تفاوت Plc و dcs

در این مطلب قصد داریم به تفاوت Plc و dcs بپردازیم. برای درک کامل تفاوت بین این دو سیستم، باید به تاریخچه کنترلرهای منطقی قابل برنامه ریزی (Programmable Logic Controllers : PLC) و سیستم های کنترل توزیع شده (Distributed Control Systems: DCS) نگاهی بیاندازیم و اجزای داخلی آن ها را تجزیه کنیم.

تفاوت Plc و dcs چیست؟

تفاوت اصلی بین PLC و DCS در این بوده که یک PLC ماشین های جداگانه را کنترل می کند در حالی که یک DCS چندین ماشین را در یک کارخانه یا صنعت کنترل می کند. با این حال، این فقط یک توضیح اساسی می باشد. بیایید کمی عمیق تر شویم و تفاوت های مهمی را که کمتر شناخته شده اند را بررسی کنیم. تفاوت Plc و dcs

تاریخچه PLC

PLC ها برای جایگزینی نسخه قدیمی یک سیستم کنترلی اختراع شدند که برای عملکرد به رله ها و کنتاکتورها متکی بودند. DCS یا سیستم های کنترل توزیع شده برای پاسخگویی به نیازهای اضافی در صنعت اتوماسیون اختراع شدند. آن ها برای جایگزینی PLC ها معرفی نشدند، بلکه با آن ها همزیستی دارند و عملکرد یک کارخانه را افزایش می دهند.

نیاز به PLCها به خاطر عدم انعطاف پذیری و صرف زمان زیاد برای تعمیر و نگهداری سیستم های قدیمی بوجود آمد. عیب یابی سیستم های قدیمی به خاطر اتصالات زیاد، سیم ها و مسیرهای نامشخص دشوار بود. سیستم های کنترل هنوز با استفاده از کنترل های رله کار می کردند، به این معنی که همه اتاق ها دارای دیوارهای پوشیده از رله، بلوک های ترمینال و سیم بودند.

مردم به مدل بسیار کارآمدتری نیاز داشتند. آن ها به چیزی نیاز داشتند که بتواند زمان از کار افتادن دستگاه را کاهش دهد، در یک محیط صنعتی که روغنی و کثیف بود، , و همینطور سر و صدای زیادی داشت، کار کند و همینطور امکان گسترش مدولار را فراهم آورد.

در سال 1971، آلن برادلی طرح جدیدی به نام Bulletin 1774 PLC ایجاد کرد. در حالی که شرکت های دیگر در حال طراحی نمونه های اولیه بودند، آلن بردلی به خاطر نوآوری خود با PLC مترادف شد. با این حال، ریچارد مورلی، که با Modicon کار می کرد، به صورت کل به عنوان پدر PLC شناخته می شود. او با طراحی کنترل کننده اصلی قابل برنامه ریزی با ladder. logic، و ایجاد برنامه نویسی ladder. logic، اعتبار دارد.

نحوه تکامل DCS تفاوت Plc و dcs

کنترل فرآیند، هنوز در اوایل دهه 1960 در حال گسترش بود. بزرگترین تغییر زمانی رخ داد که شرکت Imperial Chemical Industries سیستم کنترل آنالوگ خود را با کامپیوتر جایگزین کرد. این بدان معناست که یک کامپیوتر در واقع می تواند وظایف کنترلی را انجام دهد، به جای اینکه یک سیستم آنالوگ بر وظایف نظارت کند.

این مفهوم به عنوان کنترل دیجیتال مستقیم (Direct Digital Control: DDC) شناخته شد و ثابت کرد که مقرون به صرفه تر و همینطور کارآمدتر می باشد. زبان های DDC در جاهای زیادی پدیدار شدند. به خاطر سادگی، استفاده از آن در کارهای اتوماسیون ساختمان همانند گرمایش و تهویه معروف شد. حتی هم اکنون هم سیستم های DCS ریشه در زبان های اولیه DDC دارند.

تا دهه 1980، پیشرفت های فناوری عمدتاً روی جایگزینی سیستم های کنترل آنالوگ با رایانه متمرکز بود. در حالی که این خود انقلابی بود، گام بعدی ایجاد یک سیستم متمرکز بود که در آن همه چیز قابل کنترل باشد. Midac یکی از اولین شرکت هایی بود که به این مهم دست یافت و یک سیستم اتوماسیون ساختمانی پیشرفته برای دانشگاه ملبورن ایجاد کرد. تفاوت Plc و dcs

این سیستم دارای سیستمی با ریزپردازنده هایی بود که وظایف و حافظه را به اشتراک می گذاشتند. با این حال، در دهه 90 با تسلط مایکروسافت، شرکت های DCS یاد گرفتند که بیشتر نرم افزار محور شوند و درک کردند که ادامه تولید بعضی از سخت افزارها دیگر قابل دوام نیست – و این امر هنوز ادامه دارد.

