Wybierając kluczowy komponent sterujący (lub “mózg sterowania”) dla przemysłowego systemu sterowania, na przykład stałą kontrolę temperatury, masz dwie opcje: Kontrolery PID i PLC.
Czym więc są te dwa produkty? Jaka jest między nimi różnica? Którego z nich powinieneś używać?
W tym artykule przedstawimy głębsze spostrzeżenia niż w jakimkolwiek innym, który przeczytałeś wcześniej.
A teraz zaczynajmy!
Co to jest regulator PID?
Regulator PID jest przeznaczony do utrzymywania wartości zadanej (pożądanej wartości) w systemie poprzez regulację jego wyjścia w oparciu o trzy parametry: proporcjonalny, całkujący i pochodny.
Pętla sterowania PID składa się z trzech głównych elementów: kontrolowanego obiektu (np. elementu grzejnego), sterownika czujnik który zapewnia sprzężenie zwrotne w czasie rzeczywistym, oraz sam regulator PID. Regulator stale porównuje zmierzoną wartość z wartością zadaną i odpowiednio dostosowuje wyjście, aby zminimalizować błąd.
Odpowiednie dostrojenie tych trzech parametrów pozwala uzyskać stabilne i dokładne sterowanie systemem.
Regulatory PID są szeroko stosowane w aplikacjach obejmujących kontrolę temperatury, przepływu i ciśnienia.
Co to jest sterownik PLC?
Teraz dowiedzmy się więcej o sterownikach PLC.
PLC oznacza programowalny sterownik logiczny (PLC). Jest powszechnie używany do obsługi złożonych zadań, nie tylko sterowania PID, ale także sterowania sekwencyjnego, sterowania odległością, sterowania zbliżeniowego, sterowania zliczaniem i tak dalej.
Wejścia i wyjścia sterownika PLC mogą być różnego typu: dyskretne (włącz/wyłącz), analogowe (ciągłe napięcie lub prąd), czujniki temperatury, enkodery, a nawet szeregowe lub Ethernetowe pakiety danych.
Ta elastyczność pozwala pojedynczemu sterownikowi PLC zastąpić setki przewodowych przekaźników, timerów i liczników, jednocześnie mieszcząc się w kompaktowej obudowie montowanej na szynie DIN.
Proces operacyjny sterownika PLC można podzielić na trzy etapy: skanowanie wejść, wykonywanie programów i aktualizowanie wyjść.
Tak więc, z jego procesu działania można zauważyć, że PLC działa również przy użyciu logiki sterowania w zamkniętej pętli.
Jakie są różnice między regulatorem PID a sterownikiem PLC?
Główne różnice między regulatorem PID a sterownikiem PLC dotyczą 8 aspektów: celu, przetwarzania sygnału, metody sterowania, szybkości, zastosowania, kosztu, programowalności i wygody użytkowania.
