تفاوت بین PLC و SCADA چیست؟

در زمینه اتوماسیون صنعتی، PLC (کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی) و SCADA (کنترل نظارتی و جمع آوری داده ها) دو سیستم حیاتی هستند. هرکدام نقش مهمی در اتوماسیون صنعتی ایفا می کنند، اما تفاوت های قابل توجهی نیز از خود نشان می دهند. این مقاله تجزیه و تحلیل دقیق و مقایسه PLC و SCADA را از منظرهای مختلف انجام می دهد.

I. تعاریف و نمای کلی

PLC (کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی)

PLC یک سیستم الکترونیکی دیجیتال است که به طور خاص برای محیط های صنعتی طراحی شده است. از حافظه قابل برنامه ریزی برای ذخیره دستورالعمل هایی استفاده می کند که عملیات منطقی، کنترل ترتیبی، زمان بندی، شمارش و محاسبات حسابی را اجرا می کند. از طریق رابط های ورودی/خروجی دیجیتال یا آنالوگ، انواع مختلفی از ماشین آلات یا فرآیندهای تولید را کنترل می کند. یک PLC عمدتاً از واحدهای عملکردی شامل CPU، حافظه دستورالعمل و داده، رابط های ورودی/خروجی، منبع تغذیه و مبدل های دیجیتال به-آنالوگ تشکیل شده است.

SCADA (کنترل نظارتی و جمع آوری داده ها)

سیستم اسکادا یک سیستم{0}}کامپیوتری است که نرم افزار و عناصر سخت افزاری را ادغام می کند که به سازمان های صنعتی امکان می دهد فرآیندهای صنعتی را به صورت محلی یا از راه دور کنترل کنند، داده ها را در زمان واقعی نظارت، جمع آوری و پردازش کنند. سیستم‌های اسکادا معمولاً مستقیماً با حسگرها، سوپاپ‌ها، پمپ‌ها، موتورها و سایر تجهیزات تعامل دارند و رویدادها را در فایل‌ها یا پایگاه‌های داده ثبت می‌کنند. این سیستم برای حفظ کارایی تولید صنعتی، پردازش داده‌ها برای تصمیم‌گیری آگاهانه-و برقراری ارتباط با مسائل سیستم برای به حداقل رساندن زمان خرابی بسیار مهم است.

II. توابع و ویژگی های اولیه

توابع و ویژگی های اولیه PLC ها

کنترل منطقی:عملکرد اساسی یک PLC کنترل منطقی است. از عملیات منطقی مانند "AND"، "OR" و "NOT" برای دستیابی به کنترل منطقی، کنترل زمان بندی و کنترل منطقی متوالی استفاده می کند.

کنترل حرکت:PLC ها از ماژول های کنترل حرکت اختصاصی برای تنظیم موقعیت، سرعت و شتاب برای حرکت خطی یا دایره ای استفاده می کنند.

بسته-کنترل فرآیند حلقه‌ای: PLC‌ها کنترل حلقه بسته- مقادیر آنالوگ متغیر مانند دما، فشار و سرعت جریان را فعال می‌کنند.

پردازش داده ها:PLC ها دارای قابلیت های پردازش داده، انجام عملیات حسابی، مقایسه داده ها، تبدیل داده ها و انتقال داده ها هستند.

شبکه های ارتباطی:PLC ها می توانند با PLC ها، رایانه ها و دستگاه های هوشمند دیگر برای تبادل داده و به اشتراک گذاری منابع ارتباط برقرار کنند.

برنامه نویسی PLC در درجه اول از زبان های تخصصی مانند نمودار نردبانی، با طراحی رابط با تمرکز بر نمایش منطق کنترل استفاده می کند.

توابع و ویژگی های کلیدی SCADA

-پایش زمان واقعی:سیستم‌های SCADA نظارت{0}در زمان واقعی تجهیزات میدان صنعتی را فراهم می‌کنند و به سرعت خرابی‌ها و ناهنجاری‌ها را شناسایی می‌کنند.

