چکیده: کنترل کننده ها (Industrial Controllers) یکی از بخش های اصلی سیستم کنترل در اتوماسیون صنعتی می باشند. در حال حاضر در اکثر واحدهای صنعتی از پی ال سی PLC ها برای کنترل فرآیندهای صنعتی استفاده می شود. این در حالی است که کامپیوتر های صنعتی IPC یا Industrial PC توانایی انجام تمام وظایف پی ال سی ها را دارند. حال آنکه قابلیت اطمینان در صنعت، هزینه و پیچیدگی های اجرا چالش هایی پیش روی کامپیوترهای صنعتی برای رقابت با PLC ها بشمار می آید.
این روزها در بحث های اتوماسیون صنعتی و سیستم های کنترلی، گرایش صنعت به سمت فناوری های جدید است، سوال مهم اینجاست که آیا ظهور کامپیوترهای IPC یا Industrial PC می تواند کنترل کننده های PLC از دور خارج کند؟ در این مقاله با چهار دلیل اساسی به این سوال پاسخ منفی می دهیم.
قابلیت اطمینان در صنعت
در صنایع مختلف گزارش های بسیار کمی از خرابی کنترل کننده های PLC منتشر شده است، این در حالی است که تعداد خرابی سیستم های HMI که بروی کنترل کننده های PC-based پیاده سازی شده اند بسیار زیاد است. بهره بردارها در خط تولید یک واحد صنعتی بارها با این مشکلات مواجه شده اند و این درحالی است که اغلب PLC در همان خط به کار خود ادامه می دهد و فرآیند اتوماسیون خط از کار نمی افتد. تصور کنید نه تنها HMI، بلکه تمام بخش های سیستم کنترل یک واحد صنعتی با استفاده از کامپیوترهای IPC پیاده سازی شده بود و تعداد خرابی بالای به وقوع پیوسته در سیستم کنترل باعث توقف تولید در واحد مورد نظر می شد. واضح است که این مسئله برای هیچ واحد صنعتی پذیرفته نیست و به این دلیل آنها هیچ گاه حاضر نمی شوند که سیستم اتوماسیون خود را به طور کامل کنترل کننده های IPC بکنند.
چالش عملکرد در محیط های صنعتی
در بسیاری از کاربردها، PLC ها برای یک سیستم کنترل کوچک در یک ماشین یا ایستگاه دور از دسترس پیاده سازی می شود. در مورد بحث یک ماشین کوچک استفاده از یک کنترل کننده های IPC ممکن است عملی نباشد به این دلیل که نمی شود آن را در یک ماشین کوچک ادغام کرد. در بیشتر موارد نیز محیط هایی که سیستم های کنترل پیاده سازی می شوند از نظر آب و هوای محیطی کنترل نمی شوند و برخی محیط های بسیار آلوده و کثیفی هستند که پیاده سازی یک کنترل کننده های IPC در آنها نیاز به تمهیدات بسیار زیادی دارد تا محیط تاثیری بر عملکرد آن نداشته باشد. این در حالی است که کنترل کننده های PLC در محیط های با دمای بسیار بالا و شرایط محیطی بسیار بد، بدون هیچ مشکلی به کار خود ادامه می دهند.
هزینه
در حال حاضر با توجه به قیمت PLC ها، از دیدگاه هزینه استفاده از یک کامپیوتر صنعتی برای انجام یک فرآیند کنترل، صرفه اقتصادی ندارد. به عنوان مثال، برای یک سیستم کوچک تمام نیازهای کنترلی را میتوان با استفاده از یک PLC برطرف کرد و استفاده از یک کنترل کننده های IPC با امکانات بسیار زیادی که هیچ استفاده ای در بحث کنترل آن سیستم ندارد، به هیچ وجه توجیه ندارد. علاوه براین، کنترل کننده های PLC دارای امکانات ورودی/خروجی بسیار خوبی هستند که نیاز کنترل سیستم های کنترلی با اندازه های مختلف را برطرف می کند و در صورتی که بخواهیم از یک کنترل کننده های IPC استفاده کنیم نیاز به اضافه کردن ماژول اضافی برای کنترل ورودی/خروجی ها داریم که خود باعث افزایش هزینه ها می شود. این در حالی است که کنترل کننده های PLC این امکانات را دارند و نیاز به ماژول اضافی برای ورودی/خروجی ها ندارند. در نتیجه، استفاده از کامپیوتر صنعتی IPC با توجه به امکانات بسیار زیادی که این کنترل کننده ها دارند و در بحث کنترل صنعتی بی استفاده هستند، توجیه اقتصادی ندارد.
پیچیدگی
کار کردن با توابع کنترلی PLC بسیار ساده است و این توابع امکانات بسیار پایینی دارند که این بحث به دلیل ساده بودن آن است. اگر بخواهیم این سیستم ساده را مورد بررسی قرار دهیم، کار به نسبت ساده ای نیز در پیش داریم و همین باعث افزایش محبوبیت این توابع کنترلی شده است. این در حالی است که در صورت کار با کنترل کننده های IPC در موارد بسیاری نیاز به دانستن زبان های برنامه نویسی پیچیده داریم این در صورتی است که کار با یک دستگاه کنترلر PLC تنها نیاز به دانستن منطق LADِِDER دارد و تعداد زیاد توابع و پیچیدگی سیستم، باعث کند شدن روند بررسی سیستم می شود. صرف این زمان زیاد، در موارد بسیاری بدون توجیه است و در صورت استفاده از سیستم مبتنی بر PLC میتوان از درگیر شدن با این روندهای پیچیده دوری کرد.
