Ar pramoniniai kompiuteriai gali pakeisti PLC?
2025-11-11
Kalbant apie valdymo funkcijas, kompiuteriai paprastai gali padaryti viską, ką gali padaryti PLC, o kartais kompiuteriai gali tai padaryti dar geriau. Pramoniniai kompiuteriai gali iš dalies pakeisti PLC tam tikrais pramoninio valdymo scenarijais, tačiau tarp jų yra didelių skirtumų funkcinės padėties, patikimumo ir sąnaudų požiūriu, todėl pasirinkimas turėtų būti atliekamas atsižvelgiant į konkrečius poreikius.
Funkciniai padėties nustatymo skirtumai: PLC yra specialiai sukurti pramoniniam valdymui. Pagrindinės jų funkcijos yra loginis valdymas (pvz., kopėčių diagramų programavimas), atsakas realiuoju laiku ir apsaugos nuo trukdžių galimybės. Jie tinka atlikti pagrindines valdymo užduotis, pvz., perjungti kiekius, laikmačius ir skaitiklius.
Patikimumas ir prisitaikymas prie aplinkos
PLC naudojamos pramoninio lygio konstrukcijos (pvz., veikimas be ventiliatoriaus, platus temperatūros diapazonas, atsparumas dulkėms ir vandeniui), užtikrinantis stabilų veikimą atšiaurioje aplinkoje su stipriais elektromagnetiniais trukdžiais ir vibracija, o vidutinis laikas tarp gedimų (MTBF) viršija 20 000 valandų.
Išlaidos ir priežiūra
PLC turi mažesnes sąnaudas, yra lengvai prižiūrimi ir turi žemą mokymosi kreivę kopėčių loginiam programavimui, todėl jie tinka mažiems ir vidutinio dydžio valdymo projektams.
Pramoniniai kompiuteriai yra brangesni ir reikalauja profesionalios priežiūros, todėl jie tinka scenarijams, kuriems reikia sudėtingų skaičiavimų arba žmogaus ir mašinos sąveikos.
Taikymas
PLC: naudojamas programose, kurioms reikalingas didelis našumas realiuoju laiku ir patikimumas, pvz., gamybos linijos valdymas, įrangos blokavimas ir saugos apsauga.
Pramoninis kompiuteris: naudojamas programose, kurioms reikalingas didelio našumo kompiuteris, pvz., duomenų gavimas, vizualinis patikrinimas ir paskirstytas valdymas; dažnai naudojamas kartu su PLC.
Technologijų tendencijos: kai kurie aukščiausios klasės pramoniniai kompiuteriai (pvz., kompiuteriais pagrįstos automatikos sistemos) buvo naudojami sudėtingose valdymo programose, tokiose kaip automobilių gamyba ir išmaniosios gamyklos, tačiau norint padidinti patikimumą, reikalingas modulinis dizainas ir perteklinės konfigūracijos.
B5300 integruotame pramoniniame kompiuteryje be ventiliatoriaus naudojami mažos galios Intel® Celeron/Atom/Core procesoriai, užtikrinantys stabilų veikimą.
Veikia 24/7, išlaikant stabilų darbą net nestabilioje aplinkoje, tenkinant įvairios komercinės, automatizuotos ir neprižiūrimos įrangos poreikius. Tam tikrose situacijose jis gali visiškai pakeisti PLC pagrįstą pramoninio valdymo įrangą.
Pramoniniai asmeniniai kompiuteriai ir PLC turi savo unikalius pranašumus ir pritaikymą pramoninei automatizacijai. Ateityje jie gali rodyti konvergencijos tendenciją, tačiau tikimybė, kad vienas visiškai pakeis kitą, yra maža.
Nuo tada, kai 1990-ųjų pradžioje buvo pradėti naudoti karinėje pramoninėje automatizacijoje, pramoniniai kompiuteriai nuolat skverbiasi į įvairias sritis ir tapo plačiai naudojami. Taip yra dėl asmeninių kompiuterių atvirumo, gausios techninės, programinės įrangos ir žmogiškųjų išteklių, plataus inžinierių ir techninio personalo palaikymo bei plačios auditorijos pažinimo. Kompiuteriais pagrįstų (įskaitant įterptuosius asmeninius kompiuterius) pramoninio valdymo sistemų panaudojimo lygis sparčiai išaugo. Pagrindiniai programuojamų loginių valdiklių (PLC) gamintojai ir pramonės valdymo sistemų integratoriai taip pat priėmė pramoninių kompiuterių technologijų metodą, todėl šio amžiaus pradžioje kompiuteriais pagrįsta pramoninio valdymo technologija tapo viena iš pagrindinių technologijų.
