PLC vs DCS vs SCADA: razlike, usporedna tablica i kako odabrati

PLC, DCS i SCADA stalno se miješaju, a pogrešan odabir je skup. Predimenzionirajte sustav i plaćate hardver koji nikada ne koristite; smanjite ga i dostići ćete strop čim dodate liniju ili drugo mjesto.

Ovaj vodič to presijeca usporednom tablicom, jednostavnim objašnjenjem svakog sustava, stvarnim rasponima troškova, okvirom za odlučivanje i savjetima o tome koju marku kupiti i gdje.

Kratka verzija:

• PLC(Programmable Logic Controller): izvršni sloj koji pokreće strojeve na razini uređaja.
• SCADA(Nadzorna kontrola i prikupljanje podataka): nadzorni sloj koji prati, vizualizira i bilježi sve strojeve i stranice.
• DCS(Distribuirani kontrolni sustav): distribuirani{0}}kontrolni sloj procesa koji pokreće velike, kontinuirane procese kao jednu integriranu platformu.

Linija za pakiranje i rafinerija nafte trebaju potpuno različite arhitekture. Evo kako prepoznati koji odgovara vašem.

Brza usporedba: PLC vs DCS vs SCADA na prvi pogled

Koristite ovu tablicu za brzi odgovor; odjeljci u nastavku daju obrazloženje.

Pročitajte to ovako: PLC je mišić, SCADA su oči, a DCS je živčani sustav ključ u ruke za jedan veliki proces. Trebate model? Pregledajte našeRaspon PLC-aiHMI raspon.

Što je PLC (programabilni logički kontroler)?

PLC je robusno industrijsko računalo izgrađeno za upravljanje određenim strojevima. To je izvršni sloj automatizacije: čita signale senzora, pokreće vašu logiku i prebacuje izlaze na motore, ventile i pogone u stvarnom vremenu.

Kako radi PLC

PLC izvodi kontinuirani ciklus skeniranja: čitanje ulaza, izvršavanje programa, ažuriranje izlaza, ponavljanje. Svaki prolaz traje milisekunde, a vrijeme je determinističko, tako da isti ulazi uvijek proizvode isti odgovor. Ta predvidljivost je razlog zašto zaštitni senzor može zaustaviti pokretnu traku prije nego što se dio zaglavi. Programi su obično napisani ljestvičastom logikom ili strukturiranim tekstom.

Ključne komponente

PLC se sastoji od nekoliko osnovnih dijelova:

• CPU:pokreće program i obrađuje logiku.
• Napajanje:pretvara dolazni AC ili DC u napon potreban modulima.
• I/O moduli:spojite terenske uređaje, digitalne za signale uključivanja/isključivanja i analogne za raspone poput tlaka ili temperature.
• Komunikacijski moduli:povežite PLC s HMI-jem, pogonima i mrežama preko Modbusa, PROFINET-a ili EtherNet/IP-a.
• Uređaj za programiranje:računalo koje piše i učitava logiku.

Trebate dijelove? Pogledajte našePLC moduli.

Kompaktni nasuprot modularnom PLC-u

Kompaktni PLC-ovi spajaju fiksni I/O, CPU i napajanje u jednu malu,-cjenovnu jedinicu, idealnu za jedan stroj. Modularni PLC-ovi vam omogućuju da zasebno odaberete CPU, napajanje i I/O kartice i proširite ih kasnije. Praktično pravilo: fiksne, male I/O točke do kompaktnih; rast i mješoviti signali upućuju na modularnu.

Gdje se najbolje koriste PLC-ovi

PLC-ovi dominiraju diskretnom proizvodnjom, gdje su brzina i ponovljiva logika najvažniji: pakiranje i paletiranje, pokretne trake, robotske ćelije i automatizirana montaža. Brzo skeniranje i diskretno logičko rukovanje ono su što trebaju ovi-zadaci velike brzine, uključivanje/isključivanje.

Snage i ograničenja

PLC-ovi su fleksibilni, imaju relativno nisku cijenu, lako ih je modificirati i podržani velikim ekosustavom više-brandova. Ograničenje je opseg: PLC dobro kontrolira strojeve, ali sam po sebi ne daje-pregled cijele tvornice. Da biste gledali nekoliko strojeva ili mjesta s jednog zaslona, ​​dodajte viši sloj: SCADA.

