PLC vs DCS vs SCADA: erot, vertailutaulukko ja kuinka valita

PLC, DCS ja SCADA sekoittuvat jatkuvasti, ja väärä valinta on kallista. Ylimitoitettu järjestelmä ja maksat laitteistosta, jota et koskaan käytä; alakoko ja osut kattoon heti, kun lisäät rivin tai toisen sivuston.

Tämä opas katkaisee sen vertailutaulukon, selkeän selityksen jokaisesta järjestelmästä, todellisista kustannusalueista, päätöksentekokehyksestä ja neuvoista, mikä tuotemerkki kannattaa ostaa ja mistä.

Lyhyt versio:

• PLC(Ohjelmoitava logiikkaohjain): suorituskerros, joka käyttää koneita laitetasolla.
• SCADA(Supervisory Control and Data Acquisition): valvontakerros, joka tarkkailee, visualisoi ja kirjaa koneille ja sivustoille.
• DCS(Distributed Control System): hajautettu prosessin{0}}hallintakerros, joka ajaa suuria jatkuvia prosesseja yhtenä integroituna alustana.

Pakkauslinja ja öljynjalostamo tarvitsevat täysin erilaiset arkkitehtuurit. Näin voit kertoa, mikä sopii sinulle.

Pikavertailu: PLC vs DCS vs SCADA yhdellä silmäyksellä

Käytä tätä taulukkoa nopeaan vastaukseen; alla olevissa osissa esitetään perustelut.

Lue se näin: PLC on lihas, SCADA on silmät ja DCS on avaimet käteen -hermosto yhdelle suurelle prosessille. Tarvitsetko mallin? Selaa meidänPLC-valikoimajaHMI valikoima.

Mikä on ohjelmoitava logiikkaohjain (PLC)?

PLC on kestävä teollisuustietokone, joka on suunniteltu ohjaamaan tiettyjä koneita. Se on automaation suorituskerros: se lukee anturisignaaleja, käyttää logiikkaasi ja kytkee ulostulot moottoreille, venttiileille ja käytöille reaaliajassa.

Kuinka PLC toimii

PLC suorittaa jatkuvan skannausjakson: lukee syötteitä, suorittaa ohjelman, päivittää lähdöt, toista. Jokainen kulku kestää millisekunteja, ja ajoitus on deterministinen, joten samat tulot tuottavat aina saman vasteen. Tämän ennustettavuuden vuoksi suoja-anturi voi pysäyttää kuljettimen ennen osan jumiutumista. Ohjelmat kirjoitetaan yleensä tikapuulogiikalla tai strukturoidulla tekstillä.

Tärkeimmät komponentit

PLC on rakennettu muutamasta ydinosasta:

• CPU:suorittaa ohjelman ja käsittelee logiikkaa.
• Virtalähde:muuntaa tulevan AC tai DC moduulien tarvitsemaksi jännitteeksi.
• I/O-moduulit:liitä kenttälaitteet, digitaalinen päälle/pois-signaaleille ja analoginen paine- tai lämpötila-alueille.
• Viestintämoduulit:linkitä PLC käyttöliittymään, asemiin ja verkkoihin Modbus-, PROFINET- tai EtherNet/IP:n kautta.
• Ohjelmointilaite:PC, joka kirjoittaa ja lataa logiikkaa.

Tarvitsetko osia? Katso meidänPLC-moduulit.

Kompakti vs modulaarinen PLC

Kompaktit PLC:t pakkaavat kiinteän I/O:n, CPU:n ja tehon yhdeksi pieneen, edulliseen{0}}yksikköön, joka on ihanteellinen yhdelle koneelle. Modulaaristen PLC:iden avulla voit valita CPU-, teho- ja I/O-kortit erikseen ja laajentaa niitä myöhemmin. Nyrkkisääntö: kiinteät, pienet I/O-pisteet tiivistettäväksi; kasvu ja sekasignaalit viittaavat modulaarisuuteen.

