PLC、DCS、FCS三大控制系统的特点
2018-03-13  来源:网络或本站原创

FCS是由PLC发展而来的;而在另一些行业,FCS又是由DCS发展而来的,所以FCSPLCDCS之间有着千丝万缕的联系,又存在着本质的差异。本文试就PLCDCSFCS三大控制系统的特点和差异作一分析,指出它们之间的渊源及发展方向。 
 
    
 要:本文对PLCDCSFCS三大控制系统的特点和差异进行了分析,指出了三种控制系统之间的渊源及发展方向。 
 
    
关键词:可编程序控制器(PLC),分散控制系统(DCS),现场总线控制系统(FCS
    
前言 
 
    
上世纪九十年代走向实用化的现场总线控制系统,正以迅猛的势头快速发展,是目前世界上最新型的控制系统。现场总线控制系统是目前自动化技术中的一个热点,正受到国内外自动化设备制造商与用户越来越强烈的关注。现场总线控制系统的出现,将给自动化领域带来又一次革命,其深度和广度将超过历史的任何一次,从而开创自动化的新纪元。 
 
   
在有些行业,FCS是由PLC发展而来的;而在另一些行业,FCS又是由DCS发展而来的,所以FCSPLCDCS之间有着千丝万缕的联系,又存在着本质的差异。本文试就PLCDCSFCS三大控制系统的特点和差异作一分析,指出它们之间的渊源及发展方向。
     PLC
DCSFCS三大控制系统的基本特点 
 
    
目前,在连续型流程生产自动控制(PA)或习惯称之谓工业过程控制中,有三大控制系统,即PLCDCSFCS。它们各自的基本特点如下:
   1 PLC 
 
    
1)从开关量控制发展到顺序控制、运送处理,是从下往上的。
    
2)连续PID控制等多功能,PID在中断站中。
    
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,不必知道通信协议,只要按说明书格式写就行。
    
5PLC网格既可作为独立DCS/TDCS,也可作为DCS/TDCS的子系统。
    
6)大系统同DCS/TDCS,如TDC3000CENTUMCSWDPFIMOD300
    
7PLC网络如Siemens公司的SINEC—L1SINEC—H1S4S5S6S7等,GE公司的GENET、三菱公司的MELSEC—NETMELSEC—NET/MINI
    
8)主要用于工业过程中的顺序控制,新型PLC也兼有闭环控制功能。
    
9)制造商:GOULD(美)、AB(美)、GE(美)、OMRON(日)、MITSUBISHI(日)、Siemens(德)等。
    2 DCS
TDCS 
 
    
1)分散控制系统DCS与集散控制系统TDCS是集4CCommunicationComputer ControlCRT)技术于一身的监控技术。
    
2)从上到下的树状拓扑大系统,其中通信(Communication)是关键。
    
3PID在中断站中,中断站联接计算机与现场仪器仪表与控制装置。
    
4)是树状拓扑和并行连续的链路结构,也有大量电缆从中继站并行到现场仪器仪表。
    
5)模拟信号,A/D—D/A、带微处理器的混合。
    
6)一台仪表一对线接到I/O,由控制站挂到局域网LAN
    
7DCS是控制(工程师站)、操作(操作员站)、现场仪表(现场测控站)的3级结构。
    
8)缺点是成本高,各公司产品不能互换,不能互操作,大DCS系统是各家不同的。
    
9)用于大规模的连续过程控制,如石化等。
    
10)制造商:Bailey(美)、Westinghous(美)、HITACH(日)、LEEDS & NORTHRMP(美)、SIEMENS(德)、Foxboro(美)、ABB   (瑞士)、Hartmann & Braun(德)、Yokogawa(日)、Honewell(美国)、Taylor(美)等。
    3 FCS 
 
    
1)基本任务是:本质(本征)安全、危险区域、易变过程、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、PID与控制中心,取代每台仪器两根线。
    
4)在总线上PID与仪器、仪表、控制装置都是平等的。
    
5)多变量、多节点、串行、数字通信系统取代单变量、单点、并行、模拟系统。
    
6)是互联的、双向的、开放的取代单向的、封闭的。
    
7)用分散的虚拟控制站取代集中的控制站。
    
8)由现场电脑操纵,还可挂到上位机,接同一总线的上一级计算机。
    
9)局域网,再可与internet相通。
    
10)改变传统的信号标准、通信标准和系统标准入企业管理网。
    
11)制造商:美Honeywell Smar Fisher— Rosemount AB/RockwellElsag— Bailey Foxboro Yamatake 、日Yokogawa、欧 Siemens GEC—Alsthom Schneider proces—Data ABB等。
    
123FCS的典型
      1
)连续的工艺过程自动控制如石油化工,其中本安防爆技术是绝对重要的,典型产品是FFWorld FIPProfibus—PA
      2
)分立的工艺动作自动控制如汽车制造机器人、汽车,典型产品是Profibus—DPCANbus
      3
)多点控制如楼宇自动化,典型产品是LON WorkProfibus—FMS 
 
    
从上述基本要点的描述中,我们是否注意到一点,用于过程控制的三大系统,没有一个是针对电站而开发的,或者说,在他们开发的初期,都并非以电站做系统的首选控制对象。而在这些系统的使用说明中也绝不把电站做为首选适用范围,有的在适用范围中根本就不提电站。现在奇怪的是,这三大控制系统,尤其是DCSPLC,都在电站得到了广泛应用,而且效果也非常好。