Na poniższym wykresie szczegółowo porównamy te 8 aspektów:
| Pozycja | Regulator PID | PLC |
|---|---|---|
|
Cel |
Służy do obsługi prostych pojedynczych zadań, takich jak kontrola stałej temperatury, kontrola stałego ciśnienia, kontrola stałego przepływu itp. |
Służy do obsługi nie tylko prostych pojedynczych zadań, ale także złożonych sekwencji lub zadań kontroli procesu, na przykład: kontrola napełniania butelkowanej wody, jej proces to: pusta butelka → napełnianie → zamykanie → etykietowanie → pakowanie. |
|
Przetwarzanie sygnału |
Regulator PID akceptuje tylko ciągłe sygnały analogowe - zazwyczaj termopary, RTD, 4-20 mA lub 0-10 V z przetworników temperatury, ciśnienia lub przepływu. |
Natomiast sterownik PLC obsługuje zarówno sygnały analogowe, jak i wejścia dyskretne (włącz/wyłącz), takie jak przyciski, czujniki zbliżeniowe i wyłączniki krańcowe; dzięki odpowiedniemu modułowi może również odczytywać szybkie ciągi impulsów z przyrostowych enkoderów obrotowych. |
|
Metoda kontroli |
Ciągłe sprzężenie zwrotne oparte na czasie (procentowa moc wyjściowa jest przeliczana co skan, aby zminimalizować błąd) |
Na przykład maszyna oparta na zdarzeniach/stanach: Jeśli czujnik A jest prawidłowy, a czujnik B jest nieprawidłowy, uruchom silnik. |
|
Prędkość |
100 milisekund do 500 milisekund. |
Od milisekund do setek milisekund, zoptymalizowany pod kątem intensywnych operacji we/wy. |
|
Zastosowanie |
Piec/piec tunelowy o stałej temperaturze, pompa wodna o stałym ciśnieniu, samodzielna wytłaczarka. |
Linie napełniania/pakowania, linie robotów/przenośników, wielostrefowe sterowanie grupą kotłów. |
|
Koszt |
Kontrolery PID są niedrogie, zazwyczaj kosztują mniej niż $100. |
Sterowniki PLC zazwyczaj kosztują mniej niż $1000 ze względu na ich programowalną elastyczność, wszechstronność i zdolność do obsługi złożonych zadań. |
|
Programowalność |
Regulatory PID oferują jedynie programowanie na poziomie parametrów - wartości zadane, wzmocnienia PID, limity wyjściowe, progi alarmowe itp. Programowalne regulatory PID, takie jak regulatory temperatury ramp i soak PID, umożliwiają użytkownikom przechowywanie wieloetapowych profili wartości zadanych, ale strategia sterowania pozostaje algorytmem pojedynczej pętli zamkniętej; opcjonalna funkcja automatycznego dostrajania oblicza optymalne wartości PID dla tej pętli zamkniętej. |
Sterownik PLC w pełni obsługuje programowanie użytkownika: logika drabinkowa, bloki funkcyjne lub tekst strukturalny definiują kompletne sekwencje maszynowe, umożliwiając skanowanie setek punktów we / wy i wykonywanie wielu podprogramów w jednym skanowaniu. |
|
Łatwość użytkowania |
Tak, bardzo wygodny w użyciu, do rozpoczęcia pracy nie jest wymagana wiedza programistyczna. |
Wymagana jest wiedza programistyczna, co sprawia, że początkującym stosunkowo trudno jest zacząć. |
Którego z nich powinieneś użyć?
Powyższe porównanie regulatorów PID i sterowników PLC wyraźnie pokazuje ich kluczowe różnice, ale który z nich ostatecznie wybrać?
W skrócie:
Jeśli potrzebujesz sterowania sekwencyjnego, sterowania z blokadą lub wielopunktowego sterowania we / wy, powinieneś wybrać sterownik PLC ze względu na jego programowalną elastyczność.
Jeśli potrzebujesz sterowania w pojedynczej pętli, sterowania ciągłego lub sterowania stałą wartością, najlepszym wyborem jest regulator PID. Regulatory PID są niedrogie, stosunkowo stabilne i nie wymagają doświadczenia w programowaniu.
Wnioski
Podsumowując, regulatory PID najlepiej nadają się do prostych scenariuszy sterowania ze względu na łatwość obsługi. Z drugiej strony sterowniki PLC są bardziej wydajne i mogą wykonywać nie tylko proste sterowanie PID, ale także sterowanie sekwencyjne i inne aplikacje.
Jeśli szukasz łatwego w użyciu kontrolera PID z Chin, Lorentzzi® oferuje wysokiej jakości opcje w konkurencyjnych cenach.
Lorentzzi® specjalizuje się w dostarczaniu wysokiej jakości sterowników PID, przekaźników półprzewodnikowych, styczników AC, czujników zbliżeniowych i przyrostowych enkoderów obrotowych.
Skontaktuj się z nami już dziś, aby dostosować swoje rozwiązanie sterowania przemysłowego lub uzyskać najnowsze ceny!
