पाठ 1: वर्कसेल स्वचालन का परिचय

औद्योगिक स्वचालन एक ऐसी चीज है जिसके साथ हम हर दिन संपर्क में रहते हैं, डिलीवरी प्राप्त करने से लेकर किराने की दुकान पर खरीदारी करने तक। वर्कसेल औद्योगिक स्वचालन का एक महत्वपूर्ण हिस्सा हैं, और इस पाठ्यक्रम के दौरान आप इनके बारे में जानेंगे। 

इस पाठ में आप सीखेंगे: 

• वर्कसेल क्या है और औद्योगिक स्वचालन के संदर्भ में इसका उपयोग कैसे किया जाता है
• सीटीई वर्कसेल इन अवधारणाओं से कैसे संबंधित है
• EXP रोबोट ब्रेन क्या है और यह CTE वर्कसेल के भीतर प्रोग्रामेबल लॉजिक कंट्रोलर के रूप में कैसे कार्य करता है
• बैटरी को कैसे चार्ज करें ताकि वह उपयोग के लिए तैयार हो जाए।

इस पाठ के अंत में, आप अपनी इंजीनियरिंग नोटबुक में प्रश्नों के उत्तर देते हुए, आपने जो सीखा है उस पर चर्चा करेंगे। 

वर्कसेल्स का परिचय

हमारे दैनिक जीवन में औद्योगिक स्वचालन

फैक्टरी स्वचालन और औद्योगिक रोबोट हमारे रोजमर्रा के जीवन में शामिल हो गए हैं, और अक्सर हम उनके प्रभाव को महसूस भी नहीं कर पाते। किसी पैकेज की रातोंरात डिलीवरी या किराने की दुकान में लगातार भरे हुए शेल्फ पर विचार करें। ये रोजमर्रा की सुविधाएं उन्नत विनिर्माण प्रक्रियाओं द्वारा संभव हो पाती हैं, जहां स्वचालन और रोबोटिक्स महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

औद्योगिक स्वचालन, कारखानों में विनिर्माण और उत्पादन प्रक्रियाओं को सुव्यवस्थित और बेहतर बनाने के लिए प्रौद्योगिकी और मशीनों का उपयोग है। आधुनिक औद्योगिक कारखानों में, स्वचालन विभिन्न प्रकार के कार्यों के लिए केंद्रीय है जिसका उद्देश्य दक्षता को बढ़ावा देना, सुरक्षा सुनिश्चित करना और परिशुद्धता को बढ़ाना है। इनमें विनिर्माण कार्य शामिल हैं जहां रोबोट विभिन्न कार्य पूरे करते हैं, जैसे: 

• सामग्री प्रबंधन, जैसे उत्पादों को स्थानांतरित करना और छांटना। 
• शिपिंग के लिए उत्पादों को पैलेटाइज़ करना।
• सिस्टम से दोषपूर्ण उत्पादों को हटाना।

उदाहरण के लिए, जब कोई ऑनलाइन ऑर्डर दिया जाता है, तो उसे एक स्वचालित प्रणाली द्वारा संसाधित किया जाता है, तथा एक गोदाम को सौंप दिया जाता है। इन गोदामों में, औद्योगिक रोबोट महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, वे गलियारों में घूमते हैं और सटीकता और गति के साथ वस्तुओं को निकालते हैं। ये रोबोट कई दिशाओं में घूमने और उत्पादों को सावधानीपूर्वक संभालने में सक्षम हैं। वे मनुष्यों के साथ मिलकर आपके ऑर्डर को छांटने, पैकेजिंग करने और शिपमेंट के लिए तैयार करने का काम करते हैं, और यह सब कुछ ही घंटों में हो जाता है।

वर्कसेल क्या है?

वर्कसेल मशीनों, लोगों और अन्य उपकरणों का समूह है जिसका उपयोग कंपनियां अपनी विनिर्माण उत्पादन प्रक्रिया में करती हैं। इन कोशिकाओं को अक्सर उत्पादन से जुड़ी लागतों को कम करने और उत्पादकता बढ़ाने के लिए लागू किया जाता है। कई कंपनियां कार्य-कोशिकाओं को स्थापित करके त्रुटि की दर को भी काफी हद तक कम कर देती हैं।

उदाहरण के लिए, एक विनिर्माण सुविधा में, प्रक्रिया में शामिल मशीनों (जैसे रोबोटिक आर्म्स और कन्वेयर) को इस प्रकार व्यवस्थित किया जाएगा कि उत्पादित माल एक चरण से दूसरे चरण तक आसानी से और निर्बाध रूप से आगे बढ़ सके। यह तभी संभव होगा जब मशीनों को कार्य-कोशिकाओं में समूहीकृत किया जाएगा, जो उत्पादित वस्तुओं की तार्किक प्रगति को सुगम बनाएगी - एक छोर पर कच्चे माल से लेकर दूसरे छोर पर तैयार उत्पाद तक।

प्रोग्रामेबल लॉजिक कंट्रोलर (पीएलसी) क्या है?

