I. JOHDANTO
Nykyaikaisessa teollisuusautomaation ohjausjärjestelmässä PLC (Programmable Logic Controller), DCS (Distributed Control System) ja FCS (Fieldbus Control System) ovat kolme yleisesti käytettyä ohjausjärjestelmää. Jokaisella niistä on ainutlaatuinen toimintaperiaate, toiminnalliset ominaisuudet ja soveltuvat skenaariot, jotka tarjoavat monipuolisia ratkaisuja teollisuusautomaatioon. Tässä artikkelissa analysoimme ja vertaamme näitä kolmea ohjausjärjestelmää yksityiskohtaisesti, jotta lukijat ymmärtävät paremmin niiden väliset erot ja yhteydet.
II.PLC-ohjausjärjestelmä
Määritelmä ja toimintaperiaate
PLC-ohjausjärjestelmä on eräänlainen ohjelman ohjauslaitteisto, joka ohjaa tulo-/lähtösignaalien tilaa valmiiksi-kirjoitettujen ohjelmien avulla, jotta se toteuttaa paikan päällä olevien laitteiden automaattisen ohjauksen, valvonnan ja toiminnan. PLC koostuu pääasiassa prosessorimoduulista, syöttömoduulista, lähtömoduulista ja ohjelmointilaitteesta, ja sen toimintaperiaatteessa on kolme vaihetta, signaalinkeruuohjelma ja ohjelma. lähdön ohjaus.
Toiminnalliset ominaisuudet
(1) Hyvä reaaliaika-:PLC-ohjausjärjestelmällä on hyvä reaaliaikainen{0}}suorituskyky, joka pystyy reagoimaan nopeasti kenttäympäristön muutoksiin ja toteuttamaan nopeasti esiasetetun ohjausstrategian.
(2) Korkea vakaus:PLC-ohjausjärjestelmän ohjausalgoritmi on vakaa, eikä siihen vaikuta ulkoiset sähkömagneettiset häiriöt, lämpötilan muutokset, virtalähteen vaihtelut ja muut tekijät järjestelmän luotettavuuden varmistamiseksi.
(3) Joustavuus:PLC-ohjausjärjestelmän ohjelmaa voidaan muokata ja päivittää milloin tahansa, ja se voi mukautua erilaisiin ohjausolosuhteisiin ja ohjausvaatimuksiin.
(4) helppo ohjelmoida:PLC-ohjausjärjestelmän ohjelmointikieli on yksinkertainen ja helppo oppia, ohjelman suunnittelu, muokkaaminen ja virheenkorjaus on kätevää ja nopeaa.
(5) helppo laajentaa:PLC-ohjausjärjestelmän laitteistoa ja ohjelmistoa voidaan laajentaa joustavasti eri tulo- ja lähtömoduulien, viestintämoduulien ja niin edelleen kokoonpanovaatimusten mukaan.
III. DCS ohjausjärjestelmä
Määritelmä ja toimintaperiaate
DCS-ohjausjärjestelmä, joka tunnetaan myös nimellä keskitetty jakelun ohjausjärjestelmä, on mikroprosessori{0}}pohjainen, hajautettu ohjaustoiminto, näytön toiminta on keskitetty, ja siinä otetaan huomioon uuden sukupolven instrumentoinnin ohjausjärjestelmän itsenäisen ja kattavan koordinoinnin suunnitteluperiaatteet. Se koostuu pääasiassa prosessinohjaustasosta ja prosessinvalvontatasosta, ja viestintäverkko toimii linkkinä monitasoiseen tietokonejärjestelmään, integroituun tietokoneeseen (tietokone), viestintään (viestintään), näyttöön (CRT) ja ohjaukseen (ohjaus) ja muuhun 4C-tekniikkaan.
Ominaisuudet
(1) Korkea luotettavuus:DCS-järjestelmän rakenne käyttäen redundanttia suunnittelua, yhden laitteen tietokonevika ei johda koko järjestelmän häiriöön.
(2) Avoimuus:Systemaattisen, modulaarisen, standardoidun avoimen alustan käyttö, kaikki yhteenliitetyt tietokonejärjestelmät voidaan saavuttaa Ethernetin ja muiden viestintävälineiden keskitetyn yhteenliittämisen ja yhteenliittämisen kautta.
