PLC、DCS、FCS常见控制系统的根本区别在哪里.docx

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1、PLC、DCS、FCS常见控制系统的根本区别在哪里网络导语：FCS与PLC及DCS之间有千丝万缕的联络，又存在着本质的差异。本文针对PLC、DCS、FCS三大控制系统的特点、性能和差异作一分析。计算机和网络技术的飞速开展，引起了自动化控制系统构造的变革，一种世界上最新型的控制系统即现场总线控制系统FieldbusControlSystem，FCS在上世纪九十年代走向实用化，并正以迅猛的势头快速开展。现场总线控制系统是目前自动化技术中的一个热门，正越来越受到国内外自动化设备制造商与用户的关注。现场总线控制系统的出现，将给自动化领域在经过控制系统上带来又一次革命，其深度和广度将超过历史的任何一次，

2、进而创始自动化的新纪元。FCS可以讲是第五代经过控制系统，是由ProgrammableController或者DCSDistributedControlSystem开展而来的。FCS与PLC及DCS之间有千丝万缕的联络，又存在着本质的差异。本文针对PLC、DCS、FCS三大控制系统的特点、性能和差异作一分析。1PLC、DCS、FCS三大控制系统的根本特点目前，在连续型流程消费工业经过控制中，有三大控制系统，即PLC、DCS和FCS。它们各自的根本特点如下：1.1PLC1从开关量控制开展到顺序控制、运算处理，是从下往上的。2逻辑控制、定时控制、计数控制、步进(顺序)控制、连续PID控制、数据控制

3、-PLC具有数据处理才能、通讯和联网等多功能。3可用一台PC机为主站，多台同型PLC为从站。4也可一台PLC为主站，多台同型PLC为从站，构成PLC网络。这比用PC机作主站方便之处是：有用户编程时，不必知道通讯协议，只要按讲明书格式写就行。5PLC网络既可作为独立DCS/TDCS，也可作为DCS/TDCS的子系统。6主要用于工业经过中的顺序控制，新型PLC也兼有闭环控制功能。1.2DCS1分散控制系统DCS与集散控制系统TDCS是集4CCommunication，Computer，Control、CRT技术于一身的监控技术，是第四代经过控制系统。既有计算机控制系统控制算式先进、精度高、响应速度

4、快的优点，又有仪表控制系统平安可靠、维护方便的要求。2从上到下的树状拓扑大系统，其中通讯Communication是关键。3是树状拓扑和并行连续的链路构造，也有大量电缆从中继站并行到现场仪器仪表。4模拟信号，A/DD/A、带微处理器的混合。是由几台计算机和一些智能仪表智能部件组成，并逐渐地以数字信号来取代模拟信号。5一台仪表一对线接到I/O，由控制站挂到局域网LAN。6DCS是控制工程师站、操纵操纵员站、现场仪表现场测控站的3级构造。缺点是本钱高，各公司产品不能互换，不能互操纵，大DCS系统是各家不同的。7用于大规模的连续经过控制，如石化、大型电厂机组的集中控制等。1.3FCS1FCS是第五代

5、经过控制系统，它是21世纪自动化控制系统的方向。是3C技术Communication，Computer，Control的交融。根本任务是：本质本征平安、危险区域、易变经过、难于对付的非常环境。2全数字化、智能、多功能取代模拟式单功能仪器、仪表、控制装置。3用两根线联接分散的现场仪表、控制装置，取代每台仪表的两根线。“现场控制取代“分散控制；数据的传输采用“总线方式。4从控制室到现场设备的双向数字通讯总线，是互联的、双向的、串行多节点、开放的数字通讯系统取代单向的、单点、并行、封闭的模拟系统。5用分散的虚拟控制站取代集中的控制站。6把微机处理器转入现场自控设备，使设备具有数字计算和数字通讯才能，

6、信号传输精度高，远程传输。实现信号传输全数字化、控制功能分散、标准统一全开放。7可上局域网，再可与internet相通。既是通讯网络，又是控制网络。83类FCS的典型应用：1)连续的工艺经过自动控制如石油化工，其中“本安防爆技术是绝对重要的；2分立的工艺动作自动控制如汽车制造机器人、汽车；3多点控制如楼宇自动化。这三大控制系统，尤其是DCS、PLC，都在电站得到了广泛应用，而且效果也非常好。2三大控制系统之间的差异2.1差异2.1.1DCS或者PLCPLC系统与DCS系统的构造差异不大，只是在功能的着重点上的不同，DCS着重于闭环控制及数据处理。PLC着重于逻辑控制及开关量的控制，也可实现模拟

