PLC ja DCS
PLC
- Se on kehittynyt kytkentäohjauksesta peräkkäiseen ohjaukseen, kuljetusten käsittelyyn ja monitoimiin, kuten jatkuvaan PID -ohjaukseen alhaalta yläosaan, ja PID on keskeytysasemalla.
- Yhtä tietokonetta voidaan käyttää pääasemana ja useita samantyyppisiä PLC: iä kuin orja -asema.
- PLC: tä voidaan käyttää myös pääasemana, ja Orjina voidaan käyttää samantyyppisiä useita PLC -tiedostoja PLC -verkon muodostamiseen. Tämä on helpompaa kuin tietokoneen käyttäminen, kuten isäntä on: Käyttäjäohjelmointia on, sinun ei tarvitse tuntea viestintäprotokollaa, kunhan käsikirjan muoto kirjoitettava.
- PLC-ruudukkoa sekä itsenäisenä DCS: llä voidaan käyttää myös DCS: n osajärjestelmänä.
- PLC: tä käytetään pääasiassa teollisuusprosessien peräkkäiseen hallintaan, ja uusilla PLC: llä on myös suljetun silmukan ohjaustoiminnot.
DCS
- Hajautettu ohjausjärjestelmän DCS on seuranta- ja ohjaustekniikka, jossa yhdistyvät 4C (viestintä, tietokone, ohjaus, CRT) tekniikka.
- Suuren järjestelmän puun topologian ylhäältä alas, jossa viestintä on avain.
- PID keskeytysasemalla, keskeytysasema linkki tietokone- ja kenttä instrumentit ja ohjauslaitteet ovat puiden topologia ja jatkuvan linkkirakenne, mutta myös suuri määrä kaapeleita keskeytysasemalta kentän instrumentoinnin suuntaisesti.
- Analogiset signaalit, A/D - D/A, sekoitettu mikroprosessorin kanssa.
- Pari johtoa yhdestä instrumentista I/O: iin on kytketty ohjausaseman lähiverkkoon.
- DCS on 3- ohjauksen tason rakenne (insinööriasema), toiminta (operaattori -asema) ja kenttäinstrumentointi (kenttämittaus- ja ohjausasema). Sitä käytetään laajamittaiseen jatkuvaan prosessien hallintaan, kuten petrokemikaaliin.
Kuinka valita PLC: n ja DCS: n välillä
Ohjelmoitavassa logiikkaohjaimessa (PLC) ja hajautetussa ohjausjärjestelmässä (DCS) valinnan ja erityisten olosuhteiden analysoinnin välillä, koska eri tilanteiden soveltaminen myös ohjausjärjestelmän vaatimukset ovat erilaisia.
Ohjausjärjestelmän alustoilla voi olla vaikutusta tapaan, jolla automaatiojärjestelmät täyttävät tarpeen optimoida tuotanto, ylläpitää saatavuutta ja käyttää tietoja. Vision puute ohjausjärjestelmän valinnassa voi myös vaikuttaa tulevaisuuden laajentumiseen, prosessien optimointiin, käyttäjän tyytyväisyyteen ja yrityksen kannattavuuteen. Joidenkin perusohjeiden (esim. Prosessin hallitsemiseksi) lisäksi suunnitteluryhmän on myös otettava huomioon erilaisia tekijöitä asennuksen, skaalautuvuuden, ylläpidon ja ylläpidon suhteen.
Tällä hetkellä, vaikka PLC-järjestelmä voi olla kustannustehokkain pienelle laitokselle, DCS-järjestelmä tarjoaa taloudellisempaa skaalautuvuutta ja tuottaa todennäköisemmin korkeamman tuotto alkuperäisen sijoituksen suhteen.
PLC on teollisuustietokone, jota käytetään valmistusprosessien, kuten robotiikan, nopean pakkauksen, pullottamisen ja liikkeenhallinnan, hallintaan. Viimeisen 20 vuoden aikana PLC: t ovat lisänneet enemmän ominaisuuksia luodakseen lisää etuja pienemmille kasveille ja asennuksille.
PLC: t toimivat yleensä erillisinä järjestelminä, mutta ne voidaan myös integroida muihin järjestelmiin ja kytkeä toisiinsa viestinnän kautta. Koska jokaisella PLC: llä on oma tietokanta, integrointi vaatii jonkin verran kartoittamista ohjaimien välillä. Tämä tekee PLC: stä erityisen sopivan pienempiin sovelluksiin, joissa laajennusta on vain vähän.
Toisaalta DCS-järjestelmät hajauttavat ohjaimet automaatiojärjestelmässä ja tarjoavat yleisiä rajapintoja, edistyneitä ohjaimia, järjestelmätason tietokantoja ja helposti jaettuja tietoja. Perinteisesti DCS: ää on käytetty pääasiassa prosessiprosesseissa ja suhteellisen suurissa kasveissa, joissa suurempia järjestelmäsovelluksia on helpompi ylläpitää koko kasvin elinkaaren ajan.