Missä PLC:itä käytetään parhaiten

PLC:t hallitsevat diskreettiä valmistusta, jossa nopeus ja toistettava logiikka ovat tärkeintä: pakkaus ja lavaus, kuljettimet, robottisolut ja automatisoitu kokoonpano. Nopea skannaus ja erillinen logiikkakäsittely ovat mitä nämä{1}}nopeat päälle/pois tehtävät tarvitsevat.

Vahvuudet ja rajoitukset

PLC:t ovat joustavia, suhteellisen edullisia, helppoja muokata, ja niiden taustalla on laaja usean tuotemerkin ekosysteemi. Raja on laajuus: PLC ohjaa koneita hyvin, mutta ei anna laitoksen-laajakuvaa yksinään. Jos haluat katsella useita koneita tai sivustoja yhdeltä näytöltä, lisää korkeampi kerros: SCADA.

Mikä on SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition)?

SCADA ei ole ohjain. Se on ohjelmistokerros, joka sijaitsee ohjaimien, kuten PLC:iden ja RTU:iden, päällä ja tarjoaa operaattoreille yhden paikan valvoa prosessia, kerätä tietoja ja puuttua asiaan tarvittaessa.

Kuinka SCADA toimii

SCADA-järjestelmä hakee reaaliaikaista dataa PLC:istä ja etäyksiköistä ja muuntaa ne sitten näytöiksi, hälytyksiksi, kun arvot menevät alueen ulkopuolelle, ja historioitsijaksi, joka kirjaa kaiken trendien perusteella. Se valvoo ja kirjaa; se ei suorita koneen-tason logiikkaa. Alapuolella olevat ohjaimet tekevät edelleen kytkennän.

Tärkeimmät komponentit

SCADA-kokoonpano sisältää tyypillisesti valvontatietokoneet (masterpääteyksiköt), etäpääteyksiköt kentällä, paikallisohjausta suorittavat PLC:t, viestintäverkon ja käyttöliittymän ohjelmistooperaattorit tarkkailevat.

SCADA vs. HMI: Ovatko ne samat?

Tämä saa ihmiset ylös. Käyttöliittymä on käyttöliittymä: paneeli tai näyttö, josta käyttäjä lukee ja työntää komentoja. SCADA on suurempi valvontajärjestelmä, joka sisältää yhden tai useamman käyttöliittymän sekä historioitsijan, hälyttimet, viestintä- ja tiedonkäsittelyn niiden takana. Jokaisessa SCADA-järjestelmässä on käyttöliittymä, mutta pelkkä HMI ei ole SCADA. Vertaile vaihtoehtojammeHMI valikoima.

Missä SCADAa käytetään parhaiten

SCADA ansaitsee paikkansa siellä, missä tarvitset keskitettyä näkyvyyttä useissa koneissa tai hajallaan{0}}sijainneissa: vesi ja jätevesi, sähkö ja yleishyödykkeet, energiavarat ja kaikki usean toimipaikan toiminnot, joita seurataan yhdestä huoneesta.

Vahvuudet ja rajoitukset

SCADA tarjoaa keskitetyn valvonnan, kauko-ohjauksen ja vahvan tiedonkeruun. Kompromissi-: palvelin voi olla yksittäinen vikapiste, joka piilottaa koko prosessin, jos se kaatuu, järjestelmä tarvitsee suojatun verkon, eikä se suorita koneen-tason ohjausta itse.

Mikä on DCS (Distributed Control System)?

DCS on yksi integroitu alusta, joka yhdistää ohjauksen, visualisoinnin ja tiedonkeruun yhdeltä toimittajalta ja joka on rakennettu suuria jatkuvia prosesseja varten. Kun PLC ja SCADA pitävät ohjauksen ja valvonnan erillään, DCS sulattaa ne.

Kuinka DCS toimii

Ohjaus on hajautettu useisiin redundantteihin ohjaimiin, jotka on sijoitettu laitoksen ympärille ja jotka kaikki on sidottu yhteen deterministiseen paikallisverkkoon. Ohjaimet, suunnitteluohjelmistot ja operaattoriasemat tulevat samalta toimittajalta ja ovat tiiviisti integroituja, joten järjestelmä saapuu lähemmäs avaimet käteen -periaatteella.

