Ο έλεγχος ρελέ και ο έλεγχος PLC είναι δύο συνηθισμένοι τύποι ελέγχου βιομηχανικού αυτοματισμού. Διαφέρουν με πολλούς τρόπους, συμπεριλαμβανομένων των σεναρίων αρχής, δομής, λειτουργίας και εφαρμογής. Ακολουθεί μια σύγκριση αυτών των δύο τύπων ελέγχου:
1. Αρχή
Ο έλεγχος ρελέ είναι μια μέθοδος ελέγχου που βασίζεται σε ηλεκτρομαγνητικά ρελέ. Ένα ηλεκτρομαγνητικό ρελέ είναι μια συσκευή μεταγωγής που ελέγχει την ενεργοποίηση-απενεργοποίησης ενός κυκλώματος ελέγχοντας το ρεύμα σε ένα πηνίο για να πραγματοποιήσει την αναρρόφηση και την απελευθέρωση των επαφών. Η αρχή του ελέγχου ρελέ είναι η χρήση των επαφών του ρελέ για την πραγματοποίηση της αυτόματης μεταγωγής του κυκλώματος και την πραγματοποίηση του ελέγχου του εξοπλισμού.
Ο έλεγχος PLC είναι ένα είδος μεθόδου ελέγχου που βασίζεται στον προγραμματιζόμενο λογικό ελεγκτή (PLC), ο οποίος είναι ένα είδος υπολογιστή ειδικά σχεδιασμένου για βιομηχανικό έλεγχο με υψηλή αξιοπιστία και απόδοση σε πραγματικό χρόνο. Η αρχή του ελέγχου PLC είναι η αποθήκευση της λογικής ελέγχου με τη μορφή προγράμματος στο PLC και η πραγματοποίηση του ελέγχου του εξοπλισμού με την εκτέλεση του προγράμματος.
2. Δομή
Το σύστημα ελέγχου ρελέ αποτελείται κυρίως από ντουλάπι ελέγχου, ρελέ, επαφές, κουμπιά, ενδεικτικές λυχνίες και ούτω καθεξής. Ο πίνακας ελέγχου είναι εξοπλισμένος με ρελέ, επαφές και άλλα εξαρτήματα και συνδέονται μέσω καλωδίων για να σχηματίσουν έναν βρόχο ελέγχου.
Το σύστημα ελέγχου PLC αποτελείται κυρίως από ελεγκτή PLC, μονάδα εισόδου/εξόδου, ανθρώπινη-διασύνδεση μηχανής (HMI), διεπαφή επικοινωνίας, κ.λπ. Ο ελεγκτής PLC είναι ο πυρήνας του συστήματος, υπεύθυνος για την εκτέλεση του προγράμματος ελέγχου. Η μονάδα εισόδου/εξόδου χρησιμοποιείται για σύνδεση με-επίτοπο εξοπλισμό για την πραγματοποίηση λήψης και εξόδου σήματος. Το HMI χρησιμοποιείται για την εμφάνιση και τη ρύθμιση των παραμέτρων του συστήματος. Η διεπαφή επικοινωνίας χρησιμοποιείται για την πραγματοποίηση της επικοινωνίας μεταξύ του συστήματος και του εξωτερικού εξοπλισμού.
3. Λειτουργίες
Η λειτουργία ελέγχου ρελέ είναι σχετικά απλή, χρησιμοποιείται κυρίως για την πραγματοποίηση των βασικών λειτουργιών ελέγχου όπως η εκκίνηση και η διακοπή, η περιστροφή προς τα εμπρός και προς τα πίσω, ρύθμιση ταχύτητας και ούτω καθεξής. Λόγω του περιορισμένου αριθμού επαφών ρελέ, η επεκτασιμότητα του συστήματος ελέγχου ρελέ είναι κακή και είναι δύσκολο να πραγματοποιηθεί πολύπλοκη λογική ελέγχου.
