時間:2018-02-05 11:10:25來源:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載
可編程邏輯控制器(PLC)和溫度控制器在制造領(lǐng)域中確保有效的過程控制、實現(xiàn)穩(wěn)定的質(zhì)量以及最大限度減少用戶失誤方面擁有類似的功效。
過程控制設(shè)備自17世紀(jì)起就以各種各樣的形式呈現(xiàn),例如熔爐中的溫度調(diào)節(jié)器以及后來18和19世紀(jì)蒸汽機(jī)、鍋爐閥門以及其他機(jī)械系統(tǒng)中的飛球調(diào)速器等。
PLC是一種更加現(xiàn)代化的工具,在20世紀(jì)(特別是20世紀(jì)70年代)隨著逐漸增長的工廠自動化需求而出現(xiàn)。在PLC之前,其功能是由一系列機(jī)械組件實現(xiàn)的,這些組件安裝和維修費(fèi)用極高,并且非常復(fù)雜,在工廠需要調(diào)整時(例如產(chǎn)品線升級)難以更改。
然而,盡管溫度控制器和PLC有眾多類似之處,它們在設(shè)置、編程和應(yīng)用方面仍有顯著不同,而綜合這些不同來看,溫度控制器有自己獨(dú)特的優(yōu)勢:
1.節(jié)省成本
當(dāng)然這是相對來說的,PLC設(shè)計用于控制多任務(wù),適用于多溫回路控制的應(yīng)用。對于某些單回路,或者少數(shù)回路控制的應(yīng)用,PLC許多特點(diǎn)是應(yīng)用所不需要的,所以成本顯得高昂,這是不如選用專門針對溫度調(diào)控設(shè)計的控制器。
2.設(shè)置簡單
如前所述,PLC設(shè)計用于多任務(wù)環(huán)境,因此需要專業(yè)編程技巧以及大量的時間,來打造符合特定應(yīng)用需要的解決方案。而溫度控制器則可以相對快速地安裝、設(shè)置和優(yōu)化(例如PID控制器),并且所需經(jīng)驗極少。
許多溫度控制器可以面板安裝,也就是可以安裝在過程機(jī)械的前面板上,并且?guī)Э梢暺聊?,相關(guān)人員只需基本的工程知識即可在數(shù)分鐘內(nèi)完成設(shè)置。PLC則較為復(fù)雜,通常安裝在面板后面的機(jī)架上,不帶顯示屏,且需要單獨(dú)的HMI(同樣需要設(shè)置),因此設(shè)置的便捷性上劣勢明顯。
3.溫度控制功能更優(yōu)
溫度控制器專門設(shè)計用于處理特定的工業(yè)過程,因此包含了與這些過程直接相關(guān)的特點(diǎn)、輸出和控制功能,例如針對需要閥門電機(jī)驅(qū)動控制(VMD)的應(yīng)用提供專門的算法。PLC需要具備適合廣泛制造和自動化功能的特點(diǎn),因此針對溫度控制的特點(diǎn)是有限的。它們可以執(zhí)行基本的溫度控制任務(wù),但不如專門的溫度控制器優(yōu)勢明顯。此外,由于需要處理模擬信號,溫度控制系統(tǒng)對微處理器的要求非常嚴(yán)苛。溫度控制器是專為處理這些需求而設(shè)計的,而PLC必須在系統(tǒng)經(jīng)過測試后才能判定能否滿足這些過程要求。如未能符合要求,PLC將無法快速響應(yīng)過程中的各種變化,并導(dǎo)致超前或滯后,從而影響產(chǎn)品質(zhì)量。
4.明了的可視化界面
面板安裝的溫度控制器有多種規(guī)格以及復(fù)雜程度,因此操作員可輕松查看過程信息以及需要注意的警告或警報信息。PLC通常沒有直接的界面,而是需要一個單獨(dú)的HMI,且HMI需要單獨(dú)設(shè)置。HIMI可以顯示必要的過程信息,但它通常還會顯示與PLC所管理的其他任務(wù)相關(guān)的各種數(shù)據(jù)。這意味著面板安裝式溫度控制器優(yōu)勢非常明顯,有專門的界面方便查看所有相關(guān)的信息,可以快速進(jìn)行調(diào)節(jié)。許多溫度控制器還額外提供數(shù)據(jù)記錄功能,可以用于查看先前所做的更改以及標(biāo)記潛在問題。
5.精度
溫度控制器是閉合反饋回路的一部分,該回路主動追蹤過程值與設(shè)定值的偏差,并根據(jù)需要調(diào)節(jié)功率水平。許多控制器都有PID算法,并帶自動調(diào)節(jié)功能,可以實現(xiàn)快速設(shè)置,并保持最小的過程值與設(shè)定值偏差。其中就包括針對意外過程變化或中斷(例如烤箱門打開)的調(diào)節(jié)。這對于維持穩(wěn)定的高產(chǎn)品質(zhì)量以及減少不良產(chǎn)品批次是非常必要的。
PLC有時也會有PID功能,但與溫度控制器不同,它的PID功能通常是有限的或者需要工程師手動調(diào)節(jié),這使得編程時間更長,并帶來了人為錯誤的風(fēng)險。如前所述,溫度控制對處理器的要求可能是非常高的,PLC同時處理眾多其他任務(wù)可能導(dǎo)致對過程變化的響應(yīng)更慢,因而精度會低于專用溫度控制器所能達(dá)到的水平。
在過程控制應(yīng)用中,溫度控制器相對于PLC有多個優(yōu)勢。它們安裝和設(shè)置更快,操作更迅速且簡單,提供專用于溫度控制的特點(diǎn),并且由于是專為溫度控制設(shè)計的,可以滿足對過程控制的高要求。
如果系統(tǒng)要求溫度控制器所無法實現(xiàn)的更高自動化水平,則PLC是更為合理的解決方案,然而仍建議使用專用溫度控制器來彌補(bǔ)PLC在溫度控制方面的不足。這樣既能利用專門的溫度控制特點(diǎn),又能減少對PLC的要求,不會有響應(yīng)慢以及與設(shè)定值偏差大的問題,從而保證高最終產(chǎn)品質(zhì)量。
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