PLC on kehitetty releenohjausperiaatteesta, jotta voidaan tallentaa ohjeet toimintojen suorittamiseen, kuten logiikkaoperaatioihin, sekvenssinhallinta, ajoitus, laskenta ja aritmeettinen; ja erityyppisten koneiden tai tuotantoprosessien hallitsemiseksi digitaalisen tulo- ja lähtötoimintojen avulla. Käyttäjän valmistama ohjausohjelma ilmaisee tuotantoprosessin prosessivaatimukset ja tallennetaan etukäteen PLC: n käyttäjäohjelman muistiin. Ohjelma suoritetaan linjalla linjalla tallennetun ohjelman sisällön mukaan prosessin edellyttämien toimintojen suorittamiseksi.
PLC: n ja DCS -tekniikan analyysin vertailu
PLC: n CPU: lla on osoitus ohjelman laskurin ohjelmavaiheen tallennusosoitteesta, ohjelmatoimintoprosessissa laskurin vaiheen suorittaminen lisätään automaattisesti yhdellä, ohjelmaa aloitusvaiheesta (vaiheen numero nolla). peräkkäinen suoritus lopulliseen vaiheeseen (yleensä päätyohje) ja palaa sitten syklisen toiminnan lähtövaiheeseen.
PLC: n jokainen jakso vaaditun ajan toiminnan loppuun saattamiseksi kutsutaan skannausjaksoksi. Eri PLC -malleissa on sykliset skannausjaksot yhdestä mikrosekunnasta kymmeniin mikrosekunniin. Ohjelma laskee tällaisen syklisen toiminnan, jota ei ole saatavana DCS: ssä. Tämä tekee PLC: stä vähemmän tarpeetonta kuin DCSS.
DCS kehitettiin operatiivisten vahvistimien perusteella. Kaikkien toimintojen ja prosessimuuttujien välistä suhdetta tehdään funktiolohkoiksi (joitain DCS -järjestelmiä kutsutaan laajennuslohkoiksi). Tärkein ero DCS: n ja PLC: n suorituskyvyn välillä on kytkentäratkaisijan ja analogisten toimintojen logiikassa, vaikka kaksi myöhemmin tunkeutuvat toisiinsa hiukan, mutta ero on edelleen.
80 -luvun jälkeen PLC logiikkaoperaatioiden lisäksi algoritmitoiminnon ohjaussilmukka on parantunut huomattavasti, mutta PLC -ohjelmointi tikkaat -kaavioilla, analogiset toiminnot ohjelmoinnissa ei ole kovin intuitiivista, ohjelmointi on vaikeampaa. Logiikan ratkaisemisen suhteen se osoittaa kuitenkin nopean, mikrosekunnin asteikon edun, 1K -logiikkaohjelman ratkaiseminen on alle 1 millisekuntia. Se käsittelee kaikkia tuloja kytkiminä, joiden analogina on 16 bittiä (tai 32 bittiä).
DCS kohtelee kaikkia tuloja analogisena ja 1 bitti on kytkin. Logiikan ratkaiseminen on satojen mikrosekuntien luokkaa millisekunniksi. PID -operaation ratkaisemiseksi PID -operaatio on kymmenien millisekuntien luokkaa, mikä on verrattavissa DCS: n laskenta -aikaan.
Maadoituskestävyyden kannalta PLC ei välttämättä vaadi paljon, mutta DC: n on oltava muutaman ohmin alle (yleensä alle 4 ohmia). Analoginen eristäminen on myös erittäin tärkeää.
Sama määrä järjestelmän I / O -pisteitä, joissa PLC kuin DC: llä, sen kustannukset ovat alhaisemmat (noin 40% säästöistä). PLC: llä ei ole omaa operaattori -asemaa, se käyttää ohjelmistoa ja laitteistoja on yleisiä, joten ylläpitokustannukset ovat paljon pienemmät kuin DC: t. Jos ohjattava objekti on pääasiassa laiteketju, piiri on suhteellisen pieni, PLC: n käyttö on tarkoituksenmukaisempaa.
Jos tärkein analoginen ohjaus ja paljon toimintoja, on parasta käyttää DC: tä. Ohjaimen DC: t, I / O-levyt, viestintäverkot, kuten redundanssi, osa edistyneestä tietotekniikasta, teollisuuskohtaisista vaatimuksista kuin PLC on paljon parempi kuin PLC. PLC johtuu yleisen valvontaohjelmiston käytöstä yrityksen hallintatietojärjestelmän suunnittelussa joillekin on helpompaa.