Ο έλεγχος PLC είναι ισχυρός, εκτός από την πραγματοποίηση όλων των λειτουργιών του ελέγχου ρελέ, μπορεί επίσης να πραγματοποιήσει πιο περίπλοκη λογική ελέγχου, όπως έλεγχο PID, έλεγχο ακολουθίας, επεξεργασία δεδομένων και ούτω καθεξής. Επιπλέον, το PLC διαθέτει επίσης πληθώρα λειτουργιών επικοινωνίας, μπορεί εύκολα να ανταλλάξει δεδομένα με άλλο εξοπλισμό ή συστήματα.
4. Σενάρια Εφαρμογής
Ο έλεγχος ρελέ χρησιμοποιείται κυρίως σε ορισμένα απλά σενάρια ελέγχου, όπως ο έλεγχος εκκίνησης/διακοπής κινητήρα, ο έλεγχος φωτισμού και ούτω καθεξής. Λόγω του χαμηλού κόστους του, ο έλεγχος ρελέ εξακολουθεί να είναι μια καλή επιλογή για ορισμένες μικρές συσκευές ή απλές ανάγκες ελέγχου.
Ο έλεγχος PLC είναι κατάλληλος για μια ποικιλία σύνθετων σεναρίων βιομηχανικού ελέγχου, όπως αυτοματισμός γραμμής παραγωγής, έλεγχος ρομπότ, έλεγχος διαδικασίας κ.λπ. Το PLC έχει υψηλό βαθμό ευελιξίας και δυνατότητας επέκτασης και μπορεί να προσαρμοστεί και να αναπτυχθεί σύμφωνα με διαφορετικές ανάγκες ελέγχου.
5. Μέθοδοι Προγραμματισμού
Η μέθοδος προγραμματισμού ελέγχου ρελέ πραγματοποιείται κυρίως με τη σχεδίαση του διαγράμματος του κυκλώματος ελέγχου. Οι σχεδιαστές πρέπει να επιλέξουν κατάλληλα ρελέ, επαφές και άλλα εξαρτήματα σύμφωνα με τις απαιτήσεις ελέγχου και στη συνέχεια να σχεδιάσουν το διάγραμμα του κυκλώματος ελέγχου. Αυτός ο τρόπος είναι διαισθητικός και εύκολος στην κατανόηση, αλλά είναι πιο δύσκολο να τροποποιηθεί και να επεκταθεί.
Ο έλεγχος PLC πραγματοποιείται με τη σύνταξη προγράμματος ελέγχου, το PLC υποστηρίζει πολλές γλώσσες προγραμματισμού, όπως διάγραμμα κλίμακας, λίστα εντολών, διάγραμμα μπλοκ συναρτήσεων κ.λπ. Οι χρήστες μπορούν να επιλέξουν το κατάλληλο πρόγραμμα ελέγχου ανάλογα με τη ζήτηση ελέγχου. Οι χρήστες μπορούν να επιλέξουν την κατάλληλη γλώσσα προγραμματισμού για προγραμματισμό σύμφωνα με τις απαιτήσεις ελέγχου. Αυτή η μέθοδος έχει μεγαλύτερη ευελιξία και δυνατότητα επέκτασης και είναι εύκολο να τροποποιηθεί και να αναβαθμιστεί.
6. Αξιοπιστία και Συντηρησιμότητα
Τα συστήματα ελέγχου ρελέ έχουν σχετικά χαμηλή αξιοπιστία και συντήρηση. Επειδή οι επαφές των ρελέ φθείρονται εύκολα, μπορεί να προκύψουν προβλήματα όπως κακή επαφή μετά από μεγάλη περίοδο λειτουργίας. Επιπλέον, η διάγνωση βλαβών και η συντήρηση του συστήματος ελέγχου ρελέ είναι πιο δύσκολη, απαιτώντας εξειδικευμένο προσωπικό για την αντιμετώπιση προβλημάτων και τη συντήρηση.
