इनपुट सिग्नल समायोजित करून सेटपॉईंट किंवा इच्छित आउटपुट राखण्यासाठी कंट्रोल सिस्टमचा वापर केला जातो. नियंत्रण प्रणाली ओपन लूप किंवा बंद लूप असू शकतात. ओपन लूप कंट्रोल सिस्टममध्ये फीडबॅक लूप नसतो आणि बंद लूप कंट्रोल सिस्टममध्ये असते.
या लेखात, मी नियंत्रण प्रणाली काय आहेत, ते कसे कार्य करतात आणि ते दैनंदिन जीवनात कसे वापरले जातात हे स्पष्ट करेन. शिवाय, मी तुम्हाला कदाचित माहित नसलेल्या नियंत्रण प्रणालींबद्दल काही मजेदार तथ्य सामायिक करेन!
या पोस्टमध्ये आम्ही कव्हर करू:
- नियंत्रण प्रणाली- डिझाइनिंग आणि अंमलबजावणीची कला
- ओपन-लूप आणि क्लोज्ड-लूप कंट्रोल: स्व-सुधारणा आणि निश्चित आउटपुटमधील फरक
- फीडबॅक कंट्रोल सिस्टम्स: पुढील स्तरावर नियंत्रण आणणे
- लॉजिक कंट्रोल: सरलीकृत आणि प्रभावी नियंत्रण प्रणाली
- ऑन-ऑफ कंट्रोल: तापमान नियंत्रित करण्यासाठी सर्वात सोपी पद्धत
- रेखीय नियंत्रण: इच्छित आउटपुट राखण्याची कला
- द फजी लॉजिक: एक डायनॅमिक कंट्रोल सिस्टम
- निष्कर्ष
नियंत्रण प्रणाली- डिझाइनिंग आणि अंमलबजावणीची कला
कंट्रोल सिस्टीममध्ये इनपुट सिग्नल समायोजित करून विशिष्ट आउटपुट सेट आणि राखण्याची प्रक्रिया समाविष्ट असते. इनपुटमध्ये कोणतेही प्रारंभिक बदल असूनही, योग्य आणि सातत्यपूर्ण आउटपुट तयार करणे हे ध्येय आहे. प्रक्रियेमध्ये अनेक टप्प्यांचा समावेश आहे, ज्यात खालील गोष्टींचा समावेश आहे:
- इनपुट स्टेज: जिथे इनपुट सिग्नल प्राप्त होतो
- प्रक्रिया स्टेज: जिथे सिग्नलवर प्रक्रिया केली जाते आणि त्याचे विश्लेषण केले जाते
- आउटपुट स्टेज: जिथे आउटपुट सिग्नल तयार होतो
उत्पादनातील नियंत्रण प्रणालीची भूमिका
नियंत्रण प्रणाली अनेक उद्योगांमध्ये उत्पादन आणि वितरणामध्ये महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावतात. ऑटोमेशन तंत्रज्ञानाचा वापर या प्रणालींच्या अंमलबजावणीसाठी केला जातो, ज्या अत्यंत जटिल आणि बांधकाम करण्यासाठी खर्चिक असू शकतात. उत्कृष्ट नियंत्रण प्रणाली तयार करण्यासाठी खालील घटक आवश्यक आहेत:
- प्रणाली नियंत्रित केली जात असल्याची चांगली समज
- योग्य प्रकारच्या नियंत्रण प्रणालीची रचना आणि अंमलबजावणी करण्याची क्षमता
- मानक डिझाइन आणि तंत्रांचे पॅकेज जे विशिष्ट परिस्थितींमध्ये लागू केले जाऊ शकते
नियंत्रण प्रणाली तयार करण्यात गुंतलेली पायरी
नियंत्रण प्रणाली तयार करण्याच्या प्रक्रियेत खालील चरणांचा समावेश आहे:
- सिस्टमच्या संरचनेची रचना करणे: यामध्ये आवश्यक असलेल्या नियंत्रण प्रणालीचा प्रकार आणि त्यात कोणते घटक समाविष्ट केले जातील हे निर्धारित करणे समाविष्ट आहे.
