
یک PLC ماشین ها و فرآیندهای گسسته را کنترل می کند. یک DCS فرآیندهای پیوسته را در کل یک کارخانه هماهنگ می کند. این پاسخ کوتاه است، اما دیگر تصویر کامل نیست، زیرا PLC های مدرن اکنون کارهای پردازشی را انجام می دهند که قبلاً به تنهایی متعلق به DCS بود و معماری های ترکیبی در پروژه های جدید رایج می شوند. انتخاب اشتباه هم اشتباه کوچکی نیست. این می تواند به معنای پرداخت هزینه برای ظرفیتی باشد که هرگز از آن استفاده نمی کنید، یا ضربه زدن به دیوار مقیاس پذیری در نیمه راه توسعه کارخانه.
این راهنما فراتر از بسیاری از مقایسه های آنلاین است. ما تفاوتهای فنی واقعی را توضیح میدهیم، به شما کمک میکنیم تصمیم بگیرید که کدام سیستم با فرآیند شما مطابقت دارد، و شما را در انتخاب برند و مدل، گزینههای مهاجرت، و نحوه تهیه اجزای اصلی بدون تاخیر راهنمایی میکنیم. اگر شما یک مهندس هستید که یک سیستم را مشخص میکند یا خریدار در حال آمادهسازی یک پیشنهاد، باید بتوانید بر اساس این مقاله عمل کنید، نه اینکه فقط آن را درک کنید.
بیایید با پاسخ 30 ثانیه شروع کنیم.
PLC در مقابل DCS در یک نگاه
پاسخ سریع:PLC (کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی) یک کنترلر فشرده و سریع است که برای اتوماسیون گسسته و سطح ماشین، مانند خطوط بسته بندی و جابجایی مواد ساخته شده است. DCS (سیستم کنترل توزیع شده) شبکه ای از کنترل کننده ها است که برای فرآیندهای بزرگ و پیوسته مانند پالایشگاه ها و نیروگاه ها طراحی شده اند که با افزونگی داخلی و هماهنگی گسترده نیروگاهی طراحی شده اند. عملکردهای کوچک تا متوسط، گسسته یا دسته ای معمولاً به نفع PLC هستند. فرآیندهای بزرگ، مستمر و حیاتی ایمنی معمولاً به نفع DCS هستند.
|
بعد |
PLC |
DCS |
|
نوع کنترل |
منطق گسسته و ترتیبی |
پیوسته، مبتنی بر PID |
|
مقیاس معمولی |
ده تا چند هزار ورودی/خروجی |
هزاران تا ده ها هزار ورودی/خروجی |
|
معماری |
متمرکز یا مدولار |
در سراسر کارخانه توزیع شده است |
|
بهترین برای |
ماشین آلات، بسته بندی، تولید گسسته |
پالایشگاه، نیرو، شیمیایی، تصفیه آب |
|
نمایه هزینه معمولی |
پایین تر از قبل، مقیاس در هر پروژه |
بالاتر، هزینه مهندسی بلند مدت کمتر در مقیاس |
حالا بیایید هر کدام را تجزیه کنیم.
PLC چیست و در چه کاری بهترین است
یک PLC چگونه کار می کند
یک PLC یک چرخه اسکن تکراری را اجرا میکند: ورودیهای حسگرها و سوئیچها را میخواند، منطق را اجرا میکند، سپس خروجیها را به محرکها بهروزرسانی میکند، همه در عرض میلیثانیه. این زمان کوتاه و قطعی اسکن چیزی است که PLC ها را برای کارهای سریع و تکراری مانند مرتب سازی، نمایه سازی و قفل های ایمنی قابل اعتماد می کند. اکثر PLC ها با استفاده از زبان های IEC 61131-3، معمولاً منطق نردبان، برنامه ریزی می شوند، به همین دلیل است که آنها گزینه استاندارد برای سازندگان ماشین آلات و تیم های تعمیر و نگهداری هستند که نیاز به خواندن و عیب یابی سریع منطق در کف کارخانه دارند.