Tärkeimmät komponentit

A DCS keskittyy suunnittelutyöasemiin konfigurointia varten, käyttäjäasemiin valvontaa varten, hajautettuihin prosessinohjausyksiköihin, jotka suorittavat silmukoita, tietoliikenteen runkoverkkoa ja älykkäitä kenttälaitteita.

Missä DCS:ää on parasta käyttää

DCS on standardi, jossa prosessit toimivat jatkuvasti, seisokit ovat erittäin kalliita ja turvallisuus on säänneltyä: öljy ja kaasu, kemiallinen käsittely, sähköntuotanto ja lääkkeet. Sisäänrakennettu-redundanssi ja integroitu ohjaus ovat mitä nämä toiminnot vaativat.

Vahvuudet ja rajoitukset

DCS tarjoaa erittäin korkean luotettavuuden, syvän redundanssin, tiukan integroinnin ja vahvan säätelysovituksen. Se on myös kallista, jäykkää, vaativaa erikoissuunnittelua ja yleensä ylivoimaista diskreetissä valmistuksessa. Useimmille pienille ja keskikokoisille-laitoksille se on enemmän järjestelmää kuin työ vaatii.

Milloin päivittää PLC plus SCADA:sta DCS:ään:signaalit ovat selkeät. I/O-määräsi on kasvamassa tuhansiin; ydinprosessisi on jatkuva; sääntelyviranomaiset tai turvallisuusasiat vaativat sertifioitua redundanssia; ja keskeytymätön käyttöaika ei ole-neuvoteltavissa. Näitä lukuun ottamatta PLC ja SCADA tekevät työn yleensä paljon halvemmalla.

PLC vs DCS vs SCADA: keskeiset erot selitettyinä

Määritelmät kertovat, mitä kukin järjestelmä on. Erot kertovat, kuinka valita. Jokainen akseli päättyy siihen, mitä se merkitsee päätöksellesi.

Valvonta vs valvonta

PLC:t ja DCS-ohjaimet itse asiassa ohjaavat asioita: ne lähettävät signaaleja, jotka liikuttavat kenttälaitteita. SCADA valvoo: se tarkkailee, tallentaa ja hälyttää ja luottaa sitten ohjaimiin, että ne toimivat. Tarvitset koneen toiminnan ja tarvitset ohjaimen; SCADA ei yksin liikuta venttiiliä.

Diskreetti vs jatkuva

Tämä on tärkein akseli. PLC:t on rakennettu diskreetille,{1}}nopealle, päälle/pois- ja liikelogiikalle. DCS on rakennettu jatkuville prosesseille, joissa on analogisia silmukoita, kuten lämpötila ja virtaus reaktorissa. SCADA kattaa molemmat. Tunnista ensin prosessityyppisi, niin valinta kapenee nopeasti.

Keskitetty vs hajautettu vs valvonta

PLC on paikallinen ohjain. DCS jakaa redundantin ohjauksen laitokselle yhden toimittajan alaisuudessa; SCADA yhdistää alla olevat ohjaimet. Sama sana, "hallinta", kolme erilaista jalanjälkeä.

Redundanssi, luotettavuus ja skannaus- tai vasteaika

Nopeus ja luotettavuus erottavat ne käytännössä. PLC:t skannaavat suunnilleen yhdestä-numerosta alhaisiin kymmeniin millisekunteihin, ja redundanssi on valinnainen lisä-. DCS on suunniteltu korkeaa käytettävyyttä varten, ja siinä on vakiona redundantit ohjaimet, verkot ja teho. SCADA:n luotettavuus perustuu verkko- ja palvelinsuunnitteluun.

Integrointi ja toimittajan lukitus-

Yhden-toimittajan DCS on tiiviisti integroitu ja helpompi ottaa käyttöön, mutta se lukitsee sinut kyseisen toimittajan laitteistoon ja hinnoitteluun. PLC plus SCADA antaa sinun sekoittaa merkkejä ja lähteä vapaasti osien integroinnin kustannuksella. Avoimet standardit, kuten OPC UA, vähentävät kitkaa jatkuvasti. Vapaudella yhdistää brändejä on merkitystä ostaessasi, kuten alla kerrotaan.

