PLC, DCS, FCS: in - Βάθος Βαθμίδα Συστήματα Βιομηχανικού Ελέγχου
PLC, DCS, FCS: in - Βάθος Βαθμίδα Συστήματα Βιομηχανικού Ελέγχου
Στη σφαίρα του βιομηχανικού ελέγχου, η κατανόηση των διαφορών και των σχέσεων μεταξύ PLCs, DCS και FCSS είναι κρίσιμη. Ακολουθεί μια λεπτομερής κατανομή:
Επισκόπηση της PLC, DCS και FCS
PLC (προγραμματιζόμενος λογικός ελεγκτής):Προερχόμενοι από συστήματα ελέγχου αναμετάδοσης, τα PLCs είναι ηλεκτρονικές συσκευές σχεδιασμένες για ευέλικτη και προσαρμόσιμη βιομηχανική αυτοματοποίηση. Χρησιμοποιούν προγραμματιζόμενη μνήμη για την αποθήκευση οδηγιών για την εκτέλεση λογικών λειτουργιών, επιτρέποντας τον έλεγχο διαφόρων μηχανικών και παραγωγικών διαδικασιών.
DCS (σύστημα κατανεμημένου ελέγχου):Αναδυόμενες στη δεκαετία του 1970 καθώς οι κλίμακες παραγωγής επεκτάθηκαν και οι απαιτήσεις ελέγχου αυξήθηκαν, οι DCS αντιμετωπίζουν τους περιορισμούς των κεντρικών συστημάτων ελέγχου. Διαθέτουν ιεραρχική δομή με αποκεντρωμένο έλεγχο και κεντρική διαχείριση, ενσωματώνοντας τεχνολογίες πολλαπλών πειθαρχιών όπως ηλεκτρονικά, υπολογιστές και επικοινωνία.
FCS (σύστημα ελέγχου FieldBus):Ένα νέο σύστημα βιομηχανικού ελέγχου γενιάς που αναπτύχθηκε στη δεκαετία του 1990, η FCS χρησιμοποιεί την τεχνολογία FieldBus για να συνδέσει τα όργανα και τους ελεγκτές πεδίου, δημιουργώντας ένα πλήρως ψηφιακό σύστημα επικοινωνίας με δύο τρόπους που επιτυγχάνει πλήρη αποκέντρωση των λειτουργιών ελέγχου.
Σύγκριση FCS και DCS
Ανάπτυξη και ενσωμάτωση: Η FCS εξελίχθηκε από τεχνολογίες DCS και PLC, ενσωματώνοντας τα χαρακτηριστικά τους, ενώ παράλληλα πραγματοποιούν επαναστατικές εξελίξεις. Τα σύγχρονα DCS και PLCs συγκλίνουν σε λειτουργικότητα, με το DCS να κερδίζει ισχυρές δυνατότητες διαδοχικών ελέγχων και PLC να βελτιώνονται σε έλεγχο κλειστού βρόχου. Και οι δύο μπορούν να σχηματίσουν μεγάλα δίκτυα κλίμακας, οδηγώντας σε σημαντική αλληλεπικάλυψη στις εφαρμογές τους.
Βασικά χαρακτηριστικά:
Επικοινωνία:Στο DCS, ο δίαυλος δεδομένων χρησιμεύει ως σπονδυλική στήλη, με την ευελιξία του συστήματος και την ασφάλεια του συστήματος σχεδιασμού. Οι περισσότεροι προμηθευτές DCS προσφέρουν περιττά λεωφορεία δεδομένων και χρησιμοποιούν σύνθετα πρωτόκολλα επικοινωνίας και σφάλματα - τεχνικές ελέγχου. Οι μέθοδοι επικοινωνίας περιλαμβάνουν σύγχρονες και ασύγχρονες προσεγγίσεις.
Δομή:Το DCS χρησιμοποιεί τυπικά μια σύνδεση με ένα - ένα - μία σύνδεση με μονό κατευθυντήρια σήματος, ενώ η FCS χρησιμοποιεί ένα - σε - πολλές σύνδεσης με τη μετάδοση πολλαπλών σήματος Bi -directional.
