I. Uvod
U modernim sistemima industrijske automatizacije, Programabilni logički kontroler (PLC), Distributed Control System (DCS) i Fieldbus Control System (FCS) su tri uobičajena kontrolna rješenja. Svaki od njih ima jedinstvene principe rada, funkcionalne karakteristike i primjenjive scenarije, pružajući raznolika rješenja za industrijsku automatizaciju. Ovaj rad sprovodi detaljnu analizu i poređenje ova tri sistema kontrole kako bi pomogao čitaocima da steknu dublje razumevanje njihovih razlika i veza.
II. PLC kontrolni sistem
Definicija i princip rada
PLC upravljački sistem je programski{0}}upravljani uređaj koji reguliše stanja ulazno/izlaznih (I/O) signala putem unaprijed-napisanih programa, čime se ostvaruje automatska kontrola, nadzor i rad opreme na-opremama na licu mjesta. PLC se uglavnom sastoji od CPU modula, ulaznih modula, izlaznih modula i uređaja za programiranje, a njegov princip rada sastoji se od tri faze: akvizicija ulaznog signala, izvršavanje programa i kontrola izlaza.
Funkcionalne karakteristike
(1) Odlične performanse-u realnom vremenu: PLC kontrolni sistemi imaju visoke performanse-u realnom vremenu, omogućavajući brze odgovore na promjene u-okruženju na lokaciji i brzu implementaciju unaprijed postavljenih strategija upravljanja.
(2) Visoka stabilnost: Upravljački algoritmi PLC upravljačkih sistema su stabilni i na njih ne utiču vanjski faktori kao što su elektromagnetne smetnje, promjene temperature i fluktuacije napajanja, čime se osigurava pouzdanost sistema.
(3) Snažna fleksibilnost: Programi PLC upravljačkih sistema mogu se mijenjati i ažurirati u bilo koje vrijeme kako bi se prilagodili različitim upravljačkim uvjetima i zahtjevima.
(4) Lako programiranje: Programski jezici za PLC upravljačke sisteme su jednostavni i laki za učenje, omogućavajući brzo i praktično dizajniranje programa, modifikacije i otklanjanje grešaka.
(5) Laka proširivost: Hardver i softver PLC kontrolnih sistema podržavaju fleksibilno proširenje, a različiti I/O moduli, komunikacijski moduli i druge komponente mogu se konfigurirati prema potrebi.
III. DCS kontrolni sistem
Definicija i princip rada
Takođe poznat kao distribuirani kontrolni sistem, DCS kontrolni sistem je nova generacija sistema upravljanja instrumentima baziranog na mikroprocesorima, koji usvaja principe dizajna decentralizovanih kontrolnih funkcija, centralizovanog prikaza i rada, i kombinaciju decentralizovane autonomije i integrisane koordinacije. To je više-računarski sistem povezan komunikacionom mrežom, uglavnom sastavljen od nivoa kontrole procesa i nivoa praćenja procesa, i integriše četiri C tehnologije: računar, komunikaciju, CRT (katodnu cijev) ekran i kontrolu.
Karakteristike
(1) Visoka pouzdanost: DCS usvaja redundantni strukturalni dizajn, a kvar jednog računarskog uređaja neće uzrokovati poremećaj u cijelom sistemu.
(2) Otvorenost: Usvaja sistematsku, modularnu i standardizovanu otvorenu platformu, a svi međusobno povezani računarski sistemi mogu ostvariti centralizovano međusobno povezivanje i pristup putem komunikacionih sredstava kao što je Ethernet.
(3) Fleksibilna konfiguracija: DCS omogućava dodavanje ili smanjenje sistemskih modula prema stvarnim potrebama za postizanje fleksibilne konfiguracije.
(4) Modularni dizajn: Sva osnovna oprema, uključujući procesore, izvore napajanja, I/O module, komunikacione module i AI/AO module, usvaja modularni dizajn, koji poboljšava proširivost i mogućnost održavanja sistema.
IV. FCS kontrolni sistem
Definicija i princip rada
Fieldbus Control System (FCS) je nova generacija upravljačkog sistema koji je evoluirao iz DCS-a i PLC-a. On usvaja tehnologiju sabirnice polja za povezivanje inteligentne-opreme i sistema automatizacije na licu mjesta u potpuno decentraliziranu komunikacionu mrežu sa-smjernim prijenosom i više-strukturom ogranaka.
Karakteristike
(1) Komunikacijska mreža na-lokaciji: FCS usvaja tehnologiju fieldbus za realizaciju digitalne komunikacije između inteligentne{0}}opreme na lokaciji i sistema automatizacije.
(2) Međusobna povezanost i interoperabilnost uređaja: FCS podržava međusobnu povezanost i interoperabilnost opreme koju proizvode različiti proizvođači, smanjujući troškove sistemske integracije.
(3) Decentralizirani funkcionalni blokovi: FCS distribuira kontrolne funkcije na različitu-opremu na lokaciji, poboljšavajući pouzdanost i fleksibilnost sistema.
(4) Napajanje putem komunikacijskih linija: FCS podržava napajanje za-opremu na lokaciji putem komunikacijskih linija, pojednostavljujući sistemsko ožičenje.
V. Poređenje PLC, DCS i FCS upravljačkih sistema
Strukturni sastav
PLC se uglavnom sastoji od CPU modula, ulaznih modula, izlaznih modula i uređaja za programiranje; DCS je višeslojni računarski sistem{0}}povezan komunikacijskom mrežom, koji se sastoji od nivoa kontrole procesa i nivoa praćenja procesa; FCS, evoluirao iz DCS-a i PLC-a, usvaja tehnologiju sabirnice polja za povezivanje inteligentne-opreme i sistema automatizacije na licu mjesta.
Funkcionalne karakteristike
PLC ima odlične performanse-u realnom vremenu, visoku stabilnost, jaku fleksibilnost, lako programiranje i laku proširivost; DCS karakteriše visoka pouzdanost, otvorenost, fleksibilna konfiguracija i modularni dizajn; FCS ima karakteristike komunikacijske mreže-na licu mjesta, međusobnog povezivanja i interoperabilnosti uređaja, decentraliziranih funkcionalnih blokova i napajanja putem komunikacijskih linija.
Primjenjivi scenariji
PLC je pogodan za kontrolu malih-automatskih proizvodnih linija i opreme; DCS je primjenjiv na-kontrolu i upravljanje industrijskim procesima velikih razmjera, kao što su hemijska, elektroenergetska, metalurška i druga polja; FCS je pogodniji za složene sisteme industrijske automatizacije koji zahtijevaju međusobnu povezanost i interoperabilnost opreme na lokaciji.
VI. Zaključak
PLC, DCS i FCS upravljački sistemi svaki imaju svoje karakteristike i igraju važnu ulogu u oblasti industrijske automatizacije. Upoređujući njihov strukturni sastav, funkcionalne karakteristike i primjenjive scenarije, možemo odabrati najprikladnije upravljačko rješenje prema stvarnim potrebama. Uz kontinuirani razvoj industrijske automatizacije, ova tri kontrolna sistema će nastaviti da igraju važnu ulogu i stalno se inoviraju i poboljšavaju.