7、量控制。DCS或者PLC系统的关键是通讯。也可以讲数据公路是分散控制系统DCS及PLC的脊柱。由于它的任务是为系统所有部件之间提供通讯网络，因此，数据公路自身的设计就决定了总体的灵敏性和平安性。数据公路的媒体可以是：一对绞线、同轴电缆或者光纤电缆。DCS的特点是：1控制功能强。可实现复杂的控制规律，如串级、前馈、解耦、自适应、最优和非线性控制等。也可实现顺序控制。2系统可靠性高。3采用CRT操纵站有良好的人机界面。4软硬件采用模块化积木式构造。5系统轻易开发。6用组态软件，编程简单，操纵方便。7有良好的性价比。通过数据公路的设计参数，根本上可以理解一个特定DCS或者PLC系统的相对优点与弱点。

8、1系统能处理多少I/O信息。2系统能处理多少与控制有关的控制回路的信息。3能适应多少用户和装置CRT、控制站等。4传输数据的完好性是如何彻底检查的。5数据公路的最大允许长度是多少。6数据公路能支持多少支路。7数据公路是否能支持由其它制造厂消费的硬件可编程序控制器、计算机、数据记录装置等。为保证通讯的完好，大局部DCS或者PLC厂家都能提供冗余数据公路。为了保证系统的平安性，使用了复杂的通讯规约和检错技术。所谓通讯规约就是一组规那么，用以保证所传输的数据接收与发送。目前在DCS和PLC系统中一般使用两类通讯手段，即同步的和异步的，同步通讯依靠一个时钟信号来调节数据的传输和接收，异步网络采用没有时

9、钟的报告系统。2.1.2FCSFCS具有1很好的开放性、互操纵性和互换性。2全数字通讯。3智能化与功能自治性。4高度分散性。5很强的适用性。FCS的关键要点有三点：1FCS系统的核心是总线协议，即总线标准。采用双绞线、光缆或者无线电方式传输数字信号，减少大量导线，进步了可靠性和抗干扰才能。FCS从传感器、变送器到调节器一直是数字信号，这就使我们很轻易地处理更复杂、更准确的信号，同时数字通讯的过失功能可检出传输中的误码。FCS可以将PID控制彻底分散到现场设备FieldDevice中。基于现场总线的FCS又是全分散、全数字化、全开放和可互操纵的新一代消费经过自动化系统，它将取代现场一对一的420

10、mA模拟信号线，给传统的工业自动化控制系统体系构造带来革命性的变化。根据IEC61158的定义，现场总线是安装在制造或者经过区域的现场装置与控制室内的自动控制装置之间的数字式、双向传输、多分支构造的通讯网络。现场总线使测控设备具备了数字计算和数字通讯才能，进步了信号的测量、传输和控制精度，进步了系统与设备的功能、性能。IEC/TC65的SC65C/WG6工作组于1984年开场致力于推出世界上单一的现场总线标准工作，走过了16年的困难历程，于1993年推出了IEC61158-2，之后的标准制定就陷于混乱。2000年初公布的IEC61158现场总线国际标准子集有八种，分别为：类型1IEC技术报告F

11、FH1；类型2Control-NET美国Rockwell公司支持；类型3Profibus德国Siemens公司支持；类型4P-NET丹麦ProcessData公司支持；类型5FFHSE原FFH2高速以太网美国FisherRosemount公司支持；类型6Swift-Net美国波音公司支持；类型7WorldFIP法国Alsto公司支持；类型8Interbus美国PhoenixContact公司支持。除了IEC61158的8种现场总线外，IECTC17B通过了三种总线标准：SDSSmartDistributedSystem；ASIActuatorSensorInterface；DeviceNET。

12、另外，ISO公布了ISO11898CAN标准。其中DeviceNET于2002年10月8日被中国批准为国家标准，并于2003年4月1日开场施行。所以，要实现这些总线类型的互相兼容和互操纵，就目前状态而言，几乎是不可能的。开放的现场总线控制系统的互操纵性，就一个特定类型的现场总线而言，只要遵循同一类型现场总线的总线协议，对其产品是开放的，并具有互操纵性。换句话讲，不管什么厂家的产品，也不一家是该现场总线公司的产品，只要遵循同一类型总线的总线协议，产品之间是开放的，并具有互操纵性，就可以组成总线网络。另外，FCS还可以通过网关和企业的上级治理网络相连，以便治理者把握第一手资料，为决策提供根据。所以

13、现场总线具有开放性、互操纵性、系统构造的高度分散性、灵敏的网络拓扑构造、现场设备的高度智能化、对环境的高度适应性等众多突出特点。2FCS系统的根底是数字智能现场装置控制功能下放到现场仪表中，控制室内仪表装置主要完成数据处理、监视控制、优化控制、协调控制和治理自动化等功能。数字智能现场装置是FCS系统的硬件支撑，是根底；道理很简单，FCS系统执行的是自动控制装置与现场装置之间的双向数字通讯现场总线信号制。现场装置必须遵循统一的总线协议，即相关的通讯规约，具备数字通讯功能，能实现双向数字通。再一点，现场总线的一大特点就是要增加现场一级控制功能。3FCS系统的本质是信息处理现场化对于一个控制系统，无论是采用DCS还是采用现场总线，系统需要处理的信息量至少是一样多的。实际上，采用现场总线后，可以从现场得。