DCS与PLC的区别与互通

DCS 与 PLC 的区别和共通 控制类产品名目繁多，各家叫法不一。通常使用的控制类产品包括 DCS、PLC 两大类。我们又将 DCS 的概念拓展到 FCS。 DCS（Distributed Contorl System）,集散控制系统，又称分布式控制系统。 PLC（Program Logic Control ）,可编程逻辑控制器。 FCS（FieldBus Contorl Syestem），现场总线控制系统 发展到现在，DCS 和 PLC 之间没有一个严格的界线，在大多数人看来，大的系统就是 DCS，小的系统就叫 PLC。当然， 这么说也不是不可以，但是还不对。现在我们来重新建立这个观念。 首先，DCS 和 PLC 之间有什么不同？ 1、从发展的方面来说： DCS 从传统的仪 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 盘监控系统发展而来。因此，DCS 从先天性来说较为侧重仪表的控制，比如我们使用的 YOKOGAWA CS3000 DCS 系统甚至没有 PID 数量的限制（PID,比例微分积分算法，是调节阀、变频器闭环控制的标准算法，通常 PID 的数量决定了可以使用的调节阀数量）。 PLC 从传统的继电器回路发展而来，最初的 PLC 甚至没有模拟量的处理能力，因此，PLC 从开始就强调的是逻辑运 算能力。 2、从系统的可扩展性和兼容性的方面来说： 市场上控制类产品繁多，无论 DCS 还是 PLC，均有很多厂商在生产和销售。对于 PLC 系统来说，一般没有或很少有 扩展的需求，因为 PLC 系统一般针对于设备来使用。一般来讲，PLC 也很少有兼容性的要求，比如两个或以上的系统要 求资源共享，对 PLC 来讲也是很困难的事。而且 PLC 一般都采用专用的网络结构，比如西门子的 MPI 总线性网络，甚 至增加一台操作员站都不容易或成本很高。 DCS 在发展的过程中也是各厂家自成体系，但大部分的 DCS 系统，比如横河 YOKOGAWA、霍尼维尔、ABB 等等，虽说 系统内部（过程级）的通讯 协议 离婚协议模板下载合伙人协议 下载渠道分销协议免费下载敬业协议下载授课协议下载 不尽相同，但操作级的网络平台不约而同的选择了以太网络，采用标准或变形的 TCP/IP 协议。这样就提供了很方便的可扩展能力。在这种网络中，控制器、计算机均作为一个节点存在，只要网络到达的地 方，就可以随意增减节点数量和布置节点位置。另外，基于 windows 系统的 OPC、DDE 等开放协议，各系统也可很方便 的通讯，以实现资源共享。 3、从数据库来说： DCS 一般都提供统一的数据库。换句话说，在 DCS 系统中一旦一个数据存在于数据库中，就可在任何情况下引用， 比如在组态软件中，在监控软件中，在趋势图中，在报表中……而 PLC 系统的数据库通常都不是统一的，组态软件和 监控软件甚至归档软件都有自己的数据库。为什么常说西门子的S7 400要到了414以上才称为DCS？因为西门子的PCS7 系统才使用统一的数据库，而 PCS7 要求控制器起码到 S7 414-3 以上的型号。 4、从时间调度上来说： PLC 的程序一般不能按事先设定的循环周期运行。PLC 程序是从头到尾执行一次后又从头开始执行。（现在一些新型 PLC 有所改进，不过对任务周期的数量还是有限制）而 DCS 可以设定任务周期。比如，快速任务等。同样是传感器的采 样，压力传感器的变化时间很短，我们可以用 200ms 的任务周期采样，而温度传感器的滞后时间很大，我们可以用 2s 的任务周期采样。这样，DCS 可以合理的调度控制器的资源。 5、从网络结构发面来说： 一般来讲，DCS 惯常使用两层网络结构，一层为过程级网络，大部分 DCS 使用自己的总线协议，比如横河的 Modbus、 西门子和 ABB 的 Profibus、ABB 的 CAN bus 等，这些协议均建立在标准串口传输协议 RS232 或 RS485 协议的基础上。 现场 IO 模块，特别是模拟量的采样数据（机器代码，213/扫描周期）十分庞大，同时现场干扰因素较多，因此应该采 用数据吞吐量大、抗干扰能力强的网络标准。