تفاوت های اصلی بین PLC و DCS

PLC ها انعطاف پذیرتر می باشند و قادر هستند مطابق با یک نیاز خاص سفارشی شوند، جایی که DCS معمولاً نمی تواند. PLC ها تمایل دارند از زبان های سطح پایین تر بهره مند شوند. آن ها ساده می باشند اما عملکردهای کمتری را ارائه می دهند. این شامل ladder logic, function block diagram و زبان متن ساختاریافته می باشد.

PLC ها سیستم عامل نسبتا ساده ای دارند. آن ها قادر هستند وظایف را نسبتاً سریع انجام دهند زیرا هیچ برنامه دیگری در پس زمینه وجود ندارد که به آن توجه شود. PLCها همینطور سریعتر می باشند زیرا به دستگاهی که قرار است کنترل کنند، همانند موتورها و پمپ ها، نزدیک می باشند. PLC ها برای کنترل یک ماشین کار می کنند. می تواند توجه خود را روی یک کار متمرکز کند و فرآیندهای ماشینی را عملیاتی کند. این بسیار متفاوت از یک DCS بوده که چندین ماشین را همزمان در یک محیط بزرگ کنترل می کند. تفاوت Plc و dcs

کدهای تولید شده در مقایسه با کدهایی که زبان های DCS ایجاد می کنند بسیار کوچک تر می باشند. DCS از زبان های برنامه نویسی سطح بالا همانند CFC یا “کردار عملکرد مداوم” (continuous functioning chart)برای صدور برنامه نویسی و نظارت خود استفاده می کند. این بسیار متفاوت از PLC بوده که از زبان سطح پایین تر استفاده می کند. تفاوت Plc و dcs

DCS همینطور دارای سیستم مانیتورینگ متفاوتی نسبت به PLC می باشد. DCS دارای یک بسته نرم افزاری یکپارچه بوده که در آن مجموعه ای قوی از امکانات نظارتی وجود دارد. توابع کنترل در محیط برنامه نویسی می باشند، به این معنی که گرافیک مربوطه به طور خودکار به صفحه HMI اضافه می شود. سیستم های مانیتورینگ به گونه ای عمل می کنند که باعث صرفه جویی در وقت می شود.

نقطه ضعف این موضوع این بوده که زبان های سطح بالا پس از کامپایل شدن، کدهای زیادی تولید می کنند که به CPU فشار وارد می کند. این باعث تاخیر در پاسخ به ورودی های مهم می شود. سیستم های مانیتورینگ PLC حتی بیشتر از DCS متفاوت می باشند زیرا هیچ رابطه ای بین برنامه نویسی و محیط های مانیتورینگ وجود ندارد. هر کدام برای ایجاد و توسعه به زمان خود نیاز دارند.

اساسی ترین تفاوت بین PLC و DCS این بوده که PLC ها برای جایگزینی کنترل های مبتنی بر رله و تجهیزات آنالوگ و کنترل یک ماشین طراحی شده اند. از سوی دیگر، DCS برای کنترل کل کارخانه ها، ساختمان ها یا فرآیندهایی که گسترده و به هم مرتبط می باشند مورد استفاده قرار می گیرد. در حالی که تفاوت اصلی بین DCS و PLC در نحوه استفاده از آن ها است، تفاوت های کمتر آشکار دیگری وجود دارد که اگر به این دنیا علاقه دارید باید از آن ها آگاه باشید. تفاوت Plc و dcs

مقایسه PLC و DCS در 6 قابلیت

PLC (Programmable Logic Controller) و DCS (Distributed Control System) هر دو سیستم های کنترل صنعتی می باشند، اما دارای تفاوت های اساسی می باشند. در ادامه تفاوت های اصلی بین PLC و DCS را توضیح می دهم. تفاوت Plc و dcs

سطح پردازش و کنترل

PLC به طور عمده برای کنترل سطوح پایینتر واحدهای محلی مورد استفاده قرار می گیرند، همانند کنترل ورودی. خروجی دستگاه ها، اجرای عملیات ساده و منطقی همانند منطق بولین، تایمرها و کانترها. PLC به صورت سریع و با زمان پاسخ کوتاه عمل کرده و مناسب برای کنترل فرایندهای ساده و کوچک می باشد. تفاوت Plc و dcs

DCS برای کنترل فرایندهای صنعتی و پیچیده با سطوح پردازش بالاتر مورد استفاده قرار می گیرد. این سیستم ها قابلیت کنترل و مدیریت گسترده تری را در سراسر پروسه صنعتی فراهم می کنند.

DCS معمولاً دارای تعداد بیشتری واحد کنترل مرکزی و قابلیت های پیشرفته تری همانند کنترل توزیع شده، سیستم های تصمیم گیری مبتنی بر قوانین (Rule. based decision making) و کنترل خودکار بازلنگ یا آبشاری (Cascade control) می باشد. DCS برای صنایع بزرگی همانند صنایع نفت و گاز، پتروشیمی، نیروگاه ها و سیستم های تولید انبوه مورد استفاده قرار می گیرد.

