उच्च गुणवत्ता वाला अंतिम परिणाम प्राप्त करने के लिए, औद्योगिक प्रक्रियाओं के स्वचालन में कई अलग-अलग घटकों का निर्बाध रूप से एक साथ काम करना आवश्यक होता है। औद्योगिक स्वचालन में एक साधारण लेकिन महत्वपूर्ण तत्व, स्थिति संवेदक, इस लेख का विषय हैं। विनिर्माण और प्रसंस्करण सुविधाओं में स्थिति संवेदक यह सुनिश्चित करते हैं कि महत्वपूर्ण कार्य योजना के अनुसार पूरे हों, जिससे उत्पादन प्रक्रियाओं की निगरानी और प्रबंधन में सहायता मिलती है। अधिक सटीक रूप से कहें तो, इनका मुख्य कार्य "लक्ष्यों" या गतिशील वस्तुओं का पता लगाना और उनकी उपस्थिति या अनुपस्थिति की सूचना देना है। वायवीय वाल्वों के कई उपयोग हैं क्योंकि वे सिस्टम को संकेत भेज सकते हैं, जिससे सिस्टम को यह निर्देश मिलता है कि जब कोई लक्ष्य स्थिति संवेदक से एक पूर्व निर्धारित दूरी के भीतर हो तो पूर्व निर्धारित क्रिया को अंजाम दिया जाए।

जब लक्ष्य स्थिति सेंसर से दूर चला जाता है, तो स्थिति सेंसर एक संकेत भेजता है जो सिस्टम को पूर्व-प्रोग्राम किए गए कार्य को रोकने या किसी अन्य कार्य पर स्विच करने का निर्देश देता है। यद्यपि सैद्धांतिक रूप से लक्ष्य कुछ भी हो सकता है, सरलता के लिए यह लेख केवल धात्विक लक्ष्यों और उन्हें खोजने के "मुख्य" तरीकों की ही जांच करेगा। यांत्रिक सीमा स्विच, प्रेरक निकटता सेंसर, स्प्रिंग सीमा स्विच और सीमा स्विच इनमें से कुछ तकनीकें हैं। विभिन्न प्रकार के स्थिति सेंसरों की समीक्षा करने से पहले अधिकांश सेंसर निर्माताओं द्वारा उपयोग की जाने वाली मानक भाषा को समझना सहायक होता है।

• संवेदन सीमा: संवेदन सतह और स्विच को सक्रिय करने वाले लक्ष्य के बीच की दूरी

• हिस्टैरेसिस: रिलीज बिंदु और स्विच के सक्रियण बिंदु के बीच की दूरी

• दोहराव क्षमता: स्विच की जीवनकाल क्षमता, जो एक ही सीमा के भीतर एक ही लक्ष्य की लगातार पहचान करने में सक्षम है।

• प्रतिक्रिया समय: लक्ष्य का पता लगाने और आउटपुट सिग्नल उत्पन्न होने के बीच का अंतराल।

मैकेनिकल लिमिट स्विच

इलेक्ट्रोमैकेनिकल उपकरण जिन्हें मैकेनिकल लिमिट स्विच कहा जाता है, लक्ष्य की स्थिति का पता लगाने के लिए लक्ष्य के साथ सीधा भौतिक संपर्क का उपयोग करते हैं। ये उच्च धारा भार सहन कर सकते हैं और बिना बिजली स्रोत के काम कर सकते हैं। मैकेनिकल स्विच ध्रुवीयता या वोल्टेज की परवाह नहीं करते क्योंकि इनमें शुष्क संपर्क होते हैं, जिससे ये विद्युत शोर, रेडियो आवृत्ति हस्तक्षेप, रिसाव धारा और वोल्टेज ड्रॉप जैसी विभिन्न विद्युत खामियों के प्रति प्रतिरोधी होते हैं। इन स्विचों के लीवर आर्म, बटन, बॉडी, बेस, हेड, संपर्क, टर्मिनल और अन्य गतिशील तत्वों को अक्सर रखरखाव की आवश्यकता होती है। वोट्टो मैकेनिकल लिमिट स्विचों की पुनरावृत्ति क्षमता कम हो सकती है क्योंकि ये लक्ष्य के साथ सीधे भौतिक संपर्क में होते हैं। भौतिक संपर्क के कारण लक्ष्य और लीवर आर्म दोनों घिस सकते हैं। इनमें असुरक्षित छिद्र भी होते हैं जो जंग, धूल और नमी के प्रति संवेदनशील होते हैं। इस समस्या के कारण, प्रमाणित खतरनाक क्षेत्र और सीलबंद संपर्क अक्सर महंगे होते हैं।