(3) Joustava kokoonpano:DCS-järjestelmä voi lisätä tai vähentää järjestelmämoduuleja todellisen kysynnän mukaan joustavan konfiguroinnin toteuttamiseksi.
(4) Modulaarinen suunnittelu:Kaikki ydinlaitteet käyttävät modulaarista rakennetta, mukaan lukien prosessori, virtalähde, I/O-moduuli, viestintämoduuli ja AI/AO-moduuli jne., mikä parantaa järjestelmän laajennettavuutta ja ylläpidettävyyttä.
IV. FCS ohjausjärjestelmä
Määritelmä ja toimintaperiaate
FCS-ohjausjärjestelmä on lyhenne sanoista kenttäväyläohjausjärjestelmä, joka on uuden sukupolven ohjausjärjestelmä, joka on kehitetty DCS:stä ja PLC:stä. Se käyttää kenttäväylätekniikkaa älykkäiden kenttälaitteiden ja automaatiojärjestelmän yhdistämiseksi täysin hajautettuun, kaksisuuntaiseen tiedonsiirtoon, monihaaraiseen tietoliikenneverkkoon.
Ominaisuudet
(1) Kenttätietoliikenneverkko:FCS ottaa käyttöön kenttäväyläteknologian digitaalisen viestinnän toteuttamiseksi älykkäiden kenttälaitteiden ja automaatiojärjestelmien välillä.
(2) Laitteiden yhteenliittäminen ja yhteentoimivuus:FCS tukee eri valmistajien valmistamien laitteiden välistä yhteenliittämistä ja yhteentoimivuutta, mikä vähentää järjestelmäintegraatiokustannuksia.
(3) Hajautetut toimintolohkot:FCS hajauttaa ohjaustoiminnot yksittäisiin kenttälaitteisiin, mikä parantaa järjestelmän luotettavuutta ja joustavuutta.
(4) Tietoliikennelinjan virtalähde:FCS tukee kenttälaitteiden virransyöttöä tietoliikennelinjojen kautta, mikä yksinkertaistaa järjestelmän johdotusta.
V. PLC-, DCS- ja FCS-ohjausjärjestelmien vertailu
Rakenne
PLC koostuu pääasiassa CPU-moduuleista, tulomoduuleista, lähtömoduuleista ja ohjelmointilaitteista; DCS on moni{0}}tasoinen tietokonejärjestelmä, joka koostuu prosessin ohjaustasosta ja prosessinvalvontatasosta, jossa on linkkinä viestintäverkko. FCS on kehitetty DCS:stä ja PLC:stä, kenttäväylätekniikan avulla älykkäiden kenttälaitteiden ja automaatiojärjestelmien yhdistämiseksi.
Toiminnalliset ominaisuudet
PLC:n ominaisuudet ovat hyvä reaaliaika-, korkea vakaus, joustavuus, helppo ohjelmointi ja helppo laajentaa; DCS:llä on korkea luotettavuus, avoimuus, joustava kokoonpano ja modulaarinen rakenne; FCS:llä on paikallisen-viestintäverkon, laitteiden yhteenliittämisen ja yhteentoimivuuden, hajautettujen toimintolohkojen ja tietoliikennelinjan virtalähteen ominaisuudet.
Sovellettavat skenaariot
PLC soveltuu pieniin automatisoituihin tuotantolinjoihin ja laitteiden ohjaukseen; DCS soveltuu laajamittaiseen{0}}teollisuuden prosessien ohjaukseen ja hallintaan, kuten kemianteollisuuteen, sähkövoimaan, metallurgiaan ja muilla aloilla. FCS soveltuu paremmin tarpeeseen toteuttaa kenttälaitteiden yhteenliittäminen ja monimutkaisten teollisuusautomaatiojärjestelmien yhteentoimivuus.
VI. Yhteenveto
PLC-, DCS- ja FCS-ohjausjärjestelmillä on omat ominaisuutensa ja niillä on tärkeä rooli teollisuusautomaation alalla. Vertailemalla niiden rakenteellista koostumusta, toiminnallisia ominaisuuksia ja soveltuvia skenaarioita voimme valita sopivimman ohjausohjelman todellisten tarpeiden mukaan. Teollisuusautomaation jatkuvan kehityksen myötä näillä kolmella ohjausjärjestelmällä on edelleen tärkeä rooli, ja ne jatkavat innovointia ja parantamista.