PLC與DCS的前景
日期：2017-12-08 來源：儀表網站 操作：返回列表
PLC
（1）從開(kāi)關量控制發展到順序控制、運送處理，是從下(xià)往上的。
（2）連續PID控制等多功能，PID在中(zhōng)斷站中(zhōng)。
（3）可用一(yī)台PC機爲主站，多台同型PLC爲從站。
（4）也可一(yī)台PLC爲主站，多台同型PLC爲從站，構成PLC網絡。這比用PC機作主站方便之處是：有用戶編程時，不必知(zhī)道通信協議，隻要按說明書(shū)格式寫就行。
（5）PLC網格既可作爲獨立DCS/TDCS，也可作爲DCS/TDCS的子系統。
（6）大(dà)系統同DCS/TDCS，如TDC3000、CENTUMCS、WDPFI、MOD300。
（7）PLC網絡如Siemens公司的SINEC—L1、SINEC—H1、S4（錯了，去(qù)掉）、S5、S6（錯了，去(qù)掉）、S7等，GE公司的GENET、三菱公司的MELSEC—NET、MELSEC—NET/MINI。
（8）主要用于工(gōng)業過程中(zhōng)的順序控制，新型PLC也兼有閉環控制功能。
（9）制造商(shāng)：GOULD（美）、AB（美）、GE（美）、OMRON（日）、MITSUBISHI（日）、Siemens（德）等。
DCS或TDCS
（1）分(fēn)散控制系統DCS與集散控制系統TDCS是集4C（Communication，Computer，
Control、CRT）技術于一(yī)身的監控技?BR> （2）從上到下(xià)的樹(shù)狀拓撲大(dà)系統，其中(zhōng)通信（Communication）是關鍵。
（3）PID在中(zhōng)斷站中(zhōng)，中(zhōng)斷站聯接計算機與現場儀器儀表與控制裝置。
（4）是樹(shù)狀拓撲和并行連續的鏈路結構，也有大(dà)量電(diàn)纜從中(zhōng)繼站并行到現場儀器儀表。
（5）模拟信号，A/D—D/A、帶微處理器的混合。
（6）一(yī)台儀表一(yī)對線接到I/O，由控制站挂到局域網LAN。
（7）DCS是控制（工(gōng)程師站）、操作（操作員(yuán)站）、現場儀表（現場測控站）的3級結構。
（8）缺點是成本高，各公司産品不能互換，不能互操作，大(dà)DCS系統是各家不同的。
（9）用于大(dà)規模的連續過程控制，如石化等。
（10）制造商(shāng)：Bailey（美）、Westinghous（美）、HITACH（日）、LEEDS & NORTHRMP（美）、SIEMENS（德）、Foxboro（美）、ABB（瑞士）、Hartmann & Braun（德）、Yokogawa（日）、Honewell（美國）、Taylor（美）等。
·DCS
DCS系統的關鍵是通信。也可以說數據公路是分(fēn)散控制系統DCS的脊柱。由于它的任務是爲系統所有部件之間提供通信網絡，因此，數據公路自身的設計就決定了總體(tǐ)的靈活性和安全性。數據公路的媒體(tǐ)可以是：一(yī)對絞線、同軸電(diàn)纜或光纖電(diàn)纜。
通過數據公路的設計參數，基本上可以了解一(yī)個特定DCS系統的相對優點與弱點。
（1）系統能處理多少I/O信息。
（2）系統能處理多少與控制有關的控制回路的信息。
（3）能适應多少用戶和裝置（CRT、控制站等）。
（4）傳輸數據的完整性是怎樣徹底檢查的。
（5）數據公路的最大(dà)允許長度是多少。
（6）數據公路能支持多少支路。
（7）數據公路是否能支持由其它制造廠生(shēng)産的硬件（可編程序控制器、計算機、數據記錄裝置等）。
爲保證通信的完整，大(dà)部分(fēn)DCS廠家都能提供冗餘數據公路。
爲了保證系統的安全性，使用了複雜(zá)的通信規約和檢錯技術。所謂通信規約就是一(yī)組規則，用以保證所傳輸的數據被接收，并且被理解得和發送的數據一(yī)樣。
目前在DCS系統中(zhōng)一(yī)般使用兩類通信手段，即同步的和異步的，同步通信依靠一(yī)個時鍾信号來調節數據的傳輸和接收，異步網絡采用沒有時鍾的報告系統。
我(wǒ)們已經知(zhī)道有的FCS是由PLC發展而來，而有的FCS是由DCS發展而來，那麽，今天FCS已走向實用化，PLC與DCS前景又(yòu)将如何。
