PLC και DCS
PLC
- Έχει αναπτυχθεί από τον έλεγχο μεταγωγής σε διαδοχικό έλεγχο, επεξεργασία μεταφοράς και πολυλειτουργικές λειτουργίες, όπως ο συνεχής έλεγχος PID από κάτω προς τα πάνω και το PID βρίσκεται στο σταθμό διακοπής.
- Ένας υπολογιστής μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως κύριος σταθμός και πολλαπλά PLC του ίδιου τύπου με τον σταθμό Slave.
- Ένα PLC μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως κύριος σταθμός και πολλαπλά PLCs του ίδιου τύπου μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως σκλάβοι για να σχηματίσουν ένα δίκτυο PLC. Αυτό είναι πιο βολικό από τη χρήση ενός υπολογιστή ως κύριο είναι: υπάρχει προγραμματισμός χρήστη, δεν χρειάζεται να γνωρίζετε το πρωτόκολλο επικοινωνίας, εφόσον η μορφή του εγχειριδίου για να γράψετε.
- Το πλέγμα PLC τόσο ως αυτόνομο DCS, μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως υποσύστημα του DCS.
- Τα PLC χρησιμοποιούνται κυρίως για τον διαδοχικό έλεγχο των βιομηχανικών διεργασιών και οι νέες PLC έχουν επίσης λειτουργίες ελέγχου κλειστού βρόχου.
DCS
- Το αποκεντρωμένο σύστημα ελέγχου DCS είναι μια τεχνολογία παρακολούθησης και ελέγχου που συνδυάζει τεχνολογίες 4C (επικοινωνίας, υπολογιστή, ελέγχου, CRT).
- Από πάνω προς τα κάτω της τοπολογίας του δέντρου του μεγάλου συστήματος, στο οποίο η επικοινωνία είναι το κλειδί.
- Το PID στο σταθμό διακοπής, ο υπολογιστής σύνδεσης και οι συσκευές ελέγχου και ελέγχου του σταθμού διακοπής είναι μια τοπολογία δέντρων και παράλληλη συνεχής δομή σύνδεσης, αλλά και μεγάλος αριθμός καλωδίων από τον σταθμό διακοπής παράλληλα με τα όργανα πεδίου.
- Αναλογικά σήματα, A/D - D/A, αναμεμειγμένα με μικροεπεξεργαστή.
- Ένα ζευγάρι καλωδίων από ένα όργανο έως το I/O συνδέεται με το LAN LAN από το σταθμό ελέγχου.
- Το DCS είναι μια 3- δομή επιπέδου ελέγχου (σταθμός μηχανικού), λειτουργία (σταθμός χειριστή) και όργανα πεδίου (σταθμός μέτρησης πεδίου και ελέγχου). Χρησιμοποιείται για συνεχές έλεγχο της διαδικασίας μεγάλης κλίμακας, όπως τα πετροχημικά.
Πώς να επιλέξετε μεταξύ PLC και DCS
Στον προγραμματιζόμενο λογικό ελεγκτή (PLC) και το αποκεντρωμένο σύστημα ελέγχου (DCS) μεταξύ του τρόπου επιλογής, της ανάλυσης των συγκεκριμένων περιστάσεων, επειδή η εφαρμογή διαφορετικών περιπτώσεων, οι απαιτήσεις του συστήματος ελέγχου είναι επίσης διαφορετικές.
Οι πλατφόρμες συστήματος ελέγχου μπορούν να έχουν αντίκτυπο στον τρόπο με τον οποίο τα συστήματα αυτοματισμού ανταποκρίνονται στην ανάγκη βελτιστοποίησης της παραγωγής, της διατήρησης της διαθεσιμότητας και της πρόσβασης δεδομένων. Η έλλειψη όρασης στην επιλογή ενός συστήματος ελέγχου μπορεί επίσης να επηρεάσει τη μελλοντική επέκταση, τη βελτιστοποίηση της διαδικασίας, την ικανοποίηση των χρηστών και την κερδοφορία της εταιρείας. Εκτός από ορισμένες βασικές κατευθυντήριες γραμμές (π.χ. τον έλεγχο της διαδικασίας), η ομάδα σχεδιασμού πρέπει επίσης να εξετάσει διάφορους παράγοντες όσον αφορά την εγκατάσταση, την επεκτασιμότητα, τη συντήρηση και τη συντήρηση.
