ઓટોમેશનના મૂળભૂત તત્વો

કોઈપણ સ્વચાલિત ઉપકરણમાં એકબીજા સાથે જોડાયેલા ઘટકોનો સમાવેશ થાય છે જેનું કાર્ય તેઓ પ્રાપ્ત કરેલા સિગ્નલને ગુણાત્મક અથવા માત્રાત્મક રીતે રૂપાંતરિત કરવાનું છે.

ઓટોમેશન તત્વ - તે સ્વચાલિત નિયંત્રણ સિસ્ટમના ઉપકરણનો એક ભાગ છે જેમાં ભૌતિક જથ્થાના ગુણાત્મક અથવા માત્રાત્મક પરિવર્તનો હાથ ધરવામાં આવે છે. ભૌતિક જથ્થાના રૂપાંતરણ ઉપરાંત, ઓટોમેશન તત્વ અગાઉના તત્વથી બીજામાં સિગ્નલ ટ્રાન્સમિટ કરવાનું કામ કરે છે.

સ્વચાલિત પ્રણાલીઓમાં સમાવિષ્ટ તત્વો વિવિધ કાર્યો કરે છે અને, તેમના કાર્યાત્મક હેતુને આધારે, અંગો (તત્વો) ને સમજવા, રૂપાંતરિત કરવા, અમલમાં મૂકવા, સમાયોજિત કરવા અને સુધારવા, તેમજ સિગ્નલો ઉમેરવા અને બાદબાકી કરવા માટેના ઘટકોમાં પેટાવિભાજિત કરવામાં આવે છે.

ગ્રહણશીલ અંગો (સંવેદનાત્મક તત્વો) નિયંત્રણ ઑબ્જેક્ટના નિયંત્રિત અથવા નિયંત્રિત મૂલ્યને માપવા અને ટ્રાન્સમિશન અને આગળની પ્રક્રિયા માટે અનુકૂળ સિગ્નલમાં રૂપાંતરિત કરવા માટે રચાયેલ છે.

ઉદાહરણો: તાપમાન માપવા માટેના સેન્સર (થર્મોકોપલ્સ, થર્મિસ્ટર્સ), ભેજ, ઝડપ, બળ વગેરે.

એમ્પ્લીફાયર (તત્વો), એમ્પ્લીફાયર - ઉપકરણો કે જે, સિગ્નલની ભૌતિક પ્રકૃતિને બદલ્યા વિના, માત્ર એમ્પ્લીફિકેશન ઉત્પન્ન કરે છે, એટલે કે. તેને જરૂરી મૂલ્ય સુધી વધારવું. સ્વચાલિત સિસ્ટમો યાંત્રિક, હાઇડ્રોલિક, ઇલેક્ટ્રોનિક, ચુંબકીય, ઇલેક્ટ્રોમિકેનિકલ (ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક રિલે, મેગ્નેટિક સ્ટાર્ટર્સ), ઇલેક્ટ્રિક મશીન એમ્પ્લીફાયર વગેરેનો ઉપયોગ કરે છે.

રૂપાંતરિત અવયવો (તત્વો) વધુ ટ્રાન્સમિશન અને પ્રક્રિયામાં સગવડ માટે એક ભૌતિક પ્રકૃતિના સંકેતોને બીજા ભૌતિક પ્રકૃતિના સંકેતોમાં રૂપાંતરિત કરવું.

ઉદાહરણો: નોન-ઇલેક્ટ્રિકલ થી ઇલેક્ટ્રિકલ કન્વર્ટર.

એક્ઝિક્યુટિવ બોડીઝ (તત્વો) કંટ્રોલ ઑબ્જેક્ટ પર કંટ્રોલ એક્શનના મૂલ્યને બદલવાનો હેતુ છે, જો ઑબ્જેક્ટ કંટ્રોલ બોડી સાથે એક એકમ હોય, અથવા કંટ્રોલ બોડીના ઇનપુટ મૂલ્યો (કોઓર્ડિનેટ્સ) ને બદલવા માટે, જેને એક તત્વ તરીકે પણ ધ્યાનમાં લેવા જોઈએ આપોઆપ સિસ્ટમો. ઓપરેશન અને ડિઝાઇનના સિદ્ધાંત અનુસાર, એક્ઝિક્યુટિવ અને નિયમનકારી તત્વો વિવિધ છે.

ઉદાહરણો: તાપમાન નિયંત્રણ પ્રણાલીઓમાં હીટિંગ તત્વો, ઇલેક્ટ્રિકલી એક્યુએટેડ વાલ્વ અને પ્રવાહી અને ગેસ નિયંત્રણ પ્રણાલીઓમાં વાલ્વ વગેરે.

