Endüstriyel PC'ler PLC'lerin yerini alabilir mi?
2025-11-11
Kontrol fonksiyonları açısından bilgisayarlar genellikle PLC'lerin yapabildiği her şeyi yapabilir ve bazen bilgisayarlar bunu daha da iyi yapabilir. Endüstriyel PC'ler belirli endüstriyel kontrol senaryolarında kısmen PLC'lerin yerini alabilir ancak işlevsel konumlandırma, güvenilirlik ve maliyet açısından ikisi arasında önemli farklar vardır ve seçimin belirli ihtiyaçlara göre yapılması gerekir.
Fonksiyonel Konumlandırma Farklılıkları: PLC'ler endüstriyel kontrol için özel olarak tasarlanmıştır. Temel işlevleri mantıksal kontrol (merdiven diyagramı programlama gibi), gerçek zamanlı yanıt ve parazit önleme yetenekleridir. Anahtarlama miktarları, zamanlayıcılar ve sayaçlar gibi temel kontrol görevlerini yerine getirmek için uygundurlar.
Güvenilirlik ve Çevreye Uyumluluk
PLC'ler endüstriyel sınıf tasarımlar (fansız çalışma, geniş sıcaklık aralığı, toz ve suya dayanıklılık gibi) kullanır, güçlü elektromanyetik girişim ve titreşimin olduğu zorlu ortamlarda istikrarlı çalışmayı mümkün kılar ve 20.000 saatin üzerinde ortalama arızalar arası süreye (MTBF) ulaşır.
Maliyet ve Bakım
PLC'lerin maliyetleri daha düşüktür, bakımı kolaydır ve merdiven mantığı programlama için düşük öğrenme eğrisine sahiptirler; bu da onları küçük ve orta ölçekli kontrol projeleri için uygun kılar.
Endüstriyel PC'ler daha pahalıdır ve profesyonel bakım gerektirir; bu da onları karmaşık hesaplamalar veya insan-makine etkileşimi gerektiren senaryolar için uygun kılar.
Başvuru
PLC: Üretim hattı kontrolü, ekipman kilitleme ve güvenlik koruması gibi yüksek gerçek zamanlı performans ve güvenilirlik gerektiren uygulamalarda kullanılır.
Endüstriyel PC: Veri toplama, görsel inceleme ve dağıtılmış kontrol gibi yüksek performanslı bilgi işlem gerektiren uygulamalarda kullanılır; Genellikle PLC ile birlikte kullanılır.
Teknoloji Trendleri: Otomobil üretimi ve akıllı fabrikalar gibi karmaşık kontrol uygulamalarında bazı üst düzey endüstriyel PC'ler (PC tabanlı otomasyon sistemleri gibi) kullanılmıştır, ancak güvenilirliği artırmak için modüler tasarım ve yedekli konfigürasyonlara ihtiyaç vardır.
B5300 yerleşik fansız endüstriyel bilgisayar, düşük güçlü Intel® Celeron/Atom/Core işlemcileri kullanarak istikrarlı performans sağlar.
7/24 çalışarak, dengesiz ortamlarda bile istikrarlı çalışmayı sürdürerek çeşitli ticari, otomatik ve gözetimsiz ekipmanların ihtiyaçlarını karşılar. Bazı durumlarda PLC tabanlı endüstriyel kontrol ekipmanlarının tamamen yerini alabilir.
Endüstriyel PC'lerin ve PLC'lerin her birinin endüstriyel otomasyonda kendine özgü avantajları ve uygulamaları vardır. Gelecekte bir yakınlaşma eğilimi gösterebilirler, ancak birinin diğerinin tamamen yerini alma olasılığı düşüktür.
1990'ların başında askeri endüstriyel otomasyona girmesinden bu yana, endüstriyel PC'ler sürekli olarak çeşitli alanlara nüfuz ediyor ve yaygın uygulama kazanıyor. Bunun nedeni, bilgisayarların açık olması, donanım, yazılım ve insan kaynaklarının bolluğu, geniş bir mühendislik ve teknik personel yelpazesinden destek almaları ve geniş bir kitleye aşina olmalarıdır. PC tabanlı (gömülü PC'ler dahil) endüstriyel kontrol sistemlerinin uygulama oranı hızla arttı. Başlıca programlanabilir mantık denetleyici (PLC) üreticileri ve endüstriyel kontrol sistemi entegratörleri de endüstriyel PC teknolojisi yaklaşımını benimseyerek, PC tabanlı endüstriyel kontrol teknolojisini bu yüzyılın başında ana akım teknolojilerden biri haline getirdi.