Επί του παρόντος, ενώ ένα σύστημα PLC μπορεί να είναι το πιο οικονομικό για μια μικρή εγκατάσταση, ένα σύστημα DCS προσφέρει πιο οικονομική επεκτασιμότητα και είναι πιο πιθανό να αποφέρει υψηλότερη απόδοση της αρχικής επένδυσης.
Το PLC είναι ένας βιομηχανικός υπολογιστής που χρησιμοποιείται για τον έλεγχο των διαδικασιών παραγωγής όπως η ρομποτική, η συσκευασία υψηλής ταχύτητας, η εμφιάλωση και ο έλεγχος της κίνησης. Τα τελευταία 20 χρόνια, τα PLCs έχουν προσθέσει περισσότερα χαρακτηριστικά για να δημιουργήσουν περισσότερα οφέλη για τα μικρότερα φυτά και εγκαταστάσεις.
Τα PLC συνήθως λειτουργούν ως αυτόνομα συστήματα, αλλά μπορούν επίσης να ενσωματωθούν σε άλλα συστήματα και να συνδέονται μεταξύ τους μέσω επικοινωνιών. Δεδομένου ότι κάθε PLC έχει τη δική της βάση δεδομένων, η ενσωμάτωση απαιτεί κάποιο επίπεδο χαρτογράφησης μεταξύ των ελεγκτών. Αυτό καθιστά τα PLC ιδιαίτερα κατάλληλα για μικρότερες εφαρμογές, όπου δεν υπάρχει ανάγκη επέκτασης.
Τα συστήματα DCS, από την άλλη πλευρά, αποκέντρωσαν τους ελεγκτές σε όλο το σύστημα αυτοματισμού και παρέχουν κοινές διεπαφές, προηγμένα στοιχεία ελέγχου, βάσεις δεδομένων σε επίπεδο συστήματος και εύκολα κοινές πληροφορίες. Παραδοσιακά, τα DCS έχουν χρησιμοποιηθεί κυρίως σε διαδικασίες επεξεργασίας και σε σχετικά μεγάλα φυτά, όπου οι μεγαλύτερες εφαρμογές του συστήματος είναι ευκολότερο να διατηρηθούν σε όλο τον κύκλο ζωής του φυτού.
Η PLC αναπτύσσεται από την αρχή ελέγχου του ρελέ για την αποθήκευση οδηγιών για την εκτέλεση λειτουργιών, όπως οι λογικές λειτουργίες, ο έλεγχος αλληλουχίας, ο χρόνος, η καταμέτρηση και η αριθμητική. και για τον έλεγχο διαφόρων τύπων μηχανημάτων ή παραγωγικών διαδικασιών μέσω ψηφιακών εργασιών εισόδου και εξόδου. Το πρόγραμμα ελέγχου που εκπονήθηκε από τον χρήστη εκφράζει τις απαιτήσεις διαδικασίας της διαδικασίας παραγωγής και αποθηκεύεται εκ των προτέρων στη μνήμη του προγράμματος χρήστη του PLC. Κατά τη διάρκεια της λειτουργίας, το πρόγραμμα εκτελείται γραμμική γραμμή σύμφωνα με τα περιεχόμενα του αποθηκευμένου προγράμματος για την ολοκλήρωση των λειτουργιών που απαιτούνται από τη διαδικασία.