સંચાલક મંડળ (તત્વો) નિયંત્રિત ચલની આવશ્યક કિંમત સેટ કરવા માટે રચાયેલ છે.

સુધારાત્મક સંસ્થાઓ (તત્વો) તેમની કામગીરી સુધારવા માટે સ્વચાલિત સિસ્ટમોને સુધારવા માટે સેવા આપે છે.

ઓટોમેશન તત્વો દ્વારા કરવામાં આવતા કાર્યોના આધારે, તેઓને સેન્સર, એમ્પ્લીફાયર, સ્ટેબિલાઇઝર્સ, રિલે, વિતરકો, મોટર્સ વગેરેમાં વિભાજિત કરી શકાય છે.

સેન્સર (મેઝરિંગ બોડી, સેન્સર એલિમેન્ટ) - એક તત્વ જે એક ભૌતિક જથ્થાને બીજામાં રૂપાંતરિત કરે છે, જે સ્વચાલિત ઉપકરણમાં ઉપયોગ માટે વધુ અનુકૂળ છે.

સૌથી સામાન્ય સેન્સર તે છે જે બિન-વિદ્યુત જથ્થાઓ (તાપમાન, દબાણ, પ્રવાહ, વગેરે) ને વિદ્યુતમાં રૂપાંતરિત કરે છે. તેમની વચ્ચે પેરામેટ્રિક અને જનરેટર સેન્સર છે.

પેરામેટ્રિક સેન્સર તે છે જે માપેલ મૂલ્યને વિદ્યુત સર્કિટના પરિમાણમાં રૂપાંતરિત કરે છે - વર્તમાન, વોલ્ટેજ, પ્રતિકાર, વગેરે.

ઉદાહરણ તરીકે, તાપમાન સંપર્ક સેન્સર તાપમાનમાં ફેરફારને વિદ્યુત સર્કિટના પ્રતિકારમાં લઘુત્તમથી ફેરફારમાં રૂપાંતરિત કરે છે જ્યારે સંપર્કો ખુલ્લા હોય ત્યારે સંપર્કો અનંત ઊંચાઈએ બંધ હોય. આ આઇટમ ઘરના આયર્નમાં સ્થાપિત તાપમાન સેન્સર છે.

ચોખા. 1. થર્મલ સંપર્ક દ્વારા હીટિંગ તાપમાનના નિયમનની યોજના

ઠંડા આયર્નમાં, થર્મલ સંપર્ક, જે તાપમાનના ફેરફારો પ્રત્યે સંવેદનશીલ હોય છે, બંધ થઈ જાય છે, અને જ્યારે આયર્ન ચાલુ થાય છે, ત્યારે હીટિંગ તત્વમાંથી પ્રવાહ વહે છે, જે તેને ગરમ કરે છે. જ્યારે આયર્નની પ્લેટ સંપર્ક તાપમાન સુધી પહોંચે છે, તે નેટવર્કમાંથી હીટિંગ એલિમેન્ટ ખોલે છે અને ડિસ્કનેક્ટ કરે છે.

જનરેટરને સેન્સર કહેવામાં આવે છે જે માપેલ મૂલ્યને EMF માં રૂપાંતરિત કરે છે, ઉદાહરણ તરીકે તાપમાન માપવા માટે વોલ્ટમીટર સાથે ઉપયોગમાં લેવાતા થર્મોકોલ. આવા થર્મોકોલના છેડે આવેલ ઇએમએફ ઠંડા અને ગરમ જંકશન વચ્ચેના તાપમાનના તફાવતના પ્રમાણસર છે.

ચોખા. 2. થર્મોકોપલ ઉપકરણ

થર્મોકોપલના સંચાલનનું ઉપકરણ અને સિદ્ધાંત. થર્મોકોપલનું કાર્યકારી શરીર એ સંવેદનશીલ તત્વ છે જેમાં બે અલગ-અલગ થર્મોઈલેક્ટ્રોડ્સ 9 નો સમાવેશ થાય છે અને અંતે 11 પર એકસાથે વેલ્ડ કરવામાં આવે છે, જે ગરમ સંયુક્ત છે.થર્મોઇલેક્ટ્રોડ્સને ઇન્સ્યુલેટર 1 નો ઉપયોગ કરીને તેમની સમગ્ર લંબાઈ સાથે અલગ કરવામાં આવે છે અને રક્ષણાત્મક ફીટીંગ્સ 10 માં મૂકવામાં આવે છે. તત્વના મુક્ત છેડા માથા 4 માં સ્થિત થર્મોકોલના સંપર્કો 7 સાથે જોડાયેલા હોય છે, જે ગાસ્કેટ 5 સાથે કવર 6 સાથે બંધ હોય છે. હકારાત્મક થર્મોઈલેક્ટ્રોડ «+» ચિહ્ન સાથેના સંપર્ક સાથે જોડાયેલ છે.