Mažos pramoninių kompiuterių kainos yra dar vienas svarbus veiksnys, prisidedantis prie jų, kaip pagrindinės pramonės valdymo automatizavimo, potencialo. Tradicinėse automatizavimo sistemose pagrindinį automatizavimą daugiausia monopolizuoja PLC ir DCS, o procesų ir valdymo automatizavimą daugiausia sudaro įvairūs aukščiausios klasės proceso kompiuteriai arba mini kompiuteriai. Didelė jų techninės, sistemos programinės įrangos ir taikomosios programinės įrangos kaina atbaido daugelį įmonių. Pradiniame ir vidutiniame įmonės kūrimo etape pirmenybė teikiama nebrangiai pramoninio valdymo automatizavimui. Be to, kadangi pramoniniai kompiuteriniai valdikliai pasirodė esą tokie pat patikimi kaip ir PLC, juos lengvai priima operatoriai ir techninės priežiūros personalas, juos lengva įdiegti ir naudoti bei jie siūlo pažangias diagnostikos funkcijas, todėl sistemos integratoriams suteikia lankstesnių galimybių. Todėl vis daugiau gamintojų kai kuriose savo gamybos procesų dalyse pradeda taikyti pramoninius kompiuterių valdymo sprendimus.
Numatoma, kad konkurencija tarp pramoninių asmeninių kompiuterių ir PLC pirmiausia bus sutelkta į aukščiausios klasės programas, kuriose duomenys yra sudėtingi ir įrangos integracija yra didelė. Žvelgiant į plėtros tendencijas, valdymo sistemų ateitis greičiausiai bus tarp pramoninių asmeninių kompiuterių ir PLC, o šios konvergencijos požymių jau atsiranda. Dar ilgą laiką lauko magistralės technologija, programuojami loginiai valdikliai (PLC) ir pramoniniai kompiuteriai papildys ir skatins vienas kitą, tačiau pramoninių kompiuterių pranašumai išryškės, o jų taikymo sritis sparčiai plėsis į visas pramoninio valdymo sritis.
Integruotos valdymo ir kontrolės sistemos
Vis labiau įsiskverbus interneto technologijoms į pramonės valdymo sritį, valdymo ir valdymo sistemų integracija tapo neišvengiama. Tai leidžia pasiekti seniai trokštamus integruoto valdymo ir valdymo, pramonės įmonių informatizacijos ir tinklų automatizavimo pramonės automatikos pramonėje tikslus. Integruotas valdymas ir kontrolė leidžia įmonėms pasirinkti geriausius sprendimus, tikrai tinkamus naujajai ekonominei erai, taip pagerinant gamybos efektyvumą ir didinant rinkos konkurencingumą. Todėl nauja pramoninio valdymo technologijų plėtros kryptis yra realizuoti atviras, paskirstytas intelektualias sistemas per Ethernet ir Web technologijas, teikiančias modulinius, paskirstytus ir daugkartinio naudojimo pramoninio valdymo sprendimus, pagrįstus Ethernet ir TCP/IP protokolų standartais. Svarbiausias jo aspektas yra tinkle pagrįstos inžinerinės pramonės valdymo ir valdymo programinės įrangos kūrimas.