Što je SCADA (nadzorna kontrola i prikupljanje podataka)?

SCADA nije kontroler. To je softverski sloj koji se nalazi na vrhu kontrolera kao što su PLC i RTU, dajući operaterima jedno mjesto za praćenje procesa, prikupljanje podataka i intervenciju kada je potrebno.

Kako radi SCADA

SCADA sustav izvlači podatke uživo iz PLC-ova i udaljenih jedinica, zatim ih pretvara u zaslone, alarme kada vrijednosti izađu izvan raspona i povjesničar koji sve bilježi za trendove. Nadzire i evidentira; ne pokreće logiku-strojne razine. Kontroleri ispod i dalje vrše prebacivanje.

Ključne komponente

SCADA postavka obično uključuje nadzorna računala (glavne terminalne jedinice), udaljene terminalne jedinice na terenu, PLC-ove koji obavljaju lokalnu kontrolu, komunikacijsku mrežu i HMI softverski nadzor operatera.

SCADA vs. HMI: Jesu li isti?

Ovo zbunjuje ljude. HMI je sučelje: ploča ili ekran s kojeg operater čita i šalje naredbe. SCADA je veći nadzorni sustav koji uključuje jedan ili više HMI-a plus povjesničar, alarme, komunikaciju i rukovanje podacima koji stoje iza njih. Svaki SCADA sustav ima HMI, ali sam HMI nije SCADA. Usporedite opcije na našemHMI raspon.

Gdje se najbolje koristi SCADA

SCADA zaslužuje svoje mjesto gdje god vam je potrebna centralizirana vidljivost na mnogo strojeva ili ra-rasprostranjenih lokacija: vodovod i otpadne vode, struja i komunalije, energetska sredstva i bilo koji-rad na više mjesta koji se promatra iz jedne prostorije.

Snage i ograničenja

SCADA vam daje centralizirani nadzor, daljinsko upravljanje i snažno bilježenje podataka. Kompromis-: poslužitelj može biti jedna točka kvara koja skriva cijeli proces ako padne, sustav treba sigurnu mrežu i ne obavlja sam-kontrolu na razini stroja.

Što je DCS (distribuirani sustav upravljanja)?

DCS je jedinstvena, integrirana platforma koja kombinira kontrolu, vizualizaciju i bilježenje podataka od jednog dobavljača, izgrađena za velike kontinuirane procese. Gdje PLC i SCADA drže kontrolu i nadzor odvojenima, DCS ih spaja.

Kako radi DCS

Kontrola je raspoređena na više redundantnih kontrolera postavljenih oko postrojenja, a svi su zajedno povezani na determinističku lokalnu mrežu. Upravljači, inženjerski softver i operaterske stanice dolaze od istog dobavljača i usko su integrirani, tako da sustav dolazi bliže ključu u ruke.

Ključne komponente

DCS se usredotočuje na inženjerske radne stanice za konfiguraciju, operaterske stanice za nadzor, distribuirane procesne upravljačke jedinice koje pokreću petlje, komunikacijsku okosnicu i pametne terenske uređaje.

Gdje je najbolje koristiti DCS

DCS je standard u kojem se procesi odvijaju kontinuirano, zastoji su vrlo skupi, a sigurnost je regulirana: nafta i plin, kemijska obrada, proizvodnja energije i farmaceutski proizvodi. Ugrađena-redundancija i integrirana kontrola ono su što ove operacije zahtijevaju.

Snage i ograničenja

DCS nudi vrlo visoku pouzdanost, duboku redundanciju, usku integraciju i snažno regulatorno prilagođavanje. Također je skup, krut, zahtijeva specijalizirani inženjering i obično je pretjeran za diskretnu proizvodnju. Za većinu malih i-srednjih pogona, to je više sustava nego što posao treba.

Kada nadograditi s PLC-a plus SCADA na DCS:signali su jasni. Vaš I/O broj penje se u tisuće; vaš temeljni proces je kontinuiran; regulatori ili sigurnosni slučajevi zahtijevaju certificiranu redundanciju; a neprekinuto vrijeme rada nije-predmet pregovaranja. Osim njih, PLC plus SCADA obično obavljaju posao za mnogo manje.