PLC- ja DCS -järjestelmät ovat yleensä sovellettavissa erillisiin ja prosessien valmistukseen. PLC -järjestelmiä käyttävät erilliset tuotantolaitokset koostuvat yleensä yksittäisistä tuotantoyksiköistä, joita käytetään pääasiassa komponenttien, kuten merkinnöiden, täyttämisen tai hionnan, loppuun saattamiseksi. Prosessin valmistuslaitokset, jotka yleensä käyttävät automatisoituja järjestelmiä, tuottavat jatkuvan ja erätilassa reseptien mukaisesti eikä pala kappaleelta. Suuret jatkuvat prosessilaitokset, kuten jalostamot ja kemialliset kasvit, käyttävät DCS -automaatiojärjestelmiä. Hybridisovellukset käyttävät usein sekä PLC -järjestelmiä että DCS -järjestelmiä. Ohjaimen valinta tietylle sovellukselle vaatii prosessin koon, skaalautuvuuden ja tulevien päivityssuunnitelmien, integraatiovaatimusten, toiminnallisuuden, korkean saatavuuden ja sijoitetun pääoman tuoton huomioon ottamisen koko laitoksen koko elinkaaren joukossa monien muiden tekijöiden joukossa.
Asiaankuuluvat elementit, jotka vaikuttavat valitsemaan
Prosessikoko:Kuinka monta tulo-/lähtö (I/O) pistettä tarvitaan? Pienemmät järjestelmät (<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.
Päivityssuunnittelu:PLC -järjestelmää voidaan soveltaa pienempiin teollisuusprosesseihin, mutta jos prosessia on laajennettava tai päivitettävä, lisää PLC -laitteistoa ja tietokantoja on lisättävä ja ylläpidettävä yksilöllisesti. Tämä on aikaa vievä, työvoimavaltainen ja virheen alttiva prosessi. DCS -järjestelmiä on helpompi päivittää, esimerkiksi käyttäjän fidukteereja voidaan hallita keskitetyssä napassa, ja siksi niitä on helpompi ylläpitää ja palvelu.
Integraatiovaatimukset:Itsenäisissä asennuksissa PLC-järjestelmät ovat ihanteellisia. Kun kasvi on konfiguroitu useilla PLC -järjestelmillä, toisiinsa liittyvä vaatimus syntyy. Tätä on yleensä vaikea saavuttaa, koska se vaatii yleensä tietojen kartoittamista viestintäprotokollien avulla. Integrointi ei tietenkään ole mitään ongelmaa, mutta kun muutosta tarvitaan, käyttäjä on vaikeuksissa: Jos muutos on tehty yhteen PLC -järjestelmään, kaksi PLC: tä eivät ehkä pysty kommunikoimaan kunnolla, koska tietokartoitus vaikuttaa. DCS -järjestelmille kartoittamista ei tarvita, kokoonpanon muutokset ovat yksinkertainen prosessi; Ohjain tulee järjestelmän mukana.
Korkea saatavuus:Prosesseissa, joilla on korkea saatavuusvaatimukset, DCS -järjestelmät voivat tarjota tarpeettomia kokoonpanoja. Tehokkuus ja helppo havaitseminen on kriittistä kustannusten pitämiseksi budjetin sisällä.
Funktionaaliset vaatimukset:Jotkut teollisuudenalat ja tilat vaativat historiallisia tietokantoja, virtaviivaista hälytyshallintaa ja keskitettyjä ohjaushuoneita, jotka on määritetty yhteisillä käyttöliittymillä. Toiset vaativat valmistuksen suoritusjärjestelmän (MES) integroinnin, edistyneen ohjauksen ja omaisuuden hallinnan. DCS -järjestelmissä nämä sovellukset on rakennettu, mikä tekee niistä helpon lisätä automaatiotekniikan sovelluksiin ilman ylimääräisiä itsenäisiä palvelimia tai lisääntyneitä integraatiokustannuksia. Tässä suhteessa DCS -järjestelmät ovat taloudellisempia ja voivat lisätä tuottavuutta ja vähentää riskiä.
Elinkaari ROI:Laitoksen tarpeet vaihtelevat teollisuudesta toiseen. Pienempaan prosessitekniikkaan, jossa ei tarvita laajentumista tai integraatiota muihin prosessialueisiin, PLC -järjestelmät tarjoavat paremman sijoitetun pääoman tuottoprosentin. DCS -järjestelmillä voi olla korkeammat asennetut kustannukset, mutta DCS -järjestelmän lisääntynyt tuotanto- ja turvallisuusetuudet kompensoivat joitain näistä kustannuksista, kun niitä tarkastellaan koko elinkaaren näkökulmasta. Lyhytaikaisten tarpeiden tasapainottaminen pitkäaikaisella visiolla on kriittistä toiminnan varmuudelle ja parannetulle laitoksen toiminnalle ja ylläpitoon.