Integruotos valdymo sistemos kūrimas apima kelių sistemų ir technologijų integravimą. Kalbant apie kelių sistemų integravimą, pirmasis aspektas yra kelių sistemų integravimas lauko valdymo tinkle, kurį sudaro trys integravimo modeliai. Pirmasis yra lauko magistralės valdymo sistemų (FCS) ir duomenų valdymo sistemų (DCS) integravimas, kai FCS įgyvendina pagrindines matavimo ir valdymo kilpas, o DCS veikia kaip aukštesnio lygio valdymas ir koordinatorius, įgyvendinantis sudėtingas pažangias valdymo ir optimizavimo funkcijas. Antrasis yra lauko magistralės valdymo sistemų (FCS), DCS ir PLC integravimas, kai sudėtingo loginio blokavimo situacijose PLC ir FCS įgyvendina pagrindines matavimo ir valdymo kilpas, o DCS veikia kaip aukštesnio lygio valdymas ir koordinatorius, įgyvendinantis sudėtingas pažangias valdymo ir optimizavimo funkcijas. Trečiasis yra kelių FCS integravimas, sprendžiant skirtingų ryšio protokolų konvertavimo problemas. Tai apima sutelkimą į skirtingų lauko magistralės įrenginių sąveiką ir vieningos konfigūracijos, stebėjimo ir programinės įrangos kūrimą, kad būtų užtikrintas sklandus integravimas neprarandant ir nepaveikiant kiekvienos nepriklausomos sistemos funkcionalumo ir veikimo. Antra, yra valdymo ir kontrolės tinklų integravimas. Ateityje valdant įmonę didelis duomenų kiekis bus gaunamas iš valdymo tinklo. Kuriant įmonės taikomosios programinės įrangos sistemas, įskaitant realaus laiko duomenų bazes, istorines duomenų bazes, duomenų publikavimą, duomenų gavybą, modelių skaičiavimus, procesų modeliavimą, receptų projektavimą, veiklos optimizavimą, parametrų stebėjimą, nukrypimų analizę ir gedimų diagnostiką, reikia sukurti įvairias duomenų bazes internete/Web taikomųjų programų tinklo aplinkoje, kad iš tikrųjų būtų pasiektas integruotas valdymas ir valdymas. Tai suteikia protingą sprendimų priėmimo palaikymą valdymo programinei įrangai ir vertingus duomenis valdymo programinei įrangai.
Kalbant apie technologijų integravimą, tai apima įvairių technologijų, tokių kaip įrangos sąveikumo technologija, bendroji duomenų mainų technologija, Ethernet ir pramoninis eternetas, integravimą. Bendroji duomenų mainų technologija apima DDE dinaminio duomenų mainų technologiją, NetDDE tinklo dinaminio apsikeitimo technologiją, ODBC atviros duomenų bazės sujungimo technologiją, COM/DCOM komponento objekto modelį ir OPC technologiją. Ethernet+TCP/IP technologija leidžia tiesiogiai perduoti ir dalytis valdymo parametrais bei tinklo mazgų būsena pramonės srityje įmonės informaciniame tinkle, taip išvengiant sunkumų integruojant PLC, DCS ir FCS dėl kelių protokolų.
Funkciniai padėties nustatymo skirtumai: PLC yra specialiai sukurti pramoniniam valdymui. Pagrindinės jų funkcijos yra loginis valdymas (pvz., kopėčių diagramų programavimas), atsakas realiuoju laiku ir apsaugos nuo trukdžių galimybės. Jie tinka atlikti pagrindines valdymo užduotis, pvz., perjungti kiekius, laikmačius ir skaitiklius.
Patikimumas ir prisitaikymas prie aplinkos
PLC naudojamos pramoninio lygio konstrukcijos (pvz., veikimas be ventiliatoriaus, platus temperatūros diapazonas, atsparumas dulkėms ir vandeniui), užtikrinantis stabilų veikimą atšiaurioje aplinkoje su stipriais elektromagnetiniais trukdžiais ir vibracija, o vidutinis laikas tarp gedimų (MTBF) viršija 20 000 valandų.
Išlaidos ir priežiūra
PLC turi mažesnes sąnaudas, yra lengvai prižiūrimi ir turi žemą mokymosi kreivę kopėčių loginiam programavimui, todėl jie tinka mažiems ir vidutinio dydžio valdymo projektams.
Pramoniniai kompiuteriai yra brangesni ir reikalauja profesionalios priežiūros, todėl jie tinka scenarijams, kuriems reikia sudėtingų skaičiavimų arba žmogaus ir mašinos sąveikos.
Taikymas
PLC: naudojamas programose, kurioms reikalingas didelis našumas realiuoju laiku ir patikimumas, pvz., gamybos linijos valdymas, įrangos blokavimas ir saugos apsauga.
Pramoninis kompiuteris: naudojamas programose, kurioms reikalingas didelio našumo kompiuteris, pvz., duomenų gavimas, vizualinis patikrinimas ir paskirstytas valdymas; dažnai naudojamas kartu su PLC.