PLC vs DCS vs SCADA: objašnjene ključne razlike

Definicije vam govore što je svaki sustav. Razlike vam govore kako odabrati. Svaka os završava onim što znači za vašu odluku.

Kontrola vs nadzor

PLC i DCS kontroleri zapravo kontroliraju stvari: oni šalju signale koji pokreću terensku opremu. SCADA nadzire: promatra, snima i alarmira, a zatim se oslanja na kontrolere da djeluju. Trebate djelovanje stroja i trebate upravljač; Sama SCADA neće pomaknuti ventil.

Diskretno vs kontinuirano

Ovo je najvažnija osovina. PLC-ovi su napravljeni za diskretnu, veliku-brzinu, uključivanje/isključivanje i logiku kretanja. DCS je izgrađen za kontinuirane procese s analognim petljama, poput temperature i protoka u reaktoru. SCADA obuhvaća oboje. Najprije odredite svoju vrstu procesa i izbor se brzo sužava.

Centralizirano vs distribuirano vs nadzorno

PLC je lokalni kontroler. DCS distribuira redundantnu kontrolu u cijelom pogonu pod jednim dobavljačem; SCADA okuplja kontrolere ispod sebe. Ista riječ, "kontrola", tri različita otiska stopala.

Redundancija, pouzdanost i vrijeme skeniranja ili odziva

U praksi ih razdvaja brzina i pouzdanost. PLC-ovi skeniraju u otprilike jednoj-znamenkasti do niskih desetaka milisekundi, uz redundanciju kao dodatni-dodatak. DCS je projektiran za visoku dostupnost, sa redundantnim kontrolerima, mrežama i napajanjem kao standardom. Pouzdanost SCADA-e oslanja se na dizajn mreže i poslužitelja.

Integracija i zaključavanje dobavljača-

DCS jednog-dobavljača je usko integriran i jednostavniji za puštanje u rad, ali vas zaključava u hardver i cijene tog dobavljača. PLC plus SCADA omogućuje vam slobodno miješanje marki i izvora, po cijenu da sami integrirate dijelove. Otvoreni standardi poput OPC UA i dalje smanjuju to trenje. Sloboda miješanja robnih marki važna je kada kupujete, kao što opisujemo u nastavku.

Mogu li PLC, SCADA i DCS raditi zajedno? (Hibridne arhitekture)

Evo što većina vodiča zakopa: rijetko odaberete samo jedan. Prave biljke kombiniraju ove sustave u slojevima.

Piramida automatizacije u jednostavnim terminima

Industrijska kontrola obično se crta kao piramida, model ISA-95. Na dnu je razina polja: senzori i aktuatori. Iznad je upravljačka razina, gdje PLC-ovi i procesni kontroleri pokreću logiku. Iznad toga je nadzorna razina, gdje SCADA prati rad. Svaki sustav živi na vlastitom sloju.

Tipična hibridna postavka

Uobičajena postavka: PLC-ovi pokreću pojedinačne strojeve i ćelije; SCADA se nalazi na vrhu kako bi operaterima dao jedan pogled na liniju, upravljao receptima i bilježio performanse; a gdje je to potrebno kontinuiranom podprocesu, dodaje se DCS ili MES sloj. Tvornica hrane može pokretati PLC-ove na svojim linijama za punjenje i pakiranje, SCADA sloj preko lokacije i DCS samo za temperaturno-kritičnu fazu miješanja.

Kako IIoT, OPC UA i edge brišu granice

Novija tehnologija labavi stare granice. Otvoreni protokoli poput OPC UA i MQTT omogućuju Siemens PLC-u, SCADA platformi-treće strane i poslovnom softveru izravnu razmjenu podataka, bez obzira na dobavljača. Rubni uređaji obrađuju podatke u blizini stroja kako bi smanjili kašnjenje. Rezultat su fleksibilnije, mješovite-arhitekture dobavljača nego prije deset godina.

PLC vs DCS vs SCADA: Usporedba troškova

Proračun je obično pravo pitanje s kojim kupci dolaze, a većina vodiča ga preskače. Ovdje su realni rasponi i što ih pokreće. Tretirajte svaku brojku kao procjenu--veličine, a ne citat.