- प्रणालीची अंमलबजावणी करणे: यामध्ये काळजीपूर्वक प्रणाली तयार करणे आणि ती योग्यरित्या कार्य करत आहे याची खात्री करण्यासाठी चाचण्या चालवणे समाविष्ट आहे.
- प्रणालीची देखभाल करणे: यामध्ये वेळोवेळी सिस्टमच्या कार्यक्षमतेचे निरीक्षण करणे आणि ते योग्यरित्या कार्य करत आहे याची खात्री करण्यासाठी कोणतेही आवश्यक बदल करणे समाविष्ट आहे.
ओपन-लूप आणि क्लोज्ड-लूप कंट्रोल: स्व-सुधारणा आणि निश्चित आउटपुटमधील फरक
ओपन-लूप कंट्रोल सिस्टमला नॉन-फीडबॅक कंट्रोल्स असेही म्हणतात. या प्रणालींमध्ये एक निश्चित आउटपुट आहे जे कोणत्याही इनपुट किंवा फीडबॅकवर आधारित समायोजित केले जात नाही. ओपन-लूप कंट्रोल सिस्टमची रचना वैशिष्ट्यपूर्ण आहे आणि त्यात इनपुट, सेट पॉइंट आणि आउटपुट समाविष्ट आहे. इनपुट हा सिग्नल आहे जो इच्छित आउटपुट तयार करण्यासाठी वापरला जातो. सेट पॉइंट हे आउटपुटसाठी लक्ष्य मूल्य आहे. आउटपुट प्रक्रिया चालू आहे परिणाम आहे.
ओपन-लूप कंट्रोल सिस्टमच्या उदाहरणांमध्ये हे समाविष्ट आहे:
- टोस्टर: लीव्हर "चालू" टप्प्यात ठेवला जातो आणि कॉइल एका निश्चित तापमानाला गरम केल्या जातात. टोस्टर निर्धारित वेळेपर्यंत गरम राहतो आणि टोस्ट पॉप अप होतो.
- वाहनातील क्रूझ नियंत्रण: नियंत्रणे निश्चित वेग राखण्यासाठी सेट केली जातात. टेकड्या किंवा वारा यासारख्या बदलत्या परिस्थितींवर आधारित प्रणाली समायोजित करत नाही.
बंद-लूप नियंत्रण: सातत्यपूर्ण आउटपुटसाठी स्व-सुधारणा
क्लोज्ड-लूप कंट्रोल सिस्टीम, ज्यांना फीडबॅक कंट्रोल सिस्टीम म्हणूनही ओळखले जाते, त्यांच्यामध्ये एकसंध आउटपुट राखण्यासाठी स्वत: ची दुरुस्ती करण्याची क्षमता असते. ओपन-लूप आणि क्लोज्ड-लूप सिस्टममधील फरक असा आहे की बंद-लूप सिस्टममध्ये स्वत: ची दुरुस्ती करण्याची क्षमता असते तर ओपन-लूप सिस्टममध्ये नसते. क्लोज्ड-लूप कंट्रोल सिस्टमची रचना ओपन-लूप सिस्टमसारखीच असते, परंतु त्यात फीडबॅक लूपचा समावेश असतो. फीडबॅक लूप आउटपुटमधून इनपुटकडे नेतो, ज्यामुळे सिस्टमला सतत देखरेख आणि बदलत्या परिस्थितीनुसार समायोजित करता येते.
बंद-लूप नियंत्रण प्रणालीच्या उदाहरणांमध्ये हे समाविष्ट आहे:
- खोलीतील तापमान नियंत्रण: सातत्यपूर्ण तापमान राखण्यासाठी ही यंत्रणा खोलीतील तापमानाच्या आधारे गरम किंवा कूलिंग समायोजित करते.
- ध्वनी प्रणालीमध्ये प्रवर्धन नियंत्रण: एक सुसंगत आवाज पातळी राखण्यासाठी सिस्टम आउटपुटवर आधारित प्रवर्धन समायोजित करते.
