Mogu li industrijska računala zamijeniti PLC-ove?
2025-11-11
Što se tiče upravljačkih funkcija, računala općenito mogu sve što i PLC-ovi, a ponekad računala mogu i bolje. Industrijska osobna računala mogu djelomično zamijeniti PLC-ove u određenim scenarijima industrijske kontrole, ali postoje značajne razlike između njih dvoje u smislu funkcionalnog pozicioniranja, pouzdanosti i cijene, a odabir treba napraviti na temelju specifičnih potreba.
Razlike u funkcionalnom pozicioniranju: PLC-ovi su dizajnirani posebno za industrijsko upravljanje. Njihove osnovne funkcije su logička kontrola (kao što je programiranje ljestvičastog dijagrama), odgovor u stvarnom vremenu i mogućnosti sprječavanja smetnji. Prikladni su za obavljanje osnovnih zadataka upravljanja kao što su prebacivanje količina, mjerači vremena i brojači.
Pouzdanost i prilagodljivost okolišu
PLC-ovi koriste industrijske dizajne (kao što je rad bez ventilatora, širok raspon temperatura, otpornost na prašinu i vodu), omogućujući stabilan rad u teškim okruženjima s jakim elektromagnetskim smetnjama i vibracijama, postižući srednje vrijeme između kvarova (MTBF) od preko 20 000 sati.
Trošak i održavanje
PLC-ovi imaju niže troškove, jednostavni su za održavanje i imaju nisku krivulju učenja za programiranje ljestvičaste logike, što ih čini prikladnima za male do srednje velike upravljačke projekte.
Industrijska računala su skuplja i zahtijevaju profesionalno održavanje, što ih čini prikladnima za scenarije koji zahtijevaju složene izračune ili interakciju čovjeka i stroja.
Primjena
PLC: Koristi se u aplikacijama koje zahtijevaju visoku izvedbu i pouzdanost u stvarnom vremenu, kao što je kontrola proizvodne linije, međusobno zaključavanje opreme i sigurnosna zaštita.
Industrijsko računalo: koristi se u aplikacijama koje zahtijevaju računalstvo visokih performansi, kao što je prikupljanje podataka, vizualni pregled i distribuirana kontrola; često se koristi u kombinaciji s PLC-om.
Tehnološki trendovi: neka vrhunska industrijska računala (kao što su automatizirani sustavi bazirani na osobnom računalu) korištena su u složenim kontrolnim aplikacijama kao što su proizvodnja automobila i pametne tvornice, ali za poboljšanje pouzdanosti potrebni su modularni dizajn i redundantne konfiguracije.
B5300 ugrađeno industrijsko računalo bez ventilatora koristi Intel® Celeron/Atom/Core procesore niske potrošnje, osiguravajući stabilne performanse.
Radi 24/7, održavajući stabilan rad čak i u nestabilnim okruženjima, zadovoljavajući potrebe različite komercijalne, automatizirane i opreme bez nadzora. U određenim situacijama može u potpunosti zamijeniti industrijsku upravljačku opremu temeljenu na PLC-u.
Industrijska računala i PLC-ovi imaju svoje jedinstvene prednosti i primjene u industrijskoj automatizaciji. U budućnosti će možda pokazati trend konvergencije, ali mala je mogućnost da jedna potpuno zamijeni drugu.
Od uvođenja u vojnu industrijsku automatizaciju ranih 1990-ih, industrijska računala neprestano prodiru u različita područja i dobivaju široku primjenu. To je zbog otvorenosti osobnih računala, njihovog bogatog hardvera, softvera i ljudskih resursa, njihove podrške od strane širokog spektra inženjerskog i tehničkog osoblja i njihove bliskosti širokoj publici. Stopa primjene industrijskih upravljačkih sustava baziranih na osobnom računalu (uključujući ugrađena osobna računala) naglo je porasla. Glavni proizvođači programibilnih logičkih kontrolera (PLC) i integratori industrijskih sustava upravljanja također su prihvatili pristup industrijske računalne tehnologije, čineći industrijsku upravljačku tehnologiju baziranu na osobnom računalu jednom od glavnih tehnologija na početku ovog stoljeća.
