PLC ו- DCS
Plc
- היא התפתחה ממיתוג בקרת בקרה רציפה, עיבוד תחבורה ופונקציות רב -פונקציונליות כמו בקרת PID רציפה מלמטה למעלה, ו- PID נמצא בתחנת ההפרעה.
- מחשב אחד יכול לשמש כתחנת האב וכ- PLCs מרובים מאותו סוג כמו תחנת העבדים.
- PLC יכול לשמש גם כתחנת האב, ומספר PLCs מאותו סוג יכול לשמש כעבדים ליצירת רשת PLC. זה נוח יותר מאשר להשתמש במחשב כמו המאסטר: יש תכנות משתמשים, לא צריך לדעת את פרוטוקול התקשורת, כל עוד הפורמט של המדריך לכתוב.
- רשת PLC שניהם כ- DCs עצמאיים, יכולה לשמש גם כמערכת משנה של ה- DCS.
- PLCs משמשים בעיקר לשליטה רציפה בתהליכים תעשייתיים, ו- PLCs חדשים יש גם פונקציות בקרת לולאה סגורה.
DCS
- מערכת בקרה מבוזרת DCS היא טכנולוגיית ניטור ובקרה המשלבת טכנולוגיות 4C (תקשורת, מחשב, בקרה, CRT).
- מלמעלה לתחתית טופולוגיית העץ של המערכת הגדולה, בה התקשורת היא המפתח.
- PID בתחנת ההפרעה, תחנת ההפרעה מקשרים מכשירי מחשב ומכשירי בקרה לשדה היא טופולוגיית עצים ומבנה קישור רציף מקביל, אך גם מספר גדול של כבלים מתחנת ההפרעה במקביל למכשיר השדה.
- אותות אנלוגיים, A/D - D/A, מעורבב במיקרו -מעבד.
- זוג חוטים מכלי אחד למלחלה/פלט מחובר לרשת LAN מתחנת הבקרה.
- DCS הוא מבנה 3- מבנה שליטה ברמה (תחנת מהנדס), פעולה (תחנת מפעיל) ומכשור שדה (תחנת מדידת שדה ובקרה). הוא משמש לבקרת תהליכים רציפים בקנה מידה גדול, כמו פטרוכימיקלים.
כיצד לבחור בין PLC ו- DC
בבקר ההיגיון הניתן לתכנות (PLC) ובמערכת בקרה מבוזרת (DCS) בין הבחירה, לנתח את הנסיבות הספציפיות, מכיוון שהיישום של אירועים שונים, הדרישות של מערכת הבקרה גם שונות.
פלטפורמות מערכות בקרה יכולות להשפיע על הדרך בה מערכות האוטומציה עונות על הצורך לייעל את הייצור, לשמור על זמינות וגישה לגישה. חוסר ראייה בבחירת מערכת בקרה יכול גם להשפיע על התרחבות עתידית, אופטימיזציה של תהליכים, שביעות רצון משתמשים ורווחיות של החברה. בנוסף לכמה הנחיות בסיסיות (למשל, כיצד לשלוט בתהליך), על צוות התכנון לשקול גם מגוון גורמים מבחינת התקנה, מדרגיות, תחזוקה ותחזוקה.
נכון לעכשיו, בעוד שמערכת PLC עשויה להיות חסכונית ביותר עבור מתקן קטן, מערכת DCS מציעה מדרגיות חסכונית יותר וסבירות גבוהה יותר להניב תשואה גבוהה יותר על ההשקעה הראשונית.
PLC הוא מחשב תעשייתי המשמש לבקרת תהליכי ייצור כמו רובוטיקה, אריזה מהירה, בקבוקים ובקרת תנועה. במהלך 20 השנים האחרונות, PLCs הוסיפו תכונות נוספות ליצירת יתרונות נוספים עבור צמחים ומתקנים קטנים יותר.
PLCs בדרך כלל פועלים כמערכות עצמאיות, אך ניתן לשלב אותן גם עם מערכות אחרות ומחוברות זו לזו באמצעות תקשורת. מכיוון שלכל PLC יש בסיס נתונים משלו, אינטגרציה דורשת מיפוי מסוים בין בקרים. זה הופך את PLCs למתאים במיוחד ליישומים קטנים יותר שבהם אין צורך בהרחבה.
לעומת זאת, DCS Systems, מבזרות בקרים על פני מערכת האוטומציה ומספקות ממשקים נפוצים, פקדים מתקדמים, מסדי נתונים ברמת המערכת ומידע משותף בקלות. באופן מסורתי, DCSs שימשו בעיקר בתהליכי תהליכים ובצמחים גדולים יחסית, שבהם קל יותר לשמור על יישומי מערכת גדולים יותר לאורך מחזור החיים של הצמח.