फीडबॅक कंट्रोल सिस्टम्स: पुढील स्तरावर नियंत्रण आणणे
फीडबॅक कंट्रोल सिस्टम ही एक प्रकारची नियंत्रण प्रणाली आहे जी इनपुट नियंत्रित करण्यासाठी प्रक्रियेचे आउटपुट वापरते. दुसऱ्या शब्दांत, सिस्टमला नियंत्रित केल्या जाणाऱ्या प्रक्रियेतून सिग्नल प्राप्त होतो आणि इच्छित आउटपुट प्राप्त करण्यासाठी इनपुट समायोजित करण्यासाठी त्या सिग्नलचा वापर करते.
फीडबॅक कंट्रोल सिस्टमशी संबंधित आकृती आणि नावे
फीडबॅक कंट्रोल सिस्टमशी संबंधित अनेक आकृत्या आणि नावे आहेत, यासह:
- ब्लॉक आकृती: हे फीडबॅक कंट्रोल सिस्टमचे घटक आणि ते कसे जोडलेले आहेत हे दर्शवतात.
- हस्तांतरण कार्ये: हे सिस्टमच्या इनपुट आणि आउटपुटमधील संबंधांचे वर्णन करतात.
- क्लोज्ड-लूप सिस्टीम: या फीडबॅक कंट्रोल सिस्टीम आहेत जिथे इच्छित आउटपुट राखण्यासाठी इनपुटला आउटपुट परत दिले जाते.
- ओपन-लूप सिस्टीम: या फीडबॅक कंट्रोल सिस्टीम आहेत जेथे आउटपुट इनपुटला परत दिले जात नाही.
लॉजिक कंट्रोल: सरलीकृत आणि प्रभावी नियंत्रण प्रणाली
लॉजिक कंट्रोल ही एक प्रकारची नियंत्रण प्रणाली आहे जी बूलियन लॉजिक किंवा इतर लॉजिकल ऑपरेशन्सचा वापर निर्णय आणि नियंत्रण प्रक्रिया करण्यासाठी करते. ही एक सरलीकृत आणि प्रभावी नियंत्रण प्रणाली आहे जी उत्पादन, उत्पादन आणि इलेक्ट्रिकल अभियांत्रिकीसह विविध उद्योगांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरली जाते.
लॉजिक कंट्रोल कसे कार्य करते?
लॉजिक कंट्रोल सिस्टम विविध इनपुट हाताळण्यासाठी आणि इच्छित आउटपुट तयार करण्यासाठी डिझाइन केले आहेत. ऑपरेशनची मूलभूत पद्धत खालीलप्रमाणे आहे:
- सिस्टमला इनपुट सिग्नल प्राप्त होतो, जो सामान्यतः विद्युत प्रवाहाच्या स्वरूपात असतो.
- इनपुट सिग्नलची नंतर सेट मूल्य किंवा बिंदूशी तुलना केली जाते, जी सिस्टममध्ये संग्रहित केली जाते.
- इनपुट सिग्नल योग्य असल्यास, सिस्टम विशिष्ट क्रिया करेल किंवा विशिष्ट सेटिंगवर स्विच करेल.
- इनपुट सिग्नल चुकीचा असल्यास, योग्य मूल्य पोहोचेपर्यंत सिस्टम इनपुट प्राप्त करणे सुरू ठेवेल.
लॉजिक कंट्रोल सिस्टम्सची उदाहरणे
लॉजिक कंट्रोल सिस्टीमचा वापर विस्तृत ऍप्लिकेशन्समध्ये केला जातो, यासह:
- ट्रॅफिक लाइट: ट्रॅफिक लाइट्स ट्रॅफिकच्या प्रवाहावर आधारित लाल, पिवळे आणि हिरवे दिवे यांच्यामध्ये स्विच करण्यासाठी लॉजिक कंट्रोल वापरतात.
- औद्योगिक यंत्रमानव: औद्योगिक यंत्रमानव वेल्डिंग, पेंटिंग आणि असेंब्ली यासारखी जटिल कार्ये करण्यासाठी तर्कशास्त्र नियंत्रण वापरतात.