Niska cijena industrijskih osobnih računala još je jedan važan čimbenik koji pridonosi njihovom potencijalu kao glavnog toka industrijske automatizacije upravljanja. U tradicionalnim sustavima automatizacije, osnovnu automatizaciju uvelike monopoliziraju PLC-ovi i DCS-ovi, dok se automatizacija procesa i upravljanja uglavnom sastoji od raznih vrhunskih procesnih računala ili miniračunala. Visoka cijena njihovog hardvera, sistemskog softvera i aplikacijskog softvera odvraća mnoge tvrtke. U ranim i srednjim fazama razvoja poduzeća, odabir jeftine automatizacije industrijske kontrole je poželjna opcija. Nadalje, budući da su se industrijski upravljači temeljeni na osobnom računalu pokazali jednako pouzdanima kao i PLC-ovi, lako ih prihvaćaju operateri i osoblje za održavanje, jednostavni su za instalaciju i korištenje te nude napredne dijagnostičke funkcije, oni integratorima sustava pružaju fleksibilnije mogućnosti. Stoga sve više i više proizvođača počinje usvajati rješenja za industrijska računala u dijelovima svojih proizvodnih procesa.
Predvidivo je da će se konkurencija između industrijskih osobnih računala i PLC-ova prvenstveno fokusirati na vrhunske aplikacije, gdje su podaci složeni, a integracija opreme visoka. Gledajući trendove razvoja, budućnost kontrolnih sustava vjerojatno će ležati između industrijskih osobnih računala i PLC-ova, a znakovi ove konvergencije već se pojavljuju. Još dugo će se tehnologija sabirnice polja, programabilni logički kontroleri (PLC) i industrijska računala međusobno nadopunjavati i promovirati, ali će prednosti industrijskih računala postati istaknutije, a opseg njihove primjene brzo će se proširiti na sva područja industrijske kontrole.
Integrirani sustavi upravljanja i kontrole
Sa sve dubljim prodorom internetske tehnologije u područje industrijske kontrole, integracija sustava kontrole i upravljanja postala je neizbježna. Ovo omogućuje dugo željene ciljeve integriranog upravljanja i kontrole, informatizacije industrijskog poduzeća i automatizacije temeljene na mreži u industriji industrijske automatizacije. Integrirano upravljanje i kontrola omogućuje poduzećima da odaberu najbolja rješenja koja uistinu odgovaraju novoj ekonomskoj eri, čime se poboljšava učinkovitost proizvodnje i povećava tržišna konkurentnost. Stoga je novi smjer u razvoju tehnologije industrijske kontrole realizirati otvorene, distribuirane inteligentne sustave kroz Ethernet i Web tehnologije, pružajući modularna, distribuirana i ponovno upotrebljiva industrijska upravljačka rješenja temeljena na standardima Etherneta i TCP/IP protokola. Njegov najvažniji aspekt je razvoj softvera za industrijsku kontrolu i upravljanje koji se temelji na mreži.
