Programmeerbare logische controllers (PLC's) zijn nog steeds de meest gebruikte eenheden voor besturings- en automatiseringstechnologie. Hun veelzijdigheid maakt ze geschikt voor een breed scala aan taken. Speciale proportionele integrale afgeleide (PID) controles bevatten echter gespecialiseerde algoritmen, meestal voor de regeling van warmte en temperatuur.
Dus wanneer voldoet een PLC-systeem voor algemeen gebruik aan al uw vereisten en wanneer hebt u een speciale PID-controller nodig? Kunt u PLC-hardware en een PID-algoritme gebruiken (of omgekeerd)? Wanneer is het de moeite waard om beide te integreren? Als u uw hoofd krabt bij het voorstellen van het Venn-diagram van de speciale PID-controller versus PLC, kan een blik op de kernverschillen u helpen bij het ontwerpen van het optimale systeem.
PLC vs.Dedicated PID Controller: De Alphabet Soup lezen
Het grote volume sensoren en controllers is voldoende om bijna iedereen te laten verlammen. Op hun eenvoudigst zijn hier de verschillen tussen PLC en PID:
|
PLC |
Speciale PID-regelaar voor thermische toepassingen |
|
|
Voeding naar verwarmers |
Heeft een externe stroomschakelaar nodig om de verwarming van stroom te voorzien. PLC-hardware stuurt vaak externe apparaten aan om "zwaardere" lasten te dragen |
Kan de verwarming in veel toepassingen direct van stroom voorzien |
|
Gebruiken |
Gebruikt met een breed scala aan sensoren, vaak voor het tellen of om binaire bepalingen te nemen |
Gebruikt gespecialiseerde algoritmen om een proces te bewaken of te regelen met een of meer regellussen |
|
Toleranties |
Universeel apparaat; temperatuurregeling met nauwe toleranties niet ingebouwd |
Speciaal ontworpen voor temperatuurregeling met nauwe toleranties |
|
Firmware |
PLC-fabrikanten gebruiken hun eigen besturingssystemen; programmeurs moeten met het relevante besturingssysteem werken |
Watlow®-apparaten draaien ook op een root-OS, maar de configuratie wordt standaard uitgevoerd. Elk apparaat heeft ingebouwde regellussen, die functionele blokken bieden om sensoren en uitgangen virtueel met de software te verbinden |
|
Instellen |
Geprogrammeerd via code met eigen syntax en opmaak; vereist vaak dat ontwikkelaars ladderlogicadiagrammen maken |
Kan complexe functies uitvoeren door functionele blokken op verschillende manieren te combineren |
|
Kosten van componenten |
Ongeveer $ 1.000 per regellus, afhankelijk van de geselecteerde ingang en uitgangen |
Ongeveer $ 200 voor Watlow-hardware, per regellus, afhankelijk van het pakket |
|
Bedrijfskosten |
Betaal voor softwarelicenties, onderhoudskosten |
Download gratis de eigen software’van Watlow |
Er zijn ook overeenkomsten tussen PLC's en speciale PID-’controllers, zoals veel van de Watlow-apparaten. Er is bijvoorbeeld een aanzienlijke overlapping als het gaat om hardware: het apparaat moet een thermokoppel lezen, vervolgens een mechanisch relais aansturen of een transistor-transistor logic (TTL) uitgang leveren om een solid state relais aan te drijven.
PID vs. PLC: wanneer elk te gebruiken
Enkele van de belangrijkste voordelen van het gebruik van de speciale PID-controllerroute voor thermische toepassingen zijn een snellere uptime tot prestaties en aanzienlijke besparingen op de bedrijfskosten. Dus moet u een Watlow®-controller gebruiken voor uw hele systeem?
Niet noodzakelijkerwijs. Een PLC kan de besturing van een volledig systeem omvatten, en soms is flexibiliteit nodig. Een speciale PID-controller daarentegen is speciaal gemaakt voor het regelen van de thermische componenten van het systeem. Omdat het die nauwe functie heeft, kan de speciale PID-controller worden geoptimaliseerd, zowel voor nauwkeurige bediening als voor het verlengen van de levensduur van het systeem. Bovendien gebruiken Watlow ’s-controllers (zoals de F4T®-temperatuur- en procescontroller) geavanceerde algoritmen om thermische systemen nauwkeurig te regelen die verder gaan dan de industrienorm. Dergelijke algoritmen worden nuttig wanneer een bestaand proces profiteert van een verdere verfijnde thermische regeling.
