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自動化控制,該選PLC? PAC? 或是IPC?

自動化控制,該選PLC? PAC? 或是IPC?

在面臨選擇工業用的控制系統時,多樣化的選擇是否讓你無所適從?

「程式邏輯控制器」 (Programmable logic controller/ PLC)、「可編程自動控制器」(Programmable automation controller / PAC)、或是「工業用電腦」  (Industrial PC / IPC),多樣化的選擇,是否讓你在決定導入自動化控制時,無所適從?不論是PLC、PAC、還是IPC,其實都可提供自動化的控制設備,並應用於製造業的工廠中。想要選擇最佳的方案,關鍵在於評估您的應用性、工廠規模、產能、相容性。

控制系統的發展

 

PLC控制器在自動製造業興起,始於1960年晚期,並且快速的拓展到其他需要持續性作業流程的產業中,如電器組裝、食物與飲品的加工、包裝,與藥品製造。在PLC廣為備應用在自動製造前,使用的是Relay racks,當需要修改數千的relays時,全需仰賴手動rewired,相當耗時。有了PLC控制器,不僅節省了大量時間,同時改善原本硬體結構佔據空間、耗電且高建置成本的問題。

PLC控制器雖擁有前述優勢,且提供更佳的強固性與可靠性,然而,僅具單一的微處理器,仍限制了邏輯效能 (採用梯形圖編程),無法進行複雜性高的動作控制。如果要滿足高度複雜的自動化控制,需要仰賴混合的系統,如多個PLC、並結合工業用電腦。因此可以發現,PLC控制器適用於小型、任務單純的自動化控制系統。

 

一直到90年代,具有PLC應用性的工業電腦(IPC) 始於市場上嶄露頭角,IPC與PLC最大的差異在於,具有作業系統,可提供多元的軟體與外接裝置選擇。同時,提供DIN-rail 或 rack mount 設計,擴充了應用的可能性。當時工業電腦還未達足夠的強固性,以因應嚴酷的工廠環境,穩定性始終是個問題。經過不停地改良,目前工業電腦已經能成功克服環境因素,並提供廣大的應用,無論是單機或整合數個PLC控制器。

 

看似工業電腦就要獨占自動化控制市場,事實上,在自動化控制系統中,可編程自動控制器(PAC),也站有著一席之地。

 

PAC控制器提供相同的優勢,具有混合的系統、但卻無需增加硬體設備;採用加載二至多個微控制器,並使用更優於PLC的邏輯系統,包含多種程式語言(符合IEC 61131-3編程標準),以及更強大的通信與數據紀錄功能。可以於單一平台,進行多領域控制,如:動作控制、離散控制、流程控制。同時也提供與資料採集與監視系統 (Supervisory control and data acquisition / SCADA)更好的整合,適用於管理複雜的工業程式。

該選哪種方案呢?

了解控制系統的發展與不同控制器的特色,評估自動化應用時,需要同時衡量工廠本身的產能規模,與經營目標。如果今天是動作單一性高的機器自動化,在低成本且簡化操作需求的情況下,PLC是個相當經濟實用的選擇。當欲採用的自動化系統較為複雜,如多軸動作的自動化操作,並且規劃程式修改預算時,PAC會是更佳的選擇。然而,一個更負責的自動控制專案,例如結合了許多的類比I/O時,考慮採用IPC解決方案將能讓系統控制更為具有相容性。

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