Izgradnja integriranog sustava upravljanja uključuje integraciju više sustava i tehnologija. Što se tiče integracije višestrukih sustava, prvi aspekt je integracija višestrukih sustava unutar mreže kontrole polja, što uključuje tri modela integracije. Prvi je integracija sustava upravljanja sabirnicom polja (FCS) i sustava upravljanja podacima (DCS), gdje FCS implementira osnovne mjerne i upravljačke petlje, a DCS djeluje kao upravljanje više razine i koordinator za implementaciju složenih naprednih funkcija upravljanja i optimizacije. Drugi je integracija sustava upravljanja sabirnicom polja (FCS), DCS-a i PLC-a, gdje, u situacijama sa složenim logičkim povezivanjem, PLC i FCS provode osnovne mjerne i upravljačke petlje, a DCS djeluje kao upravljač više razine i koordinator za implementaciju složenih naprednih funkcija upravljanja i optimizacije. Treći je integracija više FCS-ova, rješavanje problema konverzije između različitih komunikacijskih protokola. To uključuje fokusiranje na interoperabilnost različitih fieldbus uređaja i razvoj jedinstvene konfiguracije, nadzora i softvera za postizanje besprijekorne integracije bez žrtvovanja ili utjecaja na funkcionalnost i performanse svakog neovisnog sustava. Drugo, tu je integracija upravljačkih i kontrolnih mreža. U budućem upravljanju poduzećem velika količina podataka potjecat će iz kontrolne mreže. Izgradnja poslovnih aplikacijskih softverskih sustava, uključujući baze podataka u stvarnom vremenu, povijesne baze podataka, objavljivanje podataka, rudarenje podataka, izračune modela, simulaciju procesa, dizajn recepata, operativnu optimizaciju, praćenje parametara, analizu odstupanja i dijagnozu grešaka, zahtijeva uspostavljanje različitih baza podataka na Internetu/Mrežno okruženje web aplikacija kako bi se uistinu postiglo integrirano upravljanje i kontrola. Ovo upravljačkom softveru pruža podršku za inteligentno donošenje odluka i vrijedne podatke za upravljački softver.
U smislu tehnološke integracije, to uključuje integraciju različitih tehnologija kao što su tehnologija interoperabilnosti opreme, opća tehnologija razmjene podataka, Ethernet i industrijski Ethernet. Opća tehnologija razmjene podataka uključuje tehnologiju dinamičke razmjene podataka DDE, tehnologiju dinamičke razmjene mreže NetDDE, tehnologiju međusobnog povezivanja otvorene baze podataka ODBC, objektni model komponente COM/DCOM i OPC tehnologiju. Ethernet+TCP/IP tehnologija omogućuje izravan prijenos i dijeljenje kontrolnih parametara i statusa mrežnih čvorova u industrijskom području unutar informacijske mreže poduzeća, čime se izbjegavaju poteškoće u integraciji PLC-ova, DCS-ova i FCS-ova zbog postojanja višestrukih protokola.
Razlike u funkcionalnom pozicioniranju: PLC-ovi su dizajnirani posebno za industrijsko upravljanje. Njihove osnovne funkcije su logička kontrola (kao što je programiranje ljestvičastog dijagrama), odgovor u stvarnom vremenu i mogućnosti sprječavanja smetnji. Prikladni su za obavljanje osnovnih zadataka upravljanja kao što su prebacivanje količina, mjerači vremena i brojači.
Pouzdanost i prilagodljivost okolišu
PLC-ovi koriste industrijske dizajne (kao što je rad bez ventilatora, širok raspon temperatura, otpornost na prašinu i vodu), omogućujući stabilan rad u teškim okruženjima s jakim elektromagnetskim smetnjama i vibracijama, postižući srednje vrijeme između kvarova (MTBF) od preko 20 000 sati.
Trošak i održavanje
PLC-ovi imaju niže troškove, jednostavni su za održavanje i imaju nisku krivulju učenja za programiranje ljestvičaste logike, što ih čini prikladnima za male do srednje velike upravljačke projekte.
Industrijska računala su skuplja i zahtijevaju profesionalno održavanje, što ih čini prikladnima za scenarije koji zahtijevaju složene izračune ili interakciju čovjeka i stroja.
Primjena
PLC: Koristi se u aplikacijama koje zahtijevaju visoku izvedbu i pouzdanost u stvarnom vremenu, kao što je kontrola proizvodne linije, međusobno zaključavanje opreme i sigurnosna zaštita.
Industrijsko računalo: koristi se u aplikacijama koje zahtijevaju računalstvo visokih performansi, kao što je prikupljanje podataka, vizualni pregled i distribuirana kontrola; često se koristi u kombinaciji s PLC-om.
