I. ÚVOD
V modernom riadiacom systéme priemyselnej automatizácie sú PLC (Programmable Logic Controller), DCS (Distributed Control System) a FCS (Fieldbus Control System) tri bežne používané riadiace schémy. Každý z nich má jedinečný pracovný princíp, funkčné charakteristiky a použiteľné scenáre, ktoré poskytujú diverzifikované riešenia pre priemyselnú automatizáciu. V tomto príspevku podrobne rozoberieme a porovnáme tieto tri riadiace systémy, aby čitatelia lepšie pochopili rozdiely a súvislosti medzi nimi.
Riadiaci systém II.PLC
Definícia a princíp fungovania
Riadiaci systém PLC je druh programového riadiaceho zariadenia, ktoré riadi stav vstupných/výstupných (I/O) signálov prostredníctvom pred-napísaných programov tak, aby sa realizovalo automatické riadenie, monitorovanie a prevádzka-zariadení na mieste. PLC sa skladá hlavne z CPU modulu, vstupného modulu, výstupného modulu a programovacieho zariadenia a jeho pracovný princíp zahŕňa tri fázy získavania vstupného signálu, vykonávania programu a výstupu ovládanie.
Funkčné charakteristiky
(1) Dobrý skutočný-čas:Riadiaci systém PLC má dobrý výkon v{0}}reálnom čase, ktorý dokáže rýchlo reagovať na zmeny v teréne a rýchlo realizovať prednastavenú stratégiu riadenia.
(2) Vysoká stabilita:Riadiaci algoritmus riadiaceho systému PLC je stabilný a nie je ovplyvnený vonkajším elektromagnetickým rušením, teplotnými zmenami, kolísaním napájania a inými faktormi, aby bola zaistená spoľahlivosť systému.
(3) Flexibilita:program riadiaceho systému PLC je možné kedykoľvek upraviť a aktualizovať a prispôsobiť sa rôznym podmienkam riadenia a požiadavkám na riadenie.
(4) jednoduché programovanie:Programovací jazyk riadiaceho systému PLC je jednoduchý a ľahko sa učí, návrh programu, modifikácia a ladenie sú pohodlné a rýchle.
(5) jednoduché rozšírenie:Hardvér a softvér riadiaceho systému PLC je možné flexibilne rozširovať podľa požiadaviek konfigurácie rôznych vstupných a výstupných modulov, komunikačných modulov a pod.
III. Riadiaci systém DCS
Definícia a princíp fungovania
Riadiaci systém DCS, tiež známy ako centralizovaný systém riadenia distribúcie, je mikroprocesor{0}}založený na decentralizovaných riadiacich funkciách, centralizovaný zobrazovací systém, ktorý zohľadňuje princípy návrhu autonómnej a komplexnej koordinácie novej generácie riadiaceho systému prístrojového vybavenia. Pozostáva hlavne z úrovne riadenia procesov a úrovne monitorovania procesov, pričom komunikačná sieť je prepojením viacúrovňového počítačového systému, integrovaného počítača (Computer), komunikácie (Communication), zobrazovania (CRT) a riadenia (Control) a ďalšej technológie 4C.
Vlastnosti
(1) Vysoká spoľahlivosť:Štruktúra systému DCS pomocou redundantného dizajnu, zlyhanie počítača jedného zariadenia nepovedie k poruche celého systému.
(2) Otvorenosť:použitie systematickej, modulárnej, štandardizovanej otvorenej platformy, všetky vzájomne prepojené počítačové systémy možno dosiahnuť prostredníctvom Ethernetu a iných komunikačných prostriedkov centralizovaného prepojenia a prístupu k prepojeniu.
(3) Flexibilná konfigurácia:Systém DCS môže pridávať alebo zmenšovať systémové moduly podľa skutočnej potreby, aby sa realizovala flexibilná konfigurácia.
(4) Modulárny dizajn:Všetky základné zariadenia majú modulárny dizajn, vrátane procesora, napájacieho zdroja, I/O modulu, komunikačného modulu a AI/AO modulu atď., čo zlepšuje rozšíriteľnosť a udržiavateľnosť systému.
IV. Kontrolný systém FCS
Definícia a princíp fungovania
Riadiaci systém FCS je skratka riadiaceho systému poľnej zbernice, čo je riadiaci systém novej generácie vyvinutý z DCS a PLC. Využíva technológiu poľnej zbernice na pripojenie inteligentných poľných zariadení a automatizačného systému do plne decentralizovanej, obojsmernej prenosovej, viac-pobočkovej komunikačnej siete.
Vlastnosti
(1) Poľná komunikačná sieť:FCS využíva technológiu poľnej zbernice na realizáciu digitálnej komunikácie medzi inteligentnými poľnými zariadeniami a automatizačnými systémami.
(2)Vzájomné prepojenie a interoperabilita zariadení:FCS podporuje prepojenie a interoperabilitu medzi zariadeniami vyrábanými rôznymi výrobcami, čo znižuje náklady na integráciu systému.
(3) Decentralizované funkčné bloky:FCS decentralizuje riadiace funkcie na jednotlivé prevádzkové zariadenia, čím zlepšuje spoľahlivosť a flexibilitu systému.
(4) Napájanie komunikačnej linky:FCS podporuje napájanie zariadení v teréne prostredníctvom komunikačných liniek, čo zjednodušuje zapojenie systému.
V. Porovnanie riadiacich systémov PLC, DCS a FCS
Štruktúra
PLC sa skladá hlavne z CPU modulov, vstupných modulov, výstupných modulov a programovacích zariadení; DCS je viac{0}}úrovňový počítačový systém pozostávajúci z úrovne riadenia procesu a úrovne monitorovania procesov s komunikačnou sieťou ako prepojením; FCS je vyvinutý z DCS a PLC, použitie technológie fieldbus na dosiahnutie prepojených inteligentných poľných zariadení a automatizačných systémov.
Funkčné charakteristiky
PLC sa vyznačuje dobrým{0}}časom v reálnom čase, vysokou stabilitou, flexibilitou, jednoduchým programovaním a jednoduchým rozširovaním. DCS sa vyznačuje vysokou spoľahlivosťou, otvorenosťou, flexibilnou konfiguráciou a modulárnym dizajnom; FCS má vlastnosti-komunikačnej siete na mieste, prepojenie zariadení a interoperabilitu, decentralizované funkčné bloky a napájanie komunikačnej linky.
Použiteľné scenáre
PLC je vhodné pre malé automatizované výrobné linky a riadenie zariadení; DCS je vhodný pre-rozsiahlu kontrolu a riadenie priemyselných procesov, ako je chemický priemysel, elektroenergetika, metalurgia a ďalšie oblasti; FCS je vhodnejší pre potrebu realizácie prepojenia terénnych zariadení a interoperability komplexných systémov priemyselnej automatizácie.
VI. Zhrnutie
Riadiace systémy PLC, DCS a FCS majú svoje vlastné charakteristiky a zohrávajú dôležitú úlohu v oblasti priemyselnej automatizácie. Porovnaním ich konštrukčného zloženia, funkčných charakteristík a použiteľných scenárov vieme vybrať najvhodnejší riadiaci program podľa skutočných potrieb. S neustálym rozvojom priemyselnej automatizácie budú tieto tri riadiace systémy naďalej zohrávať dôležitú úlohu a budú sa naďalej inovovať a zlepšovať.