내부 기계:PC 대 PLC - 제어 옵션 비교

T 1970년대에는 PLC 또는 프로그래머블 로직 컨트롤러가 도입되었습니다. , 이는 산업 환경에서 자동화가 달성되는 방식을 영원히 바꿀 것입니다. 견고한 것으로 유명함 설계 및 확장 가능한 구현을 통해 PLC는 모든 주요 제조업체에서 채택했으며 오늘날까지 산업 자동화의 표준입니다. Allen-Bradley, Omron, Siemens, AEG 등이 PLC의 리더가 되었습니다. 제조, 그리고 곧 컨트롤러는 가혹한 산업 조건을 견디면서 컴퓨터의 처리 능력을 갖게 되었습니다.

1990년대가 되어서야 개인용 컴퓨터에 대한 새로운 관심이 확산되기 시작했습니다. 주된 이유는 프로세서 속도 증가, 크기 감소 및 비용 감소 추세였습니다. 업계에서는 또한 PLC를 비롯한 다른 기계에 대한 감독 제어 수준으로 인해 PC를 공장에 통합하기 시작했습니다.

그러나 오늘날 PLC와 PC는 유사한 기능을 개발하여 제어 엔지니어가 사용할 제품을 결정하는 것을 상당히 어렵게 만들었습니다. 이 두 제품의 핵심 기능을 살펴보겠습니다.

PLC 릴레이 패널 및 스위치 박스에 대한 보다 능률적이고 컷다운된 매우 유연하고 견고한 대안으로 설계되었습니다. 일반적으로 사전 프로그래밍된 다음 실행되는 특정 작업이 할당되었습니다. 그러나 사용자 정의는 PLC가 제공해야 하는 또 다른 요소이므로 모든 프로그래밍 활동에 대해 고유한 언어와 구조가 선택되었습니다. '사다리 논리'라고 함 , 이를 통해 상황에 따라 코드를 빠르게 사용자 지정할 수 있습니다. 이 모든 것 외에도 PLC는 전자기 복사, 진동 및 오염의 정면도를 견뎌야 했습니다. 시간이 지남에 따라 PLC도 발전하는 기술을 따라잡아야 했습니다. 곧 이더넷 연결, PID 프로세스 제어 통합 안전은 PLC의 일부가 되어 기능의 긴 목록에 추가되었습니다.

PC는 결국 기능면에서 PLC와 일치하는 기능을 개발했습니다. 또한 카드 슬롯 및 포트의 가용성으로 인해 견고성과 사용자 정의를 유지했습니다. PC의 처리 능력은 실시간 커널을 포함하고 있어 PLC보다 시간이 중요한 작업을 수행하고 제어 알고리즘을 구현할 수 있기 때문에 종종 PLC보다 큽니다.

최종 목표는 산업 자산에 대한 강력하고 효율적이며 안정적인 제어입니다. , 따라서 더 나은 이해와 논리적 결론을 얻으려면 PLC와 PC의 모든 단일 자격 증명을 직접 대면해야 합니다.

작업

표준 PLC에는 전용 프로세서를 사용하는 실시간 운영 시스템이 내장되어 제어 작업 중 높은 수준의 신뢰성을 보장합니다. PLC의 OS는 제어와 관련된 작업을 수행하도록 특별히 설계되었으므로 바이러스 백신 프로그램이나 레지스트리 클리너와 같은 유틸리티가 필요하지 않습니다. 이는 실제로 시스템의 처리 처리량을 증가시켜 더 많은 처리 주기가 중요한 매개변수를 모니터링하는 데 활용되도록 합니다.

PC는 또한 실시간 커널 및 관련 운영 체제로 설계되어 처리 능력 면에서 PLC와 맞붙게 됩니다. 이전에 시스템 충돌이 자주 발생했기 때문에 PC의 신뢰성에 문제가 있었습니다. 그러나 이 제한은 산업용으로 특별히 제작된 더 간단한 OS로 곧 제거되었습니다.

따라서 현재 PLC와 PC는 동작면에서 같은 수준입니다.

하드웨어 통합

오늘날의 산업 요구 사항은 더 이상 20년 전의 요구 사항과 유사하지 않습니다. PLC와 PC 모두 통신, 모니터링 및 제어를 위해 호스트의 장치를 제어해야 하므로 충분한 확장 기능이 있어야 합니다. 잘 알려진 산업용 통신 프로토콜에는 Profbus, CANbus, Modbus, EtherCAT, EtherNET/IP 등이 포함됩니다.