Tehnološki trendovi: neka vrhunska industrijska računala (kao što su automatizirani sustavi bazirani na osobnom računalu) korištena su u složenim kontrolnim aplikacijama kao što su proizvodnja automobila i pametne tvornice, ali za poboljšanje pouzdanosti potrebni su modularni dizajn i redundantne konfiguracije.
B5300 ugrađeno industrijsko računalo bez ventilatora koristi Intel® Celeron/Atom/Core procesore niske potrošnje, osiguravajući stabilne performanse.
Radi 24/7, održavajući stabilan rad čak i u nestabilnim okruženjima, zadovoljavajući potrebe različite komercijalne, automatizirane i opreme bez nadzora. U određenim situacijama može u potpunosti zamijeniti industrijsku upravljačku opremu temeljenu na PLC-u.
Industrijska računala i PLC-ovi imaju svoje jedinstvene prednosti i primjene u industrijskoj automatizaciji. U budućnosti će možda pokazati trend konvergencije, ali mala je mogućnost da jedna potpuno zamijeni drugu.
Razvoj industrijskih računala
Od uvođenja u vojnu industrijsku automatizaciju ranih 1990-ih, industrijska računala neprestano prodiru u različita područja i dobivaju široku primjenu. To je zbog otvorenosti osobnih računala, njihovog bogatog hardvera, softvera i ljudskih resursa, njihove podrške od strane širokog spektra inženjerskog i tehničkog osoblja i njihove bliskosti širokoj publici. Stopa primjene industrijskih upravljačkih sustava baziranih na osobnom računalu (uključujući ugrađena osobna računala) naglo je porasla. Glavni proizvođači programibilnih logičkih kontrolera (PLC) i integratori industrijskih sustava upravljanja također su prihvatili pristup industrijske računalne tehnologije, čineći industrijsku upravljačku tehnologiju baziranu na osobnom računalu jednom od glavnih tehnologija na početku ovog stoljeća.
Niska cijena industrijskih osobnih računala još je jedan važan čimbenik koji pridonosi njihovom potencijalu kao glavnog toka industrijske automatizacije upravljanja. U tradicionalnim sustavima automatizacije, osnovnu automatizaciju uvelike monopoliziraju PLC-ovi i DCS-ovi, dok se automatizacija procesa i upravljanja uglavnom sastoji od raznih vrhunskih procesnih računala ili miniračunala. Visoka cijena njihovog hardvera, sistemskog softvera i aplikacijskog softvera odvraća mnoge tvrtke. U ranim i srednjim fazama razvoja poduzeća, odabir jeftine automatizacije industrijske kontrole je poželjna opcija. Nadalje, budući da su se industrijski upravljači temeljeni na osobnom računalu pokazali jednako pouzdanima kao i PLC-ovi, lako ih prihvaćaju operateri i osoblje za održavanje, jednostavni su za instalaciju i korištenje te nude napredne dijagnostičke funkcije, oni integratorima sustava pružaju fleksibilnije mogućnosti. Stoga sve više i više proizvođača počinje usvajati rješenja za industrijska računala u dijelovima svojih proizvodnih procesa.
Predvidivo je da će se konkurencija između industrijskih osobnih računala i PLC-ova prvenstveno fokusirati na vrhunske aplikacije, gdje su podaci složeni, a integracija opreme visoka. Gledajući trendove razvoja, budućnost kontrolnih sustava vjerojatno će ležati između industrijskih osobnih računala i PLC-ova, a znakovi ove konvergencije već se pojavljuju. Još dugo će se tehnologija sabirnice polja, programabilni logički kontroleri (PLC) i industrijska računala međusobno nadopunjavati i promovirati, ali će prednosti industrijskih računala postati istaknutije, a opseg njihove primjene brzo će se proširiti na sva područja industrijske kontrole.
