Ці могуць прамысловыя ПК замяніць ПЛК?
2025-11-11
Што тычыцца функцый кіравання, камп'ютары звычайна могуць рабіць усё, што могуць рабіць ПЛК, а часам кампутары могуць рабіць гэта нават лепш. Прамысловыя ПК могуць часткова замяніць ПЛК у пэўных сцэнарыях прамысловага кіравання, але паміж імі існуюць значныя адрозненні з пункту гледжання функцыянальнага размяшчэння, надзейнасці і кошту, і выбар варта рабіць зыходзячы з канкрэтных патрэб.
Адрозненні ў функцыянальным пазіцыянаванні: ПЛК распрацаваны спецыяльна для прамысловага кіравання. Іх асноўныя функцыі - гэта лагічнае кіраванне (напрыклад, праграмаванне лесвічнай дыяграмы), адказ у рэжыме рэальнага часу і магчымасці абароны ад перашкод. Яны падыходзяць для выканання асноўных задач кіравання, такіх як пераключэнне колькасці, таймераў і лічыльнікаў.
Надзейнасць і экалагічнасць
У ПЛК выкарыстоўваюцца канструкцыі прамысловага класа (напрыклад, праца без вентылятара, шырокі дыяпазон тэмператур, пыле- і воданепранікальнасць), якія забяспечваюць стабільную працу ў цяжкіх умовах з моцнымі электрамагнітнымі перашкодамі і вібрацыяй, дасягаючы сярэдняга часу напрацоўкі на адмову (MTBF) больш за 20 000 гадзін.
Кошт і абслугоўванне
ПЛК маюць меншыя выдаткі, простыя ў абслугоўванні і маюць нізкую крывую навучання праграмаванню лесвічнай логікі, што робіць іх прыдатнымі для малых і сярэдніх праектаў кіравання.
Прамысловыя ПК больш дарагія і патрабуюць прафесійнага абслугоўвання, што робіць іх прыдатнымі для сцэнарыяў, якія патрабуюць складаных разлікаў або ўзаемадзеяння чалавека і машыны.
Ужыванне
ПЛК: выкарыстоўваецца ў прыкладаннях, якія патрабуюць высокай прадукцыйнасці і надзейнасці ў рэжыме рэальнага часу, такіх як кіраванне вытворчай лініяй, блакіроўка абсталявання і абарона бяспекі.
Прамысловы ПК: выкарыстоўваецца ў прыкладаннях, якія патрабуюць высокапрадукцыйных вылічэнняў, такіх як збор даных, візуальны кантроль і размеркаванае кіраванне; часта выкарыстоўваецца ў спалучэнні з PLC.
Тэхналагічныя тэндэнцыі: некаторыя высакакласныя прамысловыя ПК (напрыклад, сістэмы аўтаматызацыі на базе ПК) выкарыстоўваліся ў складаных праграмах кіравання, такіх як вытворчасць аўтамабіляў і разумныя фабрыкі, але для павышэння надзейнасці неабходныя модульная канструкцыя і рэзервовыя канфігурацыі.
Убудаваны прамысловы ПК без вентылятара B5300 выкарыстоўвае маламагутныя працэсары Intel® Celeron/Atom/Core, што забяспечвае стабільную працу.
Ён працуе 24/7, падтрымліваючы стабільную працу нават у нестабільных умовах, задавальняючы патрэбы рознага камерцыйнага, аўтаматызаванага і аўтаномнага абсталявання. У пэўных сітуацыях ён можа цалкам замяніць прамысловае абсталяванне кіравання на базе ПЛК.
Прамысловыя ПК і ПЛК маюць свае унікальныя перавагі і прымяненне ў прамысловай аўтаматызацыі. У далейшым яны могуць прадэманстраваць тэндэнцыю да збліжэння, але верагоднасць таго, што адна цалкам заменіць іншую, малая.