Technologijų tendencijos: kai kurie aukščiausios klasės pramoniniai kompiuteriai (pvz., kompiuteriais pagrįstos automatikos sistemos) buvo naudojami sudėtingose valdymo programose, tokiose kaip automobilių gamyba ir išmaniosios gamyklos, tačiau norint padidinti patikimumą, reikalingas modulinis dizainas ir perteklinės konfigūracijos.
B5300 integruotame pramoniniame kompiuteryje be ventiliatoriaus naudojami mažos galios Intel® Celeron/Atom/Core procesoriai, užtikrinantys stabilų veikimą.
Veikia 24/7, išlaikant stabilų darbą net nestabilioje aplinkoje, tenkinant įvairios komercinės, automatizuotos ir neprižiūrimos įrangos poreikius. Tam tikrose situacijose jis gali visiškai pakeisti PLC pagrįstą pramoninio valdymo įrangą.
Pramoniniai asmeniniai kompiuteriai ir PLC turi savo unikalius pranašumus ir pritaikymą pramoninei automatizacijai. Ateityje jie gali rodyti konvergencijos tendenciją, tačiau tikimybė, kad vienas visiškai pakeis kitą, yra maža.
Pramoninių kompiuterių kūrimas
Nuo tada, kai 1990-ųjų pradžioje buvo pradėti naudoti karinėje pramoninėje automatizacijoje, pramoniniai kompiuteriai nuolat skverbiasi į įvairias sritis ir tapo plačiai naudojami. Taip yra dėl asmeninių kompiuterių atvirumo, gausios techninės, programinės įrangos ir žmogiškųjų išteklių, plataus inžinierių ir techninio personalo palaikymo bei plačios auditorijos pažinimo. Kompiuteriais pagrįstų (įskaitant įterptuosius asmeninius kompiuterius) pramoninio valdymo sistemų panaudojimo lygis sparčiai išaugo. Pagrindiniai programuojamų loginių valdiklių (PLC) gamintojai ir pramonės valdymo sistemų integratoriai taip pat priėmė pramoninių kompiuterių technologijų metodą, todėl šio amžiaus pradžioje kompiuteriais pagrįsta pramoninio valdymo technologija tapo viena iš pagrindinių technologijų.
Mažos pramoninių kompiuterių kainos yra dar vienas svarbus veiksnys, prisidedantis prie jų, kaip pagrindinės pramonės valdymo automatizavimo, potencialo. Tradicinėse automatizavimo sistemose pagrindinį automatizavimą daugiausia monopolizuoja PLC ir DCS, o procesų ir valdymo automatizavimą daugiausia sudaro įvairūs aukščiausios klasės proceso kompiuteriai arba mini kompiuteriai. Didelė jų techninės, sistemos programinės įrangos ir taikomosios programinės įrangos kaina atbaido daugelį įmonių. Pradiniame ir vidutiniame įmonės kūrimo etape pirmenybė teikiama nebrangiai pramoninio valdymo automatizavimui. Be to, kadangi pramoniniai kompiuteriniai valdikliai pasirodė esą tokie pat patikimi kaip ir PLC, juos lengvai priima operatoriai ir techninės priežiūros personalas, juos lengva įdiegti ir naudoti bei jie siūlo pažangias diagnostikos funkcijas, todėl sistemos integratoriams suteikia lankstesnių galimybių. Todėl vis daugiau gamintojų kai kuriose savo gamybos procesų dalyse pradeda taikyti pramoninius kompiuterių valdymo sprendimus.
Numatoma, kad konkurencija tarp pramoninių asmeninių kompiuterių ir PLC pirmiausia bus sutelkta į aukščiausios klasės programas, kuriose duomenys yra sudėtingi ir įrangos integracija yra didelė. Žvelgiant į plėtros tendencijas, valdymo sistemų ateitis greičiausiai bus tarp pramoninių asmeninių kompiuterių ir PLC, o šios konvergencijos požymių jau atsiranda. Dar ilgą laiką lauko magistralės technologija, programuojami loginiai valdikliai (PLC) ir pramoniniai kompiuteriai papildys ir skatins vienas kitą, tačiau pramoninių kompiuterių pranašumai išryškės, o jų taikymo sritis sparčiai plėsis į visas pramoninio valdymo sritis.