PLC于60年代末期在美國首先出現，目的是用來取代繼電(diàn)器，執行邏輯、計時、計數等順序控制功能，建立柔性程序控制系統。1976年正式命名，并給予定義：PLC是一(yī)種數字控制專用電(diàn)子計算機，它使用了可編程序存儲器儲存指令，執行諸如邏輯、順序、計時、計數與演算等功能，并通過模拟和數字輸入、輸出等組件，控制各種機械或工(gōng)作程序。經過30多年的發展，PLC已十分(fēn)成熟與完善，并開(kāi)發了模拟量閉環控制功能。PLC在FCS系統中(zhōng)的地位似乎已被确定并無多少争論。PLC作爲一(yī)個站挂在高速總線上。充分(fēn)發揮PLC在處理開(kāi)關量方面的優勢。另外(wài)，火(huǒ)力發電(diàn)廠輔助車(chē)間，例如補給水處理車(chē)間、循環水車(chē)間、除灰除渣車(chē)間、輸煤車(chē)間等，在這些車(chē)間的工(gōng)藝過程多以順序控制爲主。PLC對于順序控制有其獨特的優勢。編者以爲，輔助車(chē)間的控制系統應以遵循現場總線通訊協議的PLC或能與FCS進行通訊交換信息的PLC爲優選對象。
自1973年提出第一(yī)台以微處理器爲基礎的控制器以來，它逐步完善，并最終形成功能齊全、安全可靠的數字式分(fēn)散控制系統DCS。它的性能大(dà)大(dà)優于以住任何一(yī)種控制系統。可以滿足火(huǒ)電(diàn)廠DAS、MCS、SCS和APS各系統的各種要求，目前還可以通過工(gōng)業以太網建立管理層網絡，以滿足火(huǒ)電(diàn)廠呼聲越來越高的加強管理的要求。可以這樣說，DCS系統的監控可以複蓋大(dà)型火(huǒ)電(diàn)機組的工(gōng)藝全過程。
但是，自從有了FCS，并于90年代走向實用化以來，不斷有如下(xià)論點在公開(kāi)刊物(wù)上發表，即：“從現在起，新的現場總線控制系統FCS将逐步取代傳統的DCS”；“當調節功能下(xià)放(fàng)到現場去(qù)以後，傳統的DCS就沒有存在的必要而會自動消失”；“今後十年，傳統的4~20mA模拟信号制将逐步被雙向數字通信現場總線信号制所取代，模拟與數字的分(fēn)散型控制系統DCS将更新換代爲全數字現場總線控制系統FCS”……。這些論點歸納爲一(yī)句話(huà)：FCS将取代DCS，DCS從此将消亡。
上述論點皆出自于權威專家之口，确實不無道理。數字通訊是一(yī)種趨勢，它代表了技術進步，是任何人阻擋不了的。雙向數字通信現場總線信号制以及由它而産生(shēng)的巨大(dà)的推動力，加速現場裝置與控制儀表的變革，開(kāi)發出越來越多的功能完善的數字智能現場裝置。這些都是DCS系統所不具備的，而由此産生(shēng)的優越性以及給火(huǒ)電(diàn)廠的設計、配置、組态、運行、維護、管理等方面帶來的效益也是DCS系統所不及的。再則，FCS是由DCS以及PLC發展而來，它保留了DCS的特點，或者說FCS吸收了DCS多年開(kāi)發研究以及現場實踐的經驗，當然也包括教訓。由此而得出結論，“FCS将取代DCS”，似乎也是順理成章之事。
同時我(wǒ)們也應看到，DCS系統發展也近30年，在火(huǒ)電(diàn)廠的應用如此廣泛。它的設計思想、組态配置、功能匹配等已達十分(fēn)完善的程度（當然，DCS也存在進一(yī)步發展的需求，例如高級軟件開(kāi)發，以滿足信息集成的要求），已滲透到火(huǒ)電(diàn)廠控制系統的各個領域，并且在FCS系統中(zhōng)也有些體(tǐ)現。從這個角度來看，DCS系統似乎不能說從此消亡。再則，從前面的章節叙述中(zhōng)已經談到，對那些FCS系統不能充分(fēn)發揮其特點及優越性的領域，DCS系統仍有用武之地。
我(wǒ)們似乎沒有必要在文字上做過多的争論，一(yī)定要強調誰取代誰。正如目前的DCS與新型的PLC，由于多年的開(kāi)發研究，在各自保留自身原有的特點外(wài)，又(yòu)相互補充，形成新的系統，現在的DCS已不是當初的DCS，同樣如此，新型的PLC也不是開(kāi)發初期的PLC。我(wǒ)們能夠說是DCS取代了PLC或者說是PLC取代了DCS，顯然都是不合适的。