Endüstriyel PC'lerin düşük maliyeti, endüstriyel kontrol otomasyonunun ana akımı olma potansiyeline katkıda bulunan bir diğer önemli faktördür. Geleneksel otomasyon sistemlerinde, temel otomasyon büyük ölçüde PLC'ler ve DCS'ler tarafından tekelleştirilirken, süreç ve yönetim otomasyonu esas olarak çeşitli üst düzey süreç bilgisayarlarından veya mini bilgisayarlardan oluşur. Donanım, sistem yazılımı ve uygulama yazılımlarının yüksek maliyeti birçok şirketi caydırıyor. Kurumsal gelişimin erken ve orta aşamalarında, düşük maliyetli endüstriyel kontrol otomasyonunun seçilmesi tercih edilen seçenektir. Ayrıca endüstriyel PC tabanlı kontrolörlerin PLC'ler kadar güvenilir olduğu kanıtlanmış olması, operatörler ve bakım personeli tarafından kolayca kabul edilmesi, kurulumu ve kullanımı kolay olması ve gelişmiş teşhis fonksiyonları sunması nedeniyle sistem entegratörlerine daha esnek seçenekler sunar. Bu nedenle giderek daha fazla üretici, üretim süreçlerinin bir bölümünde endüstriyel PC kontrol çözümlerini benimsemeye başlıyor.
Endüstriyel PC'ler ve PLC'ler arasındaki rekabetin öncelikle verilerin karmaşık olduğu ve ekipman entegrasyonunun yüksek olduğu üst düzey uygulamalara odaklanacağı öngörülebilir. Gelişim trendlerine bakıldığında, kontrol sistemlerinin geleceği muhtemelen endüstriyel PC'ler ve PLC'ler arasında yer alacak ve bu yakınlaşmanın işaretleri şimdiden ortaya çıkıyor. Gelecek önemli bir dönem boyunca, fieldbus teknolojisi, programlanabilir mantık kontrolörleri (PLC'ler) ve endüstriyel PC'ler birbirini tamamlayacak ve destekleyecek, ancak endüstriyel PC'lerin avantajları daha belirgin hale gelecek ve uygulama kapsamları endüstriyel kontrolün tüm alanlarına hızla genişleyecektir.
Entegre Yönetim ve Kontrol Sistemleri
İnternet teknolojisinin endüstriyel kontrol alanına nüfuzunun derinleşmesiyle birlikte kontrol ve yönetim sistemlerinin entegrasyonu kaçınılmaz hale geldi. Bu, endüstriyel otomasyon endüstrisinde uzun süredir arzu edilen entegre yönetim ve kontrol, endüstriyel kurumsal bilgilendirme ve ağ tabanlı otomasyon hedeflerini mümkün kılar. Entegre yönetim ve kontrol, işletmelerin yeni ekonomik çağa gerçekten uygun olan en iyi çözümleri seçmesine olanak tanır, böylece üretim verimliliğini artırır ve pazar rekabet gücünü artırır. Bu nedenle, endüstriyel kontrol teknolojisinin geliştirilmesindeki yeni bir yön, Ethernet ve Web teknolojileri aracılığıyla açık, dağıtılmış akıllı sistemlerin gerçekleştirilmesi, Ethernet ve TCP/IP protokol standartlarına dayalı modüler, dağıtılmış ve yeniden kullanılabilir endüstriyel kontrol çözümleri sağlamaktır. En önemli yönü, ağ tabanlı mühendislik endüstriyel kontrol ve yönetim yazılımının geliştirilmesidir.
