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        PLC和DCS之間的抉擇—如何選擇正確的控制系統?

        發布時間:2018-10-23人氣:193

        在可編程邏輯控制器(PLC)和分布式控制系統DCS)之間如何抉擇,要取決于具體的項目和工廠類型。因為應用場合不同,對控制系統的要求也各不相同。

        自動化項目要想成功,首先需要自動化工程師、設計工程師一起評估應用需求,然后選擇最有效的控制系統平臺。這些決定將會對工廠的經營業績帶來長遠的影響,在某些情況下,影響可長達25年甚至更多。大多數控制系統的決策,可歸結為選擇可編程邏輯控制器(PLC)或分布式控制系統(DCS)。有時,某種選擇非常適合于一個工廠,而在另外一種情況下,它可能就不適用了。在選擇控制系統時考慮的因素越多,就越有助于實現短期和長期目標。

        控制系統平臺,對自動化系統滿足優化生產、維持可用性和獲取數據等需求的方式,會有一定的影響。在選擇控制系統方面缺乏遠見,也可能會影響未來的擴展、流程優化、用戶滿意度和公司利潤。

        除了一些基本準則之外(比如如何控制過程),設計團隊還必須考慮安裝、可擴展性、維護、保養等方面的各種因素。

        目前,雖然對小設備來講,PLC系統可能是最劃算的,但DCS系統則提供了更具經濟性的可擴展能力,更可能獲得較高的初始投資回報。

        PLC是一種工業計算機,用于控制生產制造過程,如機器人、高速包裝、裝瓶和運動控制等。在過去20年里,PLC增添了更多的功能,為小型工廠和裝置創造了更多的效益。PLC通常是單機系統運行,但也可以與其它系統集成,經由通信來實現彼此之間的連接。由于每個PLC都有自己的數據庫,因此集成需要控制器之間某種程度的映射。這使PLC特別適用于那些對擴展沒有太大需求的小型應用程序。

        DCS系統則將控制器分散在自動化系統中,并提供通用的接口、先進的控制、系統級數據庫以及易于共享的信息。傳統上,DCS主要應用于過程工藝和比較大的工廠,在整個工廠的生命周期中,大型系統應用程序更容易維護。

        PLC和DCS系統一般分別適用于離散和過程生產制造。使用PLC系統的離散生產制造設施,一般由單獨的生產裝置組成,主要用于完成部件的組裝,例如打標簽、填充或研磨等。過程制造設施,通常使用自動化系統,以連續和批處理的方式按照配方而不是按件生產。大型連續加工設備,如煉油廠和化工廠,都使用DCS自動化系統?;旌蠎猛ǔM瑫r使用PLC系統和DCS系統。為某個應用選擇控制器,需要考慮過程的規模、可擴展性和未來的更新計劃、集成需求、功能、高可用性以及工廠設施整個生命周期的投資回報等等諸多因素。

        過程規模:需要多少輸入/輸出(I/O)點?小系統(<300個I/O點)可能預算較少,因此用PLC系統更適合。想要將DCS系統應用到較小的項目上,其實并不容易,相反,它在大工廠應用中更能發揮其功能。由于擁有全局數據庫,DCS系統更易于管理和升級,任何變更都是全局性的。

        升級計劃:規模較小的工業過程可以適用PLC系統,但如果該過程需要擴展或升級,則需要增加更多的PLC硬件和數據庫,并且需要進行單獨維護。這是一個耗時、費力的過程,而且容易出現錯誤。DCS系統更容易升級,比如可以從中央集線器對用戶受信進行管理,因此就更易于保養和維護。

        集成需求:對于單機裝置,PLC系統是理想選擇。當工廠配置多個PLC系統時,就會產生相互連接的要求。這一般很難實現,因為通常需要利用通信協議對數據進行映射。集成當然沒有問題,但當有變更需求時,那用戶的麻煩就來了:一旦某個PLC系統做了變更,就可能會導致兩個PLC不能正常通訊,這是因為數據映射受到影響的緣故。對DCS系統而言,則根本不需要映射,配置變更只是一個簡單的過程;控制器是系統自帶的。

        高可用性:對可用性要求較高的過程,DCS系統可以提供冗余配置。

        功能需求:某些行業和設施需要歷史數據庫、流線型的報警管理、以及配置通用用戶接口的中央控制室。有些則需要制造執行系統(MES)的集成、先進的控制和資產管理。DCS系統內置這些應用,使其很容易被添加到自動化工程應用中,而無需增加獨立的服務器,也不會增加集成成本。從這方面講,DCS系統經濟性更高,而且可以提高生產力,降低風險。

        生命周期投資回報率:設施的需求,因行業而異。對于規模較小的工藝工程,沒有擴展需求,也不需要與其它工藝過程區域集成,因此PLC系統具有較好的投資回報率。DCS系統可能具有較高的安裝成本,但從全生命周期來看,DCS系統所帶來的產量增加和安全效益,會抵消一部分成本。


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