Integruotos valdymo ir kontrolės sistemos
Vis labiau įsiskverbus interneto technologijoms į pramonės valdymo sritį, valdymo ir valdymo sistemų integracija tapo neišvengiama. Tai leidžia pasiekti seniai trokštamus integruoto valdymo ir valdymo, pramonės įmonių informatizacijos ir tinklų automatizavimo pramonės automatikos pramonėje tikslus. Integruotas valdymas ir kontrolė leidžia įmonėms pasirinkti geriausius sprendimus, tikrai tinkamus naujajai ekonominei erai, taip pagerinant gamybos efektyvumą ir didinant rinkos konkurencingumą. Todėl nauja pramoninio valdymo technologijų plėtros kryptis yra realizuoti atviras, paskirstytas intelektualias sistemas per Ethernet ir Web technologijas, teikiančias modulinius, paskirstytus ir daugkartinio naudojimo pramoninio valdymo sprendimus, pagrįstus Ethernet ir TCP/IP protokolų standartais. Svarbiausias jo aspektas yra tinkle pagrįstos inžinerinės pramonės valdymo ir valdymo programinės įrangos kūrimas.
Integruotos valdymo sistemos kūrimas apima kelių sistemų ir technologijų integravimą. Kalbant apie kelių sistemų integravimą, pirmasis aspektas yra kelių sistemų integravimas lauko valdymo tinkle, kurį sudaro trys integravimo modeliai. Pirmasis yra lauko magistralės valdymo sistemų (FCS) ir duomenų valdymo sistemų (DCS) integravimas, kai FCS įgyvendina pagrindines matavimo ir valdymo kilpas, o DCS veikia kaip aukštesnio lygio valdymas ir koordinatorius, įgyvendinantis sudėtingas pažangias valdymo ir optimizavimo funkcijas. Antrasis yra lauko magistralės valdymo sistemų (FCS), DCS ir PLC integravimas, kai sudėtingo loginio blokavimo situacijose PLC ir FCS įgyvendina pagrindines matavimo ir valdymo kilpas, o DCS veikia kaip aukštesnio lygio valdymas ir koordinatorius, įgyvendinantis sudėtingas pažangias valdymo ir optimizavimo funkcijas. Trečiasis yra kelių FCS integravimas, sprendžiant skirtingų ryšio protokolų konvertavimo problemas. Tai apima sutelkimą į skirtingų lauko magistralės įrenginių sąveiką ir vieningos konfigūracijos, stebėjimo ir programinės įrangos kūrimą, kad būtų užtikrintas sklandus integravimas neprarandant ir nepaveikiant kiekvienos nepriklausomos sistemos funkcionalumo ir veikimo. Antra, yra valdymo ir kontrolės tinklų integravimas. Ateityje valdant įmonę didelis duomenų kiekis bus gaunamas iš valdymo tinklo. Kuriant įmonės taikomosios programinės įrangos sistemas, įskaitant realaus laiko duomenų bazes, istorines duomenų bazes, duomenų publikavimą, duomenų gavybą, modelių skaičiavimus, procesų modeliavimą, receptų projektavimą, veiklos optimizavimą, parametrų stebėjimą, nukrypimų analizę ir gedimų diagnostiką, reikia sukurti įvairias duomenų bazes internete/Web taikomųjų programų tinklo aplinkoje, kad iš tikrųjų būtų pasiektas integruotas valdymas ir valdymas. Tai suteikia protingą sprendimų priėmimo palaikymą valdymo programinei įrangai ir vertingus duomenis valdymo programinei įrangai.
Kalbant apie technologijų integravimą, tai apima įvairių technologijų, tokių kaip įrangos sąveikumo technologija, bendroji duomenų mainų technologija, Ethernet ir pramoninis eternetas, integravimą. Bendroji duomenų mainų technologija apima DDE dinaminio duomenų mainų technologiją, NetDDE tinklo dinaminio apsikeitimo technologiją, ODBC atviros duomenų bazės sujungimo technologiją, COM/DCOM komponento objekto modelį ir OPC technologiją. Ethernet+TCP/IP technologija leidžia tiesiogiai perduoti ir dalytis valdymo parametrais bei tinklo mazgų būsena pramonės srityje įmonės informaciniame tinkle, taip išvengiant sunkumų integruojant PLC, DCS ir FCS dėl kelių protokolų.
.png)