Dus als het thermische gedeelte van een proces missiekritisch is, is het hebben van een speciale controller zinvol. Er is ook het extra voordeel van eenvoud: het scheiden van het thermische systeem PID van de PLC betekent dat uw PLC-code eenvoudiger te implementeren en te testen is, en er zullen geen onverwachte interacties zijn tussen de PID en de rest van uw besturingen. Dit vertaalt zich in een betrouwbaarder en robuuster systeemontwerp.
Kan je de taak alleen met PLC's uitvoeren?
De aard van de verschillen tussen PLC's versus speciale PID-controllers maken het zo dat de twee in harmonie meer werken dan ze met elkaar concurreren. Er zijn echter momenten dat het niet de moeite waard is om twee afzonderlijke verpakkingen te gebruiken. Een tolerantie van +/-20°F garandeert bijvoorbeeld niet noodzakelijkerwijs een gespecialiseerd PID-algoritme.
Zodra zo'n groot bereik onaanvaardbaar wordt, bieden gespecialiseerde thermische controllers zoals Watlow-apparaten waarde die verreweg opweegt tegen de kosten. Dit komt vooral voor op de energieafdeling, waar de temperatuurtoleranties laag zijn.
Een nauwkeurige temperatuurregeling is bijvoorbeeld van vitaal belang bij het produceren van halfgeleiderwafels. Het reductieproces voor het– verdampen van gassen die vereist zijn tijdens de productie maar onveilig zijn voor het eindproduct–vereist een specifieke temperatuur. Voorheen was het de beste praktijk om simpelweg een temperatuur van meer dan 130°F te bereiken. Vandaag de dag weten we dat een temperatuur in het krappe bereik van 145°F-150°F de voorkeur verdient.
Hoe zit het met PID-software + PLC-hardware?
Het programmeren van geavanceerde algoritmen in PLC-hardware blijft ook een optie. Er zijn echter een aantal dingen om in gedachten te houden:
-
PLC's verschillen op de manieren waarop ze worden geprogrammeerd/gecodeerd. De installateur moet zich op zijn gemak voelen bij het programmeren van open-source algoritmen in de opgegeven PLC voor de toepassing.
-
Open-source PID-algoritmen overtreffen de industrienormen niet en kunnen plat vallen naarmate de toleranties krap worden.
-
Het aandrijven van PID-software met PLC-hardware kan duur worden omdat de hardware niet is gebouwd voor een dergelijke toepassing.
-
Kosten kunnen ook een probleem zijn. Drie PLC-ingangen kunnen met één ingangskaart ongeveer $ 1500-$ 2500 kosten. Soms is een combinatie van PLC- en PID-technologieën nodig om de kosten te beheersen.
Ja, de verleiding is er om voor alles een PLC te gebruiken, zeker als dit apparatuur is waarmee u al bekend bent. Hoewel er inherent niets mis is met de aanpak, is het vaak sneller, eenvoudiger en efficiënter om een speciale PID-controller de thermische aspecten te laten verwerken.
Aan de slag met Watlow ’s Thermal Controllers
Nogmaals, speciale PID-controllers maken PLC's niet verouderd. Integendeel, de thermische ’regelaars van Watlow zijn ontworpen voor eenvoudige integratie in processen waarin PLC's nuttig of zelfs vereist zijn. Onze apparaten zijn bedoeld voor situaties waarin gespecialiseerde temperatuurregeling een positief effect kan hebben op het eindproduct.
Ons team van specialisten op het gebied van thermische regelaars denkt in termen van PLC's plus Watlow-regelaars meer dan PLC's versus Watlow-regelaars. We werken samen met uw PLC's, in plaats van ze te vervangen, om te voldoen aan de thermische vereisten die de PLC's niet kunnen. Wanneer uw processen nauwe temperatuurtoleranties vereisen, kunt u ons bellen om uw PID-arbeid af te handelen.
Wanneer thermische precisie een dringende vereiste wordt, staan onze experts op het gebied van thermische regeling klaar om te helpen. Neem contact met ons op om te weten te komen hoe Watlow waarde kan toevoegen door te integreren in uw bestaande systeem.