PLC و DCS
PLC
- این کنترل از کنترل کنترل به کنترل متوالی ، پردازش حمل و نقل و توابع چند منظوره مانند کنترل مداوم PID از پایین به بالا ، و PID در ایستگاه قطع است.
- از یک کامپیوتر می توان به عنوان ایستگاه اصلی و چندین PLC از همان نوع ایستگاه برده استفاده کرد.
- PLC همچنین می تواند به عنوان ایستگاه اصلی مورد استفاده قرار گیرد و از چندین PLC از همان نوع می توان به عنوان برده ها برای تشکیل یک شبکه PLC استفاده کرد. این راحت تر از استفاده از رایانه شخصی به عنوان استاد است: برنامه نویسی کاربر وجود دارد ، لازم نیست پروتکل ارتباطی را بشناسید ، تا زمانی که قالب کتابچه راهنمای نوشتن باشد.
- شبکه PLC هر دو به عنوان یک DCS مستقل ، همچنین می تواند به عنوان زیر سیستم DCS استفاده شود.
- PLC ها عمدتاً برای کنترل متوالی فرآیندهای صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند ، و PLC های جدید نیز دارای عملکرد کنترل حلقه بسته هستند.
DCS
- سیستم کنترل غیر متمرکز DCS یک فناوری نظارت و کنترل است که ترکیبی از فناوری های 4C (ارتباطات ، رایانه ، کنترل ، CRT) است.
- از بالا به پایین توپولوژی درخت سیستم بزرگ ، که در آن ارتباط مهم است.
- PID در ایستگاه قطع ، رایانه و دستگاه های کنترل و کنترل میدانی Link Link یک توپولوژی درخت و ساختار پیوند پیوسته موازی است ، اما همچنین تعداد زیادی کابل از ایستگاه قطع به موازات ابزار دقیق.
- سیگنال های آنالوگ ، A/D - D/A ، مخلوط با ریزپردازنده.
- یک جفت سیم از یک ابزار به I/O از ایستگاه کنترل به شبکه LAN وصل می شود.
- DCS یک ساختار سطح {0}}} کنترل (ایستگاه مهندس) ، عملیات (ایستگاه اپراتور) و ابزار دقیق (ایستگاه اندازه گیری و کنترل میدانی) است. این ماده برای کنترل فرآیند مداوم در مقیاس بزرگ ، مانند پتروشیمی ها استفاده می شود.
نحوه انتخاب بین PLC و DCS
در کنترلر منطق قابل برنامه ریزی (PLC) و سیستم کنترل غیر متمرکز (DCS) بین نحوه انتخاب ، تجزیه و تحلیل شرایط خاص ، زیرا استفاده از موارد مختلف ، الزامات سیستم کنترل نیز متفاوت است.
سیستم عامل های سیستم کنترل می توانند در نحوه پاسخگویی به نیاز به بهینه سازی تولید ، حفظ در دسترس بودن و دسترسی به داده ها تأثیر بگذارند. عدم چشم انداز در انتخاب یک سیستم کنترل همچنین می تواند بر گسترش آینده ، بهینه سازی فرآیند ، رضایت کاربر و سودآوری شرکت تأثیر بگذارد. علاوه بر برخی از دستورالعمل های اساسی (به عنوان مثال ، نحوه کنترل فرایند) ، تیم طراحی نیز باید عوامل مختلفی را از نظر نصب ، مقیاس پذیری ، نگهداری و نگهداری در نظر بگیرد.
در حال حاضر ، در حالی که یک سیستم PLC ممکن است مقرون به صرفه ترین برای یک تسهیلات کوچک باشد ، یک سیستم DCS مقیاس پذیری اقتصادی تری را ارائه می دهد و به احتمال زیاد بازده بالاتری را برای سرمایه گذاری اولیه به همراه دارد.
PLC یک رایانه صنعتی است که برای کنترل فرآیندهای تولید مانند روباتیک ، بسته بندی پر سرعت ، بطری و کنترل حرکت استفاده می شود. در طی 20 سال گذشته ، PLC ها ویژگی های بیشتری را برای ایجاد مزایای بیشتر برای گیاهان و تاسیسات کوچکتر اضافه کرده اند.
PLC ها معمولاً به عنوان سیستم های مستقل عمل می کنند ، اما می توانند با سایر سیستم ها یکپارچه شوند و از طریق ارتباطات به یکدیگر متصل شوند. از آنجا که هر PLC دارای پایگاه داده خاص خود است ، ادغام نیاز به سطح نقشه برداری بین کنترل کننده ها دارد. این امر باعث می شود PLC ها به ویژه برای برنامه های کوچکتر که در آن نیاز به گسترش وجود دارد ، مناسب باشد.
