Print

PAC vs. PLC vs. IPC

-- 14.03.16

Jen se znalostí jejich funkcí, omezení a kompatibility si můžete vybrat ten správný řídicí prvek: programovatelný logický automat PLC (Programmable Logic Controllers), programovatelný řídicí automat PAC (Programmable Automation Controllers) nebo průmyslové PC (IPC). Volba té správné řídicí platformy hned na začátku zvýší pravděpodobnost úspěšnosti celého projektu. S výběrem řídicího prvku vám může pomoci systémový integrátor.

Dnešní řídicí systémy jsou výkonnější, flexibilnější, snadněji se konfigurují a programují a komunikace s nimi je jednodušší. Množství variant vás může do jisté míry paralyzovat při určování té správné značky a modelu řídicího prvku pro daný projekt. Díky pochopení funkcí, omezení a kompatibility různých nabízených produktů může technik učinit moudré rozhodnutí, když vybírá mezi programovatelnými automaty PLC či PAC a průmyslovými PC.

Řídicí prvky byly náhradou relé

Až do konce 60. let minulého století byly řídicí systémy tvořeny relé, která řídila diskrétní funkce, a nezávislými regulátory smyček, jež ovládaly analogové funkce. To představovalo mnoho výzev, včetně prostorových nároků na relé, drahých a časově náročných změn a často monumentální náročnosti při odstraňování chyb.

Na počátku 70. let byl vyvinut řídicí prvek PLC a široce se začal využívat v průmyslových aplikacích, kde nahrazoval reléové systémy. První PLC byly velké (i když mnohem menší než stěny plné relé) a programování se provádělo pomocí vyhrazených terminálů a velmi omezené sady příkazů. Na konci 70. let začaly distribuované řídicí systémy (DCS) nahrazovat individuální regulátory smyček a centralizovaly prostředí analogového řízení procesu. Systém DCS obvykle tvoří několik stojanů s I/O poblíž koncových řídicích zařízení a vizualizační a technická stanice na bázi PC. Grafické obrazovky jsou integrální součástí systému DCS a slouží pro interakci s procesem nebo k ladění smyček. Na počátku 70. let se začaly PLC ubírat cestou DCS a již zahrnovaly distribuované komponenty a stojany.

PLC zaznamenaly mnohá vylepšení, včetně zvýšení výpočetního výkonu, větší paměti, větší bitové hloubky a snížení rozměrů. Tato vylepšení dala základ několika klasifikacím automatizačních systémů nad rámec původní koncepce PLC. K těmto dvěma klasifikacím patří PAC a IPC. I když si PLC uchovávají stejnou základní koncepci, jakou měly na počátku 70. let, prvky PAC a IPC přinášejí nové schopnosti a funkce, kterými se odlišují od základní koncepce PLC.

PLC

PLC zůstávají základním stavebním kamenem mnoha menších automatizačních projektů. Dnešní PLC jsou velmi výkonnými a schopnými řídicími prvky. Běžně se využívají ve strojích výrobců OEM, jako jsou balicí, plnicí a paletizační stroje či malé procesní plošiny. PLC se obvykle párují s komplexem zařízení rozhraní HMI na úrovni stroje pro účely vizualizace a alarmů.

PLC umí zvládat vysokorychlostní I/O, udržování sekvencí, řízení smyček PID, digitální i analogové I/O a instrukční sady daleko nad rámec schopností původních PLC v 70. a 80. letech. V závislosti na značce a modelu PLC je často k dispozici spousta dalších speciálních modulů pro vysokorychlostní čítání, síťová rozhraní, polohování a další možnosti. 

Téměř všechny PLC mají zabudované prvky pro komunikaci na úrovni provozu, zařízení nebo Ethernetu. K nim patří sítě, jako jsou EtherNet/IP, Profibus, Profinet, Foundation Fieldbus nebo Modbus TCP. Tyto sítě dovolují komunikaci typu peer-to-peer (PLC-to-PLC), možnosti distribuovaných I/O a komunikaci v rámci HMI/SCADA.

I když jsou velmi výkonné v porovnání se systémy PLC před mnoha lety, dnešní PLC mají stále svá omezení. Aby se na tomto konkurenčním trhu udržely ceny nízko, existuje omezení počtu I/O, které mohou zvládat, a míra logiky, kterou je možno instalovat.

PAC

Větší projekty vyžadující několik distribuovaných stojanů nebo značně velké aplikace obvykle potřebují vyšší výpočetní výkon a větší paměť, než nabízí základní řešení PLC. PAC obsahují všechny funkce systémů PLC uvedené výše a k tomu další prvky.

PAC jsou určeny pro mnohem větší distribuované řízení, jako jsou aplikace typu velkých balicích linek, řídicí systémy diskrétní výroby a procesní řízení velkých plošinových nebo celozávodních procesů. Dostupné příkazové sady jsou vyspělejší a vytvořené speciálně pro daný účel, jako je řízení procesu, udržování sekvencí, dávková výroba a ovládání zařízení. Někteří výrobci dokonce vytvářejí a publikují speciální příkazové sady pro konkrétní odvětví, jako je těžba a zpracování ropy a zemního plynu, jaderná energetika, pivovarnictví a další specializované oblasti. Tyto speciální příkazové sady jsou typicky velmi výkonné a náročné na procesor, což vyžaduje správné provádění rozšířených schopností polí PAC. PAC se často využívají společně se systémy průmyslového řízení a sběru dat SCADA pro celozávodní řízení a sběr dat.

