PLC和DCS在造粒設備及大型產(chǎn)線上的應用
PLC(可編程邏輯控制器)
可編程邏輯控制器是種專門為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計的數(shù)字運算操作電子系統(tǒng)。它采用一種可編程存儲器,在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算數(shù)運算等操作的指令,通過數(shù)字式或模擬式的輸入輸出來控制各種類型的機械設備或生產(chǎn)過程。
從開關量控制發(fā)展到順序控制、運送處理,是從下往上的連續(xù)PID控制等多功能,PID在中斷站中。可用一臺PC機為主站,多臺同型PLC為從站。也可一臺PLC為主站,多臺同型PLC為從站,構成plc網(wǎng)絡。這比用PC機作主站方便之處是:有用戶編程時,不必知道通信協(xié)議,只要按說明書格式寫就行。PLC網(wǎng)格既作為獨立DCS,也可作為DCS的子系統(tǒng)。PLC主要用于工業(yè)過程中的順序控制,新型PLC也兼有閉環(huán)控制功能。
DCS(分布式控制系統(tǒng))
DCS是計算機技術、控制技術和網(wǎng)絡技術高度結合的產(chǎn)物。DCS通常采用若干個控制器(過程站)對一個生產(chǎn)過程中的眾多控制點進行控制,各控制器間通過網(wǎng)絡連接并可進行數(shù)據(jù)交換。操作采用計算機操作站,通過網(wǎng)絡與控制器連接,收集生產(chǎn)數(shù)據(jù),傳達操作指令。因此,DCS的主要特點歸結為一句話就是:分散控制集中管理。
這是一種完全對現(xiàn)場I/O處理并實現(xiàn)直接數(shù)字控制(DDC)功能的網(wǎng)絡節(jié)點。一般一套DCS中要設置現(xiàn)場I/O控制站,用以分擔整個系統(tǒng)的I/O和控制功能。這樣既可以避免由于一個站點失效造成整個系統(tǒng)的失效,提高系統(tǒng)可靠性,也可以使各站點分擔數(shù)據(jù)采集和控制功能,有利于提高整個系統(tǒng)的性能。DCS的操作員站是處理一切與運行操作有關的人機界面功能的網(wǎng)絡節(jié)點。
兩種控制系統(tǒng)應如何在大型造粒生產(chǎn)線上得到相應使用,就要具體情況具體去分析對待了,因為應用的設備大小規(guī)模,對系統(tǒng)的控制的要求也各不相同。目前,雖然對小規(guī)模的設備來講,PLC系統(tǒng)可能是^劃算的,但DCS系統(tǒng)則提供了更具經(jīng)濟性的可擴展能力,更可能獲得較高的初始投資回報。
對于大規(guī)模的化肥造粒生產(chǎn)線來說,在選擇控制系統(tǒng)的時候應根據(jù)實際情況和產(chǎn)線今后的發(fā)展綜合考慮需要選擇的控制系統(tǒng)。兩種控制都有各自的優(yōu)勢,相同i/o點數(shù)的系統(tǒng),用plc比用dcs,其成本要低一些(大約能省40%左右)。plc沒有專用操作站,它用的軟件和硬件都是通用的,所以維護成本比dcs要低很多。在某些行業(yè)和設施需要歷史數(shù)據(jù)庫、流線型的報警管理、以及配置通用用戶接口的中央控制室。有些則需要制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)的集成、先進的控制和資產(chǎn)管理。DCS系統(tǒng)內(nèi)置這些應用,使其很容易被添加到自動化工程應用中,而無需增加獨立的服務器,也不會增加集成成本。從這方面講,DCS系統(tǒng)經(jīng)濟性更高,而且可以提高生產(chǎn)力,降低風險。
PLC和DCS系統(tǒng)一般分別適用于離散和過程生產(chǎn)制造。使用PLC系統(tǒng)的離散生產(chǎn)制造設施,一般由單獨的生產(chǎn)裝置組成,主要用于完成部件的組裝,例如打標簽、填充或研磨等。過程制造設施,通常使用自動化系統(tǒng),以連續(xù)和批處理的方式按照配方而不是按件生產(chǎn)。大型連續(xù)加工設備,如化肥廠和化工廠,都使用DCS自動化系統(tǒng)。混合應用通常同時使用PLC系統(tǒng)和DCS系統(tǒng)。為某個應用選擇控制器,需要考慮過程的規(guī)模、可擴展性和未來的更新計劃、集成需求、功能、高可用性以及工廠設施整個生命周期的投資回報等等。
大型的鉀肥造粒生產(chǎn)線,多套設備流程,設備量較多,正常生產(chǎn)時需要無人化操作,就需要借助這類的控制系統(tǒng)來實現(xiàn)肥料的生產(chǎn)加工。