- स्वयंचलित वॉशिंग मशीन: स्वयंचलित वॉशिंग मशीन वापरकर्त्याच्या इनपुटवर आधारित भिन्न वॉश सायकल आणि तापमान यांच्यामध्ये स्विच करण्यासाठी तर्क नियंत्रण वापरतात.
ऑन-ऑफ कंट्रोल: तापमान नियंत्रित करण्यासाठी सर्वात सोपी पद्धत
ऑन-ऑफ नियंत्रण ऐतिहासिकदृष्ट्या एकमेकांशी जोडलेले रिले, कॅम टाइमर आणि शिडीच्या क्रमाने तयार केलेले स्विच वापरून लागू केले जाते. तथापि, तंत्रज्ञानाच्या प्रगतीमुळे, ऑन-ऑफ नियंत्रण आता मायक्रोकंट्रोलर, विशेष प्रोग्राम करण्यायोग्य लॉजिक कंट्रोलर्स आणि इतर इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांचा वापर करून केले जाऊ शकते.
ऑन-ऑफ नियंत्रणाची उदाहरणे
ऑन-ऑफ नियंत्रण वापरणाऱ्या उत्पादनांच्या काही उदाहरणांमध्ये हे समाविष्ट आहे:
- घरगुती थर्मोस्टॅट्स जे खोलीचे तापमान इच्छित सेटिंगच्या खाली गेल्यावर हीटर चालू करतात आणि जेव्हा ते त्याच्या वर जातात तेव्हा ते बंद करतात.
- रेफ्रिजरेटर्स जे फ्रीजमधील तापमान इच्छित तापमानापेक्षा वर गेल्यावर कंप्रेसर चालू करतात आणि ते खाली गेल्यावर ते बंद करतात.
- वॉशिंग मशिन जे वेगवेगळ्या परस्परसंबंधित अनुक्रमिक ऑपरेशन्स ट्रिगर करण्यासाठी ऑन-ऑफ नियंत्रण वापरतात.
- वायवीय अॅक्ट्युएटर जे विशिष्ट दाब पातळी राखण्यासाठी ऑन-ऑफ नियंत्रण वापरतात.
ऑन-ऑफ कंट्रोलचे फायदे आणि तोटे
ऑन-ऑफ नियंत्रणाच्या फायद्यांमध्ये हे समाविष्ट आहे:
- अंमलबजावणी करणे सोपे आणि स्वस्त आहे.
- हे समजून घेणे आणि कार्य करणे सोपे आहे.
- हे वेगवेगळ्या प्रकारच्या यंत्रसामग्री आणि ऑपरेशन्समध्ये वापरले जाऊ शकते.
ऑन-ऑफ नियंत्रणाच्या तोट्यांमध्ये हे समाविष्ट आहे:
- हे प्रणालीमध्ये अचानक बदल घडवून आणते, ज्यामुळे उत्पादनावर किंवा नियंत्रित प्रक्रियेवर नकारात्मक परिणाम होऊ शकतो.
- हे इच्छित सेटपॉईंट अचूकपणे राखण्यात सक्षम होऊ शकत नाही, विशेषत: मोठ्या थर्मल वस्तुमान असलेल्या सिस्टममध्ये.
- यामुळे इलेक्ट्रिकल स्विचेस आणि रिले झीज होऊ शकतात, ज्यामुळे वारंवार बदलाव्या लागतात.
रेखीय नियंत्रण: इच्छित आउटपुट राखण्याची कला
रेखीय नियंत्रण सिद्धांत अनेक तत्त्वांवर आधारित आहे जे रेखीय नियंत्रण प्रणाली कसे वागतात हे नियंत्रित करतात. या तत्त्वांमध्ये हे समाविष्ट आहे:
- अवांछित परिणामांकडे दुर्लक्ष करण्याचे तत्त्व: हे तत्त्व असे गृहीत धरते की प्रणालीचे कोणतेही अनिष्ट परिणाम दुर्लक्षित केले जाऊ शकतात.
- अ‍ॅडिटिव्हिटीचे तत्त्व: हे तत्त्व या संकल्पनेचे पालन करते की रेखीय प्रणालीचे आउटपुट हे प्रत्येक इनपुटद्वारे एकट्याने कार्य करणाऱ्या आउटपुटची बेरीज असते.
