PLC, DCS, FCS: Uma análise de profundidade dos sistemas de controle industrial

PLC, DCS, FCS: Uma análise de profundidade dos sistemas de controle industrial

No domínio do controle industrial, é crucial entender as diferenças e relações entre PLCs, DCSs e FCSs. Aqui está um colapso detalhado:

Visão geral do PLC, DCS e FCS

• PLC (controlador lógico programável):Originadas dos sistemas de controle de relé, os PLCs são dispositivos eletrônicos projetados para automação industrial flexível e personalizável. Eles usam memória programável para armazenar instruções para executar operações lógicas, permitindo o controle de vários processos mecânicos e de produção.

• DCS (Sistema de Controle Distribuído):Emergente na década de 1970, à medida que as escalas de produção se expandiram e os requisitos de controle aumentaram, o DCSS aborda as limitações dos sistemas de controle centralizados. Eles apresentam uma estrutura hierárquica com controle descentralizado e gerenciamento centralizado, integrando tecnologias de disciplina multi -disciplina como eletrônicos, computadores e comunicação.

• FCS (Sistema de Controle de Fieldbus):Um novo sistema de controle industrial de geração desenvolvido na década de 1990, o FCS usa a tecnologia Fieldbus para conectar instrumentos e controladores de campo, criando um sistema de comunicação de duas maneiras de duas maneiras digitais que atinge a descentralização completa das funções de controle.

Comparação de FCS e DCS

Desenvolvimento e Integração: O FCS evoluiu a partir de tecnologias DCs e PLC, incorporando seus recursos enquanto faz avanços revolucionários. DCSs e PLCs modernos estão convergindo em funcionalidade, com o DCSS obtendo fortes recursos de controle seqüencial e os PLCs melhorando no controle de loop fechado. Ambos podem formar redes de grande escala, levando a uma sobreposição significativa em suas aplicações.

Principais recursos:

• Comunicação:No DCS, o barramento de dados serve como espinha dorsal, com seu design determinando a flexibilidade e a segurança do sistema. A maioria dos fornecedores do DCS oferece barramentos de dados redundantes e emprega protocolos de comunicação complexos e técnicas de verificação de erros. Os métodos de comunicação incluem abordagens síncronas e assíncronas.

• Estrutura:O DCS normalmente usa uma conexão ONE - a uma - uma transmissão de sinal direcional único, enquanto o FCS emprega uma conexão ONE - para - muitas com a transmissão de sinal multi -multi -direcional.

• Confiabilidade :O FCS tem melhor confiabilidade devido à transmissão de sinal digital com fortes recursos anti -interferência e alta precisão. Por outro lado, o DCS usa sinais analógicos propensos a interferências e têm menor precisão.

• Controle descentralização:O FCS alcança a descentralização completa das funções de controle em dispositivos de campo, enquanto o DCS é apenas parcialmente descentralizado.

• Instrumentação:O FCS usa instrumentos inteligentes com recursos de comunicação e controle digitais, enquanto o DCS conta com instrumentos analógicos com funções limitadas.

• Métodos de comunicação:O FCS adota uma abordagem de comunicação direcional totalmente digital, bi -direcional ao longo de todos os níveis, enquanto o DCS possui uma arquitetura híbrida com comunicação digital em camadas superiores e sinais analógicos no nível do campo.

• Interoperabilidade:O FCS permite fácil interconexão e interoperação de dispositivos de diferentes fornecedores usando o mesmo padrão de campo, enquanto o DCS sofre de baixa interoperabilidade devido a protocolos de comunicação proprietários.

Comparação de PLC e DCS

PLC:

• Evolução funcional:Os PLCs evoluíram do controle da chave para o controle seqüencial e o processamento de dados e agora incorporam o controle contínuo da PID, com funções PID localizadas em estações de interrupção. Eles podem formar redes PLC com um PC como a estação mestre e vários PLCs como estações de escravos, ou com um PLC como mestre e outros como escravos.

• Cenários de aplicativos:Os PLCs são usados principalmente para controle seqüencial em processos industriais, e os PLCs modernos também lidam com o controle de loop fechado.

DCS:

• Integração técnica:O DCS combina tecnologias 4C (Comunicação, Computador, Controle, CRT) para monitoramento e controle. Possui uma árvore - como topologia com comunicação como o elemento -chave.

• Arquitetura do sistema:O DCS possui uma estrutura de três níveis que compreende controle (estação de engenharia), operação (estação operadora) e instrumentos de campo (estação de controle de campo). Ele usa sinais analógicos com A/D - D/A Conversão e Integração do Microprocessador. Cada instrumento é conectado através de uma linha dedicada à E/S, que está ligada à LAN por meio de uma estação de controle.

• Campos de aplicação:O DCS é adequado para controle de processos contínuos em grande escala, como nas indústrias petroquímicas.

A compreensão desses sistemas ajuda a selecionar a tecnologia certa para projetos de automação industrial.