Voivatko PLC, SCADA ja DCS toimia yhdessä? (Hybridiarkkitehtuurit)

Useimmat oppaat hautaavat näin: valitset harvoin vain yhden. Todelliset kasvit yhdistävät nämä järjestelmät kerroksittain.

Automaatiopyramidi selkeästi

Teollinen ohjaus piirretään yleensä pyramidiksi, ISA-95 malliksi. Alareunassa on kenttätaso: anturit ja toimilaitteet. Sen yläpuolella on ohjaustaso, jossa PLC:t ja prosessiohjaimet ajavat logiikkaa. Sen yläpuolella on valvontataso, jolla SCADA seuraa toimintaa. Jokainen järjestelmä elää omalla kerroksllaan.

Tyypillinen hybridikokoonpano

Yleinen kokoonpano: PLC:t käyttävät yksittäisiä koneita ja soluja; SCADA tarjoaa käyttäjille yhden näkymän linjasta, reseptien hallinnasta ja suorituskyvyn kirjaamisesta. ja kun jatkuva aliprosessi sitä tarvitsee, lisätään DCS- tai MES-kerros. Elintarviketehdas saattaa käyttää PLC:itä täyttö- ja pakkauslinjoillaan, SCADA-kerrosta paikan päällä ja DCS:ää vain lämpötila{1}}kriittisessä sekoitusvaiheessa.

Miten IIoT, OPC UA ja edge sumentavat viivoja

Uudempi tekniikka löysää vanhoja rajoja. Avoimet protokollat, kuten OPC UA ja MQTT, antavat Siemens PLC:n, kolmannen osapuolen SCADA-alustan, ja yritysohjelmiston vaihtaa tietoja suoraan toimittajasta riippumatta. Edge-laitteet käsittelevät tietoja koneen lähellä vähentääkseen latenssia. Tuloksena on joustavammat, monipuolisemmat-toimittajaarkkitehtuurit kuin vuosikymmen sitten.

PLC vs DCS vs SCADA: kustannusten vertailu

Budjetti on yleensä ostajien todellinen kysymys, ja useimmat oppaat ohittavat sen. Tässä on realistiset vaihteluvälit ja mikä niitä ohjaa. Käsittele jokaista lukua-suuruusarviona-, ei tarjouksena.

Mikä ajaa maksaa

Viisi tekijää vaikuttaa eniten: I/O-määrä (kuinka monta signaalia kytket), määrittämäsi redundanssi, suunnittelu- ja ohjelmointityö, ohjelmistolisenssit ja integroinnin monimutkaisuus. Kaksi kasvia, joilla on sama otsikkojärjestelmä, voivat laskeutua kaukana toisistaan.

Ballpark-kentät

Karkeina suuruusluokina:

Nämä ovat vain suunnittelualueita, eivät lainauksia. Todellinen hinnoittelu riippuu suuresti I/O-määrästä, alueesta ja työvoiman hinnoista. Tarkkaa lukua vartenpyydä tarjous.

Omistuskustannukset yhteensä

Kauppahinta on vain osa sitä. Kokonaisomistuskustannukset sisältävät myös varaosat, läpimenoajat, tuen ja sen, kuinka helposti voit hankkia vaihtoja vuosia myöhemmin. Usean -tuotemerkin toimittaja, jolla on osia varastossa ja lyhyet toimitusajat, vähentää kalleinta riviä: suunnittelemattomia seisokkeja.

Kuinka valita: PLC vs DCS vs SCADA (päätöskehys)

Käsittele kolme kysymystä järjestyksessä ja tarkista sitten alan pikakuvakkeet.

Vaihe 1: Diskreetti vai jatkuva prosessi?

Aloita prosessistasi. Onko se diskreetti (erilliset osat, päälle/pois ja liikelogiikka) vai jatkuva (virtaava materiaali, analogiset silmukat, vakaan -tilan ohjaus)? Erilliset työpisteet PLC:hen, yleensä SCADA päällä. Aidosti jatkuva, suuren mittakaavan-prosessi osoittaa DCS:n. Tämä yksittäinen vastaus poistaa suurimman osan kentästä.