جمع‌آوری داده‌ها: سیستم‌های SCADA داده‌های میدانی مختلفی را جمع‌آوری می‌کنند-از جمله دما، فشار، سرعت جریان، و ولتاژ{1}} و آن‌ها را در پایگاه‌های داده ذخیره می‌کنند.

عملکرد هشدار: سیستم‌های SCADA هشدارهای زمانی واقعی را در مورد خرابی تجهیزات یا شرایط غیرعادی صادر می‌کنند.

کنترل از راه دور:سیستم های اسکادا دستورات کنترلی را از طریق شبکه به تجهیزات میدانی منتقل می کنند و امکان عملیات از راه دور را فراهم می کنند.

ذخیره سازی و پرس و جو داده های تاریخی:سیستم های اسکادا داده های تاریخی را برای تحلیل مهندسی و بهینه سازی فرآیند تولید ذخیره و بازیابی می کنند.

سیستم‌های SCADA معمولاً از{0}زبان‌های برنامه‌نویسی سطح بالا مانند C استفاده می‌کنند که دارای رابط‌های کاربرپسند{1}} هستند که داده‌های تولید گسترده را نمایش می‌دهند.

III. دامنه ها و سناریوهای برنامه

دامنه ها و سناریوهای کاربردی PLC

خطوط تولید صنعتی:PLC ها تجهیزات مختلفی را در خطوط تولید صنعتی مانند روبات ها، تسمه نقاله و قطعات پنوماتیک کنترل می کنند.

خانه های هوشمند:PLC ها سیستم های خانه هوشمند را مدیریت می کنند، توان دستگاه، تنظیم دما، روشنایی و غیره را کنترل می کنند.

سیستم های کنترل الکترونیکی خودرو:PLC ها سیستم های الکترونیکی خودرو از جمله موتورها، گیربکس ها و سیستم های ترمز را تنظیم می کنند.

PLC ها عمدتاً در حوزه های کنترل گسسته، مانند کنترل تجهیزات فردی یا خطوط تولید خودکار به کار می روند.

دامنه ها و سناریوهای برنامه SCADA

اتوماسیون کارخانه:سیستم های اسکادا را می توان برای کنترل فرآیند، سیستم های انرژی، کنترل محیطی و غیره در کارخانه ها استفاده کرد.

سیستم های قدرت:سیستم‌های اسکادا گسترده‌ترین کاربرد خود را در سیستم‌های قدرت پیدا می‌کنند که امکان نظارت و کنترل تجهیزات میدانی را فراهم می‌کند.

نفت، شیمی، متالورژی و زمینه های مرتبط: سیستم های SCADA نقش حیاتی در جمع آوری داده ها، نظارت، کنترل و مدیریت فرآیند در این بخش ها ایفا می کنند.

SCADA عمدتاً در برنامه های کنترل مستمر مانند نظارت و کنترل کل فرآیندها یا سیستم های تولید به کار می رود.

IV. خلاصه و نتیجه گیری

هر دو PLC و SCADA نقش مهمی در اتوماسیون صنعتی ایفا می کنند، با این حال تفاوت های مشخصی را در عملکرد، ویژگی ها، حوزه های کاربردی و سناریوها نشان می دهند. PLC ها در درجه اول بر کنترل دقیق دستگاه ها یا خطوط تولید متمرکز هستند، در حالی که سیستم های SCADA بر نظارت و کنترل کل فرآیندها یا سیستم های تولید تأکید دارند. در کاربردهای عملی، انتخاب فناوری و راه حل مناسب مستلزم در نظر گرفتن الزامات خاص و زمینه های عملیاتی است. درک کامل و مقایسه PLC ها و سیستم های SCADA پشتیبانی قوی برای پیشرفت و اجرای اتوماسیون صنعتی فراهم می کند.