Koliko koštaju pogoni

Pet čimbenika najviše utječe na broj: I/O broj (koliko signala povezujete), redundancija koju navedete, inženjerski i programerski rad, softverske licence i složenost integracije. Dvije biljke s istim sustavom naslova mogu sletjeti daleko jedna od druge na njima.

Streljane za loptice

Kao grubi redovi veličina:

Ovo su samo planski rasponi, a ne ponude. Stvarne cijene uvelike ovise o broju I/O, regiji i stopama rada. Za točnu brojku,zatražite ponudu.

Ukupni trošak vlasništva

Kupoprodajna cijena je samo dio toga. Ukupni trošak vlasništva također uključuje rezervne dijelove, rokove isporuke, podršku i koliko lako možete nabaviti zamjene godinama kasnije. Multi{2}}dobavljač robnih marki s dijelovima na zalihama i kratkom isporukom smanjuje najskuplju stavku od svih: neplanirane zastoje.

Kako odabrati: PLC vs DCS vs SCADA (okvir odlučivanja)

Prođite redom kroz tri pitanja, a zatim provjerite prečace u industriji.

Korak 1: Diskretan ili kontinuirani proces?

Počnite sa svojim procesom. Je li diskretan (različiti dijelovi, uključivanje/isključivanje i logika kretanja) ili kontinuiran (tekući materijal, analogne petlje, kontrola stabilnog-stanja)? Diskretni rad upućuje na PLC, obično sa SCADA na vrhu. Istinski kontinuirani, -proces velikih razmjera upućuje na DCS. Ovaj jedini odgovor eliminira većinu polja.

Korak 2: Koliko I/O točaka i mjesta?

Zatim prebrojite I/O točke i lokacije. Pojedinačni stroj ili mala linija s jednom-stranicom sa skromnim I/O, udobna je na PLC-u, često s HMI-jem. Više strojeva, više lokacija ili udaljena sredstva koja se centralno promatraju pozivaju SCADA na vrhu. Tisuće I/O u kontinuiranom procesu guraju vas do DCS-a.

3. korak: proračun, višak zaposlenih i-kućne vještine?

Na kraju, odvažite proračun, redundantnost i-kućne vještine. Mali proračun, tim koji tečno poznaje programiranje PLC-a i standardne potrebe za radnim radom favoriziraju PLC plus SCADA. Teška redundancija, regulirani sigurnosni slučajevi i kontinuirani rad gdje je svako zaustavljanje opasno ili skupo opravdavaju DCS.

Brze preporuke po djelatnostima

Brzi prečaci:

• Pakiranje, automobilska industrija, opća montaža:PLC, često sa SCADA.
• Hrana i piće:PLC plus SCADA, s DCS-om samo za kritične kontinuirane stupnjeve.
• Voda i otpadne vode:SCADA preko PLC-ova i RTU-ova za nadzor-mjesta.
• Nafta i plin, kemikalije, energija:DCS kao okosnica.

Ovo su polazišta, a ne pravila.Razgovarajte s našim inženjerimaza savjet koji odgovara vašoj liniji.

Odabir prave marke i gdje kupiti

Nakon što znate vrstu sustava, ostaju dva pitanja: Koju marku i gdje kupiti? Odabir robne marke manje se odnosi na rangiranje nego na prikladnost.

Uspoređeni glavni brendovi

Svaka od glavnih marki kontrole ima jasan profil:

• Siemens:široki globalni standard, na velikom SIMATIC ekosustavu (S7-1200 i S7-1500) i TIA Portal softveru, snažnom u diskretnom i procesnom radu.
• Allen-Bradley (Rockwell):zadana u cijeloj Sjevernoj Americi, s ControlLogix, CompactLogix i čvrstom FactoryTalk integracijom, uobičajenom u automobilskoj industriji te industriji hrane i pića.
• Schneider Electric:linija Modicon, snažna u primjeni energije, vode i zgradarstva.
• ABB:dobro -uhodan u procesnoj industriji, energetici i robotici, s AC500 PLC obitelji.
• Mitsubishi:snažan u cijeloj Aziji i isplativ-za-brze diskretne i pakiranje na liniji MELSEC.
• Omron:čest odabir za pakiranje i sklapanje elektronike, s integriranim senzorom, vidom i pokretom.

Ne postoji jedinstvena najbolja marka, samo ona koja najbolje odgovara vašoj aplikaciji, regiji i postojećoj opremi.

