PLC, PAC и IPC в чем отличие?

Начнем с PLC. Сегодня программируемыми логическими контроллерами оснащается большинство приложений для автоматизации производства. Данный микроконтроллер представляет собой устройство управления, в составе которого содержится микропроцессор, память и периферийные устройства. PLC присуща релейная логика, что делает его более популярным, это объясняется тем, что большинство обслуживающего персонала уже имеют опыт работы с релейными элементами и переход на PLC не требует особой переквалификации.

Особенности их функционирования и логическая последовательность программирования позволяет управлять комплексными технологическими последовательностями. Однако, у промышленных контроллеров не хватает возможностей для контроля и управления аналоговыми данными.

Тем не менее, достаточно низкая стоимость как самого оборудования, так и программирования этих устройств способствуют их выбору как основного оборудования OEM-производителей.

Практически все PLC имеют встроенные интерфейсы для коммуникации между блоками внутри системы. Эти интерфейсы включают в себя коммуникации по стандартам EtherNet/IP, Profibus, Foundation Fieldbus или Modbus TCP. Данные сети позволяют осуществлять коммуникацию PLC-к-PLC, взаимодействие с человеко-машинным интерфейсом, системами сбора данных и т.д.

Тем не менее, несмотря на ряд преимуществ современные PLC все еще имеют некоторые существенные недостатки. Например, наличие у PLC ограниченного количества портов ввода/вывода влечет за собой ограничения на количество используемых модулей, что не дает расширять функциональные возможности устройства.

Программируемые контроллеры автоматизации (PAC) были разработаны для автоматизации технологических процессов и решения задач производственного управления.

Поскольку PAC развивался из PLC и обладает его лучшими характеристиками, такими как надежность и компактность, то помимо самостоятельного функционирования они вполне могут базироваться на PLC.

Набор инструкций в PAC более специализированный, поскольку может содержать команды для контроля и управления технологическими процессами, а также управления их последовательностью выполнения. PAC применяется для централизованного управления на уровне предприятия и в SCADA-системах.

Техническое обслуживание систем с PAC контроллерами значительно упрощается, поскольку опрашиваются все механизмы для определения отказов. Таким образом, такие типы контроллеров удовлетворяют требованиям приложений, начиная от самых простых систем управления до достаточно сложных с множеством входов/выходов.

Современные PAC обычно включают процессор для выполнения стандартных операций. Программируемые контроллеры автоматизации оснащены множеством стандартных коммуникационных протоколов, позволяющих обмениваться данными с большинством различных внешних устройств. А их программирование с учетом стандарта МЭК 611312 предоставляет больше возможностей для управления технологическими процессами. Например, существуют устройства PAC со специализированным набором инструкций для ядерной, нефтегазовой и других специфических промышленностей.

Контроллер PAC поддерживает EtherCAT в качестве основной шины, но также может поддерживать Ethernet/IP, OPC client/server, Modbus TCP, PROFINET, и PROFIBUS. Это гарантирует его совместимость с рядом существующих промышленных механизмов.

Индустриальный компьютер (IPC) — персональный компьютер, предназначенный для работы в рамках промышленного производственного процесса на предприятии.

IPC используют те же платформы, что и стандартные PC, что позволяет применять современные процессоры и увеличивать объем памяти по сравнению с PLC. Кроме того, IPC может совмещать в одном устройстве HMI и всю систему автоматизации, что позволяет снизить стоимость системы управления.

Данный тип компьютеров применяется в ряде оборудования OEM-производителей. Использование IPC возможно и в более специализированных областях автоматизации и интеграции. Например, управление устройствами позиционирования и техническим (машинным) зрением во встраиваемых системах для выполнения операций позиционирования в многокоординатных системах.

Коммуникация осуществляется с использованием Ethernet и множеством поддерживаемых протоколов, таких как EtherNet/IP, Modbus TCP и Profinet.

IPC обладают достаточно широкими возможностями программной памяти, которая может быть расширена. Однако данные возможности управления и высокая производительность IPC являются причиной высокой стоимости как самого оборудования, так и его программного обеспечения.

При выборе управляющей системы, чтобы правильно определиться между PAC, PLC или IPC следует учитывать такие факторы, как:

• сложность системы, 
• возможности ее дальнейшего расширения, 
• бюджет проекта и т.д.

Особое внимание следует уделить соответствию сертификатам уровня полноты безопасности SIL и средней наработке на отказ. Кроме того, следует подготовить матрицу соответствия по основным критериям выбора, где на первом месте должны быть указаны основные требования.

Однако, не обязательно выбирать один из трех вариантов, иногда смешанные системы PAC, PLC или IPC могут стать решением проблемы, тем более современные промышленные сети позволяют легко интегрировать технические решения разных производителей.