Siemens

Pc d'enginyeria o controlador
Aquest controlador és el controlador supervisor de tots els controladors de processament distribuïts. En aquest controlador s'executen algorismes de control i configuració de diversos dispositius. La comunicació de xarxa entre el processament i el PC d'enginyeria es pot implementar mitjançant configuracions simplex o redundants.

Controlador distribuït o unitat de control local
Es pot col·locar a prop dels dispositius de camp (sensors i actuadors) o de determinades ubicacions on aquests dispositius de camp estan connectats mitjançant l'enllaç de comunicació. Rep les instruccions de l'estació d'enginyeria com el punt de consigna i altres paràmetres i controla directament els dispositius de camp.

Pot detectar i controlar entrades/sortides analògiques i digitals mitjançant mòduls d'E/S analògiques i digitals. Aquests mòduls són ampliables segons el nombre d'entrades i sortides. Recull la informació de dispositius de camp discrets i envia aquesta informació a estacions operatives i d'enginyeria.

Estació operativa o HMI
S'utilitza per controlar gràficament els paràmetres de la planta sencera i per registrar les dades als sistemes de bases de dades de la planta. La visualització de tendències de diversos paràmetres de procés proporciona una visualització eficaç i un seguiment fàcil.

Aquestes estacions operatives són de diferents tipus, com ara algunes estacions operatives (PC) que s'utilitzen per supervisar només paràmetres, algunes només per mostrar tendències, algunes per al registre de dades i requisits alarmants. Aquests també es poden configurar per tenir capacitats de control.

Mitjans de comunicació i protocol
Els mitjans de comunicació consisteixen en cables de transmissió per transmetre les dades, com ara cables coaxials, cables de coure, cables de fibra òptica i de vegades pot ser sense fil. Els protocols de comunicació seleccionats depenen del nombre de dispositius que es connectaran a aquesta xarxa.

A DCS, s'utilitzen dos o més protocols de comunicació entre dues o més àrees, com ara entre dispositius de control de camp i controladors distribuïts, i un altre entre controladors distribuïts i estacions de control de supervisió, com ara estacions operatives i d'enginyeria.

Per gestionar processos complexos
A l'estructura d'automatització de fàbrica, el controlador lògic de programació PLC s'utilitza per controlar i supervisar els paràmetres del procés a requisits d'alta velocitat. Tanmateix, a causa de la limitació d'una sèrie de dispositius d'E/S, els PLC no poden gestionar estructures complexes.
Per tant, DCS es prefereix per a aplicacions de control complexes amb més nombre d'E/S amb controladors dedicats. S'utilitzen en processos de fabricació on el disseny de diversos productes es troba en diversos procediments, com ara el control de processos per lots.

Redundància del sistema
DCS facilita la disponibilitat del sistema quan ho necessiten les funcions redundants a tots els nivells.
Reprendre el funcionament en estat estacionari després de qualsevol interrupció, ja sigui planificada o no planificada, és una mica millor en comparació amb altres dispositius de control d'automatització.
La redundància augmenta la fiabilitat del sistema mantenint el funcionament del sistema contínuament, fins i tot en algunes anormalitats mentre el sistema està en funcionament.

Molts blocs de funció predefinits
DCS ofereix molts algorismes, biblioteques d'aplicacions més estàndard, funcions pre-provades i predefinides per fer front a grans sistemes complexos. Això fa que la programació per controlar diverses aplicacions sigui fàcil i consumeixi menys temps per programar i controlar.

Potents llenguatges de programació
Proporciona més nombre de llenguatges de programació com una escala, un bloc de funcions, un seqüencial, etc. per crear una programació personalitzada basada en l'interès de l'usuari.

HMI més sofisticat
De manera similar al sistema SCADA, DCS també pot supervisar i controlar mitjançant HMI (Interfície Humà Màquina) que proporciona dades suficients a l'operador per carregar-se en diversos processos i actua com el cor del sistema. Però aquest tipus de sistema de control industrial cobreix grans àrees geogràfiques, mentre que el DCS cobreix les zones limitades.
DCS porta tota la planta de procés a la sala de control com a finestra d'ordinador. Les tendències, el registre i la representació gràfica de les HMI ofereixen una interfície d'usuari eficaç. El potent sistema d'alarma de DCS ajuda els operadors a respondre més ràpidament a les condicions de la planta

Plataforma escalable
L'estructura de DCS pot ser escalable en funció del nombre d'E/S de sistemes de servidor petits a grans afegint més clients i servidors al sistema de comunicació i també afegint més mòduls d'E/S en controladors distribuïts.

Seguretat del sistema
L'accés per controlar diversos processos condueix a la seguretat de la planta. El disseny DCS ofereix un sistema segur perfecte per gestionar les funcions del sistema per a un millor control de l'automatització de fàbrica. També s'ofereix seguretat a diferents nivells com ara nivell d'enginyer, nivell d'empresari, nivell d'operador, etc.

