অথবা কন্ট্রোলার থেকে পাম্পের এনালগ ইনপুটে 0 থেকে 10 V পর্যন্ত ভোল্টেজ প্রয়োগ করে, আমরা পাত্রে গ্যাসের চাপ সামঞ্জস্য করি: 0 V — চাপ বায়ুমণ্ডলের সমান, 5 V — চাপ 2 atm, 10 V — 4 atm. একইভাবে, আপনি বিভিন্ন উদ্দেশ্যে হিটিং ডিভাইস, মেটাল কাটিং মেশিন, ভালভ এবং অন্যান্য ফিটিং এবং অ্যাকুয়েটর নিয়ন্ত্রণ করতে পারেন।

বর্তমান নিয়ন্ত্রণ (4 থেকে 20 mA বর্তমান লুপ)

অটোমেশন নিয়ন্ত্রণের জন্য দ্বিতীয় ধরণের ইউনিফাইড এনালগ সংকেত হল একটি 4-20 mA বর্তমান সংকেত যাকে "কারেন্ট লুপ" বলা হয়। এই সংকেতটি ড্রাইভগুলি নিয়ন্ত্রণ করার জন্য বিভিন্ন সেন্সর থেকে সংকেত গ্রহণ করতেও ব্যবহৃত হয়।

একটি ভোল্টেজ সংকেতের বিপরীতে, সংকেতের বর্তমান প্রকৃতি এটিকে অনেক বেশি দূরত্বে বিকৃতি ছাড়াই প্রেরণ করার অনুমতি দেয়, কারণ লাইন ভোল্টেজ ড্রপ এবং প্রতিরোধ স্বয়ংক্রিয়ভাবে ক্ষতিপূরণ পায়। উপরন্তু, ট্রান্সমিশন সার্কিটগুলির অখণ্ডতা নির্ণয় করা খুব সহজ — যদি কারেন্ট থাকে, তাহলে লাইনটি অক্ষত থাকে, যদি কারেন্ট না থাকে তবে একটি খোলা সার্কিট আছে। এই কারণে, ক্ষুদ্রতম মান 4 mA, 0 mA নয়।

তাই এখানে একটি কারেন্ট সোর্সকে কন্ট্রোল সিগন্যালের পাওয়ার সোর্স হিসেবে ব্যবহার করা হয়েছে এবং ভোল্টেজ সোর্স নয়। তদনুসারে, ড্রাইভ কন্ট্রোলারের একটি 4-20 mA বর্তমান ইনপুট থাকতে হবে এবং সেন্সর ট্রান্সডুসারের একটি বর্তমান আউটপুট থাকতে হবে।ধরুন ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টারে 4-20 mA এর একটি কন্ট্রোল কারেন্ট ইনপুট আছে, তাহলে ইনপুটে 4 mA বা তার কম সিগন্যাল প্রয়োগ করা হলে, নিয়ন্ত্রিত ড্রাইভটি বন্ধ হয়ে যাবে এবং যখন 20 mA কারেন্ট প্রয়োগ করা হয়, তখন এটি ত্বরান্বিত হবে পূর্ণদমে.

এদিকে, বর্তমান সেন্সর আউটপুট সক্রিয় এবং প্যাসিভ উভয়ই হতে পারে। প্রায়শই না, আউটপুটগুলি প্যাসিভ হয়, যার মানে একটি অতিরিক্ত পাওয়ার সাপ্লাই প্রয়োজন, যা সেন্সর এবং ড্রাইভ কন্ট্রোলারের সাথে সিরিজে সংযুক্ত থাকে। একটি সক্রিয় আউটপুট সহ একটি সেন্সর বা কন্ট্রোলারের বিদ্যুৎ সরবরাহের প্রয়োজন হয় না কারণ এটি অন্তর্নির্মিত।

এনালগ কারেন্ট লুপ আজকাল ভোল্টেজ সিগন্যালের চেয়ে ইঞ্জিনিয়ারিংয়ে বেশি ব্যবহৃত হয়। এটি কয়েক কিলোমিটার পর্যন্ত দূরত্বে ব্যবহার করা যেতে পারে। সরঞ্জামগুলি রক্ষা করার জন্য, অপটোইলেক্ট্রনিক ডিভাইসগুলির গ্যালভানিক বিচ্ছিন্নতা যেমন অপটোকপলার ব্যবহার করা হয়। বর্তমান উৎসের অসম্পূর্ণতার কারণে, সর্বাধিক অনুমোদিত লাইনের দৈর্ঘ্য (এবং সর্বাধিক লাইন প্রতিরোধ) নির্ভর করে বর্তমান উৎস যে ভোল্টেজ থেকে সরবরাহ করা হয় তার উপর।

উদাহরণস্বরূপ, 12 ভোল্টের একটি সাধারণ সরবরাহ ভোল্টেজের সাথে, প্রতিরোধের 600 ওহমের বেশি হওয়া উচিত নয়। স্রোত এবং ভোল্টেজের রেঞ্জগুলি GOST 26.011-80 «পরিমাপ এবং অটোমেশনে বর্ণিত হয়েছে। অবিচ্ছিন্ন বৈদ্যুতিক প্রবাহ এবং ভোল্টেজের ইনপুট এবং আউটপুট»।

প্রাইমারি সিগন্যাল ইউনিফিকেশন টুল - নরমালাইজেশন কনভার্টার

সেন্সর থেকে প্রাথমিক সংকেতকে একীভূত করতে - এটিকে 0 থেকে 10 V পর্যন্ত ভোল্টেজে রূপান্তর করতে বা 4 থেকে 20 mA এর কারেন্টে রূপান্তর করতে, তথাকথিত রূপান্তরকারী স্বাভাবিককরণ… এই মানক রূপান্তরকারীগুলি তাপমাত্রা, আর্দ্রতা, চাপ, ওজন ইত্যাদির জন্য উপলব্ধ।

সেন্সর পরিচালনার নীতি ভিন্ন হতে পারে: ক্যাপাসিটিভ, প্রবর্তক, প্রতিরোধক, থার্মোকল ইত্যাদি। যাইহোক, সিগন্যালের আরও প্রক্রিয়াকরণের সুবিধার জন্য, আউটপুটকে অবশ্যই একীকরণের প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে হবে। এই কারণেই সেন্সরগুলি প্রায়শই বর্তমান বা ভোল্টেজে পরিমাপ করা মানের স্ট্যান্ডার্ড রূপান্তরকারীগুলির সাথে সজ্জিত থাকে।