- सुपरपोझिशनचे तत्त्व: हे तत्त्व असे गृहीत धरते की रेखीय प्रणालीचे आउटपुट हे प्रत्येक इनपुटद्वारे एकट्याने कार्य करणाऱ्या आउटपुटची बेरीज असते.
नॉनलाइनर केस
जर एखादी प्रणाली जोड आणि एकसंधतेच्या तत्त्वांचे पालन करत नसेल तर ती नॉनलाइनर मानली जाते. या प्रकरणात, परिभाषित समीकरण सामान्यत: संज्ञांचा वर्ग आहे. नॉनलाइनर सिस्टीम रेखीय प्रणालींप्रमाणेच वागत नाहीत आणि त्यांना नियंत्रणाच्या वेगवेगळ्या पद्धती आवश्यक असतात.
द फजी लॉजिक: एक डायनॅमिक कंट्रोल सिस्टम
फजी लॉजिक ही एक प्रकारची नियंत्रण प्रणाली आहे जी इनपुट सिग्नलला आउटपुट सिग्नलमध्ये रूपांतरित करण्यासाठी फजी सेटचा वापर करते. ही एक गणितीय रचना आहे जी लॉजिकल व्हेरिएबल्सच्या संदर्भात अॅनालॉग इनपुट मूल्यांचे विश्लेषण करते जे 0 आणि 1 दरम्यान सतत मूल्ये घेते. फजी लॉजिक ही एक डायनॅमिक कंट्रोल सिस्टम आहे जी इनपुट सिग्नलमधील बदल हाताळू शकते आणि त्यानुसार आउटपुट सिग्नल समायोजित करू शकते.
फजी लॉजिक इन अॅक्शनची उदाहरणे
फजी लॉजिकचा वापर अनेक क्षेत्रांमध्ये नियंत्रण कार्यांच्या विस्तृत श्रेणीसाठी केला जातो. येथे काही उदाहरणे आहेत:
- जल उपचार: फजी लॉजिकचा वापर ट्रीटमेंट प्लांटद्वारे पाण्याचा प्रवाह नियंत्रित करण्यासाठी केला जातो. प्रणाली पाण्याची वर्तमान स्थिती आणि इच्छित उत्पादन गुणवत्तेवर आधारित प्रवाह दर समायोजित करते.
- HVAC प्रणाली: इमारतीतील तापमान आणि आर्द्रता नियंत्रित करण्यासाठी फजी लॉजिकचा वापर केला जातो. इमारतीची सध्याची स्थिती आणि इच्छित आराम पातळी यावर आधारित प्रणाली तापमान आणि आर्द्रता समायोजित करते.
- ट्रॅफिक कंट्रोल: फजी लॉजिकचा वापर चौकातून वाहतुकीचा प्रवाह नियंत्रित करण्यासाठी केला जातो. सिस्टीम सध्याच्या रहदारीच्या परिस्थितीनुसार ट्रॅफिक लाइट्सची वेळ समायोजित करते.
निष्कर्ष
तर, नियंत्रण प्रणालींचा वापर अनेक उद्योगांमध्ये प्रक्रिया नियंत्रित करण्यासाठी केला जातो आणि त्यामध्ये इनपुटमध्ये बदल असूनही सातत्यपूर्ण आउटपुट राखणारी प्रणाली डिझाइन करणे, अंमलबजावणी करणे आणि देखरेख करणे समाविष्ट असते.
आपण नियंत्रण प्रणालीसह चुकीचे होऊ शकत नाही, म्हणून आपल्या पुढील प्रकल्पात वापरण्यास घाबरू नका! तर, पुढे जा आणि आपले जग नियंत्रित करा!
मी Joost Nusselder आहे, Tools Doctor चा संस्थापक, कंटेंट मार्केटर आणि वडील. मला नवीन उपकरणे वापरून पहायला आवडते, आणि माझ्या टीमसोबत मी 2016 पासून सखोल ब्लॉग लेख तयार करत आहे जेणेकरून एकनिष्ठ वाचकांना टूल्स आणि क्राफ्टिंग टिपांसह मदत होईल.