Tiempo de lectura: 5 minutos
Ce este un sistem de control digital? Ce este un sistem de control distribuit? Sunt unul și același lucru? Ce tipuri de sisteme de control digital există? În acest articol vom răspunde la aceste întrebări, dar pentru a face acest lucru va trebui mai întâi să ne întoarcem la începuturile sistemelor de control.
Ce este un sistem de control?
Să începem cu o definiție a unui sistem de control. Un sistem de control este un set de elemente care permite unui alt sistem sau proces să se comporte într-un mod stabilit anterior. Primele sisteme de control din istorie au fost dispozitive mecanice sau hidraulice, primele controlere pneumatice apărând în anii 1920.
Controlerele electronice analogice au apărut la sfârșitul anilor 1950, înlocuind tuburile pneumatice cu conexiuni electrice. Acțiunea de control a fost implementată prin utilizarea componentelor electrice, cum ar fi rezistențe, capacități și tranzistori. Exemple ale acestor sisteme de control timpurii sunt prezentate în următoarele fotografii.
Ce este un sistem de control digital?
Când calculatoarele au intrat în scenă, aplicabilitatea lor evidentă la control a devenit curând evidentă și au început să apară sisteme de control digital. Un sistem de control digital este un sistem de control care procesează semnalele provenite de la senzori prin intermediul unui calculator. Semnalul analogic (continuu în valoare și timp) trebuie să fie eșantionat și să ia valori discrete la intervale de timp date. Acest proces este cunoscut sub numele de digitalizare a semnalului.
Aceste sisteme de control, care includ conversia analog-digitală, sunt cunoscute și sub numele de sisteme de control digital direct. Aplicarea calculatorului la controlul proceselor a marcat un progres tehnologic enorm, care a dus la implementarea unor noi modele de control în mediul industrial, făcând posibilă, de exemplu, dezvoltarea navigației în spațiu.
Care sunt principalele sisteme de control digital?
Există diferite sisteme de control digital care au evoluat de la diferite tipuri de comenzi analogice.
De exemplu, la sfârșitul anilor 1960, industria a investigat noi tehnologii în căutarea unei soluții mai eficiente pentru a înlocui sistemele de control bazate pe circuite electrice cu relee, utilizate în mod normal pentru controlul de tip „totul sau nimic” al mașinilor de pe liniile de asamblare. Acest lucru a dus la apariția primului PLC sau controler logic programabil.
Sistemele de control distribuit sau DCS au apărut mai târziu, la sfârșitul anilor 1970, în domeniul controlului proceselor continue, în industria petrochimică și a hârtiei, în stațiile de generare a energiei electrice, în stațiile de tratare a apei, în industria farmaceutică etc.
Acestea au apărut odată cu necesitatea de a profita de capacitățile primelor computere pentru a îmbunătăți competitivitatea companiilor și au fost folosite inițial pentru a înlocui panourile analogice în sarcinile de supraveghere a proceselor la distanță. Ca urmare, conceptul de sisteme digitale de monitorizare și control la nivel de procese complete și-a făcut apariția.
Termenul „distribuit” indică faptul că controlul ar putea să se afle în diferite calculatoare distribuite în locații diferite, dar cu o arhitectură care să permită comunicarea între ele și partajarea și afișarea informațiilor în sala de control.
Care sunt asemănările și diferențele dintre PLC-uri și sistemele de control distribuit?
Deși inițial PLC-urile se concentrau pe controlul de tip „totul sau nimic” al unor echipamente (deschiderea sau închiderea supapelor, pornirea sau oprirea motoarelor etc.), într-o zonă locală, iar DCS-urile pe implementarea buclelor de reglare a semnalelor analogice digitalizate, evoluția lor ulterioară le-a făcut să converge. Producătorii de DCS-uri au încorporat progresiv elemente pentru acțiuni de tip „totul sau nimic”, de fapt prin combinarea DCS-urilor și PLC-urilor în cadrul aceleiași arhitecturi de control.
La rândul lor, producătorii de PLC-uri au încorporat în echipamentele lor funcții mai avansate de control al buclelor analogice, asigurându-le niveluri de performanță din ce în ce mai mari, comparabile cu cele ale DCS-urilor simple, contribuind astfel la o anumită confuzie în ceea ce privește limitele care separă cele două tipuri de sisteme.
În figura de mai jos sunt prezentate elementele unui sistem de control digital, fie că este vorba de un PLC sau de un DCS.
În ceea ce privește diferențele, una dintre cele mai importante este că PLC-urile au nevoie de un sistem SCADA pentru a putea îndeplini funcția de interfață cu operatorul, care este deja integrată într-un DCS.
Acest lucru necesită ca sistemele PLC + SCADA să mențină două baze de date, în timp ce în cazul DCS-urilor există o singură bază de date. În plus, DCS-urile încorporează de obicei caracteristici mai avansate, cum ar fi autodiagnoza, gestionarea inteligentă a instrumentelor, extragerea și analiza datelor, administrarea alarmelor etc.
La Tecnatom lucrăm cu DCS-uri și PLC-uri de la diferiți producători, atât pentru implementarea de soluții specifice în procesele clienților noștri, cât și pentru integrarea acestora în simulatoarele noastre (înlocuim procesul cu simulatoarele noastre).
Ricardo Garcia