（1）從開(kāi)關量控制發展到順序控制、運送處理，是從下(xià)往上的。
（2）連續PID控制等多功能，PID在中(zhōng)斷站中(zhōng)。
（3）可用一(yī)台PC機爲主站，多台同型PLC爲從站。
（4）也可一(yī)台PLC爲主站，多台同型PLC爲從站，構成PLC網絡。這比用PC機作主站方便之處是：有用戶編程時，不必知(zhī)道通信協議，隻要按說明書(shū)格式寫就行。
（5）PLC網格既可作爲獨立DCS/TDCS，也可作爲DCS/TDCS的子系統。
（6）大(dà)系統同DCS/TDCS，如TDC3000、CENTUMCS、WDPFI、MOD300。
（7）PLC網絡如Siemens公司的SINEC—L1、SINEC—H1、S4（錯了，去(qù)掉）、S5、S6（錯了，去(qù)掉）、S7等，GE公司的GENET、三菱公司的MELSEC—NET、MELSEC—NET/MINI。
（8）主要用于工(gōng)業過程中(zhōng)的順序控制，新型PLC也兼有閉環控制功能。
（9）制造商(shāng)：GOULD（美）、AB（美）、GE（美）、OMRON（日）、MITSUBISHI（日）、Siemens（德）等。
DCS或TDCS
（1）分(fēn)散控制系統DCS與集散控制系統TDCS是集4C（Communication，Computer，
Control、CRT）技術于一(yī)身的監控技?BR> （2）從上到下(xià)的樹(shù)狀拓撲大(dà)系統，其中(zhōng)通信（Communication）是關鍵。
（3）PID在中(zhōng)斷站中(zhōng)，中(zhōng)斷站聯接計算機與現場儀器儀表與控制裝置。
（4）是樹(shù)狀拓撲和并行連續的鏈路結構，也有大(dà)量電(diàn)纜從中(zhōng)繼站并行到現場儀器儀表。
（5）模拟信号，A/D—D/A、帶微處理器的混合。
（6）一(yī)台儀表一(yī)對線接到I/O，由控制站挂到局域網LAN。
（7）DCS是控制（工(gōng)程師站）、操作（操作員(yuán)站）、現場儀表（現場測控站）的3級結構。
（8）缺點是成本高，各公司産品不能互換，不能互操作，大(dà)DCS系統是各家不同的。
（9）用于大(dà)規模的連續過程控制，如石化等。
（10）制造商(shāng)：Bailey（美）、Westinghous（美）、HITACH（日）、LEEDS & NORTHRMP（美）、SIEMENS（德）、Foxboro（美）、ABB（瑞士）、Hartmann & Braun（德）、Yokogawa（日）、Honewell（美國）、Taylor（美）等。
·DCS
DCS系統的關鍵是通信。也可以說數據公路是分(fēn)散控制系統DCS的脊柱。由于它的任務是爲系統所有部件之間提供通信網絡，因此，數據公路自身的設計就決定了總體(tǐ)的靈活性和安全性。數據公路的媒體(tǐ)可以是：一(yī)對絞線、同軸電(diàn)纜或光纖電(diàn)纜。
通過數據公路的設計參數，基本上可以了解一(yī)個特定DCS系統的相對優點與弱點。
（1）系統能處理多少I/O信息。
（2）系統能處理多少與控制有關的控制回路的信息。
（3）能适應多少用戶和裝置（CRT、控制站等）。
（4）傳輸數據的完整性是怎樣徹底檢查的。
（5）數據公路的最大(dà)允許長度是多少。
（6）數據公路能支持多少支路。
（7）數據公路是否能支持由其它制造廠生(shēng)産的硬件（可編程序控制器、計算機、數據記錄裝置等）。
爲保證通信的完整，大(dà)部分(fēn)DCS廠家都能提供冗餘數據公路。
爲了保證系統的安全性，使用了複雜(zá)的通信規約和檢錯技術。所謂通信規約就是一(yī)組規則，用以保證所傳輸的數據被接收，并且被理解得和發送的數據一(yī)樣。
目前在DCS系統中(zhōng)一(yī)般使用兩類通信手段，即同步的和異步的，同步通信依靠一(yī)個時鍾信号來調節數據的傳輸和接收，異步網絡采用沒有時鍾的報告系統。
我(wǒ)們已經知(zhī)道有的FCS是由PLC發展而來，而有的FCS是由DCS發展而來，那麽，今天FCS已走向實用化，PLC與DCS前景又(yòu)将如何。
