Rozproszony system sterowania (DCS)
Pojęcie związane z automatyką przemysłową, które określa system odpowiadający za sterowanie i wizualizację procesu przemysłowego w czasie rzeczywistym, posiadający wspólną bazę danych dla sterowania i wizualizacji. Rozproszone systemy sterowania znajdują obecnie szereg zastosowań przemysłowych we wszystkich gałęziach przemysłu, wszędzie tam, gdzie mamy do czynienia z procesami ciągłymi. Są to na przykład:

Sterowanie maszynami i liniami produkcyjnymi – oferta
Systemy sterowania maszynami i urządzeniami, jakie proponujemy wszystkim klientom, cechuje indywidualne dostosowanie do potrzeb w oparciu o najlepsze rozwiązania techniczne z gwarancją bezpieczeństwa, niezawodności i przede wszystkim efektywności. Wykonujemy między innymi:

  • energetyka,
  • przemysł chemiczny,
  • hutnictwo, cementownie,
  • wydobycie ropy i gazu.

Charakterystycznym wyróżnikiem systemów DCS jest ich zastosowanie w rozbudowanych procesach, które zazwyczaj polegają na przetwarzaniu surowców w instalacjach złożonych z jednego lub kilku urządzeń połączonych. Rozproszone systemy sterowania posiadają wspólną bazę danych stosowane są więc przy produkcji zdecydowanie bardziej skomplikowanej z wymogiem bardzo dużej elastyczności z możliwością zarządzania z kilku stacji operatorskich jednocześnie.

Programowalny sterownik logiczny (PLC)

W prostych słowach – jest to urządzenie zawierające w swojej pamięci określony algorytm sterowania, dedykowany dla pojedynczych urządzeń lub zespołu urządzeń szeroko pojętej automatyki. Charakterystyczne dla sterownika PLC jest to, że cyklicznie realizuje program użytkownika z zachowaniem pełnego bezpieczeństwa. Obecnie programowalne sterowniki logiczne tworzą dużą i różnorodną grupę produktów: od prostych modeli, tzw. przekaźników programowalnych, poprzez kompaktowe, modułowe lub rozproszone „obiektowe” wersje sterowników aż do skomplikowanych urządzeń o możliwościach zbliżonych do komputerów przemysłowych.

Sterowniki programowalne PLC to najczęściej wybierany i najważniejszy element systemu sterowania maszynami i liniami produkcyjnymi. Wybór ze wszech miar oczywisty i na pierwszy rzut oka prosty. Wybieramy odpowiednią do potrzeb liczbę oraz rodzaj wejść i wyjść elektrycznych (I/O), rodzaj napięcia zasilania i dobór sterowania mamy za sobą. Niestety tak nie jest, a gdy zagłębiamy się w parametry danego sterownika, ten wybór staje się trudniejszy.

Wejścia/wyjścia – podstawowy parametr wyboru PLC

Obrazowo mówiąc, należy zwrócić uwagę na liczbę sygnałów elektrycznych, za pomocą których sterownik komunikuje się ze światem zewnętrznym. Podstawą do prawidłowego funkcjonowania systemu w firmie jest ich niezbędna ilość, ale -biorąc pod uwagę rozwój działalności -należy również zabezpieczyć się w odpowiednią rezerwę wejść/wyjść, ponieważ rozbudowa niektórych sterowników kompaktowych jest niemożliwa. W przypadku sygnałów dwustanowych nie wolno zapominać o wyborze odpowiedniego standardu sygnałów elektrycznych, nominalnych wartości obciążenia prądowego oraz częstotliwości przełączeń i pracy w logice ujemnej lub dodatniej. W przypadku sygnałów analogowych wybieramy określony standard oraz zakres, z jaką urządzenie przetwarza sygnał analogowy na wartość cyfrową lub odwrotnie.

PLC kompaktowe czy modułowe?

Z pewnością zaletą sterowników kompaktowych jest ich cena i dostępność zróżnicowanych typów sygnałów elektrycznych, ale niestety możliwości rozbudowy do zwiększających się potrzeb są ograniczone. Poza tym parametry przetwarzania logiki są zazwyczaj słabsze. W przypadku sterowników modułowych mamy możliwość precyzyjnego doboru ilości i rodzaju wejść/wyjść, lepsze parametry procesora i ilość pamięci, szereg dodatkowych możliwości jak: włączenie w magistrale różnych portów komunikacyjnych RS232, RS485, Ethernet, USB .Cenną cechą sterowników jest możliwość programowania, serwisu i rozbudowy systemu na ruchu hot swap.

Inne parametry determinujące dobór sterownika PLC

  • wydajność – w sytuacji, gdy istotną rolę w szybkich procesach produkcyjnych odgrywa czas zakończenia pojedynczego cyklu obiegu programu wybór prostego sterownika (z pamięcią od kilkudziesięciu kilobajtów) to około kilka milisekund, natomiast sterowników modułowych (z pamięcią od kilkudziesięciu megabajtów) to już tylko kilka dziesiątek mikrosekud (μs),
    komunikacja – biorąc pod uwagę większe aplikacje, istotna jest komunikacja z urządzeniami wykonawczymi, wszelkiego rodzaju czujnikami oraz innymi sterownikami PLC lub systemami nadrzędnymi. Potrzeba udostępniania i pobierania danych oraz bezpośredniego sterowania to kwestia, o której również musimy pamiętać,
  • systemy wejść/wyjść rozproszone – ten rodzaj systemu stosuje się w przypadku rozległych instalacji, przy czym w założeniu dopuszcza się możliwość przeniesienia modułów wejść/wyjść w dalsze miejsca swojego zastosowania. Ma to również znaczenie w ograniczeniu potrzeby okablowania danego obiektu, ponieważ wszystkie operacje logiczne nadal wykonywane są przez centralną jednostkę obliczeniową (CPU). Charakterystyczną cechą tego modelu jest łatwa możliwość rozbudowy oraz integracja z innymi rozproszonymi systemami,
  • redundancja – inaczej mówiąc podwojenie zasobów, które polega na synchronicznej pracy dwóch sterowników; jeden jako główny wykonuje pełny program, natomiast drugi zdublowany nie steruje tylko służy jako zapasowy . W przypadku awarii sterownik zapasowy przejmuje nad nimi kontrolę bez przerywania cyklu obiegu programu,
  • fail safe – w aplikacjach, gdzie niezwykle istotna jest pewność bezpieczeństwa ludzi, środowiska naturalnego i instalacji, stosuje się specjalistyczne sterowniki, które spełniają zdecydowanie wyższe wymagania dotyczące bezawaryjności pracy,
  • HMI – panel operatorski umożliwiający prostą i efektywną interakcję operatora z urządzeniem. Co to oznacza? Przede wszystkim panel pozwala na podgląd parametrów stanu urządzeń, czujników oraz zadawanie i edycję parametrów pracy, zmiany receptur, obserwację trendów, kontrolę dostępu do urządzenia.

Ostateczny dobór sterowania warto skonsultować ze specjalistami ZUEA AUTOMATYKA.