Σύγκριση της ανάλυσης μηχανικής PLC και DCS
Η CPU της PLC έχει ένδειξη της διεύθυνσης αποθήκευσης βημάτων του προγράμματος του μετρητή προγράμματος, στη διαδικασία λειτουργίας του προγράμματος, η εκτέλεση ενός βήματος του μετρητή αυξάνεται αυτόματα κατά 1, το πρόγραμμα από το βήμα εκκίνησης (αριθμός βήματος μηδέν) από το Διαδοχική εκτέλεση στο τελικό βήμα (συνήθως εντολή τερματισμού) και στη συνέχεια επιστρέψτε στο βήμα εκκίνησης της κυκλικής λειτουργίας.
PLC Κάθε κύκλος για να ολοκληρώσετε τη λειτουργία του απαιτούμενου χρόνου ονομάζεται κύκλος σάρωσης. Διαφορετικά μοντέλα PLCs έχουν κυκλικούς κύκλους σάρωσης που κυμαίνονται από 1 μικροδευτερόλεπτα έως δεκάδες μικροδευτερόλεπτα. Το πρόγραμμα αντιμετωπίζει μια τέτοια κυκλική λειτουργία, η οποία δεν είναι διαθέσιμη στο DCS. Αυτό είναι που καθιστά το PLCS λιγότερο περιττό από το DCSS.
Το DCS αναπτύχθηκε με βάση τους επιχειρησιακούς ενισχυτές. Η σχέση μεταξύ όλων των λειτουργιών και μεταβλητών διεργασιών γίνεται σε μπλοκ λειτουργίας (ορισμένα συστήματα DCS ονομάζονται μπλοκ επέκτασης). Η κύρια διαφορά μεταξύ της απόδοσης του DCS και του PLC είναι στη λογική του Sollver Sollver και των αναλογικών λειτουργιών, ακόμη και αν οι δύο αργότερα διεισδύουν ο ένας στον άλλο λίγο, αλλά εξακολουθεί να υπάρχει διαφορά.
Μετά τη δεκαετία του '80, η PLC εκτός από τις λογικές λειτουργίες, ο βρόχος ελέγχου με τη λειτουργία του αλγορίθμου έχει βελτιωθεί σημαντικά, αλλά ο προγραμματισμός PLC με διαγράμματα σκάλας, οι αναλογικές λειτουργίες στον προγραμματισμό δεν είναι πολύ διαισθητικοί, ο προγραμματισμός είναι πιο ενοχλητικός. Ωστόσο, όσον αφορά την επίλυση της λογικής, δείχνει το πλεονέκτημα της FAST, στην κλίμακα μικροδευτερολέπτων, η επίλυση του προγράμματος λογικής 1K είναι μικρότερο από 1 χιλιοστό του δευτερολέπτου. Αντιμετωπίζει όλες τις εισόδους ως διακόπτες, με 16 bits (ή 32 bits) ως αναλογικό.
Το DCS αντιμετωπίζει όλες τις εισόδους ως αναλογικό και 1 bit είναι ένας διακόπτης. Η επίλυση μιας λογικής είναι της τάξης εκατοντάδων μικροδευτερόλεπτων σε χιλιοστά του δευτερολέπτου. Για ένα PLC για την επίλυση μιας λειτουργίας PID είναι της τάξης των δεκάδων χιλιοστών του δευτερολέπτου, η οποία είναι συγκρίσιμη με τον χρόνο υπολογισμού του DCS.
Όσον αφορά την αντίσταση στη γείωση, το PLC μπορεί να μην απαιτεί πολλά, αλλά τα DCs πρέπει να είναι κάτω από λίγα ohms (συνήθως κάτω από 4 ohms). Η αναλογική απομόνωση είναι επίσης πολύ σημαντική.
Ο ίδιος αριθμός σημείων εισόδου / εξόδου του συστήματος, με PLC παρά με DCS, το κόστος του είναι χαμηλότερο (περίπου το 40% των αποταμιεύσεων). Η PLC δεν διαθέτει ειδικό σταθμό χειριστή, χρησιμοποιεί το λογισμικό και το υλικό είναι κοινό, οπότε το κόστος συντήρησης είναι πολύ χαμηλότερο από το DCS. Εάν το αντικείμενο που πρέπει να ελεγχθεί είναι κυρίως μια αλυσίδα εξοπλισμού, το κύκλωμα είναι σχετικά μικρό, η χρήση του PLC είναι πιο κατάλληλη.