جایی که یک PLC بهترین جاست
PLC ها ابزار مناسبی هستند زمانی که فرآیند به جای پیوسته گسسته باشد: خطوط بسته بندی، سیستم های نقاله، پالت سازها، یکپارچه سازی CNC و کنترل ماشین مستقل. آنها جمع و جور هستند، در تعداد ورودی/خروجی کوچکتر مقرون به صرفه هستند و به راحتی می توان یک ماژول را در یک زمان گسترش داد. اگر یک ماشین واحد، یک سلول تولید یا یک خط با چند صد نقطه ورودی/خروجی را خودکار میکنید، یک PLC تقریباً همیشه از نظر هزینه و سادگی از DCS بهتر عمل میکند. ماماژول های PLCدقیقاً این محدوده را پوشش می دهد، از پردازنده های فشرده گرفته تا رک های ورودی/خروجی قابل ارتقا.
یک DCS به همان هدف اتوماسیون به روشی بسیار متفاوت نزدیک می شود.
DCS چیست و در چه کاری بهترین است
چگونه یک DCS کار می کند
یک DCS یک کنترل کننده نیست، بلکه شبکه ای از کنترل کننده ها است که به صورت فیزیکی در سراسر یک کارخانه توزیع شده اند، که هر یک بخشی از فرآیند را مدیریت می کنند، همه از طریق ایستگاه های مهندسی، ایستگاه های اپراتور و یک تاریخدان مرکزی هماهنگ شده اند. این ساختار به این دلیل وجود دارد که فرآیندهای پیوسته، مانند تقطیر، احتراق، یا کنترل واکنش شیمیایی، بر حلقههای PID تکیه دارند که باید ۲۴ ساعت شبانهروز بدون وقفه کار کنند. کنترلکنندهها و شبکههای اضافی به این معنی است که اگر یک گره از کار بیفتد، فرآیند به کار خود ادامه میدهد.

جایی که یک DCS بهترین جاست
پلتفرمهای DCS بر صنایعی تسلط دارند که زمان از کار افتادگی بسیار گران یا خطرناک است: نفت و گاز، تولید برق، فرآوری شیمیایی و تصفیه آب. این نیروگاهها به دید وسیع کارخانه، هماهنگی فرآیند فشرده و ساختهشده در افزونگی نیاز دارند که یک شبکه PLC مستقل در ابتدا برای ارائه در آن مقیاس طراحی نشده بود.
بنابراین، نقطه به نقطه چگونه PLC و DCS تفاوت دارند؟
PLC در مقابل DCS: تفاوت های اصلی توضیح داده شده است
معماری
یک سیستم PLC معمولاً متمرکز است یا از تعداد کمی قفسه ساخته میشود، در حالی که یک DCS ذاتاً توزیع میشود و کنترلکنندههایی در نزدیکی مناطق فرآیندی که آنها مدیریت میکنند قرار میگیرند. این برای خرید شما به چه معناست: چیدمان توزیعشده هزینه سختافزار و سیمکشی را از قبل اضافه میکند، اما خطاها را در بخشهای کوچکتر کارخانه جدا میکند، که اگر فرآیند شما نتواند خاموش شدن کامل را تحمل کند، مهم است.
نوع کنترل
این اساسی ترین تفاوت است. PLC ها در منطق گسسته و متوالی (روشن/خاموش، عملیات گام به گام) برتری دارند، در حالی که پلتفرم های DCS بر اساس کنترل PID آنالوگ پیوسته ساخته شده اند. خط بسته بندی را در نظر بگیرید که در مراحل مجزا شروع می شود، متوقف می شود و شاخص می شود، در مقابل یک ستون تقطیر که باید دما و فشار را در یک نوار باریک به طور مداوم نگه دارد. این برای خرید شما به چه معناست: اگر فرآیند شما عمدتاً با چند حلقه آنالوگ گسسته است، معمولاً یک PLC با بلوکهای تابع PID کافی است. اگر بیشتر فرآیند شما بر روی حلقههای کنترل مداوم اجرا شود، یک DCS با برنامهنویسی سفارشی بسیار کمتر آن را مدیریت میکند.