Control de processos millorat:Els DCS utilitzen algorismes de control avançats, com el control PID, per proporcionar un control precís i precís dels processos.
Escalabilitat:Els DCS es poden ampliar fàcilment per controlar processos més grans i complexos.
Accés remot:Es pot accedir als DCS de forma remota mitjançant un ordinador o un dispositiu mòbil, la qual cosa permet la supervisió i el control remots dels processos.
Redundància:Els DCS solen tenir components redundants, com ara controladors i servidors, la qual cosa millora la fiabilitat del sistema i ajuda a evitar temps d'inactivitat.
Flexibilitat:Els DCS es poden configurar fàcilment per controlar una àmplia gamma de processos i es poden utilitzar amb una varietat de dispositius d'entrada i sortida.
Millora de la recollida i anàlisi de dades:Els DCS poden recollir i emmagatzemar grans quantitats de dades de procés, que es poden utilitzar per a l'anàlisi i l'optimització de processos.
Seguretat millorada:Els DCS es poden utilitzar per implementar enclavaments i alarmes de seguretat per millorar la seguretat dels processos.
Integració:Els DCS es poden integrar fàcilment amb altres sistemes, com ara sistemes SCADA, PLC i sistemes MES, per proporcionar una solució integral de control i supervisió.
Manteniment fàcil:Els DCS solen tenir un disseny modular, que facilita el manteniment, l'actualització o la substitució de parts del sistema.
Rentable:Els DCS són solucions rendibles per automatitzar i controlar processos grans i complexos, són més rendibles que els sistemes de control cablejats tradicionals.

Cost inicial elevat:Els DCS poden ser cars de comprar, instal·lar i mantenir.
Complexitat:Els DCS poden ser sistemes complexos amb molts components, cosa que pot dificultar la comprensió i el funcionament.
Formació:Els DCS requereixen una formació especialitzada per operar i mantenir, la qual cosa pot ser costosa.
Dependència del programari i maquinari:Els DCS es basen en components de programari i maquinari, que els poden fer vulnerables a errors de programari i errors de maquinari.
Dependència de la xarxa:Els DCS depenen de les xarxes per comunicar-se entre controladors i servidors, si la xarxa falla, tot el sistema no funcionarà.
Seguretat cibernètica:Els DCS són vulnerables als atacs cibernètics, que poden provocar que el sistema funcioni malament o s'apaga.
Compatibilitat limitada:Els DCS no sempre són compatibles amb altres sistemes, cosa que pot dificultar la seva integració als processos existents.
Escalabilitat limitada:Alguns DCS tenen una escalabilitat limitada, cosa que pot dificultar l'ampliació del sistema a mesura que el procés creix.
Visualització limitada de dades:És possible que els DCS no tinguin capacitats avançades de visualització de dades, cosa que pot dificultar l'anàlisi i la comprensió de les dades del procés.
Mobilitat limitada:Alguns DCS tenen una mobilitat limitada, cosa que pot dificultar l'accés i el control del sistema de manera remota.

El sistema DCS es pot implementar en una aplicació senzilla com la gestió de càrrega mitjançant una xarxa de microcontroladors. Aquí l'entrada es dóna des d'un teclat a un microcontrolador, que es comunica amb els altres dos microcontroladors. Un dels microcontroladors s'utilitza per mostrar l'estat del procés així com les càrregues, mentre que l'altre microcontrolador controla el controlador del relé. El controlador del relé, al seu torn, condueix el relé per fer funcionar la càrrega.

Alta fiabilitat
Una forta qualitat anti-interferència i una fiabilitat molt alta són les característiques més importants del PLC. Per tal que el PLC funcioni de manera estable en circumstàncies interferències fortes. S'apliquen moltes tècniques en PLC. El control del programari en lloc del mode de control del relé pot disminuir les fallades provocades pel fet que el punt de contacte elèctric original funciona malament. Els components de grau industrial fets amb tecnologia de processament avançada poden resistir les interferències, i les mesures d'autodiagnòstic del circuit de control per protegir la memòria poden millorar molt el rendiment del PLC.

Bona Flexibilitat
Hi ha diversos llenguatges de programació per a PLC, inclosos diagrames d'escala, SFC, STL, ST, etc. Si l'operador només pot dominar un dels llenguatges de programació, pot operar bé el PLC. Tothom que vulgui utilitzar PLC té una bona opció. A partir de la pràctica d'enginyeria, la capacitat i la funció es poden ampliar ampliant el nombre de mòduls, de manera que el PLC té una bona flexibilitat.

Qualitat de forta de fàcil operació
És molt fàcil editar i modificar el programa per a PLC per ordinador fora de línia o en línia. És molt fàcil esbrinar on es troba l'avaria mostrant la informació de l'avaria i la funció de la funció d'autodiagnostic, i tot això facilita el manteniment i la reparació del PLC. És molt fàcil configurar el PLC a causa de la modularització, l'estandardització i la serialització del PLC.