Εάν ο κύριος αναλογικός έλεγχος και πολλές λειτουργίες λειτουργίας, είναι καλύτερο να χρησιμοποιήσετε το DCS. DCS στον ελεγκτή, πίνακες εισόδου / εξόδου, δίκτυα επικοινωνίας, όπως πλεονασμό, μερικές από τις προηγμένες υπολογιστικές απαιτήσεις, ειδικές για τη βιομηχανία από ό, τι η PLC είναι πολύ καλύτερη από την PLC. PLC Λόγω της χρήσης του κοινού λογισμικού παρακολούθησης, στο σχεδιασμό του συστήματος πληροφοριών διαχείρισης της επιχείρησης, είναι ευκολότερο σε ορισμένους.
Τα συστήματα PLC και DCS ισχύουν γενικά για τη διακριτή και επεξεργασία της παραγωγής αντίστοιχα. Οι διακριτές εγκαταστάσεις παραγωγής που χρησιμοποιούν συστήματα PLC γενικά αποτελούνται από μεμονωμένες μονάδες παραγωγής που χρησιμοποιούνται κυρίως για την ολοκλήρωση της συναρμολόγησης εξαρτημάτων, όπως η επισήμανση, η πλήρωση ή η λείανση. Οι εγκαταστάσεις παραγωγής διεργασιών, οι οποίες συνήθως χρησιμοποιούν αυτοματοποιημένα συστήματα, παράγουν σε μια συνεχή λειτουργία και παρτίδα σύμφωνα με τις συνταγές και όχι με βάση το κομμάτι. Μεγάλες εγκαταστάσεις συνεχούς διεργασιών, όπως διυλιστήρια και χημικά εργοστάσια, χρησιμοποιούν συστήματα αυτοματισμού DCS. Οι υβριδικές εφαρμογές συχνά χρησιμοποιούν συστήματα PLC και συστήματα DCS. Η επιλογή ενός ελεγκτή για μια συγκεκριμένη εφαρμογή απαιτεί την εξέταση του μεγέθους της διαδικασίας, της επεκτασιμότητας και των μελλοντικών σχεδίων αναβάθμισης, των απαιτήσεων ολοκλήρωσης, της λειτουργικότητας, της υψηλής διαθεσιμότητας και της απόδοσης των επενδύσεων σε ολόκληρο τον κύκλο ζωής της εγκατάστασης των φυτών, μεταξύ πολλών άλλων παραγόντων.
Σχετικά στοιχεία που επηρεάζουν τον τρόπο επιλογής
Μέγεθος διαδικασίας:Πόσα σημεία εισόδου/εξόδου (I/O) χρειάζονται; Μικρότερα συστήματα (<300 I/O points) may have a smaller budget and therefore be better suited with a PLC system. Trying to apply a DCS system to smaller projects is not really easy, on the contrary, it is more functional in large plant applications. With a global database, DCS systems are easier to manage and upgrade, and any changes are global in nature.
Προγραμματισμός αναβάθμισης:Ένα σύστημα PLC μπορεί να εφαρμοστεί σε μικρότερες βιομηχανικές διεργασίες, αλλά εάν η διαδικασία πρέπει να επεκταθεί ή να αναβαθμιστεί, θα πρέπει να προστεθούν και να διατηρηθούν περισσότερο υλικό PLC και μεμονωμένα. Πρόκειται για μια χρονοβόρα, έντονη και επιρρεπή σε σφάλματα και επιρρεπή σε σφάλματα. Τα συστήματα DCS είναι ευκολότερο να αναβαθμιστούν, για παράδειγμα, τα fiducials των χρηστών μπορούν να διαχειριστούν από ένα κεντρικό κόμβο και επομένως είναι ευκολότερο να διατηρηθούν και να εξυπηρετήσουν.
