يعتمد الاختيار بين وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC) ونظام التحكم الموزع (DCS) على الموقف المحدد، حيث تختلف متطلبات نظام التحكم وفقًا لسيناريو التطبيق. عند التواصل مع العملاء، يمكننا البدء من الجوانب التالية بشكل منفصل!
وحدة تحكم منطقية قابلة للبرمجة
1. من التحكم في التبديل إلى التحكم المتسلسل ومعالجة النقل، فهو عبارة عن تحكم PID مستمر متعدد الوظائف من الأسفل إلى الأعلى، مع وجود PID في محطة المقاطعة.
2. يمكن استخدام جهاز كمبيوتر واحد كمحطة رئيسية، ويمكن استخدام أجهزة PLC متعددة من نفس النوع كمحطات تابعة.
3. من الممكن أيضًا استخدام PLC واحد كمحطة رئيسية ووحدات PLC متعددة من نفس النوع كمحطات ثانوية لتشكيل شبكة PLC. تكمن ميزة استخدام الكمبيوتر الشخصي كمحطة رئيسية في أنه عند البرمجة، لا يحتاج المستخدمون إلى معرفة بروتوكول الاتصال، بل يكتبونه فقط بتنسيق دليل التعليمات.
4. يمكن لشبكة PLC أن تعمل كنظام تحكم موزع مستقل وكنظام فرعي لنظام التحكم الموزع.
5. يتم استخدام PLC بشكل أساسي للتحكم المتسلسل في العمليات الصناعية، كما تحتوي أجهزة PLC الجديدة أيضًا على وظائف التحكم في الحلقة المغلقة.
دي سي إس
1. نظام التحكم الموزع (DCS)
تقنية مراقبة تدمج تقنية 4C (الاتصالات، الكمبيوتر، التحكم، CRT).
2. نظام طوبولوجيا الشجرة من الأعلى إلى الأسفل، حيث يكون التواصل أمرًا بالغ الأهمية.
3. في محطة المقاطعة، يربط PID الكمبيوتر بالأجهزة الميدانية وأجهزة التحكم في شكل شجرة وبنية وصلة مستمرة متوازية. كما يوجد عدد كبير من الكابلات التي تعمل بالتوازي من محطة المقاطعة إلى الأجهزة الميدانية وأجهزة التحكم.
4. إشارة تناظرية، A/DD/A، مختلطة بالمعالج الدقيق.
5. جهاز واحد، زوج واحد من الأسلاك المتصلة بوحدة الإدخال/الإخراج، معلق من محطة التحكم إلى شبكة المنطقة المحلية LAN
6. نظام التحكم الموزع عبارة عن هيكل من ثلاثة مستويات يتكون من التحكم (محطة المهندس)، والتشغيل (محطة المشغل)، والأجهزة الموجودة في الموقع (محطة القياس والتحكم في الموقع). يستخدم للتحكم المستمر في العمليات واسعة النطاق، مثل البتروكيماويات.
كيفية الاختيار بين أنظمة PLC و DCS
يعتمد الاختيار بين وحدة تحكم منطقية قابلة للبرمجة (PLC) ونظام تحكم موزع (DCS) على الموقف المحدد، حيث تختلف متطلبات نظام التحكم وفقًا لسيناريو التطبيق.
سيكون لمنصة نظام التحكم تأثير معين على الطريقة التي تلبي بها أنظمة الأتمتة احتياجات تحسين الإنتاج والحفاظ على التوافر والحصول على البيانات. قد يؤثر الافتقار إلى البصيرة في اختيار أنظمة التحكم أيضًا على التوسع المستقبلي وتحسين العمليات ورضا المستخدم وأرباح الشركة.
بالإضافة إلى بعض المبادئ الأساسية (مثل كيفية التحكم في العملية)، يجب على فريق التصميم أيضًا مراعاة عوامل مختلفة مثل التثبيت وقابلية التوسع والصيانة والمحافظة عليها.
في الوقت الحاضر، على الرغم من أن أنظمة PLC قد تكون الأكثر فعالية من حيث التكلفة للأجهزة الصغيرة، فإن أنظمة DCS توفر قابلية توسع أكثر اقتصادية ومن المرجح أن تحقق عوائد استثمارية أولية أعلى.
PLC هو جهاز كمبيوتر صناعي يستخدم للتحكم في عمليات التصنيع مثل الروبوتات والتعبئة والتغليف عالي السرعة والتعبئة والتحكم في الحركة. في السنوات العشرين الماضية، أضافت PLCs المزيد من الوظائف وخلقت المزيد من الفوائد للمصانع والأجهزة الصغيرة. تعمل PLCs عادةً كأنظمة مستقلة، ولكن يمكن أيضًا دمجها مع أنظمة أخرى وتوصيلها ببعضها البعض من خلال الاتصالات. نظرًا لأن كل PLC لديه قاعدة بيانات خاصة به، فإن التكامل يتطلب درجة معينة من التعيين بين وحدات التحكم. هذا يجعل PLC مناسبًا بشكل خاص للتطبيقات الصغيرة التي لا تتطلب توسعًا كبيرًا.