लिमिट स्प्रिंग स्विच

स्प्रिंग लिमिट स्विच एक विद्युत-यांत्रिक उपकरण है जो चुंबकीय आकर्षण का उपयोग करके चुंबकीय लक्ष्य की स्थिति का पता लगाता है। स्विच के अंदर एक कांच की नली में दो छोटे धातु के कांटे लगे होते हैं। इन्हें रीड एलिमेंट कहा जाता है। अपनी चुंबकीय संवेदनशीलता के कारण, रीड एलिमेंट चुंबकीय लक्ष्यों के प्रति प्रतिक्रिया करके सक्रिय हो जाता है। चूंकि इन्हें कार्य करने के लिए लक्ष्य के साथ सीधे संपर्क की आवश्यकता नहीं होती है, इसलिए स्प्रिंग लिमिट स्विच यांत्रिक स्विच के सभी लाभ प्रदान करते हैं और घिसाव की समस्याओं से भी बचाते हैं।

स्प्रिंग लिमिट स्विच के साथ सामान्य लौह लक्ष्य का उपयोग नहीं किया जा सकता; इसके लिए चुंबकीय लक्ष्य आवश्यक हैं। रीड स्विच अविश्वसनीय है क्योंकि रीड तत्व, कांच की ट्यूब और छोटे धातु के कांटे झुकने से कमजोर हो जाते हैं। कम संपर्क दबाव के कारण संपर्कों में कंपन हो सकता है और उच्च कंपन की स्थिति में रीड से गलत संकेत मिल सकते हैं।

प्रेरक निकटता के लिए सेंसर

इंडक्टिव प्रॉक्सिमिटी सेंसर नामक एक सॉलिड-स्टेट इलेक्ट्रॉनिक उपकरण, किसी धातु की वस्तु के ऊर्जा क्षेत्र में होने वाले परिवर्तनों का उपयोग करके उसकी स्थिति का पता लगाता है। इसमें भौतिक स्पर्श की आवश्यकता नहीं होती है, और इसमें कोई गतिशील पुर्जे नहीं होते जो जाम हो सकें, घिस सकें या क्षतिग्रस्त हो सकें, जिससे रखरखाव कम हो जाता है। गतिशील पुर्जों के न होने के कारण यह धूल और गंदगी से भी सुरक्षित रहता है। इंडक्टिव प्रॉक्सिमिटी सेंसर विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए बहुत अनुकूल होते हैं और कई आकारों और डिज़ाइनों में उपलब्ध हैं। इंडक्टिव प्रॉक्सिमिटी सेंसर उच्च धारा भार सहन नहीं कर सकते और कार्य करने के लिए उन्हें बाहरी विद्युत स्रोत (बिजली) की आवश्यकता होती है। ये वोल्टेज में गिरावट, लीकेज करंट, रेडियो फ्रीक्वेंसी हस्तक्षेप और विद्युत शोर के प्रति भी संवेदनशील हो सकते हैं। तापमान में अत्यधिक उतार-चढ़ाव और नमी का प्रवेश कभी-कभी इंडक्टिव प्रॉक्सिमिटी सेंसर के लिए हानिकारक हो सकता है।

सीमा सीमा स्विच

एक विशेष हाइब्रिड तकनीक का उपयोग करते हुए, लिमिट स्विच विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों के माध्यम से लौह धातुओं का पता लगा सकते हैं। लीवर रहित लिमिट स्विच चुनौतीपूर्ण परिस्थितियों और दीर्घकालिक उपयोग में बेहद भरोसेमंद होते हैं। चूंकि इनमें भौतिक स्पर्श या बाहरी बिजली की आवश्यकता नहीं होती, इसलिए भारी करंट लोड आसानी से सहन किए जा सकते हैं और कुछ भी जाम, मुड़, टूट या घिस नहीं सकता। यांत्रिक स्विचों की तरह, ये विद्युत शोर, रेडियो आवृत्ति हस्तक्षेप, लीकेज करंट और वोल्टेज ड्रॉप से ​​अप्रभावित रहते हैं। ये न तो ध्रुवीयता के प्रति संवेदनशील होते हैं और न ही वोल्टेज के प्रति। धूल, गंदगी, नमी, भौतिक स्पर्श और अधिकांश संक्षारक या रसायनों का लिमिट स्विचों पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता। अधिकांश प्रकार के लिमिट स्विच व्यापक कार्य तापमान सीमा में काम करते हैं और आंतरिक रूप से सुरक्षित होते हैं। सीलबंद कनेक्शन और ठोस धातु आवरण के कारण लीवर रहित लिमिट स्विच उन अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है जिनमें जलरोधी और विस्फोटरोधी होना आवश्यक होता है।

औद्योगिक प्रक्रियाओं के स्वचालन में स्थिति संवेदक अत्यंत महत्वपूर्ण हैं। बाजार में अनेक प्रकार की स्थिति संवेदक प्रौद्योगिकियां उपलब्ध हैं, जिनमें से प्रत्येक की प्रदर्शन विशेषताएं अलग-अलग हैं। अपेक्षित प्रदर्शन और विश्वसनीयता प्राप्त करने के लिए, अनुप्रयोग के लिए सही प्रकार के संवेदक का चयन करना आवश्यक है।