З моманту ўвядзення ў аўтаматызацыю ваеннай прамысловасці ў пачатку 1990-х гадоў прамысловыя ПК няўхільна пранікаюць у розныя сферы і атрымліваюць шырокае прымяненне. Гэта звязана з адкрытасцю ПК, іх багатым абсталяваннем, праграмным забеспячэннем і чалавечымі рэсурсамі, іх падтрымкай з боку шырокага кола інжынерна-тэхнічнага персаналу і іх знаёмствам з шырокай аўдыторыяй. Узровень прымянення прамысловых сістэм кіравання на базе ПК (уключаючы ўбудаваныя ПК) хутка расце. Асноўныя вытворцы праграмуемых лагічных кантролераў (PLC) і інтэгратары сістэм прамысловага кіравання таксама прынялі падыход да тэхналогіі прамысловага ПК, зрабіўшы тэхналогію прамысловага кіравання на базе ПК адной з асноўных тэхналогій у пачатку гэтага стагоддзя.
Нізкі кошт прамысловых ПК з'яўляецца яшчэ адным важным фактарам, які спрыяе іх патэнцыялу ў якасці асноўнага напрамку аўтаматызацыі прамысловага кіравання. У традыцыйных сістэмах аўтаматызацыі базавая аўтаматызацыя ў значнай ступені манапалізавана ПЛК і РСУ, у той час як аўтаматызацыя працэсаў і кіравання ў асноўным складаецца з розных высакаякасных тэхналагічных камп'ютараў або міні-кампутараў. Высокі кошт іх абсталявання, сістэмнага праграмнага забеспячэння і прыкладнога праграмнага забеспячэння адпужвае многія кампаніі. На ранніх і сярэдніх этапах развіцця прадпрыемства пераважнай з'яўляецца недарагая аўтаматызацыя прамысловага кіравання. Акрамя таго, паколькі прамысловыя кантралёры на базе ПК зарэкамендавалі сябе такімі ж надзейнымі, як і ПЛК, лёгка прымаюцца аператарамі і абслугоўваючым персаналам, простыя ва ўсталёўцы і выкарыстанні і прапануюць пашыраныя функцыі дыягностыкі, яны забяспечваюць сістэмных інтэгратараў больш гнуткімі магчымасцямі. Такім чынам, усё больш і больш вытворцаў пачынаюць выкарыстоўваць рашэнні для кіравання прамысловым ПК у некаторых вытворчых працэсах.
Чакаецца, што канкурэнцыя паміж прамысловымі ПК і ПЛК будзе ў асноўным засяроджана на прылажэннях высокага класа, дзе дадзеныя складаныя і інтэграцыя абсталявання высокая. Гледзячы на тэндэнцыі развіцця, будучыня сістэм кіравання, хутчэй за ўсё, будзе паміж прамысловымі ПК і ПЛК, і прыкметы гэтага збліжэння ўжо з'яўляюцца. На працягу доўгага часу тэхналогія палявой шыны, праграмуемыя лагічныя кантролеры (ПЛК) і прамысловыя ПК будуць дапаўняць і спрыяць адзін аднаму, але перавагі прамысловых ПК стануць больш прыкметнымі, а сфера іх прымянення будзе хутка пашырацца на ўсе вобласці прамысловага кіравання.
Інтэграваныя сістэмы кіравання і кантролю
З паглыбленнем пранікнення Інтэрнэт-тэхналогій у сферу прамысловага кантролю інтэграцыя сістэм кантролю і кіравання стала непазбежнай. Гэта робіць магчымым дасягненне даўно жаданых мэт інтэграванага кіравання і кантролю, інфарматызацыі прамысловых прадпрыемстваў і сеткавай аўтаматызацыі ў індустрыі прамысловай аўтаматызацыі. Інтэграванае кіраванне і кантроль дазваляе прадпрыемствам выбіраць найлепшыя рашэнні, сапраўды прыдатныя для новай эканамічнай эры, тым самым павышаючы эфектыўнасць вытворчасці і канкурэнтаздольнасць на рынку. Такім чынам, новы кірунак у развіцці тэхналогій прамысловага кіравання - гэта рэалізацыя адкрытых размеркаваных інтэлектуальных сістэм праз Ethernet і вэб-тэхналогіі, якія забяспечваюць модульныя, размеркаваныя і шматразовыя рашэнні прамысловага кіравання на аснове стандартаў пратаколу Ethernet і TCP/IP. Яе найбольш важным аспектам з'яўляецца распрацоўка сеткавага інжынернага прамысловага кантролю і праграмнага забеспячэння кіравання.