Αξιοπιστία:Η FCS έχει καλύτερη αξιοπιστία λόγω της ψηφιακής μετάδοσης σήματος με ισχυρές δυνατότητες κατά των παρεμβολών και υψηλή ακρίβεια. Αντίθετα, το DCS χρησιμοποιεί αναλογικά σήματα που είναι επιρρεπή σε παρεμβολές και έχουν χαμηλότερη ακρίβεια.
Αποκέντρωση ελέγχου:Η FCS επιτυγχάνει πλήρη αποκέντρωση των λειτουργιών ελέγχου σε συσκευές πεδίου, ενώ το DCS είναι μόνο μερικώς αποκεντρωμένο.
Όργανα:Η FCS χρησιμοποιεί έξυπνα όργανα με δυνατότητες ψηφιακής επικοινωνίας και ελέγχου, ενώ το DCS βασίζεται σε αναλογικά όργανα με περιορισμένες λειτουργίες.
Μέθοδοι επικοινωνίας:Η FCS υιοθετεί μια πλήρως ψηφιακή προσέγγιση επικοινωνίας με διπλωματία σε όλα τα επίπεδα, ενώ το DCS έχει μια υβριδική αρχιτεκτονική με ψηφιακή επικοινωνία σε ανώτερα στρώματα και αναλογικά σήματα σε επίπεδο πεδίου.
Διαλειτουργικότητα:Το FCS επιτρέπει την εύκολη διασύνδεση και τη διεπαφή συσκευών από διαφορετικούς προμηθευτές χρησιμοποιώντας το ίδιο πρότυπο FieldBus, ενώ το DCS πάσχει από κακή διαλειτουργικότητα λόγω των πρωτοκόλλων ιδιοκτησίας επικοινωνίας.
Σύγκριση PLC και DCS
PLC:
Λειτουργική εξέλιξη:Τα PLC έχουν εξελιχθεί από τον έλεγχο του διακόπτη σε διαδοχικό έλεγχο και επεξεργασία δεδομένων και τώρα ενσωματώνουν συνεχή έλεγχο PID, με λειτουργίες PID που βρίσκονται σε σταθμούς διακοπής. Μπορούν να σχηματίσουν δίκτυα PLC με έναν υπολογιστή ως κύριο σταθμό και πολλαπλά PLCs ως σταθμούς σκλάβων ή με ένα PLC ως κύριο και άλλους ως σκλάβοι.
Σενάρια εφαρμογής:Τα PLC χρησιμοποιούνται κυρίως για διαδοχικό έλεγχο στις βιομηχανικές διεργασίες και οι σύγχρονες PLC χειρίζονται επίσης κλειστό έλεγχο βρόχου.
DCS:
Τεχνική ενσωμάτωση:Το DCS συνδυάζει τεχνολογίες 4C (επικοινωνία, υπολογιστή, έλεγχο, CRT) για παρακολούθηση και έλεγχο. Διαθέτει ένα δέντρο - όπως η τοπολογία με την επικοινωνία ως το βασικό στοιχείο.
Αρχιτεκτονική συστήματος:Το DCS διαθέτει δομή τριών επιπέδων που περιλαμβάνει τον έλεγχο (σταθμό μηχανικού), τη λειτουργία (σταθμό χειριστή) και τα όργανα πεδίου (σταθμός ελέγχου πεδίου). Χρησιμοποιεί αναλογικά σήματα με ενσωμάτωση μετατροπής και μικροεπεξεργαστή A/D - D/A. Κάθε όργανο συνδέεται μέσω μιας ειδικής γραμμής στο I/O, το οποίο συνδέεται με το LAN μέσω ενός σταθμού ελέγχου.
Πεδία εφαρμογής:Το DCS είναι κατάλληλο για μεγάλο έλεγχο συνεχούς διαδικασιών κλίμακας, όπως στις πετροχημικές βιομηχανίες.
Η κατανόηση αυτών των συστημάτων βοηθά στην επιλογή της σωστής τεχνολογίας για έργα βιομηχανικής αυτοματοποίησης.