Centro de distribución de energía (PC), MCC (incluido MCC de seguridad), UPS, DCS, etc. en diseño eléctrico
■PC: Centro de energía, que proporciona configuración de energía.
■MCC: Centro de control de motores, seguridad MCC forma parte del sistema MCC. Proporciona control de equipos impulsados por energía.
■UPS: Sistema de alimentación ininterrumpida de CA (CC), que se utiliza para evitar cortes de energía. Compuesto principalmente por controlador inversor y batería.
DCS: categoría de productos de control de uso común, dividida en dos categorías: DCS y PLC. El concepto de DCS también se extiende al FCS.
■DCS (Distributed Contorl System), sistema de control distribuido, también conocido como sistema de control distribuido.
Vale la pena conocer en detalle el DCS y representa la corriente principal de la tecnología de sistemas de control:
■¿Cuál es la diferencia entre DCS y PLC?
1. Desde la perspectiva del desarrollo:
DCS desarrollado a partir del sistema de monitoreo de tablero tradicional. Por lo tanto, DCS se centra inherentemente en el control de instrumentos. Por ejemplo, el sistema DCS YOKOGAWA CS3000 que utilizamos ni siquiera tiene un límite en el número de PID (PID, algoritmo integral diferencial proporcional, es un algoritmo estándar para el control de bucle cerrado). válvulas reguladoras y convertidores de frecuencia generalmente PID (el número determina la cantidad de válvulas reguladoras que se pueden usar).
El PLC se desarrolló a partir del circuito de relé tradicional. El PLC inicial ni siquiera tenía capacidades de procesamiento analógico. Por lo tanto, el PLC enfatizó las capacidades de computación lógica desde el principio.
2. Desde la perspectiva de la escalabilidad y compatibilidad del sistema:
Hay muchos productos de control en el mercado, ya sean DCS o PLC, hay muchos fabricantes que los producen y venden. Para los sistemas PLC, generalmente hay poca o ninguna necesidad de expansión, porque los sistemas PLC generalmente se usan para equipos. En términos generales, los PLC rara vez tienen requisitos de compatibilidad. Por ejemplo, dos o más sistemas requieren compartir recursos, lo que también es muy difícil para los PLC. Además, el PLC generalmente adopta una estructura de red dedicada, como la red lineal de bus MPI de Siemens, e incluso agregar una estación de operador no es fácil ni costoso.
En el proceso de desarrollo de DCS, cada fabricante tiene su propio sistema, pero la mayoría de los sistemas DCS, como Yokogawa YOKOGAWA, Honeywell, ABB, etc., aunque los protocolos de comunicación dentro del sistema (nivel de proceso) no son lo mismo, pero la plataforma de red a nivel de operación elige invariablemente Ethernet, utilizando protocolos TCP/IP estándar o modificados. Esto proporciona una escalabilidad muy conveniente. En este tipo de red, el controlador y la computadora existen como un nodo siempre que la red llegue al lugar, el número de nodos se puede aumentar o disminuir y las ubicaciones de los nodos se pueden organizar a voluntad. Además, basándose en protocolos abiertos como OPC y DDE del sistema Windows, varios sistemas también pueden comunicarse fácilmente para lograr el máximo intercambio de recursos.
3. Desde la perspectiva de la base de datos:
DCS generalmente proporciona una base de datos unificada. Es decir, una vez que un dato existe en la base de datos del sistema DCS, se puede hacer referencia a él en cualquier situación, como en el software de configuración, en el software de monitorización, en los gráficos de tendencias, en los informes... y en el PLC. Las bases de datos del sistema generalmente no están unificadas. El software de configuración, el software de monitoreo e incluso el software de archivo tienen sus propias bases de datos. ¿Por qué se suele decir que el S7 400 de Siemens no se llama DCS hasta que alcanza el 414 o superior? Porque el sistema PCS7 de Siemens utiliza una base de datos unificada y PCS7 requiere que el controlador sea al menos S7 414-3 o superior.
4. Desde la perspectiva de la programación temporal:
Los programas de PLC generalmente no pueden ejecutarse según el período de ciclo preestablecido. El programa de PLC se ejecuta de principio a fin una vez y luego se reinicia desde el principio. (Hoy en día, se han mejorado algunos PLC nuevos, pero todavía existen restricciones en la cantidad de ciclos de tareas) y DCS puede configurar ciclos de tareas. Por ejemplo, tareas rápidas, etc. También es el muestreo del sensor. El tiempo de cambio del sensor de presión es muy corto, por lo que podemos usar un ciclo de tarea de 200 ms para el muestreo, mientras que el sensor de temperatura tiene un tiempo de retraso grande, por lo que podemos usar un ciclo de tarea de 2 s para. muestreo. De esta manera, DCS puede programar razonablemente los recursos del controlador.
5. Desde la perspectiva de la estructura de la red:
En términos generales, DCS generalmente usa una estructura de red de dos capas, una capa es una red a nivel de proceso y la mayoría de los DCS usan su propia estructura. Bus propio, como Modbus de Yokogawa, Profibus de Siemens y ABB, bus CAN de ABB, etc. Todos estos protocolos se basan en el protocolo de transmisión de puerto serie estándar RS232 o RS485. El módulo IO en el sitio, especialmente los datos de muestreo analógicos (código de máquina, 213/ciclo de escaneo) es muy grande y existen muchos factores de interferencia en el sitio. Por lo tanto, es un estándar de red con un gran rendimiento de datos y una fuerte capacidad antiinterferencia. debería adoptarse. La estructura de bus basada en el modo de comunicación asíncrona del puerto serie RS485 cumple con los requisitos de comunicación en el sitio.
