Tiempo de lectura: 5 minutos
Mi az a digitális vezérlőrendszer? Mi az elosztott vezérlőrendszer? Ezek egy és ugyanaz a dolog? Milyen típusú digitális vezérlőrendszerek léteznek? Ebben a cikkben ezekre a kérdésekre adunk választ, de ehhez először vissza kell mennünk az irányítási rendszerek kezdeteihez.
Mi az irányítási rendszer?
Kezdjük az irányítási rendszer definíciójával. A vezérlőrendszer olyan elemek összessége, amelyek lehetővé teszik, hogy egy másik rendszer vagy folyamat egy előre meghatározott módon viselkedjen. A történelem legkorábbi vezérlőrendszerei mechanikus vagy hidraulikus eszközök voltak, az első pneumatikus vezérlők az 1920-as években jelentek meg.
Az 1950-es évek végén megjelentek az analóg elektronikus vezérlők, amelyek a pneumatikus csöveket elektromos csatlakozásokkal váltották fel. A vezérlési műveletet elektromos alkatrészek, például ellenállások, kapacitások és tranzisztorok alkalmazásával valósították meg. A következő képeken példák láthatók ezekre a korai vezérlőrendszerekre.
Mi az a digitális vezérlőrendszer?
Amikor a számítógépek megjelentek a színen, hamar nyilvánvalóvá vált nyilvánvaló alkalmazhatóságuk a vezérlésben, és megjelentek a digitális vezérlőrendszerek. A digitális vezérlőrendszer olyan vezérlőrendszer, amely az érzékelőkből érkező jeleket számítógép segítségével dolgozza fel. Az analóg (értékben és időben folytonos) jelet mintavételezni kell, és adott időközönként diszkrét értékeket kell felvenni. Ezt a folyamatot jelek digitalizálásának nevezik.
Az ilyen, analóg-digitális átalakítást tartalmazó vezérlőrendszereket közvetlen digitális vezérlőrendszereknek is nevezik. A számítógép alkalmazása a folyamatok szabályozásában óriási technológiai áttörést jelentett, ami új szabályozási modellek bevezetéséhez vezetett az ipari környezetben, lehetővé téve például a navigáció fejlesztését az űrben.
Melyek a főbb digitális vezérlőrendszerek?
A különböző digitális vezérlőrendszerek az analóg vezérlések különböző típusaiból fejlődtek ki.
Az 1960-as évek végén például az ipar új technológiákat vizsgált, hogy hatékonyabb megoldást keressen az elektromos áramkörökön alapuló, általában a futószalagos gépek mindent vagy semmit vezérlésére használt, relékkel ellátott vezérlőrendszerek kiváltására. Ez vezetett az első PLC vagy programozható logikai vezérlőhöz.
A megosztott vezérlőrendszerek vagy DCS-ek később, az 1970-es évek végén jelentek meg a folyamatos folyamatok vezérlése területén, a petrolkémiai és a papíriparban, a villamosenergia-termelő erőművekben, a vízkezelő üzemekben, a gyógyszeriparban stb.
Az első számítógépek képességeinek kihasználása iránti igény miatt jöttek létre a vállalatok versenyképességének javítása érdekében, és kezdetben az analóg panelek kiváltására használták őket a távoli folyamatfelügyeleti feladatokban. Ennek eredményeként jelent meg a teljes folyamatok szintjén a digitális felügyeleti és vezérlőrendszerek koncepciója.
Az “elosztott” kifejezés arra utal, hogy a vezérlés különböző helyeken elosztott számítógépekben lehet, de olyan architektúrával, amely lehetővé teszi a köztük lévő kommunikációt és az információk megosztását és megjelenítését a vezérlőteremben.
Milyen hasonlóságok és különbségek vannak a PLC-k és az elosztott vezérlőrendszerek között?
Az eredetileg a PLC-k a berendezések minden vagy semmi vezérlésére (szelepek nyitása vagy zárása, motorok indítása vagy leállítása stb.) összpontosítottak egy helyi területen, míg a DCS-ek a digitalizált analóg jelszabályozási hurkok megvalósítására, későbbi fejlődésük azonban a kettő közeledését eredményezte. A DCS-ek gyártói fokozatosan beépítették a mindent vagy semmit műveletek elemeit, valójában a DCS-ek és a PLC-k egyazon vezérlési architektúrán belüli kombinálásával.
A PLC-ek gyártói a maguk részéről egyre fejlettebb analóg hurokszabályozási funkciókat építettek be berendezéseikbe, egyre nagyobb teljesítményszintet biztosítva számukra az egyszerű DCS-ekéhez hasonlóan, hozzájárulva ezzel a két rendszertípust elválasztó határok bizonyos zavarához.
A következő ábra egy digitális vezérlőrendszer, akár PLC, akár DCS elemeit mutatja be.
A különbségek tekintetében az egyik legfontosabb az, hogy a PLC-knek SCADA rendszerre van szükségük ahhoz, hogy képesek legyenek ellátni a kezelői interfész funkciót, ami egy DCS-be már integrálva van.
Ez a PLC + SCADA rendszereknek két adatbázist kell fenntartaniuk, míg a DCS-eknél egyetlen adatbázis van. Ezenkívül a DCS-ek általában fejlettebb tulajdonságokkal rendelkeznek, mint például az öndiagnosztika, az intelligens műszerkezelés, az adatbányászat és -elemzés, a riasztások kezelése stb.
A Tecnatomnál különböző gyártók DCS-ével és PLC-jével dolgozunk, mind az ügyfeleink folyamataiban történő konkrét megoldások megvalósítása, mind a szimulátorainkba történő integrálásuk érdekében (a folyamatot szimulátorainkkal helyettesítjük).
Ricardo Garcia
.