Hur man väljer mellan PLC- och DCS -system

PLC och DC

Plc

Det har utvecklats från växlingskontroll till sekventiell kontroll, transportbehandling och multifunktionella funktioner som kontinuerlig PID -kontroll från botten till toppen, och PID är i avbrottsstationen.
En dator kan användas som masterstation och flera PLC: er av samma typ som slavstationen.
En PLC kan också användas som masterstation, och flera PLC: er av samma typ kan användas som slavar för att bilda ett PLC -nätverk. Detta är bekvämare än att använda en PC som Master är: det finns användarprogrammering, behöver inte känna till kommunikationsprotokollet, så länge manualens format att skriva.
PLC-rutnät både som en fristående DC: er, kan också användas som ett delsystem för DC: erna.
PLC: er används främst för sekventiell kontroll av industriella processer, och nya PLC: er har också kontrollfunktioner med sluten slinga.

Likström

Decentralized Control System DCS är en övervaknings- och kontrollteknologi som kombinerar 4C (kommunikation, dator, kontroll, CRT) teknik.
Från topp till botten av trädtopologin i det stora systemet, där kommunikation är nyckeln.
PID I avbrottsstationen är avbrottsstationens länkdator och fältinstrumentation och kontrollenheter en trädtopologi och parallell kontinuerlig länkstruktur, men också ett stort antal kablar från avbrottsstationen parallellt med fältinstrumentationen.
Analoga signaler, A/D - D/A, blandad med mikroprocessor.
Ett par ledningar från ett instrument till I/O är ansluten till LAN LAN från kontrollstationen.
DCS är en 3- nivåstruktur för kontroll (ingenjörsstation), drift (operatörsstation) och fältinstrumentation (fältmätning och kontrollstation). Det används för storskalig kontinuerlig processkontroll, såsom petrokemikalier.

Hur man väljer mellan PLC och DCS

I den programmerbara logikstyrenheten (PLC) och decentraliserat styrsystem (DC) mellan hur man väljer, för att analysera de specifika omständigheterna, eftersom tillämpningen av olika tillfällen är också kraven i kontrollsystemet olika.

Kontrollsystemplattformar kan påverka hur automatiseringssystem uppfyller behovet av att optimera produktionen, upprätthålla tillgänglighet och åtkomstdata. En brist på syn vid val av ett kontrollsystem kan också påverka framtida expansion, processoptimering, användarnöjdhet och företagets lönsamhet. Förutom några grundläggande riktlinjer (t.ex. hur man kontrollerar processen) måste designteamet också ta hänsyn till olika faktorer när det gäller installation, skalbarhet, underhåll och underhåll.

För närvarande, medan ett PLC-system kan vara det mest kostnadseffektiva för en liten anläggning, erbjuder ett DCS-system mer ekonomisk skalbarhet och är mer benägna att ge en högre avkastning på den initiala investeringen.

En PLC är en industriell dator som används för att styra tillverkningsprocesser som robotik, höghastighetsförpackning, tappning och rörelsekontroll. Under de senaste 20 åren har PLCS lagt till fler funktioner för att skapa fler fördelar för mindre växter och installationer.

PLC: er fungerar vanligtvis som fristående system, men de kan också integreras med andra system och anslutas till varandra via kommunikation. Eftersom varje PLC har sin egen databas kräver integration viss mappning mellan styrenheter. Detta gör PLC: er särskilt lämpliga för mindre applikationer där det finns lite behov av expansion.

DCS-system, å andra sidan, decentraliserar styrenheter över automatiseringssystemet och tillhandahåller vanliga gränssnitt, avancerade kontroller, systemnivådatabaser och lätt delad information. Traditionellt har DCS använts främst i processprocesser och i relativt stora anläggningar, där större systemapplikationer är enklare att underhålla under hela anläggningens livscykel.

PLC utvecklas från reläskontrollprincipen för att lagra instruktioner för att utföra operationer som logikoperationer, sekvenskontroll, timing, räkning och aritmetik; och för att styra olika typer av maskiner eller produktionsprocesser genom digital ingång och utgångsoperationer. Kontrollprogrammet som utarbetats av användaren uttrycker processkraven i produktionsprocessen och lagras i förväg i PLC: s användarprogramminne. Under drift körs programmet rad för rad enligt innehållet i det lagrade programmet för att slutföra den verksamhet som krävs av processen.

Jämförelse av PLC- och DCS -teknikanalys

PLC: s CPU har en indikation på programmets lagringsadress för programräknaren, i processen för programdrift ökar genomförandet av ett steg i räknaren automatiskt med 1, programmet från startsteget (stegnummer noll) från Sekventiell körning till det sista steget (vanligtvis slutinstruktion) och återgå sedan till startsteget för den cykliska operationen.

PLC Varje cykel för att slutföra driften av den tid som krävs kallas en skanningscykel. Olika modeller av PLC: er har cykliska skanningscykler som sträcker sig från 1 mikrosekund till tiotals mikrosekunder. Programmet räknar med en sådan cyklisk operation, som inte är tillgänglig i DC. Det är detta som gör PLC: er mindre överflödiga än DCS.

DC: er utvecklades på grundval av operativa förstärkare. Förhållandet mellan alla funktioner och processvariabler görs till funktionsblock (vissa DCS -system kallas expansionsblock). Den huvudsakliga skillnaden mellan prestanda för DCS och PLC är i logiken för växlingslösaren och analoga operationer, även om de två senare tränger in i varandra lite, men det finns fortfarande en skillnad.