La CPU convierte los datos muestreados de IO en datos modelados o datos reales y se transmite en la red de nivel de operación (red de segunda capa). Por lo tanto, la red de nivel de operación puede adoptar estándares de red con un rendimiento de datos moderado, velocidad de transmisión rápida y conexiones convenientes. Al mismo tiempo, debido a que la red de nivel de operación generalmente está dispuesta en la sala de control, los requisitos para resistir interferencias son relativamente. bajo. Por lo tanto, utilizar Ethernet estándar es la mejor opción. El protocolo TCP/IP es un protocolo Ethernet estándar. Generalmente utilizamos una velocidad de comunicación de 100 Mbit/s.
Las tareas de trabajo del sistema PLC son relativamente simples, por lo que la cantidad de datos que deben transmitirse generalmente no es demasiado grande, por lo que el sistema PLC común tiene una estructura de red de una capa. Las redes a nivel de proceso y las redes a nivel operativo se fusionan o las redes a nivel de proceso se reducen a conexiones internas entre módulos. El PLC rara vez utiliza Ethernet.
6. En términos de la escala de objetos de aplicación:
El PLC se usa generalmente en pequeños lugares de control automático, como control de equipos o una pequeña cantidad de control analógico y enclavamiento, mientras que Las aplicaciones a gran escala son generalmente DCS. Por supuesto, este concepto no es muy preciso, pero es muy intuitivo. Tradicionalmente, llamamos a los sistemas de más de 600 puntos DCS y a los sistemas de menor escala se les llama PLC. El sistema de control que respalda nuestras bombas de calor, QCS y productos horizontales generalmente se denomina PLC.
○ Habiendo dicho tantas diferencias entre PLC y DCS, debemos darnos cuenta de que PLC y DCS en realidad se están acercando entre sí a medida que se desarrollan hasta el día de hoy. Estrictamente hablando, los PLC y DCS actuales ya no pueden cortar. con un solo cuchillo, los conceptos entre ellos a menudo se confunden. Ahora, analicemos las similitudes (similitudes) entre sí.
1. En términos de funciones:
El PLC ya tiene funciones de control analógico, y algunos sistemas PLC tienen incluso capacidades de procesamiento analógico bastante potentes, como Yokogawa FA-MA3, el S7 de Siemens. 400, Control Logix de ABB y el sistema Quantum de Schneider. DCS también tiene capacidades de procesamiento lógico bastante sólidas. Por ejemplo, en CS3000, hemos realizado todos los interbloqueos de procesos y hemos vinculado el inicio y la parada de los equipos que podemos utilizar.
2. Desde la perspectiva de la estructura del sistema:
Las estructuras básicas de PLC y DCS son las mismas. Con el desarrollo actual del PLC, se ha trasplantado por completo al control de sistemas informáticos y hace tiempo que se elimina a los programadores tradicionales. Los PLC para aplicaciones a pequeña escala generalmente utilizan pantallas táctiles, mientras que los PLC para aplicaciones a gran escala utilizan sistemas informáticos. Al igual que DCS, el controlador y la estación IO utilizan un bus de campo (generalmente basado en el protocolo de comunicación de puerto serie asíncrono RS485 o RS232 si no hay requisitos de expansión entre el controlador y la computadora, es decir, solo se usa una computadora). En este caso también se utilizará esta comunicación por bus. Pero si se utiliza más de una computadora, la estructura del sistema será la misma que la del DCS y la plataforma de la computadora host utilizará una estructura Ethernet. Ésta es una de las razones por las que el concepto de DCS se vuelve borroso después de que el PLC se vuelve a gran escala.
3. La dirección de desarrollo de PLC y DCS:
El PLC miniaturizado se desarrollará hacia una perspectiva de uso más profesional, como funciones más específicas y una mejor adaptabilidad al entorno de la aplicación. etc. Los límites entre los PLC y los DCS a gran escala se están desvaneciendo gradualmente hasta su total integración.
DCS seguirá desarrollándose en la dirección de FCS. Además del sistema de control más descentralizado, el núcleo del FCS es la instrumentación. La aplicación de FCS en el extranjero se ha desarrollado hasta el nivel de instrumento.
El sistema de control solo necesita procesar la adquisición de señales y proporcionar una interfaz hombre-máquina y control lógico. Todo el control analógico se distribuye a los instrumentos en el sitio. No se necesitan conexiones de cables tradicionales entre los instrumentos y los sistemas de control. conectar todo el sistema de instrumentos. (En la actualidad, Yokogawa en China ha utilizado FCS en el proyecto petroquímico CNOOC y Shell. El nivel de instrumentos utiliza instrumentos inteligentes como EJX, que tiene el nivel de control más avanzado del mundo).
○¿Cómo tratar correctamente el PLC y el DCS?
Personalmente nunca hago hincapié en las ventajas y desventajas entre PLC y DCS. Utilizo un nuevo término "productos de control" para ellos. Lo que ofrecemos a los usuarios es el sistema de control que más les conviene. La gran mayoría de los usuarios no utilizarán un DCS sólo porque quieran utilizarlo. Los productos de control deben colocarse para cumplir con los requisitos del proceso del usuario. De hecho, la mayoría de los usuarios que preguntan si utilizar DCS o PLC nunca han estado expuestos a productos de control automático o tienen necesidades especiales. Demasiado énfasis en estas cosas sólo conducirá a una disputa de palabras.
De las diferencias y similitudes entre PLC y DCS, entendemos la situación general de los productos de control. Tenga en cuenta que, como profesionales, no debemos definir PLC o DCS para nuestros productos, y no debemos tratar los productos de esta manera psicológicamente.