Fiabilitat

Els PLC estan dissenyats per ser fiables i duradors, i poden funcionar durant llargs períodes de temps sense necessitat de manteniment. Això els fa ideals per al seu ús en entorns industrials i de fabricació, on el funcionament continu és important.

Versatilitat 

Els PLC es poden programar per controlar una àmplia gamma de processos i equips. Això els fa adequats per al seu ús en una varietat d'indústries, com ara la fabricació, el transport i la producció d'energia.

Facilitat d'ús 

Els PLC són fàcils d'utilitzar i es poden programar mitjançant llenguatges de programació senzills. Això els fa accessibles per als usuaris amb una varietat de formació tècnica i nivells d'habilitat.

Rendibilitat 

Els PLC són generalment més rendibles que altres tipus de sistemes de control, especialment a llarg termini. Es poden utilitzar per automatitzar processos i reduir la necessitat de mà d'obra, la qual cosa pot comportar un estalvi de costos.

Seguretat 

Els PLC es poden programar per garantir la seguretat dels equips i del personal. Per exemple, es poden programar per apagar l'equip en cas d'emergència o mal funcionament, cosa que pot ajudar a prevenir accidents.

Cost inicial 

Els PLC poden ser cars de comprar i instal·lar, especialment per a sistemes més grans o complexos. Això pot ser una barrera per a algunes empreses, especialment aquelles amb pressupostos limitats.

Habilitats de programació 

Els PLC requereixen habilitats de programació per poder utilitzar-los amb eficàcia. Això pot suposar un inconvenient per a les empreses que no disposen de personal amb les habilitats de programació necessàries, ja que poden necessitar contractar personal addicional o contractar el treball de programació.

Flexibilitat limitada

Els PLC estan dissenyats per controlar processos i equips específics. Tot i que es poden programar per realitzar una àmplia gamma de tasques, pot ser que no siguin tan flexibles com altres tipus de sistemes de control.

Complexitat 

Els PLC poden ser sistemes complexos, especialment per a aplicacions més grans o més sofisticades. Això pot dificultar-los d'entendre i operar per als usuaris que no els coneixen.

Manteniment

Els PLC requereixen un manteniment regular per garantir que funcionin correctament. Això pot requerir temps i costos, i pot requerir habilitats i coneixements especialitzats.

Producció de manufactura
L'Internet de les coses (IoT), l'automatització intel·ligent, els robots avançats i altres projectes de Smart Factory han fet que el procés de producció sigui molt més eficient. Els PLC continuen tenint un paper important en la fabricació, actuant com a processador central per a totes les decisions en temps real, malgrat els ràpids desenvolupaments tecnològics.
Exemple:
El PLC ofereix dades fiables, com ara el rendiment del sensor i altra informació, que es poden combinar amb la informàtica en núvol per crear una imatge més holística o "big data". Els directors de plantes i altres poden utilitzar eines d'anàlisi per aprofitar millor els recursos, la programació de lots de treballs, la logística, el calendari dels proveïdors i altres operacions essencials per desenvolupar processos de fabricació més eficients.

Automatització d'automòbils
Utilitzen PLC en els processos d'automatització d'automòbils per estandarditzar el procés de producció i augmentar el seu ROI (retorn de la inversió)

Monitorització de la màquina-eina
Un PLC serveix com a màquina-eina per controlar les entrades i sortides per prendre decisions basades en el programa emmagatzemat a la memòria del PLC. L'ús de PLC ajuda a reduir els esforços humans en la presa de decisions per obtenir una major eficiència.

Indústria siderúrgica
Totes les operacions, com ara la gestió de la temperatura i la pressió a les calderes, l'elevació dels elèctrodes, l'alimentació de la llança d'oxigen per a l'acer, el control del llit de refrigeració, etc., han confiat molt en el PLC.

Sistema d'automatització robòtica
Els robots estan dissenyats amb un potent programari PLC integrat al controlador del robot. Aquest programa permet que un petit grup de robots funcioni independentment d'un PLC centralitzat, la qual cosa té implicacions per a la indústria. Això equival a importants reduccions de costos per a les empreses més petites que, d'altra manera, haurien de gastar en una integració estàndard de PLC.

Indústria del vidre
Els PLC s'utilitzen per controlar la relació de material i processar vidres plans. L'avançada tecnologia dels PLC els ha permès tenir una gran demanda en el camp.

Sistema de processament d'aliments
Un PLC és el sistema de processament d'aliments que serveix per als nivells de contaminants a l'aigua, els cabals a les parts principals de la planta de tractament d'aigua i, alternativament, les vàlvules que controlen el flux d'aigua en procés es poden controlar de forma remota.

Indústria Paperera
La funció d'un PLC a la indústria paperera és automatitzar processos a gran velocitat per garantir l'eficiència.
Exemple:
Un PLC controla i supervisa la creació de pàgines de llibres o diaris.