Απαιτήσεις ολοκλήρωσης:Για αυτόνομες εγκαταστάσεις, τα συστήματα PLC είναι ιδανικά. Όταν ένα εργοστάσιο έχει ρυθμιστεί με πολλαπλά συστήματα PLC, προκύπτει η απαίτηση για διασύνδεση. Αυτό είναι γενικά δύσκολο να επιτευχθεί, καθώς συνήθως απαιτεί χαρτογράφηση δεδομένων χρησιμοποιώντας πρωτόκολλα επικοινωνίας. Η ενσωμάτωση δεν είναι φυσικά κανένα πρόβλημα, αλλά όταν υπάρχει ανάγκη αλλαγής, τότε ο χρήστης έχει πρόβλημα: εάν γίνει αλλαγή σε ένα σύστημα PLC, τα δύο PLC ενδέχεται να μην μπορούν να επικοινωνούν σωστά επειδή επηρεάζεται η χαρτογράφηση δεδομένων. Για τα συστήματα DCS, δεν υπάρχει ανάγκη για χαρτογράφηση, οι αλλαγές διαμόρφωσης είναι μια απλή διαδικασία. Ο ελεγκτής έρχεται με το σύστημα.
Υψηλή διαθεσιμότητα:Για διαδικασίες με απαιτήσεις υψηλής διαθεσιμότητας, τα συστήματα DCS μπορούν να παρέχουν περιττές διαμορφώσεις. Η αποτελεσματικότητα και η ευκολία υλοποίησης της απόλυσης είναι κρίσιμες για τη διατήρηση του κόστους εντός του προϋπολογισμού.
Λειτουργικές απαιτήσεις:Ορισμένες βιομηχανίες και εγκαταστάσεις απαιτούν ιστορικές βάσεις δεδομένων, εξορθολογισμένη διαχείριση συναγερμού και κεντρικές αίθουσες ελέγχου διαμορφωμένες με κοινές διεπαφές χρήστη. Άλλοι απαιτούν ενσωμάτωση συστήματος εκτέλεσης κατασκευής (MES), προηγμένους ελέγχους και διαχείριση περιουσιακών στοιχείων. Τα συστήματα DCS έχουν ενσωματωμένες αυτές τις εφαρμογές, καθιστώντας τους εύκολο να προσθέσουν εφαρμογές μηχανικής αυτοματισμού χωρίς την ανάγκη για πρόσθετους αυτόνομους διακομιστές ή αυξημένο κόστος ολοκλήρωσης. Από αυτή την άποψη, τα συστήματα DCS είναι πιο οικονομικά και μπορούν να αυξήσουν την παραγωγικότητα και να μειώσουν τον κίνδυνο.
ROI κύκλου ζωής:Οι ανάγκες της εγκατάστασης ποικίλλουν από τη βιομηχανία στη βιομηχανία. Για μικρότερη μηχανική διεργασιών, όπου δεν υπάρχει ανάγκη επέκτασης ή ενσωμάτωσης με άλλους τομείς διαδικασιών, τα συστήματα PLC προσφέρουν καλύτερη απόδοση επένδυσης (ROI). Τα συστήματα DCS ενδέχεται να έχουν υψηλότερο εγκατεστημένο κόστος, αλλά τα αυξημένα οφέλη παραγωγής και ασφάλειας ενός συστήματος DCS αντισταθμίζουν ορισμένα από αυτά τα έξοδα όταν αντιμετωπίζονται από την οπτική γωνία του κύκλου ζωής. Η εξισορρόπηση των βραχυπρόθεσμων αναγκών με μακροπρόθεσμη όραση είναι κρίσιμη για την επιχειρησιακή βεβαιότητα και τη βελτιωμένη λειτουργία και συντήρηση των εγκαταστάσεων.