基于 RS485 串口异步通讯方式的总线结构，符合现场通讯的要求。IO 的 采样数据经 CPU 转换后变为整形数据或实形数据，在操作级网络（第二层网络）上传输。因此操作级网络可以采用数 据吞吐量适中、传输速度快、连接方便的网络标准，同时因操作级网络一般布置在控制室内，对抗干扰的要求相对较 低。因此采用标准以太网是最佳选择。TCP/IP 协议是一种标准以太网协议，一般我们采用 100Mbit/s 的通讯速度。 PLC 系统的工作任务相对简单，因此需要传输的数据量一般不会太大，所以常见的 PLC 系统为一层网络结构。过程 级网络和操作级网络要么合并在一起，要不过程级网络简化成模件之间的内部连接。PLC 不会或很少使用以太网。 6、从应用对象的规模上来说： PLC 一般应用在小型自控场所，比如设备的控制或少量的模拟量的控制及联锁，而大型的应用一般都是 DCS。当然， 这个概念不太准确，但很直观，习惯上我们把大于 600 点的系统称为 DCS，小于这个规模叫做 PLC。我们的热泵及 QCS、 横向产品配套的控制系统一般就是称为 PLC。 说了这么多 PLC 与 DCS 的区别，但我们应该认识到，PLC 与 DCS 发展到今天，事实上都在向彼此靠拢，严格的说，现在 的 PLC 与 DCS 已经不能一刀切开，很多时候之间的概念已经模糊了。现在，我们来讨论一下彼此的相同（似）之处。 1、从功能来说： PLC 已经具备了模拟量的控制功能，有的 PLC 系统模拟量处理能力甚至还相当强大，比如横河 FA-MA3、西门子的 S7 400、ABB 的 Control Logix 和施耐德的 Quantum 系统。而 DCS 也具备相当强劲的逻辑处理能力，比如我们在 CS3000 上实现了一切我们可能使用的工艺联锁和设备的联动启停。 2、从系统结构来说: PLC 与 DCS 的基本结构是一样的。PLC 发展到今天，已经全面移植到计算机系统控制上了，传统的编程器早就被淘 汰。小型应用的 PLC 一般使用触摸屏，大规模应用的 PLC 全面使用计算机系统。和 DCS 一样，控制器与 IO 站使用现场 总线（一般都是基于 RS485 或 RS232 异步串口通讯协议的总线方式），控制器与计算机之间如果没有扩展的要求，也就 是说只使用一台计算机的情况下，也会使用这个总线通讯。但如果有不止一台的计算机使用，系统结构就会和 DCS 一 样，上位机平台使用以太网结构。这是 PLC 大型化后和 DCS 概念模糊的原因之一。 3、PLC 和 DCS 的发展方向: 小型化的 PLC 将向更专业化的使用角度发展，比如功能更加有针对性、对应用的环境更有针对性等等。大型的 PLC 与 DCS 的界线逐步淡化，直至完全融和。 DCS 将向 FCS 的方向继续发展。FCS 的核心除了控制系统更加分散化以外，特别重要的是仪表。FCS 在国外的应用已经 发展到仪表级。控制系统需要处理的只是信号采集和提供人机界面以及逻辑控制，整个模拟量的控制分散到现场仪表， 仪表与控制系统之间无需传统电缆连接，使用现场总线连接整个仪表系统。(目前国内有横河在中海壳牌石化项目中用 到了 FCS,仪表级采用的是智能化仪表例如:EJX 等，具备世界最先进的控制水准)。 如何正确对待 PLC 和 DCS？ 我个人从不强调 PLC 和 DCS 之间孰优孰劣，我把它们使用了一个新名词“控制类产品”。我们提供给用户的是最适 合用户的控制系统。绝大多数用户不会因为想使用一套 DCS 而去使用 DCS，控制类产品必须定位在满足用户的工艺要求 的基础之上。其实提出使用 DCS 还是 PLC 的用户大抵是从没接触过自控产品或有某种特殊需求的。过分强调这个东东 只会陷入口舌之争。 从 PLC 与 DCS 之间的区别和共同之处我们了解了控制类产品的大抵情况。注意，作为专业人士，我们自己不要为产 品下 PLC 还是 DCS 的定义，自己的心理上更不能把产品这样来区别对待。 方舟电子网址：www.888sx.com 邮箱地址：17003404@163.com 联系人：李竟 QQ：565088099 联系电话：13880648615