Wybór pomiędzy sterownikiem PLC a rozproszonym systemem sterowania (DCS) zależy od konkretnej sytuacji, ponieważ wymagania dotyczące systemu sterowania różnią się w zależności od scenariusza aplikacji. Podczas komunikacji z klientami możemy zacząć od następujących aspektów oddzielnie!
PLC
1. Od sterowania przełączającego po sterowanie sekwencyjne i przetwarzanie transportowe, jest to wielofunkcyjna ciągła regulacja PID od dołu do góry, z PID na stacji przerwań.
2. Jeden komputer PC może być używany jako stacja główna, a wiele sterowników PLC tego samego typu może być używanych jako stacje podrzędne.
3. Możliwe jest również użycie jednego PLC jako stacji głównej i wielu PLC tego samego typu jako stacji podrzędnych w celu utworzenia sieci PLC. Wygoda używania komputera PC jako stacji głównej polega na tym, że podczas programowania użytkownicy nie muszą znać protokołu komunikacyjnego, wystarczy zapisać go w formacie instrukcji obsługi.
4. Siatka PLC może służyć zarówno jako niezależny system DCS, jak i podsystem DCS.
5. Sterowniki PLC są głównie wykorzystywane do sterowania sekwencyjnego w procesach przemysłowych, ale nowe sterowniki PLC mają także funkcje sterowania w pętli zamkniętej.
DCS
1. Rozproszony system sterowania (DCS)
Technologia monitorowania integrująca technologię 4C (komunikacja, komputer, sterowanie, CRT).
2. System topologii drzewa od góry do dołu, w którym komunikacja ma kluczowe znaczenie.
3. W stacji przerwań PID łączy komputer z instrumentami terenowymi i urządzeniami sterującymi w topologii drzewa i równoległej strukturze łącza ciągłego. Istnieje również duża liczba kabli biegnących równolegle od stacji przerwań do instrumentów terenowych i urządzeń sterujących.
4. Sygnał analogowy, A/DD/A, miksowany przy pomocy mikroprocesora.
5. Jeden przyrząd, jedna para przewodów podłączona do wejścia/wyjścia, zawieszona od stanowiska sterowania do lokalnej sieci LAN
6. DCS to struktura trzypoziomowa składająca się ze sterowania (stanowisko inżyniera), obsługi (stanowisko operatora) i przyrządów na miejscu (stanowisko pomiaru i kontroli na miejscu). Stosowana do kontroli procesów ciągłych na dużą skalę, takich jak petrochemia.
Jak wybierać pomiędzy systemami PLC i DCS
Wybór między sterownikiem PLC a rozproszonym systemem sterowania (DCS) zależy od konkretnej sytuacji, ponieważ wymagania dotyczące systemu sterowania różnią się w zależności od scenariusza zastosowania.
Platforma systemu sterowania będzie miała pewien wpływ na sposób, w jaki systemy automatyki spełniają potrzeby optymalizacji produkcji, utrzymania dostępności i uzyskiwania danych. Brak przewidywania w wyborze systemów sterowania może również wpłynąć na przyszłą ekspansję, optymalizację procesów, zadowolenie użytkowników i zyski firmy.
Oprócz kilku podstawowych zasad (takich jak sposób kontrolowania procesu) zespół projektowy musi również wziąć pod uwagę różne czynniki, takie jak instalacja, skalowalność, konserwacja i utrzymanie.
Choć obecnie systemy PLC mogą być najbardziej opłacalne w przypadku małych urządzeń, systemy DCS zapewniają bardziej ekonomiczną skalowalność i mają większe szanse na osiągnięcie wyższego początkowego zwrotu z inwestycji.
PLC to komputer przemysłowy używany do sterowania procesami produkcyjnymi, takimi jak roboty, pakowanie z dużą prędkością, butelkowanie i sterowanie ruchem. W ciągu ostatnich 20 lat PLC dodały więcej funkcji i stworzyły więcej korzyści dla małych fabryk i urządzeń. PLC zazwyczaj działają jako samodzielne systemy, ale mogą być również zintegrowane z innymi systemami i połączone ze sobą za pomocą komunikacji. Ponieważ każdy PLC ma własną bazę danych, integracja wymaga pewnego stopnia mapowania między kontrolerami. To sprawia, że PLC są szczególnie odpowiednie do małych aplikacji, które nie wymagają znacznej rozbudowy.