PLC מפותח מעקרון בקרת הממסר לאחסון הוראות לביצוע פעולות כמו פעולות לוגיות, בקרת רצף, תזמון, ספירה וחשבון; וכדי לשלוט בסוגים שונים של מכונות או תהליכי ייצור באמצעות פעולות קלט ופלט דיגיטליות. תוכנית הבקרה שהוכנה על ידי המשתמש מבטאת את דרישות התהליך של תהליך הייצור והיא מאוחסנת מראש בזיכרון תוכנית המשתמש של ה- PLC. במהלך הפעולה, התוכנית מבוצעת בשורה אחר שורה על פי תוכן התוכנית המאוחסנת להשלמת הפעולות הנדרשות על ידי התהליך.
השוואה בין ניתוח הנדסי PLC ו- DCS
למעבד PLC יש אינדיקציה לכתובת אחסון שלב התוכנית של דלפק התוכנית, בתהליך פעולת התוכנית, ביצוע שלב של הדלפק מוגבר אוטומטית ב- 1, התוכנית משלב ההתחלה (מספר שלב אפס) מה- ביצוע רצף לשלב האחרון (בדרך כלל הוראות סיום) ואז חזור לשלב ההתחלה של הפעולה המחזורית.
PLC כל מחזור להשלמת פעולת הזמן הנדרש נקרא מחזור סריקה. דגמים שונים של PLCs בעלי מחזורי סריקה מחזוריים שנעים בין מיקרו -שנייה לעשרות מיקרו -שניות. התוכנית מונה פעולה מחזורית כזו, שאינה זמינה ב- DCS. זה מה שהופך את PLCs פחות מיותר מ- DCSS.
DCS פותח על בסיס מגברים תפעוליים. הקשר בין כל הפונקציות ומשתני התהליך נעשים לחסימות פונקציות (חלק ממערכות DCS נקראות בלוקי הרחבה). ההבדל העיקרי בין הביצועים של DCS ו- PLC נמצא בהיגיון של פותר המיתוג לבין פעולות אנלוגיות, גם אם השניים חודרים מאוחר יותר זה לזה, אך עדיין יש הבדל.
לאחר שנות ה -80, PLC בנוסף לפעולות ההיגיון, שופרה מאוד לולאת בקרה עם פונקציית האלגוריתם, אך תכנות PLC עם דיאגרמות סולם, פעולות אנלוגיות בתכנות אינן אינטואיטיביות במיוחד, התכנות מטרידה יותר. עם זאת, מבחינת פתרון ההיגיון, הוא מראה את היתרון של מהיר, בסולם המיקרו -שניות, פתרון תוכנית ההיגיון של 1K הוא פחות מ -1 אלפי שנייה. זה מתייחס לכל הכניסות כאל מתגים, עם 16 ביטים (או 32 ביטים) כאל אנלוגי.
DCS מתייחס לכל הכניסות כאל אנלוגיות, ו -1 סיביות היא מתג. פתרון היגיון הוא בסדר גודל של מאות מיקרו -שניות לאלפיות השנייה. עבור PLC לפתור פעולת PID הוא בסדר עשרות אלפיות השנייה, הדומה לזמן החישוב של DCS.
מבחינת התנגדות הארקה, ה- PLC אולי לא ידרוש הרבה, אך ה- DCs חייבים להיות תחת כמה אוהם (בדרך כלל מתחת ל -4 אוהם). גם בידוד אנלוגי חשוב מאוד.
אותו מספר של נקודות קלט / פלט של המערכת, עם PLC מאשר עם DCS, עלותה נמוכה יותר (כ- 40% מהחיסכון). ל- PLC אין תחנת מפעיל ייעודית, היא משתמשת בתוכנה ובחומרה נפוצים, ולכן עלות התחזוקה נמוכה בהרבה מ- DCS. אם האובייקט שיש לשלוט בו הוא בעיקר שרשרת ציוד, המעגל קטן יחסית, השימוש ב- PLC מתאים יותר.
אם השליטה האנלוגית העיקרית והרבה פעולות פונקציה, עדיף להשתמש ב- DCS. DCS בבקר, לוחות קלט / פלט, רשתות תקשורת, כמו יתירות, חלק מהמחשוב המתקדם, הדרישות הספציפיות לתעשייה מאשר ה- PLC טוב בהרבה מה- PLC. PLC עקב השימוש בתוכנת ניטור נפוצה, בעיצוב מערכת המידע לניהול הארגון, קל יותר לחלקם.