Пабудова інтэграванай сістэмы кіравання ўключае інтэграцыю некалькіх сістэм і тэхналогій. Што тычыцца інтэграцыі некалькіх сістэм, першы аспект - гэта інтэграцыя некалькіх сістэм у сетку палявога кіравання, якая ўключае тры мадэлі інтэграцыі. Першы - гэта інтэграцыя Fieldbus Control Systems (FCS) і Data Control Systems (DCS), дзе FCS рэалізуе асноўныя контуры вымярэння і кіравання, а DCS выступае ў якасці кіравання і каардынатара больш высокага ўзроўню для рэалізацыі складаных пашыраных функцый кіравання і аптымізацыі. Па-другое, гэта інтэграцыя сістэм кіравання Fieldbus (FCS), DCS і ПЛК, дзе ў сітуацыях са складанай лагічнай блакіроўкай ПЛК і FCS рэалізуюць асноўныя контуры вымярэння і кіравання, а DCS выступае ў якасці кіравання і каардынатара больш высокага ўзроўню для рэалізацыі складаных пашыраных функцый кіравання і аптымізацыі. Трэці - інтэграцыя некалькіх FCS, вырашаючы праблемы пераўтварэння паміж рознымі пратаколамі сувязі. Гэта прадугледжвае засяроджванне ўвагі на сумяшчальнасці розных прылад палявой шыны і распрацоўцы адзінай канфігурацыі, маніторынгу і праграмнага забеспячэння для дасягнення бесперашкоднай інтэграцыі без шкоды для функцыянальнасці і прадукцыйнасці кожнай незалежнай сістэмы. Па-другое, ёсць інтэграцыя сетак кіравання і кантролю. У будучым кіраванні прадпрыемствам вялікая колькасць даных будзе паходзіць з сеткі кіравання. Стварэнне карпаратыўных прыкладных праграмных сістэм, у тым ліку баз даных у рэжыме рэальнага часу, гістарычных баз даных, публікацыі даных, інтэлектуальнага аналізу даных, разлікаў мадэляў, мадэлявання працэсаў, распрацоўкі рэцэптаў, аптымізацыі працы, маніторынгу параметраў, аналізу адхіленняў і дыягностыкі няспраўнасцей, патрабуе стварэння розных баз даных у Інтэрнэце/Сеткавае асяроддзе вэб-прыкладанняў для сапраўды інтэграванага кіравання і кантролю. Гэта забяспечвае інтэлектуальную падтрымку прыняцця рашэнняў праграмнаму забеспячэнню кіравання і каштоўныя дадзеныя праграмнаму забеспячэнню кіравання.
З пункту гледжання інтэграцыі тэхналогій, гэта ўключае ў сябе інтэграцыю розных тэхналогій, такіх як тэхналогія ўзаемадзеяння абсталявання, агульная тэхналогія абмену дадзенымі, Ethernet і прамысловы Ethernet. Агульная тэхналогія абмену данымі ўключае тэхналогію дынамічнага абмену данымі DDE, тэхналогію сеткавага дынамічнага абмену NetDDE, тэхналогію ўзаемасувязі з адкрытай базай дадзеных ODBC, аб'ектную мадэль кампанентаў COM/DCOM і тэхналогію OPC. Тэхналогія Ethernet+TCP/IP забяспечвае прамую перадачу і сумеснае выкарыстанне параметраў кіравання і статусу сеткавых вузлоў у прамысловай сферы ў рамках карпаратыўнай інфармацыйнай сеткі, што дазваляе пазбегнуць цяжкасцей пры інтэграцыі ПЛК, DCS і FCS з-за існавання некалькіх пратаколаў.