برنامه نویسی و پیکربندی
PLC ها با استفاده از منطق نردبان، نمودارهای بلوک تابع یا متن ساختاریافته تحت استاندارد IEC 61131-3 برنامه ریزی می شوند. پلتفرمهای DCS بیشتر بر پیکربندی مبتنی بر الگو تکیه دارند، جایی که بلوکهای تابع استاندارد به جای کدگذاری خط به خط، مونتاژ میشوند. این برای خرید شما به چه معناست: برنامهنویسی PLC عموماً به زمان مهندسی تخصصی کمتری برای پروژههای کوچک نیاز دارد، در حالی که پیکربندی DCS تلاش مهندسی را در مقیاس بزرگ کاهش میدهد زیرا مقدار زیادی از آن در کارخانه قالببندی شده و مجدداً استفاده میشود.
مقیاس پذیری و تعداد ورودی/خروجی
یک سیستم PLC منفرد معمولاً چند صد تا چند هزار نقطه ورودی/خروجی را کنترل میکند قبل از اینکه نیاز به اضافه کردن PLCهای شبکهشده یا حرکت به معماری متفاوت داشته باشید. یک DCS به گونهای ساخته شده است که از هزاران تا دهها هزار نقطه ورودی/خروجی را بدون طراحی مجدد مقیاس کند. این برای خرید شما به چه معناست: اگر انتظار دارید که گیاه طی پنج تا ده سال آینده به طور قابل توجهی رشد کند، با شروع یک DCS، یا یک معماری PLC و SCADA با اتاق توسعه واضح، بعداً از یک پروژه پرهزینه دوباره-پلتفرم صرفه جویی خواهید کرد.
قابلیت اطمینان و افزونگی
پلتفرمهای DCS عموماً با کنترلکنندههای اضافی، منابع تغذیه و شبکهها بهعنوان روش استاندارد طراحی میشوند، بنابراین یک شکست سختافزاری منفرد این فرآیند را متوقف نمیکند. PLC ها را می توان برای افزونگی پیکربندی کرد، اما معمولاً یک گزینه اضافه شده به جای پیش فرض است. این برای خرید شما به چه معناست: اگر یک ساعت از کار افتادگی بیشتر از حق بیمه اضافی است، هزینه آن را بپردازید. برای اکثر خطوط مجزا، سخت افزار استاندارد PLC با نگهداری پیشگیرانه خوب کافی است.
ملاحظات امنیت سایبری
این عاملی است که اکثر مقایسه ها از آن صرف نظر می کنند. یک PLC متمرکز که یک فرآیند بحرانی را کنترل می کند، در صورت به خطر افتادن می تواند به یک نقطه شکست تبدیل شود، زیرا یک نقض می تواند کل منطقه کنترل شده را تحت تأثیر قرار دهد. یک DCS به خوبی بخشبندی شده، با کنترلکنندههای توزیعشده و مناطق شبکه ایزوله، میتواند مانع از نفوذ به بخش کوچکتری از نیروگاه شود. این برای خرید شما به چه معناست: اگر معماری مبتنی بر PLC را برای یک فرآیند بزرگ انتخاب میکنید، به جای اتکا به کنترلکننده به تنهایی، برای تقسیمبندی شبکه مناسب و یک فایروال صنعتی بودجه اختصاص دهید.
ساختار هزینه
سیستمهای PLC معمولاً با توجه به تعداد نقاط ورودی/خروجی و ماژولهای اضافه شده، هزینه و مقیاس پایینتری دارند. سیستمهای DCS سرمایهگذاری اولیه بالاتری را در مهندسی، صدور مجوز و زیرساخت انجام میدهند، اما این هزینه به طور مؤثرتری در یک کارخانه بزرگ و پیچیده پخش میشود. این برای خرید شما به چه معناست: اعداد واقعی به شدت به برند و مدل بستگی دارد، دقیقاً به همین دلیل است که مقایسه برند در ادامه این راهنما به همان اندازه که خود تصمیم معماری اهمیت دارد.
اما در گیاهان مدرن، این خطوط تار هستند.
PLC در مقابل DCS در مقابل SCADA در مقابل PAC: نحوه ارتباط آنها
جایی که SCADA مناسب است
SCADA اغلب با PLC و DCS اشتباه گرفته می شود، اما کاملاً در یک لایه متفاوت عمل می کند. SCADA یک لایه نظارتی و نظارتی است که داده ها را از PLC ها یا کنترل کننده های DCS جمع آوری کرده و به اپراتورها ارائه می دهد. هیچ کدام را به عنوان لایه کنترل واقعی جایگزین نمی کند. یک کارخانه ممکن است PLCها را برای کنترل و SCADA را برای تجسم و روند تاریخی در بالای آنها اجرا کند.