يقوم نظام التحكم الموزع بتوزيع وحدات التحكم في نظام التشغيل الآلي ويوفر واجهات عالمية وعناصر تحكم متقدمة وقواعد بيانات على مستوى النظام ومعلومات يمكن مشاركتها بسهولة. تقليديًا، تم استخدام نظام التحكم الموزع بشكل أساسي في تكنولوجيا العمليات والمصانع الأكبر حجمًا، حيث يكون من الأسهل صيانة تطبيقات النظام واسعة النطاق طوال دورة حياة المصنع بالكامل.
تم تطوير PLC من مبدأ التحكم بالتتابع، والذي يخزن التعليمات لتنفيذ العمليات المنطقية والتحكم المتسلسل والتوقيت والعد والعمليات الحسابية؛ والتحكم في أنواع مختلفة من الآلات أو عمليات الإنتاج من خلال عمليات الإدخال والإخراج الرقمية. يعبر برنامج التحكم الذي طوره المستخدم عن متطلبات عملية الإنتاج ويتم تخزينه مسبقًا في ذاكرة برنامج المستخدم في PLC. قم بتنفيذ محتوى البرنامج المخزن واحدًا تلو الآخر أثناء وقت التشغيل لإكمال العمليات المطلوبة بواسطة تدفق العملية.
العوامل ذات الصلة التي تؤثر على كيفية اتخاذ القرارات
مقياس العملية: ما عدد نقاط الإدخال/الإخراج المطلوبة؟ الأنظمة الصغيرة (<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.
خطة الترقية: يمكن تكييف العمليات الصناعية الأصغر حجمًا مع أنظمة PLC، ولكن إذا كانت العملية بحاجة إلى التوسع أو الترقية، فيجب إضافة المزيد من أجهزة PLC وقواعد البيانات، كما يلزم إجراء صيانة منفصلة. هذه عملية تستغرق وقتًا طويلاً وشاقة وعرضة للأخطاء. أنظمة DCS أسهل في الترقية، مثل القدرة على إدارة ثقة المستخدم من مركز مركزي، مما يجعلها أسهل في الصيانة والصيانة.
متطلبات التكامل: بالنسبة للأجهزة المستقلة، تعد أنظمة PLC الخيار الأمثل. عندما يتم تكوين أنظمة PLC متعددة في مصنع، سيكون هناك متطلب للترابط. من الصعب عمومًا تحقيق ذلك لأنه يتطلب عادةً تعيين البيانات باستخدام بروتوكولات الاتصال. لا شك أن التكامل ليس مشكلة، ولكن عندما تكون هناك حاجة للتغييرات، تنشأ مشكلة المستخدم: بمجرد تغيير نظام PLC، فقد يتسبب ذلك في عدم تواصل جهازي PLC بشكل صحيح بسبب تأثير تعيين البيانات. بالنسبة لأنظمة DCS، ليست هناك حاجة للتعيين على الإطلاق، وتعد تغييرات التكوين مجرد عملية بسيطة؛ وحدة التحكم مدمجة في النظام.
التوفر العالي: بالنسبة للعمليات التي تتطلب توفرًا عاليًا، يمكن لأنظمة التحكم الموزع (DCS) توفير تكوينات زائدة عن الحاجة.
إن الكفاءة وسهولة تنفيذ التكرار أمران ضروريان للحفاظ على التكاليف ضمن الميزانية.
المتطلبات الوظيفية: تتطلب بعض الصناعات والمرافق قواعد بيانات تاريخية، وإدارة إنذار مبسطة، وغرفة تحكم مركزية بواجهة مستخدم عالمية. ويتطلب بعضها دمج أنظمة تنفيذ التصنيع (MES)، والتحكم المتقدم، وإدارة الأصول. تم تجهيز نظام التحكم الموزع بهذه التطبيقات (انظر الشكل 3)، مما يجعل من السهل إضافتها إلى تطبيقات هندسة الأتمتة دون الحاجة إلى إضافة خوادم مستقلة أو زيادة تكاليف التكامل. وفي هذا الصدد، تعد أنظمة التحكم الموزع أكثر اقتصادية ويمكنها تحسين الإنتاجية وتقليل المخاطر.
معدل العائد على الاستثمار في دورة حياة المنتج: يختلف الطلب على المرافق باختلاف الصناعة. بالنسبة لهندسة العمليات الصغيرة، لا توجد حاجة للتوسع أو التكامل مع مجالات العمليات الأخرى، لذا فإن أنظمة التحكم المنطقي القابل للبرمجة تحقق عائدًا جيدًا على الاستثمار. قد تكون تكاليف تركيب أنظمة التحكم الموزع عالية، ولكن من منظور دورة حياة المنتج الكاملة، فإن زيادة الإنتاج وفوائد السلامة التي تجلبها أنظمة التحكم الموزع ستعوض بعض التكاليف. يعد موازنة الطلب قصير الأجل مع الرؤية طويلة الأجل أمرًا بالغ الأهمية لضمان التشغيل وتحسين تشغيل المصنع وصيانته.