La scelta tra un controllore logico programmabile (PLC) e un sistema di controllo distribuito (DCS) dipende dalla situazione specifica, poiché i requisiti per il sistema di controllo variano a seconda dello scenario applicativo. Quando comunichiamo con i clienti, possiamo iniziare dai seguenti aspetti separatamente!
PLC
1. Dal controllo dell'interruttore al controllo sequenziale e all'elaborazione del trasporto, si tratta di un controllo PID continuo multifunzionale dal basso verso l'alto, con PID nella stazione di interruzione.
2. Un PC può essere utilizzato come stazione master e più PLC dello stesso tipo possono essere utilizzati come stazioni slave.
3. È anche possibile utilizzare un PLC come stazione master e più PLC dello stesso tipo come stazioni slave per formare una rete PLC. La comodità di utilizzare un PC come stazione principale è che durante la programmazione, gli utenti non hanno bisogno di conoscere il protocollo di comunicazione, ma solo di scriverlo nel formato del manuale di istruzioni.
4. La griglia PLC può fungere sia da DCS indipendente sia da sottosistema di DCS.
5. Il PLC viene utilizzato principalmente per il controllo sequenziale nei processi industriali; i nuovi PLC dispongono anche di funzioni di controllo a circuito chiuso.
DCS
1. Sistema di controllo distribuito (DCS)
Una tecnologia di monitoraggio che integra la tecnologia 4C (Comunicazione, Computer, Controllo, CRT).
2. Un sistema con topologia ad albero dall'alto verso il basso, in cui la comunicazione è fondamentale.
3. Nella stazione di interrupt, PID collega il computer con gli strumenti di campo e i dispositivi di controllo in una topologia ad albero e una struttura di collegamento continuo parallelo. Vi è anche un gran numero di cavi che corrono in parallelo dalla stazione di interrupt agli strumenti di campo e ai dispositivi di controllo.
4. Segnale analogico, A/DD/A, miscelato con microprocessore.
5. Uno strumento, una coppia di fili collegati a I/O, appesi dalla stazione di controllo alla rete locale LAN
6. DCS è una struttura a tre livelli composta da controllo (stazione dell'ingegnere), funzionamento (stazione dell'operatore) e strumenti in loco (stazione di controllo e misurazione in loco). Utilizzato per il controllo di processo continuo su larga scala, come quello petrolchimico.
Come scegliere tra sistemi PLC e DCS
La scelta tra un controllore logico programmabile (PLC) e un sistema di controllo distribuito (DCS) dipende dalla situazione specifica, poiché i requisiti del sistema di controllo variano a seconda dello scenario applicativo.
La piattaforma del sistema di controllo avrà un certo impatto sul modo in cui i sistemi di automazione soddisfano le esigenze di ottimizzazione della produzione, mantenimento della disponibilità e ottenimento dei dati. La mancanza di lungimiranza nella selezione dei sistemi di controllo può anche influire sull'espansione futura, sull'ottimizzazione dei processi, sulla soddisfazione degli utenti e sui profitti aziendali.
Oltre ad alcuni principi di base (ad esempio come controllare il processo), il team di progettazione deve anche considerare vari fattori, quali installazione, scalabilità, manutenzione e conservazione.
Attualmente, sebbene i sistemi PLC possano essere i più convenienti per i dispositivi di piccole dimensioni, i sistemi DCS offrono una scalabilità più economica e hanno maggiori probabilità di ottenere rendimenti iniziali più elevati.
Il PLC è un computer industriale utilizzato per controllare processi di produzione come robot, confezionamento ad alta velocità, imbottigliamento e controllo del movimento. Negli ultimi 20 anni, i PLC hanno aggiunto più funzioni e creato più vantaggi per piccole fabbriche e dispositivi. I PLC in genere funzionano come sistemi autonomi, ma possono anche essere integrati con altri sistemi e collegati tra loro tramite comunicazione. Poiché ogni PLC ha il proprio database, l'integrazione richiede un certo grado di mappatura tra i controller. Ciò rende il PLC particolarmente adatto per piccole applicazioni che non richiedono un'espansione significativa.