PAC و معماری ترکیبی
یک PAC (کنترلکننده اتوماسیون قابل برنامهریزی) سختافزار سبک PLC را با قدرت پردازش و قابلیت ارتباطی پیشرفتهتر ترکیب میکند و بسیاری از شکاف تاریخی را با DCS میبندد. در نتیجه، بسیاری از فرآیندهای پیوسته با اندازه متوسط که زمانی به DCS کامل نیاز داشتند، اکنون میتوانند روی PLC یا PAC همراه با SCADA با هزینه بسیار کمتر اجرا شوند. به همین دلیل است که تصمیم PLC در مقابل DCS دیگر یک انتخاب سختگیرانه نیست. این امر به طور فزاینده ای به مقیاس فرآیند، بودجه و میزان هماهنگی گسترده کارخانه بستگی دارد.
با روشن بودن چشم انداز، در اینجا نحوه تصمیم گیری در واقع آمده است.
زمان استفاده از PLC در مقابل DCS: یک چارچوب تصمیم
قبل از تعیین یک سیستم، این پنج سوال را از خود بپرسید:
- آیا این فرآیند عمدتاً گسسته است یا پیوسته؟اکثراً گسسته به نفع یک PLC است. اغلب پیوسته با حلقه های تعاملی متعدد به نفع یک DCS است.
- تعداد I/O واقع بینانه شما، از جمله گسترش آینده، چقدر است؟در حدود 1000 تا 2000 نقطه، PLC معمولاً سادهتر و ارزانتر است. فراتر از آن، یک DCS از طراحی مجدد در آینده جلوگیری می کند.
- خرابی برنامه ریزی نشده چقدر پرهزینه است؟اگر هزینه خاموش شدن در هر ساعت بیشتر از حق بیمه افزونگی است، به سمت افزونگی در سطح DCS متمایل شوید، چه از طریق یک DCS واقعی یا یک PLC اضافی و راه اندازی SCADA.
- آیا به هماهنگی گسترده کارخانه در بسیاری از واحدهای فرآیندی نیاز دارید؟اگر مناطق مختلف باید در زمان واقعی با هم کار کنند، DCS ساخته شده در هماهنگی مهندسی سفارشی قابل توجهی را ذخیره می کند.
- افق گسترش شما چیست؟گیاهی که انتظار می رود به طور قابل توجهی در پنج سال رشد کند، باید از روز اول برای این رشد طراحی شود.
جدول تصمیم گیری سریع
|
اگر روند شما ... |
در نظر بگیرید |
|
گسسته، زیر 1000 I/O، تک ماشین یا خط |
PLC |
|
گسسته یا دسته ای، 1000 تا 3000 ورودی/خروجی، رشد متوسط مورد انتظار |
PLC با SCADA یا ترکیبی مبتنی بر PAC |
|
حلقه های متقابل پیوسته و چندگانه، بیش از 3000 ورودی/خروجی |
DCS |
|
حیاتی مستمر و ایمنی (نفت و گاز، برق) |
DCS با افزونگی کامل |
در اینجا نحوه انجام آن صنعت به صنعت است.
PLC در مقابل DCS توسط صنعت: کدام را انتخاب کنید
|
صنعت |
انتخاب معمولی |
چرا |
|
تولید انرژی و برق |
DCS |
فرآیندهای مستمر با نیازهای افزونگی و هماهنگی بالا |
|
غذا و نوشیدنی |
PLC، گاهی اوقات با SCADA |
عملیات عمدتا گسسته و دسته ای با تعداد ورودی/خروجی متوسط |
|
تولید دارو |
PLC یا هیبرید |
کنترل دسته ای نیاز به دقت و اعتبار دارد، اما مقیاس به ندرت یک DCS کامل را توجیه می کند |
|
پردازش شیمیایی |
DCS |
واکنشهای مداوم و سیستمهای ایمنی نیاز به هماهنگی گسترده کارخانه دارند |
|
تصفیه آب و فاضلاب |
PLC و SCADA یا DCS در شرکت های بزرگ |
به شدت به اندازه گیاه و تعداد سایت های دور بستگی دارد |
|
ماشین سازی |
PLC |
کنترل سطح ماشین گسسته نیاز اصلی است |
اگر کارخانه شما سختافزار زیمنس را در محیطی سنگین اجرا میکند، مطالعه موردی ما در این زمینه استزیمنس PLC در تولید سیمانپروژه اتوماسیون واقعی پیش گرم کن، کوره و آسیاب تکمیلی را طی می کند، از جمله اینکه چگونه یک سیستم مبتنی بر PLC در کنار یک DCS موجود راه اندازی شد. اگر میخواهید این چارچوب تصمیمگیری را بهجای انتزاعی، روی یک کارخانه فرآیند پیوسته واقعی اعمال کنید، خواندن بعدی مفید است.