થર્મોઈલેક્ટ્રોડ સ્લીવ્ઝ 9 ની સીલિંગ એ ઇપોક્સી કમ્પાઉન્ડ 8 નો ઉપયોગ કરીને હાથ ધરવામાં આવે છે. થર્મોકોલના કાર્યકારી છેડાને સિરામિક ટીપ સાથે રક્ષણાત્મક મજબૂતીકરણથી અલગ કરવામાં આવે છે, જે થર્મલ જડતાને ઘટાડવા માટે કેટલીક ડિઝાઇનમાં ખૂટે છે. થર્મોકપલ્સમાં ફીલ્ડ માઉન્ટિંગ માટે સ્તનની ડીંટડી 2 અને મીટરના કનેક્ટિંગ વાયરમાં પ્રવેશવા માટે સ્તનની ડીંટડી 3 હોઈ શકે છે.

આ લેખમાં થર્મોકોલ્સના વર્ગીકરણ, ઉપકરણ અને સંચાલનના સિદ્ધાંત વિશે વધુ વાંચો: થર્મોઇલેક્ટ્રિક કન્વર્ટર્સ

પેરામેટ્રિક અને જનરેટર સેન્સર વચ્ચેનો તફાવત

પેરામેટ્રિક સેન્સરમાં, ઇનપુટ સિગ્નલ સેન્સરના દરેક પેરામીટર (રેઝિસ્ટન્સ, કેપેસીટન્સ, ઇન્ડક્ટન્સ) અને તેના આઉટપુટ સિગ્નલને તે મુજબ બદલે છે. તેમના ઓપરેશન માટે બાહ્ય પાવર સ્ત્રોત જરૂરી છે. જનરેટર સેન્સર ઇનપુટ સિગ્નલની ક્રિયા હેઠળ EMF જનરેટ કરે છે અને વધારાના પાવર સ્ત્રોતની જરૂર નથી.

અહીં વિવિધ પ્રકારના સેન્સર વિશે વધુ વાંચો: પોટેંશિયોમીટર સેન્સર્સ, પ્રેરક સેન્સર્સ

અન્ય ઓટોમેશન તત્વો

એમ્પ્લીફાયર - એક તત્વ જેમાં ઇનપુટ અને આઉટપુટ જથ્થા સમાન ભૌતિક પ્રકૃતિ ધરાવે છે પરંતુ માત્રાત્મક રીતે રૂપાંતરિત થાય છે. એમ્પ્લીફિકેશન અસર પાવર સ્ત્રોતની ઊર્જાનો ઉપયોગ કરીને પ્રાપ્ત થાય છે.વિદ્યુત સંવર્ધકોમાં, વોલ્ટેજ ગેઇન ku = Uout/Uin, વર્તમાન ગેઇન ki=Iout/Azin અને પાવર ગેઇન kstr=ktics ને અલગ પાડવામાં આવે છે.

કોઈપણ ઇલેક્ટ્રિકલ મશીન જનરેટર એમ્પ્લીફાયર તરીકે સેવા આપી શકે છે. તેમાં ઉત્તેજનામાં એક નાનો ફેરફાર આઉટપુટ સિગ્નલમાં નોંધપાત્ર ફેરફાર તરફ દોરી જાય છે - વર્તમાન લોડ અથવા વોલ્ટેજ. પાવર સ્ત્રોત એ એક મોટર છે જે જનરેટરને પરિભ્રમણમાં લઈ જાય છે.

ઇલેક્ટ્રિક પ્રોપલ્શનમાં અગાઉ સક્રિય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતા એમ્પ્લીફાયરના ઉદાહરણો: ઇલેક્ટ્રિક મશીન એમ્પ્લીફાયર, ચુંબકીય એમ્પ્લીફાયર… હાલમાં, એમ્પ્લીફાયર અને કન્વર્ટરનો આ હેતુઓ માટે સક્રિયપણે ઉપયોગ થાય છે. thyristors અને ઉચ્ચ સ્વિચિંગ આવર્તન ટ્રાંઝિસ્ટર.