Το σύστημα ελέγχου PLC είναι πιο αξιόπιστο και συντηρήσιμο. Το PLC έχει υψηλή ικανότητα κατά-παρέμβασης και μπορεί να λειτουργεί σταθερά σε σκληρά βιομηχανικά περιβάλλοντα. Επιπλέον, το PLC διαθέτει πλούσιες διαγνωστικές λειτουργίες, οι οποίες μπορούν εύκολα να εντοπίσουν και να εντοπίσουν τις βλάβες και να βελτιώσουν την απόδοση συντήρησης του συστήματος.
7. Επεκτασιμότητα και δυνατότητα αναβάθμισης
Η επεκτασιμότητα και η αναβάθμιση του συστήματος ελέγχου ρελέ είναι κακή. Λόγω του περιορισμένου αριθμού επαφών του ρελέ, όταν αλλάζει η ζήτηση ελέγχου, μπορεί να χρειαστεί να επανασχεδιαστεί και να αντικατασταθεί η πλακέτα κυκλώματος, αυξάνοντας το κόστος αναβάθμισης του συστήματος.
Τα συστήματα ελέγχου PLC έχουν καλή επεκτασιμότητα και δυνατότητα αναβάθμισης. Οι χρήστες μπορούν να προσθέσουν ή να αντικαταστήσουν με ευελιξία μονάδες εισόδου/εξόδου για να επεκτείνουν την ικανότητα ελέγχου του συστήματος σύμφωνα με τις απαιτήσεις ελέγχου. Επιπλέον, το πρόγραμμα ελέγχου PLC μπορεί να τροποποιηθεί και να αναβαθμιστεί ανάλογα με τη ζήτηση, γεγονός που βελτιώνει την προσαρμοστικότητα του συστήματος.
8. Κόστος
Τα συστήματα ελέγχου ρελέ είναι σχετικά χαμηλού κόστους και είναι κατάλληλα για κάποιο μικρό εξοπλισμό ή απλές ανάγκες ελέγχου. Ωστόσο, το κόστος της αναβάθμισης ενός συστήματος ελέγχου ρελέ μπορεί να αυξηθεί γρήγορα καθώς αυξάνονται οι ανάγκες ελέγχου.
Τα συστήματα ελέγχου PLC έχουν υψηλότερο αρχικό κόστος, αλλά λόγω του υψηλού βαθμού επεκτασιμότητας και αναβάθμισής τους, το συνολικό κόστος των συστημάτων ελέγχου PLC μπορεί να είναι χαμηλότερο μακροπρόθεσμα.
9. Εκπαίδευση και Τεχνική Υποστήριξη
Τα συστήματα ελέγχου ρελέ έχουν σχετικά μικρή εκπαίδευση και τεχνική υποστήριξη. Λόγω του χαμηλού τεχνικού τους περιεχομένου, οι χρήστες μπορούν γρήγορα να το κατακτήσουν μέσω της αυτο-μελέτης ή της απλής εκπαίδευσης.
Η εκπαίδευση και η τεχνική υποστήριξη για συστήματα ελέγχου PLC είναι πιο άφθονη. Πολλοί κατασκευαστές PLC και οργανισμοί τρίτων- προσφέρουν ένα ευρύ φάσμα εκπαιδευτικών μαθημάτων και υπηρεσιών τεχνικής υποστήριξης για να βοηθήσουν τους χρήστες να κατακτήσουν γρήγορα τη χρήση και τις τεχνικές του PLC.
10. Περίληψη
Ο έλεγχος ρελέ και ο έλεγχος PLC έχουν τα δικά τους πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα, κατάλληλα για διαφορετικά σενάρια εφαρμογής. Ο έλεγχος ρελέ είναι απλός,-χαμηλού κόστους και κατάλληλος για ορισμένες απλές ανάγκες ελέγχου. ενώ ο έλεγχος PLC είναι ισχυρός, αξιόπιστος και κατάλληλος για μια ποικιλία σύνθετων σεναρίων βιομηχανικού ελέγχου.