PLC와 PC 모두 이러한 필드버스 옵션을 제공하지만 PLC에는 기본적으로 이러한 모든 기능이 내장되어 있습니다. 반대로 PC는 특정 프로토콜을 지원하기 위해 확장 카드가 필요할 수 있습니다. 그러나 PC에 확장 슬롯이 더 많다는 것은 커스터마이징이 가능하고 다양한 인터페이스가 작동에 활용될 수 있다는 것을 의미합니다.

따라서 고급 고해상도 이미징 또는 예상치 못한 여러 처리 요구 사항이 있는 기타 작업을 처리할 때 PC가 PLC보다 앞서게 됩니다. 또한 PLC를 사용하여 메모리를 많이 사용하는 작업을 수행하려면 동적 매개변수 및 연결을 유지하기 위해 보조 산업용 PLC를 설치해야 합니다.

보안

사이버 스파이는 장치 간의 연결성 증가로 인해 항상 증가하고 있습니다. 산업 보안은 지속적인 가동 시간과 최대 생산성을 보장하는 데 가장 중요합니다. PLC/PC가 관심을 가져야 하는 두 가지 기본 보안 차원이 있습니다.

• 외부 공격으로부터 무단 액세스 차단
• 권한/지정에 따라 사용자 액세스 제한

전통적으로 PLC는 맬웨어 공격에 면역이 있는 것으로 여겨져 왔으며 이는 어느 정도 사실입니다. PLC는 전용 OS와 제한된 기능을 가지고 있어 PC에 비해 공격의 위험이 적습니다. 그러나 최근 Siemens PLC를 노리는 악성코드인 "Stuxnet"과 같은 에피소드는 바이러스에 면역이 된다는 PLC의 명성에 흠집을 냈습니다. 그러나 그러한 공격의 기록된 사례는 극히 제한적입니다. 이에 비해 PC는 맬웨어 공격에 매우 취약하며 최고의 안티바이러스 보호 및 모니터링이 필요합니다.

프로그래밍

프로그래밍 환경과 언어는 PLC에서든 PC에서든 최적의 효율성을 얻기 위해 중요합니다. PLC와 PC의 주요 차이점 중 하나는 프로그램을 개발하고 실행하는 방식입니다. PLC는 일반적으로 스캔 기반 프로그램 실행을 따르는 반면 PC 소프트웨어는 일반적으로 이벤트 기반입니다. 다른 실행 스타일은 차례로 다른 프로그래밍 철학으로 변환됩니다.

PLC는 IEC 61131-3 표준에 지정된 언어를 사용하여 프로그래밍됩니다. , 즉 래더 논리 또는 독점 공급업체 언어. 이에 비해 PC 기반 프로그램은 C/C++/.NET과 같은 언어를 사용합니다. 전적으로 프로그래머의 전문 지식에 의존하기 때문에 다른 언어보다 더 나은 언어는 없습니다. 그러나 PC 기반 솔루션 및 과정의 증가 추세로 인해 프로그래머는 래더 로직에 비해 C/C++/.NET이 더 유연하다는 것을 알게 될 가능성이 더 높습니다.

비용 논의

이것은 논의 중인 마지막 주제일 수 있지만 가장 중요한 주제 중 하나입니다. 오늘날의 자동화 및 제어 문제는 다차원적이며 여러 가지 방식으로 해결할 수 있습니다. PC 기반 또는 PLC 기반 솔루션 모두 일부 응용 프로그램에 적합하지만 해로운 것으로 입증되는 주요 제약 조건은 이러한 솔루션과 관련된 비용입니다.

• 성능 대 비용

PC 기반 솔루션의 초기 비용은 PLC 솔루션보다 높을 수 있지만 까다로운 계산과 복잡한 네트워크 부하를 처리해야 할 때마다 PC 기반 프로그램은 더 많은 비용이 듭니다. -효과적인. 이에 비해 PLC는 처음에는 저렴할 수 있지만 처리 능력이 증가함에 따라 비용은 기하급수적인 추세를 따릅니다.

• 확장성 대 비용

PLC는 일반적으로 표준 산업 장비를 지원하므로 외부 주변 장치를 추가할 필요가 없는 경우 PC는 PLC보다 비용이 많이 듭니다. 그러나 솔루션에 과도한 외부 제어가 필요한 경우 PLC 기반 솔루션보다 PC 기반 솔루션이 훨씬 더 적합합니다.

• 견고함 대 비용

PLC는 견고성과 차폐성을 높이기 위해 과도한 보호 장비가 필요하지 않습니다. 이에 비해 PC는 최대 가동 시간을 보장하기 위해 열악한 환경 영향으로부터 보호하는 데 상당한 투자가 필요할 수 있습니다.

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