PLC مقابل DCS: دليل المبتدئين لدورهما في الأتمتة الصناعية-abplccenter.com

في عالم الأتمتة الصناعية، يسود نظاما تحكم رئيسيان: وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC) ونظام التحكم الموزع (DCS). ورغم تداخلهما أحيانًا، إلا أن كلًا منهما بارع في مجاله. فهم نقاط قوتهما الأساسية هو مفتاح اختيار التقنية المناسبة لتطبيقك.

باختصار، يمكنك أن تفكر في PLC باعتباره "منفذًا فعالًا" وDCS باعتباره "العقل المنسق".

PLC: سيد التحكم المنفصل

وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC) هي حاسوب متين مصمم للتحكم المنطقي والتسلسلي السريع والحتمي. بنيته المعيارية - بما في ذلك وحدة المعالجة المركزية ووحدات الإدخال/الإخراج وواجهات الاتصال - تجعله سريع الاستجابة ومرنًا وموثوقًا للغاية. تتفوق وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة في التحكم في آلات فردية أو خلايا إنتاج محددة.

سيناريوهات تطبيق PLC النموذجية:

التصنيع المنفصل:

السيارات: التحكم في روبوتات اللحام، وتسلسل أحزمة النقل، وأذرع التجميع. علامات تجارية مثل سيمنز (بمنتجاتها) سلسلة S7-1500 ) و ألين برادلي (AB) (مع ControlLogix) هناك معايير صناعية هنا، توفر المعالجة عالية السرعة اللازمة للدقة والإنتاجية.

التعبئة والتغليف: تشغيل آلات التعبئة والتغليف، وأجهزة وضع العلامات، وأجهزة التعبئة والتغليف بالانكماش.

أدوات الآلة: إدارة التحكم في المغزل، وتغيير الأدوات، وأنظمة التبريد في آلات CNC.

البنية التحتية وأتمتة المباني:

التحكم في المصعد: تطبيق كلاسيكي للتحكم في الحركة، وتسوية الأرضية، وعمليات الباب.

أنظمة المرور: التحكم في أبواب شاشات منصات السكك الحديدية وإشارات المرور.

التحكم في الوحدات في مصانع العمليات: حتى في الصناعات التي يهيمن عليها نظام التحكم الموزع (DCS)، تتعامل وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة مع الوحدات المساعدة مثل أنظمة نفخ السخام في الغلايات أو دورات الغسيل العكسي لمرشح معالجة المياه.

DCS: سيد التحكم في العمليات

نظام التحكم الموزع (DCS) هو شبكة من وحدات التحكم موزعة في جميع أنحاء المصنع، ولكن تُدار من موقع مركزي. فلسفته هي "تحكم لامركزي، إدارة مركزية". وهو نظام فريد من نوعه في تنسيق وتحسين العمليات المعقدة والمستمرة التي تنطوي على العديد من المتغيرات المترابطة.

سيناريوهات تطبيق DCS النموذجية:

الصناعات التحويلية (ساحة معركة DCS):

النفط والغاز: إدارة وحدات التكرير واسعة النطاق، مثل تقطير النفط الخام والتكسير الحفزي. يُعدّ نظام Ability™ 800xA من ABB ونظام Experion® من Honeywell رائدين في هذه البيئة عالية المخاطر.

المواد الكيميائية: التحكم في المفاعلات لإنتاج الأسمدة أو بلمرة البوليمر.

توليد الطاقة: تنسيق عمل الغلايات والتوربينات والمولدات في محطات الطاقة الحرارية. السلامة والموثوقية هما الأهم.

المستحضرات الصيدلانية: تنظيم إنتاج المخمرات الحيوية والمكونات الصيدلانية النشطة (API) بموجب إرشادات GMP الصارمة.

التقارب: أفضل ما في العالمين

الخط الفاصل بين PLC وDCS غير واضح. أجهزة PLC الحديثة المتطورة، مثل ألين برادلي كونترول لوجيكس أو سيمنز S7-1500 تتمتع الآن بقوة معالجة وقدرات شبكية كافية للتعامل مع التحكم التناظري المعقد. في الوقت نفسه، غالبًا ما يدمج موردو أنظمة التحكم الموزعة (DCS)، مثل إيمرسون (DeltaV) وهانيويل (Experion)، وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLCs) القوية هذه مباشرةً في أنظمتهم للتعامل مع العمليات المنطقية السريعة على مستوى الآلة.

يجمع هذا النهج الهجين، والذي غالبًا ما يُطلق عليه اسم PLC-based DCS، بين التنفيذ السريع للغاية لـ PLC وإدارة البيانات المتفوقة والاتجاهات التاريخية والتنسيق على مستوى المصنع لـ DCS.

مقارنة موجزة

ميزة	PLC (وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة)	نظام التحكم الموزع (DCS)
القوة الأساسية	التحكم المنطقي السريع والحتمي	تحسين العمليات والتنسيق
كائن التحكم	الآلة والمعدات وخلية الإنتاج	مصنع، عملية واسعة النطاق
هندسة النظام	المعالجة المركزية، الإدخال/الإخراج المعياري	موزعة بطبيعتها، ومتصلة بالشبكة
أسلوب البرمجة	منطق السلم، النص المنظم (كهربائي)	مخطط كتلة الوظيفة (العملية)
الصناعات النموذجية	السيارات، التعبئة والتغليف، أدوات الآلات	النفط والغاز، الطاقة، الكيماويات، الأدوية
أمثلة على العلامات التجارية/الأنظمة	ألين برادلي (كونترول لوجيكس)، سيمنز (S7-1500)	هانيويل (إكسبيريون)، ABB (نظام 800xA)

مثال على ذلك: مصنع تعبئة الزجاجات

دور PLC: يتحكم PLC من طراز Siemens S7-1500 بشكل مثالي في آلة وسم واحدة عالية السرعة - إدارة بدء/إيقاف الناقل، وتطبيق الملصق، والتحقق من الأخطاء بسرعة البرق.

دور نظام التحكم الموزع (DCS): يشرف نظام التحكم الموزع (DCS) في هانيويل إكسبيريون على خط التعبئة بالكامل. فهو ينسق وحدات التعبئة والتغليف والتغطية، ويدير وصفة أحجام الزجاجات المختلفة، ويرصد الكفاءة الإجمالية (OEE)، ويضمن تشغيل نظام التنظيف في الموقع (CIP) وفقًا للجدول الزمني.

خاتمة

لا يقتصر الاختيار بين نظام التحكم المنطقي القابل للبرمجة (PLC) ونظام التحكم الموزع (DCS) على أيهما أفضل، بل على أيهما الأنسب للمهمة. للتحكم في آلة، اختر المنفذ المخصص (PLC). أما لإدارة عملية كاملة، فأنت بحاجة إلى العقل الاستراتيجي (DCS). ومع تقارب تقنيات اليوم، لم يعد عليك اختيار واحد فقط، بل يمكنك الاستفادة من نقاط قوة كليهما لبناء عملية أكثر ذكاءً وكفاءةً وتكاملاً.