2022年DCS与PLC的区别和共通 .pdf

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1、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（DistributedContorlSystem）,集散控制系统，又称分布式控制系统。PLC（ProgramLogicControl）,可编程逻辑控制器。FCS（FieldBusContorlSyestem），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

2、、从发展的方面来说：DCS 从传统的仪表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

3、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

4、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S7400 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 S7414-3 以上的型号。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共

5、 3 页 -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、A

6、BB的 CANbus 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，

7、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

8、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 ControlLogix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

9、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 站使用现场名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 3 页 -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

10、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。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 3 页 -