प्रोग्रामेबल लॉजिक कंट्रोलर (पीएलसी) एक औद्योगिक कंप्यूटर नियंत्रण प्रणाली है जिसे औद्योगिक प्रणालियों में स्वचालित संचालन करने के लिए प्रोग्राम किया जाता है। स्वचालित उत्पादन लाइनों का एक आवश्यक घटक, पीएलसी इनपुट उपकरणों (जैसे सेंसर) की स्थिति पर निरंतर निगरानी रखता है और आउटपुट उपकरणों (जैसे कन्वेयर) की स्थिति को नियंत्रित करने के लिए कस्टम प्रोग्राम के आधार पर निर्णय लेता है। पीएलसी का उपयोग विभिन्न प्रकार के वास्तविक उद्योगों में फैक्ट्री असेंबली लाइनों, मशीनरी या अन्य प्रक्रियाओं को स्वचालित करने के लिए किया जाता है। पीएलसी के उपयोग से विश्वसनीयता, प्रणाली स्थिरता और प्रदर्शन, तथा सुरक्षा में वृद्धि हो सकती है, जबकि मानवीय हस्तक्षेप और संभावित मानवीय त्रुटि की आवश्यकता न्यूनतम हो सकती है। 

स्वचालित कारखानों में, कार्य-कक्षों में विभिन्न मशीनें और रोबोट होते हैं जो विशिष्ट कार्य करने के लिए एक साथ काम करते हैं। पीएलसी निम्नलिखित गतिविधियों के प्रबंधन और समन्वय में केंद्रीय भूमिका निभाता है: 

• उपकरणों का एकीकरण: पीएलसी एक कार्य कक्ष के भीतर रोबोटिक भुजाओं, कन्वेयर, सेंसर और वायवीय प्रणालियों जैसे कई उपकरणों को एकीकृत और नियंत्रित कर सकते हैं। यह एकीकरण सुनिश्चित करता है कि प्रत्येक घटक अन्य के साथ सामंजस्यपूर्ण ढंग से कार्य करे, जिससे दक्षता में सुधार हो और त्रुटियां कम हों।
• प्रक्रियाओं का स्वचालन: पीएलसी दोहराए जाने वाले कार्यों को स्वचालित करते हैं, जिससे मैन्युअल हस्तक्षेप की आवश्यकता कम हो जाती है। उदाहरण के लिए, एक पैकेजिंग वर्कसेल में, एक पीएलसी एक रोबोट भुजा को नियंत्रित कर सकता है, जो कन्वेयर से वस्तुओं को उठाता है, उन्हें बक्सों में रखता है, तथा बक्सों को सील कर देता है।
• निगरानी और निदान: पीएलसी सभी जुड़े उपकरणों की स्थिति की निरंतर निगरानी करते हैं, वास्तविक समय डेटा और निदान प्रदान करते हैं। इससे समस्याओं की शीघ्र पहचान करने और उनका समाधान करने में मदद मिलती है, तथा डाउनटाइम न्यूनतम हो जाता है।

पीएलसी का एक प्रमुख लाभ इसका लचीलापन है। पीएलसी न केवल अधिक इनपुट या आउटपुट डिवाइस जोड़कर कार्यक्षमता का विस्तार करने की क्षमता प्रदान करते हैं, बल्कि उन्हें विनिर्माण प्रक्रिया में परिवर्तनों के अनुकूल बनाने के लिए आसानी से पुनः प्रोग्राम और पुनः कॉन्फ़िगर भी किया जा सकता है। 