System DCS rozprasza kontrolery w systemie automatyki i zapewnia uniwersalne interfejsy, zaawansowane sterowanie, bazy danych na poziomie systemu i łatwo udostępniane informacje. Tradycyjnie DCS był używany głównie w technologii procesowej i większych fabrykach, gdzie aplikacje systemowe na dużą skalę są łatwiejsze do utrzymania przez cały cykl życia fabryki.
PLC jest rozwijany na zasadzie sterowania przekaźnikowego, które przechowuje instrukcje do wykonywania operacji logicznych, sekwencyjnego sterowania, pomiaru czasu, liczenia i operacji arytmetycznych; I steruje różnymi typami maszyn lub procesów produkcyjnych poprzez cyfrowe operacje wejścia i wyjścia. Program sterujący opracowany przez użytkownika wyraża wymagania procesu produkcyjnego i jest wstępnie przechowywany w pamięci programu użytkownika PLC. Wykonuj zapisaną zawartość programu jeden po drugim w czasie wykonywania, aby ukończyć operacje wymagane przez przepływ procesu.
Powiązane czynniki wpływające na sposób podejmowania decyzji
Skala procesu: Ile punktów wejścia/wyjścia (I/O) jest wymaganych? Małe systemy (<300 I/O points) may have a lower budget, so using a PLC system is more suitable. It is not easy to apply DCS systems to smaller projects. On the contrary, they can better perform their functions in large factory applications. Due to having a global database, DCS systems are easier to manage and upgrade, and any changes are global in nature.
Plan aktualizacji: Mniejsze procesy przemysłowe można dostosować do systemów PLC, ale jeśli proces wymaga rozbudowy lub aktualizacji, należy dodać więcej sprzętu PLC i baz danych, a także wymagana jest osobna konserwacja. Jest to proces czasochłonny, pracochłonny i podatny na błędy. Systemy DCS są łatwiejsze do aktualizacji, np. dzięki możliwości zarządzania zaufaniem użytkowników z centralnego huba, co ułatwia ich konserwację i utrzymanie.
Wymagania integracyjne: W przypadku urządzeń autonomicznych idealnym wyborem są systemy PLC. Gdy w fabryce konfiguruje się wiele systemów PLC, istnieje potrzeba wzajemnego połączenia. Jest to zazwyczaj trudne do osiągnięcia, ponieważ zazwyczaj wymaga mapowania danych przy użyciu protokołów komunikacyjnych. Integracja z pewnością nie stanowi problemu, ale gdy zachodzi potrzeba zmian, pojawia się problem użytkownika: po zmianie systemu PLC może to spowodować, że dwa PLC nie będą się prawidłowo komunikować ze względu na wpływ mapowania danych. W przypadku systemów DCS mapowanie w ogóle nie jest konieczne, a zmiany konfiguracji to po prostu prosty proces; Kontroler jest wbudowany w system.
Wysoka dostępność: W przypadku procesów wymagających wysokiej dostępności systemy DCS mogą zapewnić konfiguracje redundantne.
Efektywność i łatwość wdrażania redundancji są kluczowe dla utrzymania kosztów w ramach budżetu.
Wymagania funkcjonalne: Niektóre branże i obiekty wymagają historycznych baz danych, usprawnionego zarządzania alarmami i centralnej sali kontrolnej z uniwersalnym interfejsem użytkownika. Niektóre wymagają integracji systemów Manufacturing Execution Systems (MES), zaawansowanej kontroli i zarządzania aktywami. System DCS jest wyposażony w te aplikacje (patrz rysunek 3), co ułatwia dodawanie ich do aplikacji inżynierii automatyki bez konieczności dodawania niezależnych serwerów lub zwiększania kosztów integracji. Pod tym względem systemy DCS są bardziej ekonomiczne i mogą zwiększać produktywność oraz zmniejszać ryzyko.
Stopa zwrotu inwestycji w cyklu życia: Popyt na obiekty różni się w zależności od branży. W przypadku inżynierii procesów na małą skalę nie ma potrzeby rozbudowy ani integracji z innymi obszarami procesów, więc systemy PLC mają dobry zwrot z inwestycji. Systemy DCS mogą mieć wysokie koszty instalacji, ale z perspektywy pełnego cyklu życia, zwiększone korzyści produkcyjne i bezpieczeństwa przynoszone przez systemy DCS zrekompensują część kosztów. Zrównoważenie krótkoterminowego popytu z długoterminową wizją ma kluczowe znaczenie dla pewności operacyjnej i poprawy działania i konserwacji fabryki.