Efter 80 -talet har PLC förutom logikoperationer, kontrollslinga med algoritmfunktionen förbättrats kraftigt, men PLC -programmering med stege diagram, analoga operationer i programmeringen är inte särskilt intuitiv, programmering är mer besvärlig. När det gäller att lösa logiken visar det emellertid fördelen med snabba, i mikrosekundskalan, att lösa 1K -logikprogrammet är mindre än 1 millisekund. Den behandlar alla ingångar som switchar, med 16 bitar (eller 32 bitar) som en analog.

DCS behandlar alla ingångar som analoga, och 1 bit är en switch. Att lösa en logik är i storleksordningen för hundratals mikrosekunder till millisekunder. För en PLC för att lösa en PID -operation är i storleksordningen tiotals millisekunder, vilket är jämförbart med DCS: s beräkningstid.

När det gäller jordningsmotstånd kanske PLC inte kräver mycket, men DC: erna måste vara under några ohm (vanligtvis under 4 ohm). Analog isolering är också mycket viktigt.

Samma antal I / O -punkter i systemet, med PLC än med DC: er, är kostnaden lägre (cirka 40% av besparingarna). PLC har inte en dedikerad operatörsstation, den använder programvaran och hårdvara är vanliga, så underhållskostnaden är mycket lägre än DC. Om objektet som ska styras huvudsakligen är en kedja av utrustning, är kretsen relativt liten, användningen av PLC är mer lämplig.

Om den huvudsakliga analoga kontrollen och en hel del funktionsoperationer är det bäst att använda DC. DC: er i styrenheten, I / O-kort, kommunikationsnätverk, såsom redundans, en del av de avancerade datorer, branschspecifika krav än PLC är mycket bättre än PLC. PLC På grund av användningen av gemensam övervakningsprogramvara, i utformningen av företagets ledningsinformationssystem, är det lättare för vissa.

PLC- och DCS -system är i allmänhet tillämpliga på diskreta respektive processstillverkning. Diskreta tillverkningsanläggningar som använder PLC -system består i allmänhet av enskilda produktionsenheter som används främst för att slutföra montering av komponenter, såsom märkning, fyllning eller slipning. Processtillverkningsanläggningar, som vanligtvis använder automatiserade system, producerar i ett kontinuerligt och batchläge enligt recept snarare än på en bit-för-stycke. Stora kontinuerliga processanläggningar, såsom raffinaderier och kemiska anläggningar, använder DCS -automatiseringssystem. Hybridapplikationer använder ofta både PLC -system och DCS -system. Att välja en controller för en viss applikation kräver hänsyn till storleken på processen, skalbarheten och framtida uppgraderingsplaner, integrationskrav, funktionalitet, hög tillgänglighet och avkastning på investeringar under hela livscykeln för anläggningen, bland många andra faktorer.

Relevanta element som påverkar hur man väljer

Processstorlek:Hur många ingångs-/utgångspunkter behövs? Mindre system (<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.

Uppgraderingsplanering:Ett PLC -system kan tillämpas på mindre industriella processer, men om processen måste utökas eller uppgraderas måste mer PLC -hårdvara och databaser läggas till och underhållas individuellt. Detta är en tidskrävande, arbetsintensiv och felaktig process. DCS -system är enklare att uppgradera, till exempel kan användarfiducials hanteras från ett centraliserat nav och är därför enklare att underhålla och service.

Integrationskrav:För fristående installationer är PLC-system idealiska. När en anläggning är konfigurerad med flera PLC -system uppstår kravet på samtrafik. Detta är i allmänhet svårt att uppnå eftersom det vanligtvis kräver kartläggning av data med hjälp av kommunikationsprotokoll. Integration är naturligtvis inga problem, men när det finns behov av förändring är användaren i problem: om en förändring görs i ett PLC -system kanske de två PLC: erna inte kan kommunicera ordentligt eftersom datakartningen påverkas. För DCS -system finns det inget behov av kartläggning, konfigurationsändringar är en enkel process; Styrenheten levereras med systemet.

Hög tillgänglighet:För processer med krav på hög tillgänglighet kan DCS -system ge redundanta konfigurationer. Effektivitet och lätthet att förverkliga redundans är avgörande för att hålla kostnaderna inom budgeten.

Funktionella krav:Vissa branscher och anläggningar kräver historiska databaser, strömlinjeformad larmhantering och centraliserade kontrollrum konfigurerade med vanliga användargränssnitt. Andra kräver integration av tillverkningssystem (MES), avancerade kontroller och kapitalförvaltning. DCS -system har dessa applikationer inbyggda, vilket gör dem enkla att lägga till automatiseringstekniska applikationer utan behov av ytterligare fristående servrar eller ökade integrationskostnader. I detta avseende är DCS -system mer ekonomiska och kan öka produktiviteten och minska risken.

Livscykel ROI:Anläggningens behov varierar från industri till industri. För mindre processteknik, där det inte finns behov av expansion eller integration med andra processområden, erbjuder PLC -system en bättre ROI. DCS -system kan ha en högre installerad kostnad, men de ökade produktions- och säkerhetsfördelarna med ett DCS -system kompenserar några av dessa kostnader när de ses från ett fullt livscykelperspektiv. Att balansera kortsiktiga behov med långsiktig syn är avgörande för operativ säkerhet och förbättrad anläggningsdrift och underhåll.