सीटीई वर्कसेल

अब जबकि आपके पास वस्तुओं के परिवहन और पैलेटाइज़िंग जैसे कार्यों को पूरा करने के लिए 6-एक्सिस आर्म को कोड करने की मूलभूत समझ है, तो आप उस ज्ञान के आधार पर कार्य-कोशिका बनाने के लिए घटकों को जोड़ने के लिए तैयार हैं। इस पाठ्यक्रम के दौरान, आप सीटीई वर्कसेल के घटकों, जैसे ब्रेन, सेंसर, कन्वेयर, डिस्क फीडर और न्यूमेटिक्स के बारे में जानेंगे, तथा यह भी जानेंगे कि उन्हें पूरी तरह से स्वचालित वर्कसेल बनाने के लिए कैसे कोड किया जाए। इससे पहले कि आप एक पूर्ण वर्कसेल का निर्माण कर सकें, आपको CTE वर्कसेल के साथ ब्रेन का उपयोग करने के बारे में सीखना होगा, ताकि आप 6-एक्सिस आर्म से परे उपकरणों को कनेक्ट और नियंत्रित कर सकें।

प्रोग्रामेबल लॉजिक कंट्रोलर (पीएलसी) के रूप में मस्तिष्क

सीटीई वर्कसेल में, ब्रेन प्रोग्रामेबल लॉजिक कंट्रोलर के रूप में कार्य करता है, तथा औद्योगिक स्वचालन सेटिंग्स में पीएलसी के समान कार्य करता है: 

• नियंत्रण केंद्र: मस्तिष्क केंद्रीय नियंत्रण केंद्र के रूप में कार्य करता है, जो 6-अक्षीय भुजा और कन्वेयर, सेंसर और न्यूमेटिक्स जैसे अतिरिक्त उपकरणों का प्रबंधन करता है।
• प्रोग्रामेबल लॉजिक: मस्तिष्क को VEXcode का उपयोग करके प्रोग्राम किया जाता है ताकि यह परिभाषित किया जा सके कि कार्यकोष को किस प्रकार संचालित किया जाना चाहिए, जो स्वचालित कारखानों में PLC के वास्तविक दुनिया के उपयोग को प्रतिबिंबित करता है।
• वास्तविक समय समन्वय: मस्तिष्क सेंसर से इनपुट को संसाधित करता है और वास्तविक समय में आउटपुट को नियंत्रित करता है, जिससे कार्य सेल का सुचारू और कुशल संचालन सुनिश्चित होता है।
• विस्तार क्षमता: औद्योगिक पीएलसी की तरह, ब्रेन को अतिरिक्त उपकरणों (जैसे सेंसर, कन्वेयर और न्यूमेटिक्स) को जोड़कर विस्तारित किया जा सकता है, जिससे आप तेजी से जटिल स्वचालित प्रणालियों का निर्माण और नियंत्रण कर सकते हैं।

पिछले पाठ्यक्रम में आपने VEXcode EXP के साथ 6-अक्ष भुजा की गति को नियंत्रित करने के लिए प्रत्यक्ष कनेक्शन का उपयोग किया था। हालाँकि, एक सीधा कनेक्शनकेवलआपको 6-एक्सिस आर्म को नियंत्रित करने की अनुमति देता है। ब्रेन का उपयोग करने से आप सेंसर, मोटर और न्यूमेटिक्स जैसे अतिरिक्त उपकरणों के साथ-साथ 6-एक्सिस आर्म को भी कनेक्ट कर सकते हैं। एक पूर्णतः स्वचालित कार्य-कक्ष बनाने के लिए, आपको वस्तुओं को सफलतापूर्वक स्थानांतरित करने, क्रमबद्ध करने और प्रभावी ढंग से वितरित करने के लिए आवश्यक सभी उपकरणों को नियंत्रित करने के लिए मस्तिष्क का उपयोग करना होगा।

ब्रेन, कार्य-कोशिका को नियंत्रित करने के लिए, उस पर डाउनलोड किए गए उपयोगकर्ता प्रोजेक्ट्स को चलाता है। आप कार्यकोष के बारे में जानकारी सीधे ब्रेन स्क्रीन पर भी देख सकते हैं, जैसा कि आप इस इकाई में बाद में देखेंगे।

 

इस पाठ्यक्रम में आप मस्तिष्क को पीएलसी के रूप में उपयोग करके सीटीई वर्कसेल को नियंत्रित करेंगे। मस्तिष्क और उससे जुड़े घटकों, जैसे 6-एक्सिस आर्म, को शक्ति प्रदान करने के लिए आपको मस्तिष्क से एक चार्ज की हुई बैटरी को जोड़ना होगा। 

अपनी समझ की जाँच करें

अगले पाठ पर जाने से पहले, सुनिश्चित करें कि आप अपनी इंजीनियरिंग नोटबुक में नीचे दिए गए दस्तावेज़ में दिए गए प्रश्नों के उत्तर देकर इस पाठ में शामिल अवधारणाओं को समझते हैं। 

अपनी समझ की जाँच करें प्रश्न > (Google Doc / .docx / .pdf)

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