Pokrok v oblasti příkazových sad PAC a odpovídajících knihoven pro rozhraní HMI rozvolnil hranice mezi PAC a systémy DCS. Mnoho z funkčnosti, výkonu a integrace u systémů DCS nyní poskytují i výrobci PAC. PAC mohou vykonávat pokročilé řízení, historicky vyhrazené pro systémy DCS, jako je prediktivní řízení na bázi modelu (MPC) a fuzzy logika, které se využívají u jinak nestabilního nebo komplikovaného řízení s uzavřenou smyčkou, kde PID nestačí.

IPC

Průmyslová PC se poprvé objevila v 90. letech, když automatizační společnosti vytvořily software emulující prostředí PLC, který běžel na standardních PC. Tyto první pokusy používat PC pro automatizaci byly často nespolehlivé, protože se potýkaly s problémy se stabilitou hostitelského operačního systému a se závadami komponent nepřizpůsobených průmyslovému použití.

Od té doby došlo na poli IPC k velkému pokroku, včetně využívání průmyslových počítačů v odolném provedení, stabilnějších operačních systémů, a někteří výrobci dokonce vytvořili svá vlastní speciální IPC s kernelem reálného času pro automatizační prostředí. Tento kernel reálného času umožňuje oddělit automatizaci od prostředí operačního systému a získat prioritu před operačním systémem u úkonů, jako je komunikace s I/O.

Protože IPC běží na platformách PC, obsahují modernější procesory a větší paměť než standardní PLC. IPC často provozují aplikaci rozhraní HMI na počítači jako automatizační program a tím snižují náklady. IPC se využívají pro stroje OEM, plošiny a prostorově omezené projekty.

Vyberte ten správný řídicí systém

Neexistuje žádné rychlé pravidlo, které by stanovilo, kdy použít PAC, PLC nebo IPC. Ve hře je mnoho faktorů, jako je rozpočet, rozměry, podpora, složitost a budoucí rozšiřování. Je nutno věnovat pečlivou pozornost procesům a systémům vyžadujícím certifikaci bezpečnostní úrovně (SIL) a definování hodnoty střední doby mezi chybami (MTBF).

Často zákazník (interní nebo externí) alespoň určí značku nebo značky řídicího systému, který je poskytován. Je to obvykle z důvodu vlastnictví stávajících programových licencí, školení pro údržbu a technické zajištění a obeznámenosti a podpory regionálního dodavatele pro daný systém.

Není to jasné? Může to pomoci vytvořit výběrovou matici s váženými kritérii a následně můžete každou technologii známkovat. Dejte větší váhu důležitějším kritériím nebo potřebám než přáním či méně důležitým kritériím (viz tabulka).

Objektivní tabulka pomůže z rozhodování odstranit určitou subjektivitu. Taková tabulka je užitečná, když zákazníci nemají zaveden standard nebo když standard ponechává prostor systémovému integrátorovi pro doporučení určitého typu a značky řešení.

Vhodným řešením může být také hybridní kombinace prvků PLC, PAC a IPC. Průmyslové sítě dovolují úzce integrovanou základní provozní úroveň dokonce i s mnoha řídicími prvky napříč různými produktovými liniemi různých značek.

Zkušený systémový integrátor by měl být schopen pomoci při volbě správného řešení pro projekt na základě potřeb a přání zákazníka. Volba té správné řídicí platformy hned na začátku zvýší pravděpodobnost úspěšnosti celého projektu. ce

Autor: Ryan Williams, Stone Technologies


Sponzorované odkazy

 
Aktuální vydání
Reklama

Navštivte rovněž

  •   Události  
  •   Katalog  

Události

Technical Computing Camp 2019
2019-09-05 - 2019-09-06
Místo: Hotel Fontána, Brněnská přehrada
Moderní technologie ve farmacii
2019-09-24 - 2019-09-24
Místo: Brno
Moderní technologie v potravinářství
2019-09-25 - 2019-09-25
Místo: Brno
Mezinárodní strojírenský veletrh 2019
2019-10-07 - 2019-10-11
Místo: Výstaviště Brno
MSV TOUR 2019
2019-10-07 - 2019-10-10
Místo: MSV, Brno

Katalog

BALLUFF CZ s.r.o.
BALLUFF CZ s.r.o.
Pelušková 1400
19800 Praha
tel. 724697790

EWWH, s. r. o.
EWWH, s. r. o.
Hornoměcholupská 68
102 00 Praha 10
tel. 734 823 339

B+R automatizace, spol. s r.o.
B+R automatizace, spol. s r.o.
Stránského 39
616 00 Brno
tel. +420 541 4203 -11

Schneider Electric CZ, s. r. o.
Schneider Electric CZ, s. r. o.
U Trezorky 921/2
158 00 Praha 5
tel. 00420737266673

COGNEX
COGNEX
Emmy-Noether-Str. 11
76131 Karlsruhe
tel. 720 981 181

všechny firmy
Reklama


Tematické newslettery




Anketa


Na internetu
V tištěných médiích
Na veletrzích a výstavách
Jinde

O nás   |   Reklama   |   Mapa stránek   |   Kontakt   |   Užitečné odkazy   |   Bezplatné zasílání   |   RSS   |   
Copyright © 2007-2019 Trade Media International s. r. o.
Navštivte naše další stránky
Trade Media International s. r. o. Trade Media International s. r. o. - Remote Marketing Továrna - vše o průmyslu Control Engineering Česko Řízení a údržba průmyslového podniku Inteligentní budovy Almanach produkce – katalog firem a produktů pro průmysl Konference TMI