Novo u odnosu na višak, vrijeme isporuke i rezervni dijelovi

Nove jedinice imaju puno jamstvo i najnoviji firmware, ali koštaju više i mogu imati dulje vrijeme isporuke. Višak ili obnovljeni dijelovi koštaju manje i mogu spasiti liniju u slučaju kvara ukinutog modula, uz ograničeno jamstvo kao kompromis. U slučaju hitnog kvara, dostupnost i brzina isporuke važniji su od papirologije.

Zašto pomaže-dobavljač više robnih marki

Ovo je mjesto gdje-dobavljač više robnih marki zarađuje. Možete kombinirati robne marke u jednom projektu, izvornim PLC-ovima, HMI-jima iVFD-ovis jednog mjesta, brže nabavite dijelove i imajte module prilagođene specifikacijama. U Chentuou je to model: veliki-inventar robnih marki, kratka isporuka i prilagodljivi moduli svih glavnih proizvođača. Recite nam što gradite izatražite ponudu.

Zaključak i sljedeći koraci

PLC, SCADA i DCS nisu konkurencija; to su tri sloja. PLC izvršava na razini stroja, SCADA nadzire sve strojeve i lokacije, a DCS pokreće velike kontinuirane procese kao jednu integriranu platformu. Za većinu malih i srednjih-diskretnih ili laganih-procesnih operacija, ispravan standard je započeti s PLC-om, dodati SCADA kada vam je potrebna-vidljivost cijele tvornice i rezervirati DCS za istinski kontinuirane,-procese s visokim ulozima.

Kada prijeđete s planiranja na dijelove, uskladite hardver sa svojom odlukom. Pregledajte našePLC, HMI, iVFDraspon, odnzatražite ponudua naši inženjeri pomoći će vam da odredite pravi sustav.

FAQ

 

 

Mogu li PLC i SCADA raditi zajedno?

Da, i obično to rade. PLC pokreće-logiku na razini stroja, dok je SCADA na vrhu za nadgledanje, vizualizaciju i zapisivanje operacije. To je najčešća arhitektura u diskretnim i laganim-procesnim postrojenjima.

Što je bolje: PLC, SCADA ili DCS?

Nijedan nije univerzalno bolji, jer rješava različite probleme. PLC-ovi odgovaraju brzoj diskretnoj kontroli, SCADA odgovara centraliziranom nadzoru, a DCS odgovara velikim kontinuiranim procesima. Većina biljaka ih kombinira. Upotrijebite gornji okvir za odlučivanje kako biste odgovarali svom slučaju.

PLC vs DCS vs SCADA vs HMI, koja je razlika?

PLC upravlja strojevima, DCS upravlja kontinuiranim procesima, a SCADA ih sve nadzire. HMI je zaslon koji operater koristi; to je jedna komponenta, obično dio SCADA ili PLC sustava, a ne sam kontrolni sustav. Usporedite HMI-je u našemHMI raspon.

Koliko košta PLC, SCADA ili DCS sustav?

Prema grubim procjenama, PLC plus HMI na jednoj liniji kreće se od niskih tisuća, PLC plus SCADA za male objekte od otprilike 10.000 USD do niskih stotina tisuća, a DCS od oko 250.000 USD i više. Ovo su planski rasponi, a ne ponude.Zatražite ponuduza vaše specifičnosti.

Trebam li DCS ili je PLC plus SCADA dovoljan?

Za većinu malih i srednjih-postrojenja dovoljan je PLC plus SCADA i daleko jeftiniji. Prijeđite na DCS kada je vaš proces kontinuiran, vaš I/O ima tisuće i potrebna je certificirana redundancija ili striktno vrijeme neprekidnog rada. Inače, PLC plus SCADA obično pobjeđuje.

Koja je marka PLC-a najbolja: Siemens, Allen-Bradley ili Mitsubishi?

Ovisi o regiji i primjeni. Siemens je vodeći globalno, Allen-Bradley vodi u Sjevernoj Americi, a Mitsubishi je isplativ-za-brzi diskretni rad u Aziji. Uskladite marku s vašom postojećom opremom i mrežom podrške. Imamo zalihe sva tri, daklepregledajte PLC-ove po brenduili pitajte naš tim.

Besplatne konzultacije