Il sistema DCS distribuisce i controller nel sistema di automazione e fornisce interfacce universali, controlli avanzati, database a livello di sistema e informazioni facilmente condivisibili. Tradizionalmente, il DCS è stato utilizzato principalmente nella tecnologia di processo e nelle fabbriche più grandi, dove le applicazioni di sistema su larga scala sono più facili da gestire durante l'intero ciclo di vita della fabbrica.
Il PLC è sviluppato dal principio del controllo a relè, che memorizza istruzioni per l'esecuzione di operazioni logiche, controllo sequenziale, temporizzazione, conteggio e operazioni aritmetiche; e controlla vari tipi di macchinari o processi di produzione tramite operazioni di input e output digitali. Il programma di controllo sviluppato dall'utente esprime i requisiti di processo del processo di produzione ed è pre-memorizzato nella memoria del programma utente del PLC. Esegui il contenuto del programma memorizzato uno alla volta durante il runtime per completare le operazioni richieste dal flusso di processo.
Fattori correlati che influenzano il modo in cui prendiamo decisioni
Scala di processo: quanti punti di input/output (I/O) sono necessari? Sistemi di piccole dimensioni (<300 I/O points) may have a lower budget, so using a PLC system is more suitable. It is not easy to apply DCS systems to smaller projects. On the contrary, they can better perform their functions in large factory applications. Due to having a global database, DCS systems are easier to manage and upgrade, and any changes are global in nature.
Piano di aggiornamento: i processi industriali più piccoli possono essere adattati ai sistemi PLC, ma se il processo deve essere espanso o aggiornato, è necessario aggiungere più hardware e database PLC ed è richiesta una manutenzione separata. Si tratta di un processo laborioso e dispendioso in termini di tempo, e soggetto a errori. I sistemi DCS sono più facili da aggiornare, ad esempio essendo in grado di gestire la fiducia degli utenti da un hub centrale, rendendoli più facili da gestire e conservare.
Requisiti di integrazione: per i dispositivi autonomi, i sistemi PLC sono la scelta ideale. Quando più sistemi PLC sono configurati in una fabbrica, ci sarà un requisito di interconnessione. Questo è generalmente difficile da ottenere perché di solito richiede la mappatura dei dati tramite protocolli di comunicazione. L'integrazione non è certamente un problema, ma quando c'è bisogno di modifiche, sorge il problema per l'utente: una volta che un sistema PLC viene modificato, potrebbe causare la mancata comunicazione di due PLC a causa dell'impatto della mappatura dei dati. Per i sistemi DCS, non c'è affatto bisogno di mappatura e le modifiche alla configurazione sono solo un semplice processo; il controller è integrato nel sistema.
Elevata disponibilità: per i processi che richiedono elevata disponibilità, i sistemi DCS possono fornire configurazioni ridondanti.
L'efficienza e la facilità di implementazione della ridondanza sono fondamentali per mantenere i costi entro il budget.
Requisiti funzionali: alcuni settori e strutture richiedono database storici, gestione semplificata degli allarmi e una sala di controllo centrale con un'interfaccia utente universale. Alcuni richiedono l'integrazione di Manufacturing Execution Systems (MES), controllo avanzato e gestione delle risorse. Il sistema DCS è dotato di queste applicazioni (vedere Figura 3), rendendo semplice aggiungerle alle applicazioni di ingegneria dell'automazione senza la necessità di aggiungere server indipendenti o aumentare i costi di integrazione. A questo proposito, i sistemi DCS sono più economici e possono migliorare la produttività e ridurre i rischi.
Tasso di ritorno dell'investimento nel ciclo di vita: la domanda di strutture varia a seconda del settore. Per l'ingegneria di processo su piccola scala, non c'è bisogno di espansione o integrazione con altre aree di processo, quindi i sistemi PLC hanno un buon ritorno sull'investimento. I sistemi DCS possono avere costi di installazione elevati, ma da una prospettiva di ciclo di vita completo, i maggiori vantaggi di produzione e sicurezza apportati dai sistemi DCS compenseranno alcuni dei costi. Bilanciare la domanda a breve termine con la visione a lungo termine è fondamentale per la certezza operativa e per migliorare il funzionamento e la manutenzione della fabbrica.