معماری سیستم

PLC دارای معماری محلی (Local) می باشد. یعنی واحدهای PLC مستقل و متمرکز می باشند و به طور معمول در یک مکان مشخص نصب می شوند. هر واحد PLC به طور مستقل برنامه ریزی و کنترل می شود.

DCS دارای معماری توزیع شده (Distributed) می باشد. در یک سیستم DCS، عملکرد کنترل به طور گسترده در سراسر سیستم توزیع شده. واحدهای کنترل مرکزی (Central Control Units) و واحدهای میدانی (Field Units) به طور متمرکز و یا توزیع شده در سراسر پروسه نصب می شوند و با هم ارتباط برقرار می کنند. تفاوت Plc و dcs

انتقال داده و شبکه

ارتباط بین واحدهای PLC معمولاً از طریق شبکه های محلی (Local Area Network) محدود می باشد. اطلاعات و سیگنال ها بین واحدهای PLC به صورت مستقیم ارسال و دریافت می شوند.

در سیستم DCS، استفاده از شبکه های صنعتی (Industrial Networks) گسترده تر می باشد. این شبکه ها امکان انتقال داده بین واحدهای کنترل مرکزی و واحدهای میدانی را فراهم می کنند و امکاناتی همانند امنیت، قابلیت اطمینان و قابلیت گسترش را بهبود می بخشند. تفاوت Plc و dcs

قابلیت گسترش و انعطاف پذیری

PLCها به طور معمول برای کاربردهای کوچک تا متوسط مورد استفاده قرار می گیرند و به راحتی قابل گسترش و انعطاف پذیری می باشند. می توان واحدهای PLC جدید را به شبکه اضافه کرده و برنامه ریزی مجدد را انجام داد. تفاوت Plc و dcs

DCS بیشتر برای کاربردهای صنعتی بزرگ و پیچیده استفاده می شود. این سیستم ها معمولاً انعطاف پذیری بیشتری دارند و به راحتی قابل گسترش می باشند، به خصوص برای سیستم های پروسه ای پیچیده که نیاز به کنترل گسترده تر و توزیع شده دارند. تفاوت Plc و dcs

اهمیت زمان و قابلیت اطمینان تفاوت Plc و dcs

در کاربردهایی که زمان واکنش سریع و قابلیت اطمینان بالا مورد نیاز است، PLC معمولاً انتخاب مناسبی می باشد. زیرا زمان پاسخ واحدهای PLC به ورودی ها بسیار کوتاه می باشد.

DCS به خصوص در کاربردهایی که نیاز به کنترل گسترده تر و سیستم های پیچیده تر و توزیع شده تر مورد استفاده قرار می گیرد. در این کاربردها، قابلیت اطمینان بالا و زمان واکنش سریع هم بسیار مهم می باشند.

سیستم DCS قادر به پردازش و کنترل همزمان چندین واحد و دستگاه بوده و برای کنترل فرآیندهای پیچیده تر و مجتمع، همانند صنعت پتروشیمی، معدن، تولید برق و پالایشگاه ها مناسب می باشد. همینطور، سیستم DCS معمولاً قابلیت اطمینان بالا و قابلیت اتصال به شبکه های صنعتی مختلف را دارد که امکان انتقال داده و ارتباط بین واحدها و زیرسیستم ها را فراهم می کند.

برنامه ریزی و برنامه نویسی

برنامه ریزی PLC به وسیله زبان های برنامه نویسی خاصی همانند Ladder Logic، Function Block Diagram (FBD) و Structured Text (ST) صورت می گیرد. این زبان ها برای برنامه ریزی منطق کنترلی و تنظیم ورودی. خروجی مورد استفاده قرار می گیرند. تفاوت Plc و dcs

برنامه ریزی DCS عموماً با استفاده از نرم افزارهای تخصصی سیستم انجام می شود. این نرم افزارها امکان برنامه ریزی توابع کنترلی پیچیده، تنظیم پارامترها و تحلیل داده های سیستم را فراهم می کنند.

تفاوت Plc و dcs

جدول مقایسه تفاوت PLC و DCS

به نظر می رسد جدول برای مقایسه تفاوت ها بین PLC و DCS بسیار مناسب می باشد. در ادامه جدولی را برای شما آماده کرده ام.

تفاوت Plc و dcs

به پایان مقاله تفاوت Plc و dcs رسیدیم…

مطلب تفاوت Plc و dcs به پایان رسید و خوشحالیم بار دیگر توانستیم شما را همراهی کنیم. پیشنهاد می کنیم برای خرید انواع پی ال سی زیمنس و همینطور دیگر تجهیزات اتوماسیون صنعتی با رقابتی ترین قیمت ممکن همین حالا با ما در اتوماسیون توانا تماس بگیرید.