સ્ટેબિલાઇઝર - એક ઓટોમેશન એલિમેન્ટ જે આઉટપુટ મૂલ્યનું લગભગ સતત મૂલ્ય પ્રદાન કરે છે જ્યારે ઇનપુટ મૂલ્ય નિર્દિષ્ટ મર્યાદામાં બદલાય છે. સ્ટેબિલાઇઝરની મુખ્ય લાક્ષણિકતા એ સ્ટેબિલાઇઝેશન ગુણાંક છે, જે દર્શાવે છે કે ઇનપુટ મૂલ્યનો સંબંધિત ફેરફાર આઉટપુટ મૂલ્યના સંબંધિત ફેરફાર કરતાં કેટલી વાર વધારે છે. વિદ્યુત ઉપકરણોમાં વર્તમાન અને વોલ્ટેજ સ્ટેબિલાઇઝર્સનો ઉપયોગ થાય છે.

સ્ટેબિલાઇઝર્સ વિશે અહીં વધુ વાંચો: ફેરોસોનન્ટ વોલ્ટેજ સ્ટેબિલાઇઝર્સ અને ઇલેક્ટ્રોનિક વોલ્ટેજ સ્ટેબિલાઇઝર્સ

રિલે - એક તત્વ જેમાં, જ્યારે ચોક્કસ ઇનપુટ મૂલ્ય પહોંચી જાય છે, ત્યારે આઉટપુટ મૂલ્ય અચાનક બદલાય છે. રિલેનો ઉપયોગ ઇનપુટ મૂલ્યના ચોક્કસ મૂલ્યોને ઠીક કરવા, સિગ્નલને વિસ્તૃત કરવા અને એકસાથે કેટલાક ઇલેક્ટ્રિકલી અસંબંધિત સર્કિટમાં સિગ્નલ ટ્રાન્સમિટ કરવા માટે થાય છે. સૌથી સામાન્ય વિવિધ ડિઝાઇન છે. ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક નિયંત્રણ રિલે.

ડિસ્ટ્રીબ્યુટર - એક ઓટોમેશન એલિમેન્ટ જે સિગ્નલ ટ્રાન્સમિશન સર્કિટનું વૈકલ્પિક સ્વિચિંગ પૂરું પાડે છે. વિતરણનો ઉપયોગ મોટાભાગે ઇલેક્ટ્રિકલ સર્કિટમાં થાય છે. વિતરકનું ઉદાહરણ એ સ્ટેપ ફાઇન્ડર છે.

એન્જીન - એક મિકેનિઝમ જે અમુક ઊર્જાને યાંત્રિક ઊર્જામાં રૂપાંતરિત કરે છે. ઇલેક્ટ્રીક મોટર્સનો ઉપયોગ મોટાભાગે ઓટોમેશન ઉપકરણોમાં થાય છે, પરંતુ હવાવાળોનો પણ ઉપયોગ થાય છે. ઓટોમેશનમાં, આ પ્રકારના સૌથી સામાન્ય ઉપકરણો છે સ્ટેપર મોટર્સ.

ટ્રાન્સમીટર - એક જથ્થાને બીજામાં રૂપાંતરિત કરવા માટે રચાયેલ ઉપકરણ, સંચાર ચેનલ પર ટ્રાન્સમિશન માટે અનુકૂળ. મુખ્ય કાર્ય ઉપરાંત, ટ્રાન્સમીટર સામાન્ય રીતે રૂપાંતરિત મૂલ્યનું એન્કોડિંગ કરે છે, જે સંચાર ચેનલોનો અસરકારક રીતે ઉપયોગ કરવાનું શક્ય બનાવે છે અને પ્રસારિત સિગ્નલ પર દખલગીરીના પ્રભાવને ઘટાડે છે.

રીસીવર - એક ઉપકરણ જે સંચાર ચેનલ પર પ્રાપ્ત સિગ્નલને ઓટોમેશન સિસ્ટમના તત્વો દ્વારા અનુભૂતિ માટે અનુકૂળ મૂલ્યમાં રૂપાંતરિત કરે છે. જો ટ્રાન્સમિશન દરમિયાન સિગ્નલ એન્કોડ કરવામાં આવે છે, તો રીસીવરમાં ડીકોડર શામેલ છે. રીસીવરો અને ટ્રાન્સમીટર સક્રિયપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે ટેલિકોન્ટ્રોલ અને ટેલિસિગ્નલિંગ સિસ્ટમ્સ.