在過(guò)程自動(dòng)化控制發(fā)展初期,工廠經(jīng)理有兩個(gè)基本選擇:集散控制系統(tǒng)(DCSs)或者可編程邏輯控制器(PLCs)。盡管功能相似,兩者卻有很大的不同,各有其優(yōu)缺點(diǎn)。最后,不管選擇哪一個(gè),您總是要付出一定的代價(jià)。

集散控制系統(tǒng)

集散控制系統(tǒng)是一個(gè)對(duì)過(guò)程系統(tǒng)各方面進(jìn)行控制的精細(xì)絮眨、單一的微處理器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

通常這些系統(tǒng)非常復(fù)雜和昂貴,并且使用專有的硬件和軟件,包括控制語(yǔ)言,因此,只有其制造商才能為其提供售后服務(wù)和技術(shù)支持麸颜。一旦系統(tǒng)安裝使用,很難適應(yīng)隨時(shí)間而產(chǎn)生的工藝要求的變化讳董。但是它們能夠處理最大、最復(fù)雜的過(guò)程處理,使得它們被主要用于連續(xù)的過(guò)程工業(yè),例如能源電力束澄、石油和天然氣、水和污水處理以及紙漿和造紙等連續(xù)過(guò)程工業(yè)尖洞。

可編程邏輯控制器

可編程邏輯控制器(或稱為PLCs)是一種小型但運(yùn)行速度很快的計(jì)算機(jī),用于控制諸如過(guò)程系統(tǒng)中的設(shè)備等單個(gè)或多個(gè)實(shí)際應(yīng)用的工藝流程妇张。其取代了過(guò)去每次更改工藝流程或產(chǎn)品后必須手動(dòng)重新布線的硬接線繼電器,克服了以往繼電器耗費(fèi)高且效率低的缺陷搅厕。使用PLC后,您僅需對(duì)其重新編程即可完成整個(gè)操作。實(shí)際上早期的PLC使用的是能反映繼電器電路圖的梯形邏輯(Ladderlogic)語(yǔ)言,因此傳統(tǒng)的工程師能夠很容易地讀懂他們氏仗。

DCS系統(tǒng)是刻板的,PLC系統(tǒng)卻很靈活吉捶。DCS系統(tǒng)是大型、自封閉的系統(tǒng),而PLC系統(tǒng)則是模塊化皆尔、可伸縮的系統(tǒng),從而能夠?yàn)橹行⌒偷倪^(guò)程處理尤其是諸如食品飲料呐舔、人員安全以及生命科學(xué)等批量和離散生產(chǎn)部門的工藝系統(tǒng)提供上佳的解決方案。因?yàn)椴捎媚K化組件,所以PLC系統(tǒng)通常較便宜,至少在工程初期如此慷蠕。但是,當(dāng)工程師把所有組件構(gòu)造成系統(tǒng)后,其價(jià)位可能與DCS相差無(wú)幾甚至有時(shí)超過(guò)DCS珊拼。

混合型控制系統(tǒng)的構(gòu)想

在過(guò)去十年中,歷史悠久的DCS和PLC公司都轉(zhuǎn)向共同稱之為“混合型控制系統(tǒng)”的領(lǐng)域,在此領(lǐng)域他們可以嘗試把DCS系統(tǒng)的強(qiáng)大功能、復(fù)雜性和PLC系統(tǒng)的靈活流炕、開放性以及低價(jià)位結(jié)合起來(lái)澎现。為此,DCS公司已經(jīng)減少其系統(tǒng)所占用的空間,而PLC公司則已開始集成其組件以制造更完善的系統(tǒng)。 但是盡管許多嘗試已獲得商業(yè)上的成功,這些“混合型系統(tǒng)”卻永遠(yuǎn)不能完全達(dá)到混合控制系統(tǒng)的最初構(gòu)想每辟。例如,DCS混合控制系統(tǒng)就無(wú)法制造足夠模塊化的系統(tǒng)以供OEMs和最終客戶使用,也不能提供足夠的可伸縮性和靈活性來(lái)處理大小不同的應(yīng)用規(guī)模剑辫。此外,高速順序控制或離散量處理的速度(有時(shí)以幾十毫秒計(jì))對(duì)于DCS混合控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是太快而難于調(diào)節(jié),從而使得包裝、金屬鍛壓或簡(jiǎn)單的馬達(dá)控制很難實(shí)現(xiàn)甚至無(wú)法控制渠欺。因此,存在批量妹蔽、連續(xù)及離散環(huán)境的混合工業(yè)或者要求高速順控的大型連續(xù)加工工廠仍需要另一個(gè)控制系統(tǒng)用于其離散領(lǐng)域,從而產(chǎn)生了許多額外開銷、集成問(wèn)題酥丛、培訓(xùn)和維修費(fèi)用增加等問(wèn)題绎疟。而許多嘗試開發(fā)混合控制系統(tǒng)的歷史悠久的PLC系統(tǒng)無(wú)法提供真正的系統(tǒng)性能,缺少系統(tǒng)服務(wù),例如不能統(tǒng)一定義變量和系統(tǒng)報(bào)警/事件管理等。

不論是來(lái)自傳統(tǒng)的DCS技術(shù)還是PLC技術(shù),大多數(shù)此類系統(tǒng)不能與信息層緊密集成為一體鳖弱。不能避免因采用多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)導(dǎo)致的成本增加,而將信息層和控制層的緊密結(jié)合可以有效地控制和優(yōu)化產(chǎn)品并提高了運(yùn)營(yíng)績(jī)效园赴。將可視性引入工藝流程操作不僅經(jīng)濟(jì)而且更加簡(jiǎn)單。

采用混合控制系統(tǒng)的構(gòu)想,可以緊密地把信息層和控制層結(jié)合

現(xiàn)在,GEFanuc推出的ProficyProcessSystems,一個(gè)采用混合控制系統(tǒng)構(gòu)想的系統(tǒng),是一個(gè)既擁有集散控制系統(tǒng)的強(qiáng)大動(dòng)力和高效能又具有可編程邏輯控制器的靈活性益丘、開放性和價(jià)格優(yōu)勢(shì)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)宴凌。通過(guò)將Proficy軟件固有的分層結(jié)構(gòu)置入過(guò)程控制系統(tǒng),使得產(chǎn)品的優(yōu)化,分析及生產(chǎn)管理的層次更加簡(jiǎn)單清晰。

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