Entegre bir kontrol sisteminin inşası, birden fazla sistem ve teknolojinin entegrasyonunu içerir. Çoklu sistemlerin entegrasyonu ile ilgili olarak ilk husus, üç entegrasyon modelini içeren saha kontrol ağı içerisinde birden fazla sistemin entegrasyonudur. Bunlardan ilki, FCS'nin temel ölçüm ve kontrol döngülerini uyguladığı Fieldbus Kontrol Sistemleri (FCS) ve Veri Kontrol Sistemlerinin (DCS) entegrasyonudur ve DCS, karmaşık gelişmiş kontrol ve optimizasyon fonksiyonlarını uygulamak için daha üst düzey bir yönetim ve koordinatör olarak görev yapar. İkincisi, Fieldbus Kontrol Sistemlerinin (FCS), DCS ve PLC'lerin entegrasyonudur; burada karmaşık mantık kilitleme durumlarında, PLC ve FCS temel ölçüm ve kontrol döngülerini uygular ve DCS, karmaşık gelişmiş kontrol ve optimizasyon fonksiyonlarını uygulamak için daha üst düzey bir yönetim ve koordinatör olarak görev yapar. Üçüncüsü, farklı iletişim protokolleri arasındaki dönüşüm sorunlarını ele alan birden fazla FCS'nin entegrasyonudur. Bu, farklı fieldbus cihazlarının birlikte çalışabilirliğine odaklanmayı ve her bağımsız sistemin işlevselliğinden ve performansından ödün vermeden veya bunları etkilemeden kusursuz entegrasyon sağlamak için birleşik konfigürasyon, izleme ve yazılımın geliştirilmesini içerir. İkinci olarak yönetim ve kontrol ağlarının entegrasyonu söz konusudur. Gelecekteki kurumsal yönetimde büyük miktarda veri kontrol ağından kaynaklanacaktır. Gerçek zamanlı veritabanları, geçmiş veritabanları, veri yayınlama, veri madenciliği, model hesaplamaları, süreç simülasyonu, reçete tasarımı, operasyonel optimizasyon, parametre izleme, sapma analizi ve hata teşhisi de dahil olmak üzere kurumsal uygulama yazılım sistemleri oluşturmak, gerçek anlamda entegre yönetim ve kontrol elde etmek için İnternet/Web uygulama ağ ortamında çeşitli veritabanlarının kurulmasını gerektirir. Bu, kontrol yazılımına akıllı karar verme desteği ve yönetim yazılımına değerli veriler sağlar.
Teknoloji entegrasyonu açısından bu, ekipmanın birlikte çalışabilirlik teknolojisi, genel veri alışverişi teknolojisi, Ethernet ve endüstriyel Ethernet gibi çeşitli teknolojilerin entegrasyonunu içerir. Genel veri alışverişi teknolojisi, DDE dinamik veri alışverişi teknolojisini, NetDDE ağ dinamik alışverişi teknolojisini, ODBC açık veritabanı ara bağlantı teknolojisini, COM/DCOM bileşen nesne modelini ve OPC teknolojisini içerir. Ethernet+TCP/IP teknolojisi, endüstriyel alandaki kontrol parametrelerinin ve ağ düğümlerinin durumlarının kurumsal bilgi ağı içerisinde doğrudan iletilmesine ve paylaşılmasına olanak tanır, böylece çoklu protokollerin varlığı nedeniyle PLC'lerin, DCS'lerin ve FCS'lerin entegrasyonundaki zorlukları ortadan kaldırır.
Fonksiyonel Konumlandırma Farklılıkları: PLC'ler endüstriyel kontrol için özel olarak tasarlanmıştır. Temel işlevleri mantıksal kontrol (merdiven diyagramı programlama gibi), gerçek zamanlı yanıt ve parazit önleme yetenekleridir. Anahtarlama miktarları, zamanlayıcılar ve sayaçlar gibi temel kontrol görevlerini yerine getirmek için uygundurlar.
Güvenilirlik ve Çevreye Uyumluluk
PLC'ler endüstriyel sınıf tasarımlar (fansız çalışma, geniş sıcaklık aralığı, toz ve suya dayanıklılık gibi) kullanır, güçlü elektromanyetik girişim ve titreşimin olduğu zorlu ortamlarda istikrarlı çalışmayı mümkün kılar ve 20.000 saatin üzerinde ortalama arızalar arası süreye (MTBF) ulaşır.
Maliyet ve Bakım
PLC'lerin maliyetleri daha düşüktür, bakımı kolaydır ve merdiven mantığı programlama için düşük öğrenme eğrisine sahiptirler; bu da onları küçük ve orta ölçekli kontrol projeleri için uygun kılar.
Endüstriyel PC'ler daha pahalıdır ve profesyonel bakım gerektirir; bu da onları karmaşık hesaplamalar veya insan-makine etkileşimi gerektiren senaryolar için uygun kılar.
Başvuru
PLC: Üretim hattı kontrolü, ekipman kilitleme ve güvenlik koruması gibi yüksek gerçek zamanlı performans ve güvenilirlik gerektiren uygulamalarda kullanılır.
Endüstriyel PC: Veri toplama, görsel inceleme ve dağıtılmış kontrol gibi yüksek performanslı bilgi işlem gerektiren uygulamalarda kullanılır; Genellikle PLC ile birlikte kullanılır.