מערכות PLC ו- DCS חלות בדרך כלל על ייצור דיסקרטי ותהליכים בהתאמה. מתקני ייצור נפרדים המשתמשים במערכות PLC מורכבים בדרך כלל מיחידות ייצור בודדות המשמשות בעיקר להשלמת הרכבה של רכיבים, כגון תיוג, מילוי או טחינה. מתקני ייצור תהליכים, המשתמשים בדרך כלל במערכות אוטומטיות, מייצרים במצב רציף ואצווה בהתאם למתכונים ולא על בסיס חתיכה אחר חתיכה. מתקני תהליכים רציפים גדולים, כמו בתי זיקוק ומפעלים כימיים, משתמשים במערכות אוטומציה של DCS. יישומים היברידיים משתמשים לעתים קרובות הן במערכות PLC והן במערכות DCS. בחירת בקר ליישום מסוים מחייבת התחשבות בגודל התהליך, מדרגיות ותוכניות שדרוג עתידיות, דרישות אינטגרציה, פונקציונליות, זמינות גבוהה והחזר השקעה על כל מחזור החיים של מתקן הצמח, בין גורמים רבים אחרים.
אלמנטים רלוונטיים המשפיעים כיצד לבחור
גודל התהליך:כמה נקודות קלט/פלט (קלט/פלט) יש צורך? מערכות קטנות יותר (<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.
תכנון שדרוג:ניתן ליישם מערכת PLC על תהליכים תעשייתיים קטנים יותר, אך אם צריך להרחיב או לשדרג את התהליך, יהיה צורך להוסיף ולתחזק יותר חומרה ובסיסי נתונים של PLC. זהו תהליך גוזל זמן, אינטנסיבי עבודה ומועדי שגיאות. קל יותר לשדרג מערכות DCS, לדוגמה, ניתן לנהל את הנאשנים של משתמשים מרכזת ריכוזית ולכן קל יותר לתחזוקה ושירות.
דרישות אינטגרציה:להתקנות עצמאיות, מערכות PLC הן אידיאליות. כאשר צמח מוגדר עם מספר מערכות PLC, מתעוררת הדרישה לחיבורות. בדרך כלל קשה להשיג זאת מכיוון שזה בדרך כלל דורש מיפוי של נתונים באמצעות פרוטוקולי תקשורת. אינטגרציה היא כמובן אין בעיה, אך כאשר יש צורך בשינוי, המשתמש בצרה: אם מתבצע שינוי במערכת PLC אחת, שני ה- PLCs עשויים שלא להיות מסוגלים לתקשר כראוי מכיוון שמיפוי הנתונים מושפע. עבור מערכות DCS, אין צורך במיפוי, שינויי התצורה הם תהליך פשוט; הבקר מגיע עם המערכת.
זמינות גבוהה:עבור תהליכים עם דרישות זמינות גבוהה, מערכות DCS יכולות לספק תצורות מיותרות. היעילות והקלות של מימוש יתירות הם קריטיים לשמירה על עלויות בתקציב.
דרישות פונקציונליות:תעשיות ומתקנים מסוימים דורשים מסדי נתונים היסטוריים, ניהול אזעקה יעיל וחדרי בקרה ריכוזיים המוגדרים עם ממשקי משתמש נפוצים. אחרים דורשים שילוב של מערכת ביצוע ייצור (MES), בקרות מתקדמות וניהול נכסים. למערכות DCS יש יישומים אלה מובנים, מה שמקל על הוספת יישומי הנדסת אוטומציה ללא צורך בשרתים עצמאיים נוספים או עלויות אינטגרציה מוגברות. מבחינה זו מערכות DCS חסכוניות יותר ויכולות להגביר את הפרודוקטיביות ולהפחית את הסיכון.
מחזור החיים ROI:צרכי המתקן משתנים מתעשייה לתעשייה. להנדסת תהליכים קטנה יותר, כאשר אין צורך בהרחבה או שילוב עם אזורי תהליכים אחרים, מערכות PLC מציעות החזר ROI טוב יותר. למערכות DCS עשויות להיות עלות מותקן גבוה יותר, אך היתרונות הייצור והבטיחות המוגברים של מערכת DCS מקזזים חלק מהעלויות הללו כאשר הם נראים מנקודת מבט מלאה של מחזור חיים. איזון צרכים לטווח הקצר עם ראייה לטווח הארוך הוא קריטי לוודאות תפעולית ושיפור הפעולה והתחזוקה של המפעל.