وقتی نوع را انتخاب کردید، سوال بعدی این است که کدام برند.
انتخاب برند و مدل مناسب
تصمیم معماری فقط شما را نیمه راه می برد. برند و مدل هزینه واقعی، زمان هدایت و اینکه تیم شما چقدر راحت میتواند سیستم را برای سالهای آینده پشتیبانی کند را تعیین میکند.

|
نام تجاری |
خط PLC |
DCS یا خط فرآیند |
|
زیمنس |
S7-1200, S7-1500 |
PCS 7، PCS neo |
|
اشنایدر الکتریک |
Modicon M241/M251/M580 |
EcoStruxure Foxboro DCS |
|
ABB |
AC500 |
فریلنسر، سیستم 800xA |
|
اتوماسیون راکول |
آلن-برادلی CompactLogix، ControlLogix |
PlantPAx |
|
میتسوبیشی الکتریک |
MELSEC iQ-R، iQ-F |
(معمولاً راه حل های فرآیند مبتنی بر PLC) |
فراتر از برگه مشخصات نگاه کنید. سازگاری پروتکل با شبکه موجود خود (Profinet، EtherNet/IP، Modbus، OPC UA)، پشتیبانی محلی، در دسترس بودن قطعات یدکی، و زمانهای تحویل واقعی را بررسی کنید، نه فقط قیمت فهرست. یک CPU کمی گرانتر که در عرض چند روز به جای ماهها ارسال میشود، معمولاً با در نظر گرفتن تأخیر پروژه هزینه کمتری دارد.
ما اصل را ذخیره و عرضه می کنیمزیمنس PLCواشنایدر PLCسیستم ها به همراه تطبیقHMIپانل ها، بنابراین می توانید یک کنترلر و رابط سازگار را به جای هماهنگ کردن چندین فروشنده، از یک تامین کننده منفرد تهیه کنید. اگر از قبل مدل مورد نیاز خود را می شناسید، قبل از نهایی کردن جدول زمانی پروژه، موجودی فعلی و زمان تحویل را بررسی کنید.
آیا از قبل سیستمی در جای خود دارید؟ در اینجا نحوه مهاجرت یا ادغام آورده شده است.
مهاجرت یا ادغام PLC و DCS در کارخانه های موجود
جایگزینی DCS قدیمی با PLC و SCADA
بسیاری از کارخانهها با پایان یافتن عمر سیستم اصلی، DCS قدیمی را با معماری مدرن PLC و SCADA جایگزین میکنند، بهویژه زمانی که فرآیند به اندازه کافی رشد نکرده است تا یک DCS در مقیاس کامل جدید را توجیه کند. مراحل کلیدی: هر نقطه ورودی/خروجی و حلقه کنترل موجود را قبل از از کار انداختن هر چیزی ترسیم کنید، سیستم جدید را به موازات سیستم قبلی برای یک دوره آزمایشی مشخص اجرا کنید، و منطقه به منطقه را به جای همه به یکباره انتقال دهید.
اتصال PLC به DCS موجود
در موارد دیگر، یک کارخانه یک PLC را برای یک لغزش یا منطقه فرآیند جدید اضافه می کند و به آن نیاز دارد تا با یک DCS موجود صحبت کند. این کار معمولاً از طریق پروتکلهای استاندارد مانند Profinet، Modbus یا OPC UA، با استفاده از دروازهای که در آن DCS به طور بومی از پروتکل PLC پشتیبانی نمیکند، انجام میشود. قبل از اتصال به فرآیند زنده، نگاشت دادهها و حالتهای خرابی را روی یک راهاندازی نیمکت آزمایش کنید، زیرا یک دروازه با پیکربندی نادرست میتواند نقاط کور را برای اپراتورها ایجاد کند.