Teknoloji Trendleri: Otomobil üretimi ve akıllı fabrikalar gibi karmaşık kontrol uygulamalarında bazı üst düzey endüstriyel PC'ler (PC tabanlı otomasyon sistemleri gibi) kullanılmıştır, ancak güvenilirliği artırmak için modüler tasarım ve yedekli konfigürasyonlara ihtiyaç vardır.
B5300 yerleşik fansız endüstriyel bilgisayar, düşük güçlü Intel® Celeron/Atom/Core işlemcileri kullanarak istikrarlı performans sağlar.
7/24 çalışarak, dengesiz ortamlarda bile istikrarlı çalışmayı sürdürerek çeşitli ticari, otomatik ve gözetimsiz ekipmanların ihtiyaçlarını karşılar. Bazı durumlarda PLC tabanlı endüstriyel kontrol ekipmanlarının tamamen yerini alabilir.
Endüstriyel PC'lerin ve PLC'lerin her birinin endüstriyel otomasyonda kendine özgü avantajları ve uygulamaları vardır. Gelecekte bir yakınlaşma eğilimi gösterebilirler, ancak birinin diğerinin tamamen yerini alma olasılığı düşüktür.
Endüstriyel PC Geliştirme
1990'ların başında askeri endüstriyel otomasyona girmesinden bu yana, endüstriyel PC'ler sürekli olarak çeşitli alanlara nüfuz ediyor ve yaygın uygulama kazanıyor. Bunun nedeni, bilgisayarların açık olması, donanım, yazılım ve insan kaynaklarının bolluğu, geniş bir mühendislik ve teknik personel yelpazesinden destek almaları ve geniş bir kitleye aşina olmalarıdır. PC tabanlı (gömülü PC'ler dahil) endüstriyel kontrol sistemlerinin uygulama oranı hızla arttı. Başlıca programlanabilir mantık denetleyici (PLC) üreticileri ve endüstriyel kontrol sistemi entegratörleri de endüstriyel PC teknolojisi yaklaşımını benimseyerek, PC tabanlı endüstriyel kontrol teknolojisini bu yüzyılın başında ana akım teknolojilerden biri haline getirdi.
Endüstriyel PC'lerin düşük maliyeti, endüstriyel kontrol otomasyonunun ana akımı olma potansiyeline katkıda bulunan bir diğer önemli faktördür. Geleneksel otomasyon sistemlerinde, temel otomasyon büyük ölçüde PLC'ler ve DCS'ler tarafından tekelleştirilirken, süreç ve yönetim otomasyonu esas olarak çeşitli üst düzey süreç bilgisayarlarından veya mini bilgisayarlardan oluşur. Donanım, sistem yazılımı ve uygulama yazılımlarının yüksek maliyeti birçok şirketi caydırıyor. Kurumsal gelişimin erken ve orta aşamalarında, düşük maliyetli endüstriyel kontrol otomasyonunun seçilmesi tercih edilen seçenektir. Ayrıca endüstriyel PC tabanlı kontrolörlerin PLC'ler kadar güvenilir olduğu kanıtlanmış olması, operatörler ve bakım personeli tarafından kolayca kabul edilmesi, kurulumu ve kullanımı kolay olması ve gelişmiş teşhis fonksiyonları sunması nedeniyle sistem entegratörlerine daha esnek seçenekler sunar. Bu nedenle giderek daha fazla üretici, üretim süreçlerinin bir bölümünde endüstriyel PC kontrol çözümlerini benimsemeye başlıyor.
Endüstriyel PC'ler ve PLC'ler arasındaki rekabetin öncelikle verilerin karmaşık olduğu ve ekipman entegrasyonunun yüksek olduğu üst düzey uygulamalara odaklanacağı öngörülebilir. Gelişim trendlerine bakıldığında, kontrol sistemlerinin geleceği muhtemelen endüstriyel PC'ler ve PLC'ler arasında yer alacak ve bu yakınlaşmanın işaretleri şimdiden ortaya çıkıyor. Gelecek önemli bir dönem boyunca, fieldbus teknolojisi, programlanabilir mantık kontrolörleri (PLC'ler) ve endüstriyel PC'ler birbirini tamamlayacak ve destekleyecek, ancak endüstriyel PC'lerin avantajları daha belirgin hale gelecek ve uygulama kapsamları endüstriyel kontrolün tüm alanlarına hızla genişleyecektir.