PLC于60年代末期在美國首先出現，目的是用來取代繼電(diàn)器，執行邏輯、計時、計數等順序控制功能，建立柔性程序控制系統。1976年正式命名，并給予定義：PLC是一(yī)種數字控制專用電(diàn)子計算機，它使用了可編程序存儲器儲存指令，執行諸如邏輯、順序、計時、計數與演算等功能，并通過模拟和數字輸入、輸出等組件，控制各種機械或工(gōng)作程序。經過30多年的發展，PLC已十分(fēn)成熟與完善，并開(kāi)發了模拟量閉環控制功能。PLC在FCS系統中(zhōng)的地位似乎已被确定并無多少争論。PLC作爲一(yī)個站挂在高速總線上。充分(fēn)發揮PLC在處理開(kāi)關量方面的優勢。另外(wài)，火(huǒ)力發電(diàn)廠輔助車(chē)間，例如補給水處理車(chē)間、循環水車(chē)間、除灰除渣車(chē)間、輸煤車(chē)間等，在這些車(chē)間的工(gōng)藝過程多以順序控制爲主。PLC對于順序控制有其獨特的優勢。編者以爲，輔助車(chē)間的控制系統應以遵循現場總線通訊協議的PLC或能與FCS進行通訊交換信息的PLC爲優選對象。
自1973年提出第一(yī)台以微處理器爲基礎的控制器以來，它逐步完善，并最終形成功能齊全、安全可靠的數字式分(fēn)散控制系統DCS。它的性能大(dà)大(dà)優于以住任何一(yī)種控制系統。可以滿足火(huǒ)電(diàn)廠DAS、MCS、SCS和APS各系統的各種要求，目前還可以通過工(gōng)業以太網建立管理層網絡，以滿足火(huǒ)電(diàn)廠呼聲越來越高的加強管理的要求。可以這樣說，DCS系統的監控可以複蓋大(dà)型火(huǒ)電(diàn)機組的工(gōng)藝全過程。
但是，自從有了FCS，并于90年代走向實用化以來，不斷有如下(xià)論點在公開(kāi)刊物(wù)上發表，即：“從現在起，新的現場總線控制系統FCS将逐步取代傳統的DCS”；“當調節功能下(xià)放(fàng)到現場去(qù)以後，傳統的DCS就沒有存在的必要而會自動消失”；“今後十年，傳統的4~20mA模拟信号制将逐步被雙向數字通信現場總線信号制所取代，模拟與數字的分(fēn)散型控制系統DCS将更新換代爲全數字現場總線控制系統FCS”……。這些論點歸納爲一(yī)句話(huà)：FCS将取代DCS，DCS從此将消亡。
上述論點皆出自于權威專家之口，确實不無道理。數字通訊是一(yī)種趨勢，它代表了技術進步，是任何人阻擋不了的。雙向數字通信現場總線信号制以及由它而産生(shēng)的巨大(dà)的推動力，加速現場裝置與控制儀表的變革，開(kāi)發出越來越多的功能完善的數字智能現場裝置。這些都是DCS系統所不具備的，而由此産生(shēng)的優越性以及給火(huǒ)電(diàn)廠的設計、配置、組态、運行、維護、管理等方面帶來的效益也是DCS系統所不及的。再則，FCS是由DCS以及PLC發展而來，它保留了DCS的特點，或者說FCS吸收了DCS多年開(kāi)發研究以及現場實踐的經驗，當然也包括教訓。由此而得出結論，“FCS将取代DCS”，似乎也是順理成章之事。
同時我(wǒ)們也應看到，DCS系統發展也近30年，在火(huǒ)電(diàn)廠的應用如此廣泛。它的設計思想、組态配置、功能匹配等已達十分(fēn)完善的程度（當然，DCS也存在進一(yī)步發展的需求，例如高級軟件開(kāi)發，以滿足信息集成的要求），已滲透到火(huǒ)電(diàn)廠控制系統的各個領域，并且在FCS系統中(zhōng)也有些體(tǐ)現。從這個角度來看，DCS系統似乎不能說從此消亡。再則，從前面的章節叙述中(zhōng)已經談到，對那些FCS系統不能充分(fēn)發揮其特點及優越性的領域，DCS系統仍有用武之地。
我(wǒ)們似乎沒有必要在文字上做過多的争論，一(yī)定要強調誰取代誰。正如目前的DCS與新型的PLC，由于多年的開(kāi)發研究，在各自保留自身原有的特點外(wài)，又(yòu)相互補充，形成新的系統，現在的DCS已不是當初的DCS，同樣如此，新型的PLC也不是開(kāi)發初期的PLC。我(wǒ)們能夠說是DCS取代了PLC或者說是PLC取代了DCS，顯然都是不合适的。