Адрозненні ў функцыянальным пазіцыянаванні: ПЛК распрацаваны спецыяльна для прамысловага кіравання. Іх асноўныя функцыі - гэта лагічнае кіраванне (напрыклад, праграмаванне лесвічнай дыяграмы), адказ у рэжыме рэальнага часу і магчымасці абароны ад перашкод. Яны падыходзяць для выканання асноўных задач кіравання, такіх як пераключэнне колькасці, таймераў і лічыльнікаў.
Надзейнасць і экалагічнасць
У ПЛК выкарыстоўваюцца канструкцыі прамысловага класа (напрыклад, праца без вентылятара, шырокі дыяпазон тэмператур, пыле- і воданепранікальнасць), якія забяспечваюць стабільную працу ў цяжкіх умовах з моцнымі электрамагнітнымі перашкодамі і вібрацыяй, дасягаючы сярэдняга часу напрацоўкі на адмову (MTBF) больш за 20 000 гадзін.
Кошт і абслугоўванне
ПЛК маюць меншыя выдаткі, простыя ў абслугоўванні і маюць нізкую крывую навучання праграмаванню лесвічнай логікі, што робіць іх прыдатнымі для малых і сярэдніх праектаў кіравання.
Прамысловыя ПК больш дарагія і патрабуюць прафесійнага абслугоўвання, што робіць іх прыдатнымі для сцэнарыяў, якія патрабуюць складаных разлікаў або ўзаемадзеяння чалавека і машыны.
Ужыванне
ПЛК: выкарыстоўваецца ў прыкладаннях, якія патрабуюць высокай прадукцыйнасці і надзейнасці ў рэжыме рэальнага часу, такіх як кіраванне вытворчай лініяй, блакіроўка абсталявання і абарона бяспекі.
Прамысловы ПК: выкарыстоўваецца ў прыкладаннях, якія патрабуюць высокапрадукцыйных вылічэнняў, такіх як збор даных, візуальны кантроль і размеркаванае кіраванне; часта выкарыстоўваецца ў спалучэнні з PLC.
Тэхналагічныя тэндэнцыі: некаторыя высакакласныя прамысловыя ПК (напрыклад, сістэмы аўтаматызацыі на базе ПК) выкарыстоўваліся ў складаных праграмах кіравання, такіх як вытворчасць аўтамабіляў і разумныя фабрыкі, але для павышэння надзейнасці неабходныя модульная канструкцыя і рэзервовыя канфігурацыі.
Убудаваны прамысловы ПК без вентылятара B5300 выкарыстоўвае маламагутныя працэсары Intel® Celeron/Atom/Core, што забяспечвае стабільную працу.
Ён працуе 24/7, падтрымліваючы стабільную працу нават у нестабільных умовах, задавальняючы патрэбы рознага камерцыйнага, аўтаматызаванага і аўтаномнага абсталявання. У пэўных сітуацыях ён можа цалкам замяніць прамысловае абсталяванне кіравання на базе ПЛК.
Прамысловыя ПК і ПЛК маюць свае унікальныя перавагі і прымяненне ў прамысловай аўтаматызацыі. У далейшым яны могуць прадэманстраваць тэндэнцыю да збліжэння, але верагоднасць таго, што адна цалкам заменіць іншую, малая.
