PLC(Programmable Logic Controller),可編程邏輯控制器
DCS(Distributed Control System),集散控制系統
FCS(Fieldbus Control System),現場總線控制系統
2結構組成PLC:主要由CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊和編程裝置組成
DCS:主要是一個由過程控制級和過程監控級組成的以通信網絡為紐帶的多級計算機系統,綜合了計算機(Computer)、通訊(Communication)、顯示(CRT)和控制(Control)等4C技術。
DCS包括過程級、操作級和管理級,過程級主要由過程控制站、I/O單元和現場儀表組成,是系統控制功能的主要實施部分。
操作級包括:操作員站和工程師站,完成系統的操作和組态。
管理級主要指工廠管理信息系統(MIS系統),是DCS更高層次應用。
(4)輸入/輸出功能模塊齊全
針對不同的現場信号(如直流或交流、開關量、數字量或模拟量、電壓或電流等),均有相應的模闆可與工業現場的器件(如按鈕、開關、傳感電流變送器、電機啟動器或控制閥等)直接連接,并通過總線與CPU主闆連接。
(5)安裝方便
PLC的安裝既不需要專用機房,也不需要嚴格的屏蔽措施。使用時隻需把檢測器件與執行機構和PLC的I/O接口端子正确連接,便可正常工作。
(6)運行速度快
由于PLC的控制是由程序控制執行的,因而不論其可靠性還是運行速度,都是繼電器邏輯控制無法相比的。
DCS功能特點
(1)高可靠性
DCS系統結構采用容錯設計,單台設備計算機故障不會導緻整個系統紊亂。另外系統中計算機承擔任務單一,常采用具有特定結構和軟件的的專用計算機,使系統中每台計算機的可靠性提高。
(2)開放性
采用模塊化、标準化、開放式設計,各計算機采用局域網方式通信,如需改變系統功能時,拆卸或新增計算機不影響其他計算機工作。
(3)靈活性
通過組态軟件根據不同的流程應用對象進行軟硬件組态,即确定測量與控制信号及相互間連接關系、從控制算法庫選擇适用的控制規律以及從圖像庫調用基本圖形組成所需的各種監控畫面和報警畫面,從而方便所需的控制信系統。
(4)易于維護
當某一局部或單一計算機出現故障,可實現在線更換,迅速排除故障。
(5)協調性
各工作站之間通過通信網絡傳送各種數據,整個系統信息共享,協調工作,以完成控制系統的總體功能和優化處理。
(6)控制功能齊全
控制算法豐富,集連續控制、順序控制和批處理控制于一體,可實現串級、前饋、自适應和預測控制等先進控制,并可方便地加入所需的特殊控制算法。
FCS功能特點
FCS是第五代過程控制系統,是由PLC或DCS發展而來的。因此FCS與DCS、PLC之間有着千絲萬縷的聯系,但有有着本質的差異。其功能特點如下:
(1)全數字化、智能、多功能取代模拟式單功能儀器、儀表、控制裝置。
(2)用兩根線聯接分散的現場儀表、控制裝置,取代每台儀表的兩根線。“現場控制”取代“分散控制”;數據的傳輸采用“總線”方式。
(3)從控制室到現場設備的雙向數字通信總線,是互聯的、雙向的、串行多節點、開放的數字通信系統取代單向的、單點、并行、封閉的模拟系統。
(4)用分散的虛拟控制站取代集中的控制站。
(5)把微機處理器轉入現場自控設備,使設備具有數字計算和數字通信能力,信号傳輸精度高,遠程傳輸。實現信号傳輸全數字化、控制功能分散、标準統一全開放。
(6)可上局域網,再可與internet相通。既是通信網絡,又是控制網絡。
4PLC、DCS、FCS三者聯系與區别PLC與DCS的區别
(1)DCS更側重于過程控制領域(如化工、冶煉、制藥等)主要是一些現場參數的監視和調節控制,而PLC則側重于邏輯控制(機械加工類)。當然現在的PLC也能很好的處理過程控制問題,但是沒有DCS專業。
(2)模拟量大于100個點以上的,一般采用DCS;模拟量在100個點以内的,一般采用PLC。
(3)DCS是一種“分散式控制系統”,而 PLC隻是一種控制“裝置”,兩者是“系統”與“裝置”的區别。系統可以實現任何裝置的功能與協調,PLC裝置隻實現本單元所具備的功能。
(4)DCS網絡是整個系統的中樞神經,DCS系統通常采用的國際标準協議 TCP/IP。它是安全可靠雙冗餘的高速通訊網絡,系統的拓展性與開放性更好。而 PLC因為基本上都為單個小系統工作,在與别的PLC或上位機進行通訊時,所采用的網絡形式基本都是單網結構,網絡協議也經常與國際标準不符。
(5)DCS系統所有 I/O模塊都帶有 CPU,可以實現對采集及輸出信号品質判斷與标量變換,故障帶電拔,随機更換。而PLC模塊隻是簡單電氣轉換元,沒有智能芯片,故障後相應單元全部癱瘓。
DCS與FCS的區别
大咖觀點
PLC與DCS無法比較,PLC是控制器,是孤立的産品。而DCS是系統。但PLC可以與DCS的控制站比較,PLC的循環周期在10ms左右,而DCS控制站在500ms左右,PLC的開放性更好,作為産品獨立工作能力更強。
——OMRON公司 陸斌
DCS與PLC的區别,最關鍵的兩點,一是DCS是分布式控制,擁有全局數據庫。二是PLC是順序掃描機制,DCS是以時間為基準的控制。
——羅克韋爾自動化過程市場産品經理 王廣野
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