Vaihe 2: Kuinka monta I/O-pistettä ja -paikkaa?

Laske seuraavaksi I/O-pisteet ja -paikat. Yksi kone tai pieni yksittäinen -sivustolinja vaatimattomalla I/O:lla on mukava PLC:ssä, usein käyttöliittymällä. Useat koneet, useat sivustot tai etäresurssit, joita seurataan keskitetysti, vaativat SCADA:ta. Tuhannet I/O:t jatkuvassa prosessissa työntävät sinut DCS:ään.

Vaihe 3: Budjetti, redundanssi ja sisäiset-taidot?

Lopuksi punnita budjettia, redundanssia ja{0}}sisäisiä taitoja. Tiukka budjetti, sujuvasti PLC-ohjelmointia osaava tiimi ja vakiokäyttöaikatarpeet suosivat PLC:tä ja SCADA:ta. Kova redundanssi, säännellyt turvallisuustapaukset ja jatkuvat toiminnot, joissa mikä tahansa pysähtyminen on vaarallista tai kallista, oikeuttavat DCS:n.

Nopeat suositukset toimialalta

Pikanäppäimet:

• Pakkaus, auto, yleiskokoonpano:PLC, usein SCADA:n kanssa.
• Ruoka ja juoma:PLC plus SCADA, DCS:llä vain kriittisiä jatkuvia vaiheita varten.
• Vesi ja jätevesi:SCADA PLC:iden ja RTU:iden yli usean{0}}sivuston valvontaan.
• Öljy ja kaasu, kemikaalit, voima:DCS selkäranka.

Nämä ovat lähtökohtia, eivät sääntöjä.Keskustele insinööriemme kanssalinjaasi vastaavista neuvoista.

Oikean merkin valitseminen ja ostopaikka

Kun tiedät järjestelmän tyypin, jää kaksi kysymystä: Mikä merkki ja mistä ostaa? Brändin valinnassa on kyse vähemmän sijoituksesta kuin sopivuudesta.

Tärkeimmät merkit vertailussa

Jokaisella tärkeimmillä ohjausmerkeillä on selkeä profiili:

• Siemens:laaja maailmanlaajuinen standardi suuressa SIMATIC-ekosysteemissä (S7-1200 ja S7-1500) ja TIA Portal -ohjelmistossa, vahva diskreetissä ja prosessityössä.
• Allen-Bradley (Rockwell):oletusarvo kaikkialla Pohjois-Amerikassa ControlLogixin, CompactLogixin ja tiukan FactoryTalk-integraation avulla, joka on yleinen autoteollisuudessa sekä ruoka- ja juomateollisuudessa.
• Schneider Electric:Modicon-sarja, vahva energia-, vesi- ja rakennussovelluksissa.
• ABB:AC500 PLC -perheen ansiosta
• Mitsubishi:vahva kaikkialla Aasiassa ja kustannus{0}}tehokas nopeille-diskreeteille ja MELSEC-sarjan pakkauksille.
• Omron:usein valittava pakkaus ja elektroniikkakokoonpano, jossa on integroitu tunnistus, näkökyky ja liike.

Yksittäistä parasta merkkiä ei ole olemassa, vain sovellukseesi, alueellesi ja olemassa oleviin laitteisiin parhaiten sopiva.

Uusi vs ylijäämä, toimitusajat ja varaosat

Uusilla yksiköillä on täysi takuu ja uusin laiteohjelmisto, mutta ne maksavat enemmän ja niiden toimitusajat voivat olla pidemmät. Ylimääräiset tai kunnostetut osat maksavat halvemmalla ja voivat pelastaa linjan, kun lopetettu moduuli epäonnistuu. Rajoitetun takuun kanssa-vaihtona. Kiireellisessä häiriötilanteessa saatavuus ja toimitusnopeus ovat tärkeämpiä kuin paperityö.