Прамысловыя распрацоўкі ПК
З моманту ўвядзення ў аўтаматызацыю ваеннай прамысловасці ў пачатку 1990-х гадоў прамысловыя ПК няўхільна пранікаюць у розныя сферы і атрымліваюць шырокае прымяненне. Гэта звязана з адкрытасцю ПК, іх багатым абсталяваннем, праграмным забеспячэннем і чалавечымі рэсурсамі, іх падтрымкай з боку шырокага кола інжынерна-тэхнічнага персаналу і іх знаёмствам з шырокай аўдыторыяй. Узровень прымянення прамысловых сістэм кіравання на базе ПК (уключаючы ўбудаваныя ПК) хутка расце. Асноўныя вытворцы праграмуемых лагічных кантролераў (PLC) і інтэгратары сістэм прамысловага кіравання таксама прынялі падыход да тэхналогіі прамысловага ПК, зрабіўшы тэхналогію прамысловага кіравання на базе ПК адной з асноўных тэхналогій у пачатку гэтага стагоддзя.
Нізкі кошт прамысловых ПК з'яўляецца яшчэ адным важным фактарам, які спрыяе іх патэнцыялу ў якасці асноўнага напрамку аўтаматызацыі прамысловага кіравання. У традыцыйных сістэмах аўтаматызацыі базавая аўтаматызацыя ў значнай ступені манапалізавана ПЛК і РСУ, у той час як аўтаматызацыя працэсаў і кіравання ў асноўным складаецца з розных высакаякасных тэхналагічных камп'ютараў або міні-кампутараў. Высокі кошт іх абсталявання, сістэмнага праграмнага забеспячэння і прыкладнога праграмнага забеспячэння адпужвае многія кампаніі. На ранніх і сярэдніх этапах развіцця прадпрыемства пераважнай з'яўляецца недарагая аўтаматызацыя прамысловага кіравання. Акрамя таго, паколькі прамысловыя кантралёры на базе ПК зарэкамендавалі сябе такімі ж надзейнымі, як і ПЛК, лёгка прымаюцца аператарамі і абслугоўваючым персаналам, простыя ва ўсталёўцы і выкарыстанні і прапануюць пашыраныя функцыі дыягностыкі, яны забяспечваюць сістэмных інтэгратараў больш гнуткімі магчымасцямі. Такім чынам, усё больш і больш вытворцаў пачынаюць выкарыстоўваць рашэнні для кіравання прамысловым ПК у некаторых вытворчых працэсах.
Чакаецца, што канкурэнцыя паміж прамысловымі ПК і ПЛК будзе ў асноўным засяроджана на прылажэннях высокага класа, дзе дадзеныя складаныя і інтэграцыя абсталявання высокая. Гледзячы на тэндэнцыі развіцця, будучыня сістэм кіравання, хутчэй за ўсё, будзе паміж прамысловымі ПК і ПЛК, і прыкметы гэтага збліжэння ўжо з'яўляюцца. На працягу доўгага часу тэхналогія палявой шыны, праграмуемыя лагічныя кантролеры (ПЛК) і прамысловыя ПК будуць дапаўняць і спрыяць адзін аднаму, але перавагі прамысловых ПК стануць больш прыкметнымі, а сфера іх прымянення будзе хутка пашырацца на ўсе вобласці прамысловага кіравання.
Інтэграваныя сістэмы кіравання і кантролю
З паглыбленнем пранікнення Інтэрнэт-тэхналогій у сферу прамысловага кантролю інтэграцыя сістэм кантролю і кіравання стала непазбежнай. Гэта робіць магчымым дасягненне даўно жаданых мэт інтэграванага кіравання і кантролю, інфарматызацыі прамысловых прадпрыемстваў і сеткавай аўтаматызацыі ў індустрыі прамысловай аўтаматызацыі. Інтэграванае кіраванне і кантроль дазваляе прадпрыемствам выбіраць найлепшыя рашэнні, сапраўды прыдатныя для новай эканамічнай эры, тым самым павышаючы эфектыўнасць вытворчасці і канкурэнтаздольнасць на рынку. Такім чынам, новы кірунак у развіцці тэхналогій прамысловага кіравання - гэта рэалізацыя адкрытых размеркаваных інтэлектуальных сістэм праз Ethernet і вэб-тэхналогіі, якія забяспечваюць модульныя, размеркаваныя і шматразовыя рашэнні прамысловага кіравання на аснове стандартаў пратаколу Ethernet і TCP/IP. Яе найбольш важным аспектам з'яўляецца распрацоўка сеткавага інжынернага прамысловага кантролю і праграмнага забеспячэння кіравання.