از طرف دیگر ، سیستم های DCS کنترل کننده های غیر متمرکز در سراسر سیستم اتوماسیون و ارائه رابط های مشترک ، کنترل های پیشرفته ، پایگاه داده های سطح سیستم و اطلاعات به راحتی به اشتراک گذاشته می شوند. به طور سنتی ، DCS در درجه اول در فرآیندهای فرآیند و در گیاهان نسبتاً بزرگ مورد استفاده قرار می گیرد ، جایی که کاربردهای بزرگتر سیستم در طول چرخه زندگی گیاه آسان تر است.
PLC از اصل کنترل رله برای ذخیره دستورالعمل هایی برای انجام عملیات مانند عملیات منطقی ، کنترل توالی ، زمان بندی ، شمارش و حسابی تهیه شده است. و برای کنترل انواع مختلف ماشین آلات یا فرآیندهای تولید از طریق عملیات ورودی دیجیتال و خروجی. برنامه کنترل تهیه شده توسط کاربر الزامات فرآیند فرآیند تولید را بیان می کند و از قبل در حافظه برنامه کاربر PLC ذخیره می شود. در حین کار ، این برنامه با توجه به محتوای برنامه ذخیره شده به صورت خط به صورت خط اجرا می شود تا عملیات مورد نیاز این فرآیند انجام شود.
مقایسه تجزیه و تحلیل مهندسی PLC و DCS
CPU PLC نشانه ای از آدرس ذخیره سازی مرحله برنامه پیشخوان برنامه دارد ، در فرآیند عملکرد برنامه ، اجرای یک مرحله از پیشخوان به طور خودکار توسط 1 افزایش می یابد ، برنامه از مرحله شروع (شماره شماره صفر) از اجرای متوالی به مرحله آخر (معمولاً دستورالعمل پایان) ، و سپس به مرحله شروع عملیات چرخه ای باز می گردد.
PLC هر چرخه برای تکمیل عملکرد زمان مورد نیاز ، چرخه اسکن نامیده می شود. مدل های مختلف PLC دارای چرخه اسکن چرخه ای از 1 میکرو ثانیه تا ده ها میکرو ثانیه هستند. برنامه پیشخوان چنین عملیاتی چرخه ای ، که در DCS موجود نیست. این همان چیزی است که باعث می شود PLC ها از DCS کمتری استفاده کنند.
DC بر اساس آمپلی فایرهای عملیاتی توسعه داده شد. رابطه بین همه توابع و متغیرهای فرآیند در بلوک های عملکردی انجام می شود (برخی از سیستم های DCS بلوک های انبساط نامیده می شوند). تفاوت اصلی بین عملکرد DCS و PLC در منطق عملیات حل کننده سوئیچینگ و آنالوگ است ، حتی اگر این دو بعداً کمی به یکدیگر نفوذ کنند ، اما هنوز هم تفاوت وجود دارد.
پس از دهه 80 ، PLC علاوه بر عملیات منطق ، حلقه کنترل با عملکرد الگوریتم بسیار افزایش یافته است ، اما برنامه نویسی PLC با نمودارهای نردبان ، عملیات آنالوگ در برنامه نویسی بسیار شهودی نیست ، برنامه نویسی مشکل ساز است. با این حال ، از نظر حل منطق ، مزیت سریع را در مقیاس میکرو ثانیه نشان می دهد ، حل برنامه 1K منطق کمتر از 1 میلی ثانیه است. این همه ورودی ها را به عنوان سوئیچ ، با 16 بیت (یا 32 بیت) به عنوان آنالوگ درمان می کند.
DCS تمام ورودی ها را به عنوان آنالوگ درمان می کند ، و 1 بیت یک سوئیچ است. حل یک منطق به ترتیب صدها میکرو ثانیه به میلی ثانیه است. برای حل یک PLC یک عملیات PID به ترتیب ده ها میلی ثانیه است که با زمان محاسبه DCS قابل مقایسه است.
از نظر مقاومت در برابر زمین ، PLC ممکن است به چیز زیادی احتیاج نداشته باشد ، اما DCS باید تحت چند اهم (معمولاً زیر 4 اهم) باشد. جداسازی آنالوگ نیز بسیار مهم است.
همان تعداد نقاط I / O سیستم ، با PLC نسبت به DCS ، هزینه آن پایین تر است (حدود 40 ٪ پس انداز). PLC ایستگاه اپراتور اختصاصی ندارد ، از نرم افزار استفاده می کند و سخت افزار متداول است ، بنابراین هزینه نگهداری بسیار پایین تر از DC است. اگر جسم مورد کنترل عمدتاً زنجیره ای از تجهیزات باشد ، مدار نسبتاً اندک است ، استفاده از PLC مناسب تر است.
اگر کنترل اصلی آنالوگ و بسیاری از عملکردهای عملکردی ، بهتر است از DC استفاده کنید. DC در کنترلر ، تابلوهای I / O ، شبکه های ارتباطی ، مانند افزونگی ، برخی از محاسبات پیشرفته ، الزامات خاص صنعت نسبت به PLC بسیار بهتر از PLC است. PLC به دلیل استفاده از نرم افزار مانیتورینگ رایج ، در طراحی سیستم اطلاعات مدیریتی شرکت ، برای برخی آسانتر است.
