PLC と DCS: 違いと比較

主要な取り組み

1. PLC (プログラマブル ロジック コントローラー) は小規模プロセスや個別ロジック制御に適していますが、DCS (分散制御システム) は複雑な制御要件を伴う大規模プロセス向けに設計されています。
2. PLC はプログラミングにラダー ロジックまたは機能ブロック図を使用し、シーケンシャル制御とディスクリート入出力信号に重点を置いています。 DCS は、ラダー ロジック、機能ブロック図、高級言語などの幅広いプログラミング言語を採用しており、連続制御や高度な制御アルゴリズムを処理できます。
3. PLC はスタンドアロンであるか、より小規模なシステムに統合されていますが、DCS はプラントまたは施設全体の統合および集中制御用に設計されています。 DCS はプロセスの包括的なビューを提供し、オペレーターが中央制御室から複数のサブシステムを監視および制御できるようにします。

PLCとは何ですか？

PLC はプログラマブル ロジック コントローラーの略です。 これは、産業オートメーションおよび制御システムで機械やプロセスを監視および制御するために使用される特殊なコンピューターです。 PLC は、製造、エネルギー、輸送などのさまざまな業界で広く使用されています。

PLC の主な目的は、手動介入が必要となる反復的で複雑なタスクを自動化することです。 PLC は、複数の入出力を処理し、ロジックと意思決定を処理し、他のデバイスまたはシステムと通信できます。 これらは頑丈で信頼性が高く、過酷な産業環境でも動作できるように設計されています。

DCSとは何ですか?

DCSは分散制御システムの略です。 これは、複雑な産業プロセスや大規模システムを監視および制御するコンピュータベースの制御システムです。 DCS は、石油およびガス、発電、化学プラント、製造などの業界で一般的に使用されています。

DCS は、特定のエリアまたはマシンの局所的な制御を目的として設計された PLC とは異なり、より広範な集中制御システムです。 これは、プラントまたは施設全体に分散された、相互接続されたコントローラー、センサー、アクチュエーター、その他のデバイスのネットワークで構成されます。 これらのコンポーネントは相互に通信してデータを収集し、情報を交換し、制御アクションを調整します。

PLCとDCSの違い

1. PLC は分散制御アーキテクチャを使用しており、制御ロジックは、制御するマシンまたはプロセスに近い複数の PLC に分散されます。 一方、DCS は集中制御アーキテクチャに従っており、中央制御室が施設全体にわたる制御アクションを監視および調整します。
2. DCS は大規模システム向けに設計されており、施設全体のさまざまなプロセスとサブシステムをシームレスに統合して制御できます。 拡張性があり、簡単な拡張と制御ポイントの追加が可能です。 PLC は、ネットワーク接続することもできますが、スタンドアロン マシンまたはローカル制御アプリケーションに適しています。
3. DCS は、複雑な制御戦略と高度なアルゴリズムを処理できます。 さまざまなプロセスの規制制御、最適化、調整のための広範な組み込み機能を提供します。 PLC は柔軟性がありながら、ディスクリート制御と単純な論理演算に重点を置いています。 多数のデジタル入出力を備えたアプリケーションに優れています。
4. DCS システムは堅牢な通信機能を重視し、制御コンポーネント間のシームレスなデータ交換を可能にします。高速で冗長な通信ネットワークを使用して、信頼性の高いデータ伝送を保証します。 PLC は、より基本的なプロトコルと通信オプションに依存する、より単純な通信機能を備えている傾向があります。
5. DCS システムは、SCADA、MES (製造実行システム)、ERP などのさまざまなエンタープライズ レベルのシステムと統合するように設計されています。 この統合により、データ共有、集中監視、プラント全体の全体的な最適化が可能になります。 PLC は他のシステムと統合できますが、主にローカル制御に重点を置いているため、同じ統合機能を備えていない場合があります。

PLCとDCSの比較

比較のパラメータ	PLC	DCS
申し込み	通常は、個々のマシンや小規模プロセスなどの個別制御および局所的な自動化に使用されます。	工場全体や設備など大規模なシステムやプロセスの複雑な制御に適しています。
プログラミング	多くの場合、電気リレー回路に似たラダー ロジックを使用してプログラムされます。	プログラミング言語には、ラダー ロジック、機能ブロック図、シーケンシャル機能チャート、構造化テキストなどが含まれます。
冗長化	冗長性のオプションは限られており、冗長性のために追加のハードウェアが必要になる場合があります。	冗長性は重要な機能であり、冗長コントローラ、電源、通信パスを提供して信頼性を高めます。
システム監視	個々のマシンまたはプロセスに基本的な監視および診断機能を提供します。	複数のプロセスにわたって高度な監視と診断を提供し、システム全体の包括的な分析を可能にします。
システム構成	通常、個々の PLC の手動構成とセットアップが必要です。	通常、各 PLC の手動構成とセットアップが必要です。

参考情報

1. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/9074522/?casa_token=ZL3bkceuW_EAAAAA:FzO8qK8s6xOMPgbEJ2PLlfRFyFMY8Co5UVYbhfAXTuOQjsAxUj0DzzCmlXY5kuky-TQaulj_bkE
2. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0019057897000050