ماماژول های ارتباطی و رابطاز پروتکل های صنعتی اصلی مورد استفاده در این پروژه های ادغام پشتیبانی می کند.
هنگامی که آماده تهیه قطعات هستید، در اینجا چیزی است که باید مراقب آن باشید.
منبع یابی PLC و اجزای DCS: آنچه خریداران باید بدانند
قطعات اورجینال در مقابل بازسازی شده یا تقلبی
سخت افزار تقلبی و تعمیر نادرست یک مشکل واقعی در زنجیره تامین جهانی است و یک قطعه خراب می تواند در زمان خرابی بسیار بیشتر از صرفه جویی هزینه داشته باشد. قبل از خرید، اطمینان حاصل کنید که عرضهکننده میتواند بستهبندی اصلی و قابلیت ردیابی شماره قطعه را ارائه دهد، مستقیماً بپرسید که آیا موجودی جدید و استفاده نشده است یا خیر، و مراقب قیمتهای بسیار پایینتر از نرخ بازار برای قطعاتی باشید که در غیر این صورت یافتن آنها سخت است.
زمان سرب، قطعات یدکی و کنترل هزینه
زمان طولانی برای ماژول های متوقف شده یا با تقاضای بالا یکی از رایج ترین دلایل عقب افتادن پروژه ها از برنامه است. کار با تامینکنندهای که به جای یک کانال سازنده، موجودی را در چندین برند نگهداری میکند، این خطر را کاهش میدهد و در صورت تاخیر در مدل انتخابی اول، به شما بازگشتی مجدد میدهد.
درفناوری Shenzhen Chentuo، قطعات PLC، DCS مجاور، HMI و VFD کاملاً جدید و اصلی را در سراسر Siemens، Schneider، ABB، Allen-Bradley، Mitsubishi و Omron عرضه می کنیم که معمولاً ظرف 48 ساعت پس از تأیید سفارش، با پشتیبانی پس از فروش و پنجره بازگشت کالاهای واجد شرایط، ارسال می شود. اگر مطمئن نیستید که کدام مدل با برنامه شما مطابقت دارد، نوع فرآیند و تعداد تقریبی ورودی/خروجی خود را به ما بگویید و ما می توانیم یک کنترلر مناسب را توصیه کنیم و موجودی فعلی را تأیید کنیم.
سوالات متداول

آیا DCS بهتر از PLC است؟
آیا یک PLC می تواند جایگزین DCS شود؟
تفاوت اصلی بین PLC و DCS به زبان ساده چیست؟
آیا SCADA یک PLC است یا یک DCS؟
آیا DCS از PLC امن تر است؟
چگونه بین زیمنس، اشنایدر و ABB برای کنترلر خود انتخاب کنم؟
افکار نهایی
تصمیم PLC در مقابل DCS به نوع فرآیند، مقیاس، نیازهای افزونگی و رشد آینده بستگی دارد، نه اینکه کدام سیستم پیشرفته تر به نظر می رسد. عملیات گسسته و در مقیاس کوچکتر تقریباً همیشه توسط PLC بهتر انجام می شود، در حالی که فرآیندهای حیاتی ایمنی بزرگ، مستمر، DCS را توجیه می کنند. هنگامی که معماری را بشناسید، برند و مدلی که انتخاب می کنید، هزینه واقعی، زمان هدایت و پشتیبانی طولانی مدت شما را تعیین می کند.
اگر قبلاً نوع و مارک مورد نیاز خود را می دانید، ما را مرور کنیدماژول های PLCیاطیف کامل محصولبرای سهام فعلی اگر هنوز در حال سنجش PLC در برابر DCS برای فرآیند خاص خود هستید،با تیم ما تماس بگیریدبا نوع فرآیند و تعداد ورودی/خروجی شما، و ما به شما کمک میکنیم کنترلکننده مناسب را انتخاب کنید.