Пабудова інтэграванай сістэмы кіравання ўключае інтэграцыю некалькіх сістэм і тэхналогій. Што тычыцца інтэграцыі некалькіх сістэм, першы аспект - гэта інтэграцыя некалькіх сістэм у сетку палявога кіравання, якая ўключае тры мадэлі інтэграцыі. Першы - гэта інтэграцыя Fieldbus Control Systems (FCS) і Data Control Systems (DCS), дзе FCS рэалізуе асноўныя контуры вымярэння і кіравання, а DCS выступае ў якасці кіравання і каардынатара больш высокага ўзроўню для рэалізацыі складаных пашыраных функцый кіравання і аптымізацыі. Па-другое, гэта інтэграцыя сістэм кіравання Fieldbus (FCS), DCS і ПЛК, дзе ў сітуацыях са складанай лагічнай блакіроўкай ПЛК і FCS рэалізуюць асноўныя контуры вымярэння і кіравання, а DCS выступае ў якасці кіравання і каардынатара больш высокага ўзроўню для рэалізацыі складаных пашыраных функцый кіравання і аптымізацыі. Трэці - інтэграцыя некалькіх FCS, вырашаючы праблемы пераўтварэння паміж рознымі пратаколамі сувязі. Гэта прадугледжвае засяроджванне ўвагі на сумяшчальнасці розных прылад палявой шыны і распрацоўцы адзінай канфігурацыі, маніторынгу і праграмнага забеспячэння для дасягнення бесперашкоднай інтэграцыі без шкоды для функцыянальнасці і прадукцыйнасці кожнай незалежнай сістэмы. Па-другое, ёсць інтэграцыя сетак кіравання і кантролю. У будучым кіраванні прадпрыемствам вялікая колькасць даных будзе паходзіць з сеткі кіравання. Стварэнне карпаратыўных прыкладных праграмных сістэм, у тым ліку баз даных у рэжыме рэальнага часу, гістарычных баз даных, публікацыі даных, інтэлектуальнага аналізу даных, разлікаў мадэляў, мадэлявання працэсаў, распрацоўкі рэцэптаў, аптымізацыі працы, маніторынгу параметраў, аналізу адхіленняў і дыягностыкі няспраўнасцей, патрабуе стварэння розных баз даных у Інтэрнэце/Сеткавае асяроддзе вэб-прыкладанняў для сапраўды інтэграванага кіравання і кантролю. Гэта забяспечвае інтэлектуальную падтрымку прыняцця рашэнняў праграмнаму забеспячэнню кіравання і каштоўныя дадзеныя праграмнаму забеспячэнню кіравання.
З пункту гледжання інтэграцыі тэхналогій, гэта ўключае ў сябе інтэграцыю розных тэхналогій, такіх як тэхналогія ўзаемадзеяння абсталявання, агульная тэхналогія абмену дадзенымі, Ethernet і прамысловы Ethernet. Агульная тэхналогія абмену данымі ўключае тэхналогію дынамічнага абмену данымі DDE, тэхналогію сеткавага дынамічнага абмену NetDDE, тэхналогію ўзаемасувязі з адкрытай базай дадзеных ODBC, аб'ектную мадэль кампанентаў COM/DCOM і тэхналогію OPC. Тэхналогія Ethernet+TCP/IP забяспечвае прамую перадачу і сумеснае выкарыстанне параметраў кіравання і статусу сеткавых вузлоў у прамысловай сферы ў рамках карпаратыўнай інфармацыйнай сеткі, што дазваляе пазбегнуць цяжкасцей пры інтэграцыі ПЛК, DCS і FCS з-за існавання некалькіх пратаколаў.