Entegre Yönetim ve Kontrol Sistemleri
İnternet teknolojisinin endüstriyel kontrol alanına nüfuzunun derinleşmesiyle birlikte kontrol ve yönetim sistemlerinin entegrasyonu kaçınılmaz hale geldi. Bu, endüstriyel otomasyon endüstrisinde uzun süredir arzu edilen entegre yönetim ve kontrol, endüstriyel kurumsal bilgilendirme ve ağ tabanlı otomasyon hedeflerini mümkün kılar. Entegre yönetim ve kontrol, işletmelerin yeni ekonomik çağa gerçekten uygun olan en iyi çözümleri seçmesine olanak tanır, böylece üretim verimliliğini artırır ve pazar rekabet gücünü artırır. Bu nedenle, endüstriyel kontrol teknolojisinin geliştirilmesindeki yeni bir yön, Ethernet ve Web teknolojileri aracılığıyla açık, dağıtılmış akıllı sistemlerin gerçekleştirilmesi, Ethernet ve TCP/IP protokol standartlarına dayalı modüler, dağıtılmış ve yeniden kullanılabilir endüstriyel kontrol çözümleri sağlamaktır. En önemli yönü, ağ tabanlı mühendislik endüstriyel kontrol ve yönetim yazılımının geliştirilmesidir.
Entegre bir kontrol sisteminin inşası, birden fazla sistem ve teknolojinin entegrasyonunu içerir. Çoklu sistemlerin entegrasyonu ile ilgili olarak ilk husus, üç entegrasyon modelini içeren saha kontrol ağı içerisinde birden fazla sistemin entegrasyonudur. Bunlardan ilki, FCS'nin temel ölçüm ve kontrol döngülerini uyguladığı Fieldbus Kontrol Sistemleri (FCS) ve Veri Kontrol Sistemlerinin (DCS) entegrasyonudur ve DCS, karmaşık gelişmiş kontrol ve optimizasyon fonksiyonlarını uygulamak için daha üst düzey bir yönetim ve koordinatör olarak görev yapar. İkincisi, Fieldbus Kontrol Sistemlerinin (FCS), DCS ve PLC'lerin entegrasyonudur; burada karmaşık mantık kilitleme durumlarında, PLC ve FCS temel ölçüm ve kontrol döngülerini uygular ve DCS, karmaşık gelişmiş kontrol ve optimizasyon fonksiyonlarını uygulamak için daha üst düzey bir yönetim ve koordinatör olarak görev yapar. Üçüncüsü, farklı iletişim protokolleri arasındaki dönüşüm sorunlarını ele alan birden fazla FCS'nin entegrasyonudur. Bu, farklı fieldbus cihazlarının birlikte çalışabilirliğine odaklanmayı ve her bağımsız sistemin işlevselliğinden ve performansından ödün vermeden veya bunları etkilemeden kusursuz entegrasyon sağlamak için birleşik konfigürasyon, izleme ve yazılımın geliştirilmesini içerir. İkinci olarak yönetim ve kontrol ağlarının entegrasyonu söz konusudur. Gelecekteki kurumsal yönetimde büyük miktarda veri kontrol ağından kaynaklanacaktır. Gerçek zamanlı veritabanları, geçmiş veritabanları, veri yayınlama, veri madenciliği, model hesaplamaları, süreç simülasyonu, reçete tasarımı, operasyonel optimizasyon, parametre izleme, sapma analizi ve hata teşhisi de dahil olmak üzere kurumsal uygulama yazılım sistemleri oluşturmak, gerçek anlamda entegre yönetim ve kontrol elde etmek için İnternet/Web uygulama ağ ortamında çeşitli veritabanlarının kurulmasını gerektirir. Bu, kontrol yazılımına akıllı karar verme desteği ve yönetim yazılımına değerli veriler sağlar.
Teknoloji entegrasyonu açısından bu, ekipmanın birlikte çalışabilirlik teknolojisi, genel veri alışverişi teknolojisi, Ethernet ve endüstriyel Ethernet gibi çeşitli teknolojilerin entegrasyonunu içerir. Genel veri alışverişi teknolojisi, DDE dinamik veri alışverişi teknolojisini, NetDDE ağ dinamik alışverişi teknolojisini, ODBC açık veritabanı ara bağlantı teknolojisini, COM/DCOM bileşen nesne modelini ve OPC teknolojisini içerir. Ethernet+TCP/IP teknolojisi, endüstriyel alandaki kontrol parametrelerinin ve ağ düğümlerinin durumlarının kurumsal bilgi ağı içerisinde doğrudan iletilmesine ve paylaşılmasına olanak tanır, böylece çoklu protokollerin varlığı nedeniyle PLC'lerin, DCS'lerin ve FCS'lerin entegrasyonundaki zorlukları ortadan kaldırır.
Önerilen