Miksi usean merkin{0}}toimittaja auttaa

Tässä usean{0}}tuotemerkin toimittaja ansaitsee panoksensa. Voit sekoittaa brändejä yhdessä projektissa, lähde-PLC:t, käyttöliittymät jaVFD:tyhdestä paikasta, saat osia nopeammin ja moduulit on räätälöity spesifikaatioiden mukaan. Chentuossa tämä on malli: suuri-tuotemerkkivalikoima, lyhyt toimitus ja muokattavat moduulit suurimpien valmistajien kesken. Kerro meille mitä olet rakentamassa japyydä tarjous.

Johtopäätös ja seuraavat vaiheet

PLC, SCADA ja DCS eivät ole kilpailijoita; ne ovat kolme kerrosta. PLC suorittaa konetasolla, SCADA valvoo koneita ja toimipaikkoja, ja DCS ajaa suuria jatkuvia prosesseja yhtenä integroituna alustana. Useimmissa pienissä ja keskikokoisissa erillisissä tai kevyissä{3}}prosesseissa äänen oletusarvo on aloittaa PLC:llä, lisätä SCADA, kun tarvitset laitoksen-laajaa näkyvyyttä, ja varata DCS aidosti jatkuviin, suuriin{5}}prosesseihin.

Kun siirryt suunnittelusta osiin, sovita laitteisto päätöksesi mukaan. Selaa meidänPLC, HMI, jaVFDalue, taipyydä tarjousja insinöörimme auttavat sinua määrittämään oikean järjestelmän.

FAQ

 

 

Voivatko PLC ja SCADA toimia yhdessä?

Kyllä, ja yleensä tekevätkin. PLC käyttää koneen-tason logiikkaa, kun taas SCADA on päällä valvomaan, visualisoimaan ja kirjautumaan toimintaan. Se on yleisin arkkitehtuuri erillisissä ja kevyissä-prosessilaitoksissa.

Kumpi on parempi: PLC, SCADA vai DCS?

Mikään ei ole yleisesti parempi, koska ne ratkaisevat erilaisia ​​ongelmia. PLC:t sopivat nopeaan erilliseen ohjaukseen, SCADA keskitettyyn valvontaan ja DCS suuriin jatkuviin prosesseihin. Useimmat kasvit yhdistävät ne. Käytä yllä olevaa päätöskehystä tapauksesi mukaan.

PLC vs DCS vs SCADA vs HMI, mikä ero on?

PLC ohjaa koneita, DCS ohjaa jatkuvia prosesseja ja SCADA valvoo niitä kaikkia. HMI on näyttö, jota käyttäjä käyttää; se on yksi komponentti, yleensä osa SCADA- tai PLC-järjestelmää, ei pelkkä ohjausjärjestelmä. Vertaa käyttöliittymää meidänHMI valikoima.

Kuinka paljon PLC-, SCADA- tai DCS-järjestelmä maksaa?

Karkeiden arvioiden mukaan yhden linjan PLC ja HMI ovat alhaisista tuhansista, PLC plus SCADA pienessä laitoksessa noin 10 000 dollarista satoihin tuhansiin ja DCS noin 250 000 dollarista ylöspäin. Nämä ovat suunnittelualueita, eivät lainauksia.Pyydä tarjoussinun yksityiskohtiasi varten.

Tarvitsenko DCS:n vai riittääkö PLC plus SCADA?

Useimmille pienille ja keskikokoisille{0}}laitoksille PLC ja SCADA ovat tarpeeksi ja paljon halvempia. Siirry DCS:ään, kun prosessisi on jatkuva, I/O-siirtymäsi on tuhansia ja vaaditaan sertifioitu redundanssi tai tiukka käyttöaika. Muuten PLC plus SCADA yleensä voittaa.

Mikä PLC-merkki on paras: Siemens, Allen{0}}Bradley vai Mitsubishi?

Se riippuu alueesta ja sovelluksesta. Siemens johtaa maailmanlaajuisesti, Allen-Bradley johtaa Pohjois-Amerikassa, ja Mitsubishi on kustannus-tehokas nopeassa-yksityistyössä Aasiassa. Yhdistä tuotemerkki olemassa olevaan laitteeseesi ja tukiverkostoosi. Meillä on kaikki kolme varastossaSelaa PLC:itä merkin mukaantai kysy tiimiltämme.

Ilmainen konsultaatio