I. INTRODUCTION
Dans le système de contrôle d'automatisation industrielle moderne, PLC (Programmable Logic Controller), DCS (Distributed Control System) et FCS (Fieldbus Control System) sont les trois schémas de contrôle couramment utilisés. Chacun d'eux possède un principe de fonctionnement, des caractéristiques fonctionnelles et des scénarios applicables uniques, offrant des solutions diversifiées pour l'automatisation industrielle. Dans cet article, nous analyserons et comparerons ces trois systèmes de contrôle en détail afin que les lecteurs puissent mieux comprendre les différences et les liens entre eux.
Système de contrôle II.PLC
Définition et principe de fonctionnement
Le système de contrôle PLC est une sorte d'équipement de contrôle de programme, qui contrôle l'état des signaux d'entrée/sortie (E/S) via des programmes pré--écrits, de manière à réaliser le contrôle, la surveillance et le fonctionnement automatiques des équipements sur-site. Le PLC est principalement composé d'un module CPU, d'un module d'entrée, d'un module de sortie et d'un dispositif de programmation, et son principe de fonctionnement comprend trois phases d'acquisition du signal d'entrée, d'exécution du programme et de sortie. contrôle.
Caractéristiques fonctionnelles
(1) Bon temps réel :Le système de contrôle PLC offre de bonnes-performances en temps réel, qui peuvent réagir rapidement aux changements dans l'environnement de terrain et mettre rapidement en œuvre la stratégie de contrôle prédéfinie.
(2) Haute stabilité :L'algorithme de contrôle du système de contrôle PLC est stable et n'est pas affecté par les interférences électromagnétiques externes, les changements de température, les fluctuations de l'alimentation électrique et d'autres facteurs garantissant la fiabilité du système.
(3) Flexibilité :le programme du système de contrôle PLC peut être modifié et mis à jour à tout moment et peut s'adapter à différentes conditions de contrôle et exigences de contrôle.
(4) facile à programmer :Le langage de programmation du système de contrôle PLC est simple et facile à apprendre, la conception, la modification et le débogage du programme sont pratiques et rapides.
(5) facile à étendre :Le matériel et les logiciels du système de contrôle PLC peuvent être étendus de manière flexible, en fonction des exigences de configuration des différents modules d'entrée et de sortie, des modules de communication, etc.
III. Système de contrôle DCS
Définition et principe de fonctionnement
Le système de contrôle DCS, également connu sous le nom de système de contrôle de distribution centralisé, est un microprocesseur-fonctions de contrôle décentralisées, opération d'affichage centralisée, prenant en compte les principes de conception de coordination autonome et complète d'une nouvelle génération de système de contrôle d'instrumentation. Il est principalement composé d'un niveau de contrôle de processus et d'un niveau de surveillance de processus, avec un réseau de communication comme lien entre un système informatique à plusieurs niveaux, un ordinateur intégré (ordinateur), une communication (communication), un affichage (CRT) et un contrôle (contrôle) et d'autres technologies 4C.
Caractéristiques
(1) Haute fiabilité :Structure du système DCS utilisant une conception redondante, une panne informatique sur un seul périphérique n'entraînera pas de désordre dans l'ensemble du système.
(2) Ouverture :l'utilisation d'une plate-forme ouverte systématique, modulaire et standardisée, tous les systèmes informatiques interconnectés peuvent être réalisés via Ethernet et d'autres moyens de communication d'interconnexion centralisée et d'accès à l'interconnexion.
(3) Configuration flexible :Le système DCS peut ajouter ou réduire des modules système en fonction de la demande réelle pour réaliser une configuration flexible.
(4) Conception modularisée :Tous les équipements de base adoptent une conception modularisée, comprenant le processeur, l'alimentation électrique, le module d'E/S, le module de communication et le module AI/AO, etc., ce qui améliore l'extensibilité et la maintenabilité du système.
IV. Système de contrôle FCS
Définition et principe de fonctionnement
Le système de contrôle FCS est l'abréviation de système de contrôle de bus de terrain, qui est un système de contrôle de nouvelle génération développé à partir de DCS et PLC. Il adopte la technologie de bus de terrain pour connecter des appareils de terrain intelligents et un système d'automatisation dans un réseau de communication à structure multi-à transmission bidirectionnelle entièrement décentralisé.
Caractéristiques
(1) Réseau de communication sur le terrain :FCS adopte la technologie des bus de terrain pour réaliser une communication numérique entre les appareils de terrain intelligents et les systèmes d'automatisation.
(2)Interconnexion et interopérabilité des appareils :FCS prend en charge l'interconnexion et l'interopérabilité entre les appareils produits par différents fabricants, ce qui réduit les coûts d'intégration du système.
(3)Blocs fonctionnels décentralisés :FCS décentralise les fonctions de contrôle vers des appareils de terrain individuels, améliorant ainsi la fiabilité et la flexibilité du système.
(4) Alimentation de la ligne de communication :FCS prend en charge l'alimentation des appareils de terrain via des lignes de communication, simplifiant ainsi le câblage du système.
V. Comparaison des systèmes de contrôle PLC, DCS et FCS
Structure
L'API est principalement composé de modules CPU, de modules d'entrée, de modules de sortie et de dispositifs de programmation ; DCS est un système informatique à plusieurs-niveaux composé d'un niveau de contrôle des processus et d'un niveau de surveillance des processus avec un réseau de communication comme lien ; FCS est développé à partir de DCS et PLC, l'utilisation de la technologie de bus de terrain pour réaliser des appareils de terrain intelligents et des systèmes d'automatisation connectés.
Caractéristiques fonctionnelles
L'API présente les caractéristiques d'un bon temps réel-, d'une stabilité élevée, d'une flexibilité, d'une programmation et d'une expansion faciles ; DCS présente les caractéristiques d'une fiabilité élevée, d'une ouverture, d'une configuration flexible et d'une conception modulaire ; FCS présente les caractéristiques d'un réseau de communication sur site {{1}, d'interconnexion et d'interopérabilité des équipements, de blocs fonctionnels décentralisés et d'alimentation électrique des lignes de communication.
Scénarios applicables
Le PLC convient aux petites lignes de production automatisées et au contrôle des équipements ; DCS convient au contrôle et à la gestion de processus industriels à grande échelle, tels que l'industrie chimique, l'énergie électrique, la métallurgie et d'autres domaines ; FCS est plus adapté à la nécessité de réaliser l’interconnexion des appareils de terrain et l’interopérabilité des systèmes d’automatisation industrielle complexes.
VI. Résumé
Les systèmes de contrôle PLC, DCS et FCS ont leurs propres caractéristiques et jouent un rôle important dans le domaine de l'automatisation industrielle. En comparant leur composition structurelle, leurs caractéristiques fonctionnelles et les scénarios applicables, nous pouvons choisir le programme de contrôle le plus adapté aux besoins réels. Avec le développement continu de l'automatisation industrielle, ces trois systèmes de contrôle continueront à jouer un rôle important et continueront à innover et à s'améliorer.