I. ВСТУП
У сучасній промисловій автоматизованій системі керування, PLC (програмований логічний контролер), DCS (розподілена система керування) і FCS (система керування Fieldbus) є трьома часто використовуваними схемами керування. Кожен з них має унікальний принцип роботи, функціональні характеристики та застосовні сценарії, забезпечуючи різноманітні рішення для промислової автоматизації. У цій статті ми детально проаналізуємо та порівняємо ці три системи керування, щоб читачі могли краще зрозуміти відмінності та зв’язки між ними.
II. Система керування PLC
Визначення та принцип роботи
Система керування ПЛК – це різновид обладнання програмного керування, яке контролює стан сигналів введення/виведення (I/O) за допомогою заздалегідь-написаних програм, щоб реалізувати автоматичний контроль, моніторинг і роботу-обладнання на місці. ПЛК в основному складається з модуля ЦП, модуля введення, модуля виводу та пристрою програмування, і його принцип роботи включає три фази отримання вхідного сигналу, виконання програми та виведення КОНТРОЛЬ.
Функціональні характеристики
(1) Хороший-режим часу:Система керування PLC має хорошу-продуктивність у реальному часі, яка може швидко реагувати на зміни в польовому середовищі та швидко реалізовувати попередньо встановлену стратегію керування.
(2) Висока стабільність:Алгоритм керування системою керування ПЛК є стабільним і на нього не впливають зовнішні електромагнітні перешкоди, зміни температури, коливання джерела живлення та інші фактори для забезпечення надійності системи.
(3) Гнучкість:програму системи керування ПЛК можна модифікувати та оновлювати в будь-який час і адаптувати до різних умов керування та вимог до керування.
(4) легко програмувати:Мова програмування системи керування ПЛК є простою та легкою для вивчення, розробка програм, модифікація та налагодження є зручними та швидкими.
(5) легко розширити:Апаратне та програмне забезпечення системи керування ПЛК можна гнучко розширювати відповідно до вимог конфігурації різних модулів введення та виведення, модулів зв’язку тощо.
III. Система управління DCS
Визначення та принцип роботи
Система керування DCS, також відома як централізована система керування розподілом, — це -на основі мікропроцесора децентралізовані функції керування, централізоване керування відображенням, враховуючи принципи автономної та комплексної координації системи керування приладами нового покоління. В основному він складається з рівня керування процесом і рівня моніторингу процесу, з комунікаційною мережею як ланкою багато-комп’ютерної системи, інтегрованого комп’ютера (комп’ютер), зв’язку (зв’язок), дисплея (CRT) і керування (контроль) та іншої технології 4C.
Особливості
(1) Висока надійність:Структура системи DCS із використанням резервної конструкції, збій комп’ютера одного пристрою не призведе до розладу всієї системи.
(2) Відкритість:використання систематичної, модульної, стандартизованої відкритої платформи, всі взаємопов’язані комп’ютерні системи можуть бути досягнуті через Ethernet та інші комунікаційні засоби централізованого взаємозв’язку та доступу до взаємозв’язку.
(3) Гнучка конфігурація:Система DCS може додавати або зменшувати системні модулі відповідно до фактичного попиту для реалізації гнучкої конфігурації.
(4) Модульний дизайн:Все основне обладнання має модульну конструкцію, включаючи процесор, джерело живлення, модуль вводу/виводу, модуль зв’язку та модуль AI/AO тощо, що покращує можливості розширення та обслуговування системи.
IV. Система управління FCS
Визначення та принцип роботи
Система керування FCS — це абревіатура від системи керування польовою шиною, яка є системою керування нового покоління, розробленою на основі DCS та PLC. Він застосовує технологію польової шини для з’єднання інтелектуальних польових пристроїв і систем автоматизації в повністю децентралізовану мережу зв’язку з багато-розгалуженою структурою двонаправленої передачі.
Особливості
(1) Польова мережа зв'язку:FCS використовує технологію польової шини для реалізації цифрового зв’язку між інтелектуальними польовими пристроями та системами автоматизації.
(2) Взаємозв’язок і взаємодія пристроїв:FCS підтримує взаємозв'язок і взаємодію між пристроями, виготовленими різними виробниками, що знижує витрати на системну інтеграцію.
(3) Децентралізовані функціональні блоки:FCS децентралізує функції керування для окремих польових пристроїв, підвищуючи надійність і гнучкість системи.
(4) Джерело живлення лінії зв'язку:FCS підтримує живлення польових пристроїв через лінії зв'язку, спрощуючи підключення системи.
V. Порівняння систем управління PLC, DCS і FCS
Структура
ПЛК в основному складається з модулів ЦП, модулів введення, модулів виводу та пристроїв програмування; DCS — це багаторівнева комп’ютерна система, що складається з рівня керування процесом і рівня моніторингу процесу з мережею зв’язку як ланкою; FCS розроблено на основі DCS і PLC, використання технології польової шини для досягнення підключених інтелектуальних польових пристроїв і систем автоматизації.
Функціональні характеристики
ПЛК має такі характеристики: хороший-реальний час, висока стабільність, гнучкість, легке програмування та легке розширення; DCS має характеристики високої надійності, відкритості, гнучкої конфігурації та модульної конструкції; FCS має характеристики -мережі зв’язку на місці, взаємозв’язку та сумісності обладнання, децентралізованих функціональних блоків і живлення лінії зв’язку.
Застосовні сценарії
PLC підходить для невеликих автоматизованих виробничих ліній і управління обладнанням; DCS підходить для-контролю й керування великими промисловими процесами, як-от хімічна промисловість, електроенергетика, металургія та інші галузі; FCS більше підходить для необхідності реалізації взаємозв’язку польових пристроїв і сумісності складних систем промислової автоматизації.
VI. Резюме
Системи керування PLC, DCS і FCS мають свої особливості та відіграють важливу роль у сфері промислової автоматизації. Порівнюючи їх структурний склад, функціональні характеристики та застосовні сценарії, ми можемо вибрати найбільш підходящу програму керування відповідно до реальних потреб. З постійним розвитком промислової автоматизації ці три системи керування продовжуватимуть відігравати важливу роль і продовжуватимуть інновації та вдосконалення.