سیستم های PLC و DCS به طور کلی برای تولید گسسته و فرآیند کاربرد دارند. امکانات تولیدی گسسته که از سیستم های PLC استفاده می کنند ، معمولاً شامل واحدهای تولیدی فردی است که در درجه اول برای تکمیل مونتاژ اجزای مانند برچسب زدن ، پر کردن یا سنگ زنی استفاده می شود. امکانات تولید فرآیند ، که به طور معمول از سیستم های خودکار استفاده می کنند ، مطابق دستور العمل ها در حالت مداوم و دسته ای تولید می کنند و نه بر اساس یک قطعه. امکانات بزرگ فرآیند مداوم ، مانند پالایشگاه ها و گیاهان شیمیایی ، از سیستم اتوماسیون DCS استفاده می کند. برنامه های ترکیبی اغلب از سیستم های PLC و سیستم های DC استفاده می کنند. انتخاب یک کنترلر برای یک برنامه خاص نیاز به در نظر گرفتن اندازه فرآیند ، مقیاس پذیری و برنامه های به روزرسانی آینده ، الزامات ادغام ، عملکرد ، در دسترس بودن بالا و بازگرداندن سرمایه گذاری در کل چرخه زندگی تأسیسات گیاهی از جمله بسیاری دیگر از عوامل دیگر دارد.
عناصر مربوطه که بر نحوه انتخاب تأثیر می گذارند
اندازه فرآیند:چند نقطه ورودی/خروجی (I/O) مورد نیاز است؟ سیستم های کوچکتر (<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.
برنامه ریزی ارتقا:یک سیستم PLC می تواند برای فرآیندهای صنعتی کوچکتر اعمال شود ، اما اگر این روند نیاز به گسترش یا به روزرسانی داشته باشد ، سخت افزار و بانکهای اطلاعاتی بیشتر PLC نیاز به افزودن و نگهداری جداگانه دارند. این یک فرآیند وقت گیر ، پر کار و مستعد خطا است. سیستم های DCS به روزرسانی آسان تر هستند ، به عنوان مثال ، می توان از یک مرکز متمرکز استفاده کرد و از این رو حفظ و خدمات آسان تر است.
الزامات ادغام:برای تاسیسات مستقل ، سیستم های PLC ایده آل هستند. هنگامی که یک گیاه با چندین سیستم PLC پیکربندی می شود ، نیاز به اتصال به هم می رسد. دستیابی به این امر به طور کلی دشوار است زیرا معمولاً به نقشه برداری از داده ها با استفاده از پروتکل های ارتباطی نیاز دارد. ادغام البته مشکلی نیست ، اما وقتی نیاز به تغییر وجود دارد ، کاربر دچار مشکل می شود: اگر تغییری در یک سیستم PLC ایجاد شود ، ممکن است این دو PLC نتوانند به درستی ارتباط برقرار کنند زیرا نقشه برداری داده ها تحت تأثیر قرار می گیرد. برای سیستم های DCS ، نیازی به نقشه برداری نیست ، تغییرات پیکربندی یک فرآیند ساده است. کنترلر با سیستم همراه است.
در دسترس بودن بالا:برای فرآیندهای دارای نیازهای در دسترس بودن بالا ، سیستم های DCS می توانند پیکربندی های اضافی را ارائه دهند. کارآیی و سهولت تحقق افزونگی برای نگه داشتن هزینه ها در بودجه بسیار مهم است.
الزامات عملکردی:برخی از صنایع و امکانات به بانکهای اطلاعاتی تاریخی ، مدیریت ساده هشدار و اتاقهای کنترل متمرکز پیکربندی شده با رابط های کاربر مشترک نیاز دارند. برخی دیگر به ادغام سیستم اجرای (MES) ، کنترل های پیشرفته و مدیریت دارایی نیاز دارند. سیستم های DCS این برنامه ها را ساخته شده اند و باعث می شوند بدون نیاز به سرورهای مستقل اضافی یا افزایش هزینه های ادغام ، به برنامه های مهندسی اتوماسیون اضافه کنند. از این نظر ، سیستم های DCS اقتصادی تر هستند و می توانند بهره وری را افزایش داده و خطر را کاهش دهند.
چرخه عمر ROI:نیازهای این تسهیلات از صنعت به صنعت دیگر متفاوت است. برای مهندسی فرآیند کوچکتر ، جایی که نیازی به گسترش یا ادغام با سایر مناطق فرآیند نیست ، سیستم های PLC ROI بهتری را ارائه می دهند. سیستم های DCS ممکن است هزینه نصب بالاتری داشته باشند ، اما افزایش تولید و مزایای ایمنی یک سیستم DCS برخی از این هزینه ها را هنگام مشاهده از دیدگاه کامل چرخه زندگی جبران می کند. تعادل نیازهای کوتاه مدت با دید بلند مدت برای اطمینان عملیاتی و بهبود عملکرد و نگهداری گیاه بسیار مهم است.