Integrirani sustavi upravljanja i kontrole
Sa sve dubljim prodorom internetske tehnologije u područje industrijske kontrole, integracija sustava kontrole i upravljanja postala je neizbježna. Ovo omogućuje dugo željene ciljeve integriranog upravljanja i kontrole, informatizacije industrijskog poduzeća i automatizacije temeljene na mreži u industriji industrijske automatizacije. Integrirano upravljanje i kontrola omogućuje poduzećima da odaberu najbolja rješenja koja uistinu odgovaraju novoj ekonomskoj eri, čime se poboljšava učinkovitost proizvodnje i povećava tržišna konkurentnost. Stoga je novi smjer u razvoju tehnologije industrijske kontrole realizirati otvorene, distribuirane inteligentne sustave kroz Ethernet i Web tehnologije, pružajući modularna, distribuirana i ponovno upotrebljiva industrijska upravljačka rješenja temeljena na standardima Etherneta i TCP/IP protokola. Njegov najvažniji aspekt je razvoj softvera za industrijsku kontrolu i upravljanje koji se temelji na mreži.
Izgradnja integriranog sustava upravljanja uključuje integraciju više sustava i tehnologija. Što se tiče integracije višestrukih sustava, prvi aspekt je integracija višestrukih sustava unutar mreže kontrole polja, što uključuje tri modela integracije. Prvi je integracija sustava upravljanja sabirnicom polja (FCS) i sustava upravljanja podacima (DCS), gdje FCS implementira osnovne mjerne i upravljačke petlje, a DCS djeluje kao upravljanje više razine i koordinator za implementaciju složenih naprednih funkcija upravljanja i optimizacije. Drugi je integracija sustava upravljanja sabirnicom polja (FCS), DCS-a i PLC-a, gdje, u situacijama sa složenim logičkim povezivanjem, PLC i FCS provode osnovne mjerne i upravljačke petlje, a DCS djeluje kao upravljač više razine i koordinator za implementaciju složenih naprednih funkcija upravljanja i optimizacije. Treći je integracija više FCS-ova, rješavanje problema konverzije između različitih komunikacijskih protokola. To uključuje fokusiranje na interoperabilnost različitih fieldbus uređaja i razvoj jedinstvene konfiguracije, nadzora i softvera za postizanje besprijekorne integracije bez žrtvovanja ili utjecaja na funkcionalnost i performanse svakog neovisnog sustava. Drugo, tu je integracija upravljačkih i kontrolnih mreža. U budućem upravljanju poduzećem velika količina podataka potjecat će iz kontrolne mreže. Izgradnja poslovnih aplikacijskih softverskih sustava, uključujući baze podataka u stvarnom vremenu, povijesne baze podataka, objavljivanje podataka, rudarenje podataka, izračune modela, simulaciju procesa, dizajn recepata, operativnu optimizaciju, praćenje parametara, analizu odstupanja i dijagnozu grešaka, zahtijeva uspostavljanje različitih baza podataka na Internetu/Mrežno okruženje web aplikacija kako bi se uistinu postiglo integrirano upravljanje i kontrola. Ovo upravljačkom softveru pruža podršku za inteligentno donošenje odluka i vrijedne podatke za upravljački softver.
U smislu tehnološke integracije, to uključuje integraciju različitih tehnologija kao što su tehnologija interoperabilnosti opreme, opća tehnologija razmjene podataka, Ethernet i industrijski Ethernet. Opća tehnologija razmjene podataka uključuje tehnologiju dinamičke razmjene podataka DDE, tehnologiju dinamičke razmjene mreže NetDDE, tehnologiju međusobnog povezivanja otvorene baze podataka ODBC, objektni model komponente COM/DCOM i OPC tehnologiju. Ethernet+TCP/IP tehnologija omogućuje izravan prijenos i dijeljenje kontrolnih parametara i statusa mrežnih čvorova u industrijskom području unutar informacijske mreže poduzeća, čime se izbjegavaju poteškoće u integraciji PLC-ova, DCS-ova i FCS-ova zbog postojanja višestrukih protokola.
Preporučeno
