熱搜關(guān)鍵詞: 電氣控制柜 智慧泵站遠程控制系統(tǒng) 智慧泵站解決方案 污水處理廠解決方案
1、從發(fā)展的方向來說:
DCS從傳統(tǒng)的儀表盤監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展而來。因此,DCS從先天性來說較側(cè)重于儀表的控制,比如YOKOGAWACS3000,DCS系統(tǒng)甚至沒有PID數(shù)量的限制(PID,比例微分積分算法,是調(diào)節(jié)閥、變頻器閉環(huán)控制的標準算法,通常PID的數(shù)量決定了可以使用的調(diào)節(jié)閥數(shù)量)。 PLC從傳統(tǒng)的繼電器回路發(fā)展而來,PLC甚至沒有模擬量的處理能力,因此,PLC從開始就強調(diào)的是邏輯運算能力。
2、從系統(tǒng)的可擴展性和兼容性的方面來說:
市場上控制類產(chǎn)品繁多,無論DCS還是PLC,均有很多廠商在生產(chǎn)銷售。對于PLC系統(tǒng)來說,一般沒有或者很少有擴展的需求,因為PLC系統(tǒng)一般針對于設(shè)備來使用。一般來講,PLC也很少有兼容性的要求,比如兩個或以上的系統(tǒng)要求資源共享,對于PLC來講也是很困難的事。而且PLC一般都采用專用的網(wǎng)路結(jié)構(gòu),比如西門子的MPI總線性網(wǎng)絡(luò),甚至增加一臺操作員站都不容易或成本很高。
DCS在發(fā)展的過程中也是各廠家自成體系,但大部分的DCS系統(tǒng),比如橫河YOKOGAWA、霍尼韋爾、ABB等等,雖說系統(tǒng)內(nèi)部(過程級)的通訊協(xié)議不盡相同,但操作級的網(wǎng)絡(luò)平臺不約而同的選擇了以太網(wǎng),采用標準或變形的TCP/IP協(xié)議。這樣就提供了很方便的可擴展能力。在這種網(wǎng)絡(luò)中,控制器、計算機均作為一個節(jié)點存在,只要網(wǎng)絡(luò)達到的地方,就可以隨意增刪節(jié)點數(shù)量和布置節(jié)點位置。另外,基于Windows系統(tǒng)的OPC、DDE等開放協(xié)議,各系統(tǒng)也可很方便的通訊,已實現(xiàn)資源共享。
3、從數(shù)據(jù)庫來說:
DCS一般都提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫,換句話說,在DCS系統(tǒng)中一旦一個數(shù)據(jù)存在于數(shù)據(jù)庫中,就可以在任何情況下引用,比如在組態(tài)軟件中、在監(jiān)控軟件中、在趨勢圖中、在報表中......而PLC系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫通常都不是統(tǒng)一的,組態(tài)軟件和監(jiān)控軟件甚至歸檔軟件都有自己的數(shù)據(jù)庫。為什么常說西門子的S7-400要到了414以上才稱為DCS,因為西門子的PCS7系統(tǒng)才使用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫,而PCS7要求控制器起碼到S7414-3以上的型號。
4、 從時間調(diào)度上來說:
PLC的程序一般不能按事先設(shè)定的循環(huán)周期運行。PLC程序使從頭到尾執(zhí)行一次后又從頭開始執(zhí)行。(現(xiàn)在一些新型PLC有所改進,不過對任務(wù)周期的數(shù)量還是有限制)而DCS可以設(shè)定任務(wù)周期。比如,快速任務(wù)等。同樣是傳感器的采樣,壓力傳感器的變化時間很短,我們可以用200ms的任務(wù)周期采樣,而溫度傳感器的滯后時間很大,我們可以用2s的任務(wù)采樣周期。這樣,DCS可以合理的調(diào)度控制器的資源。
5、 從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)方面來說:
一般來講,DCS慣常使用兩層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),一層為過程級網(wǎng)絡(luò),大部分DCS使用自己的總線協(xié)議,比如橫河的Modbus、西門子和ABB的Profibus、ABB的CANbus等,這些協(xié)議均建立在標準串口傳輸協(xié)議RS232或RS485協(xié)議的基礎(chǔ)上。現(xiàn)場IO模塊,特別是模擬量的采樣數(shù)據(jù)十分龐大,同時現(xiàn)場干擾因素較多,因此應(yīng)該采用數(shù)據(jù)吞吐量大、抗干擾能力強的網(wǎng)絡(luò)標準?;赗S485串口異步通訊方式的總線結(jié)構(gòu),符合現(xiàn)場通訊的要求。IO的采樣數(shù)據(jù)經(jīng)CPU轉(zhuǎn)換后變?yōu)檎蛿?shù)據(jù)或?qū)嵭蛿?shù)據(jù),在操作級網(wǎng)絡(luò)(第二層網(wǎng)絡(luò))上傳輸。因此操作級網(wǎng)絡(luò)可以采用數(shù)據(jù)吞吐量適中、傳輸速度快、連接方便的網(wǎng)路標準,同時因操作級網(wǎng)絡(luò)一般布置在控制室內(nèi),對抗干擾的要求相對較低。因此采用標準以太網(wǎng)是良好選擇。TCP/IP協(xié)議是一種標準以太網(wǎng)協(xié)議,一般我們采用100Mbit/s的通訊速率。
PLC系統(tǒng)的工作任務(wù)相對簡單,因此需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量一般不會太大,所以常見的PLC系統(tǒng)為一層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。過程級網(wǎng)絡(luò)和操作級網(wǎng)絡(luò)要么合并在一起,要不過程級網(wǎng)絡(luò)簡化成模塊之間的內(nèi)部鏈接。PLC不會或很少使用以太網(wǎng)。
6、從應(yīng)用對象的規(guī)模上來說:
PLC一般用在小型自控場所,比如設(shè)備的控制或少量的模擬量的控制及連鎖,而大型的應(yīng)用一般都是DCS。當然,這個概念不準確,但很直觀,習慣上我們把大于600點的系統(tǒng)成為DCS,小于這個規(guī)模叫做PLC。
二、彼此的相同(似)之處。
1、從功能上來說:
PLC已經(jīng)具備了模擬量的控制功能,有的PLC系統(tǒng)模擬量處理能力甚至還相當強大,比如西門子S7-400、ABB的ControlLogix和施耐德的Quantum系統(tǒng)。而DCS也具備相當強勁的邏輯處理能力。
2、從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上來說:
PLC與DCS的基本結(jié)構(gòu)是一樣的。PLC發(fā)展到今天,已經(jīng)全面移植到計算機系統(tǒng)控制上了,傳統(tǒng)的編程器早就被淘汰。小型應(yīng)用的PLC一般使用觸摸屏,大規(guī)模應(yīng)用的PLC全面使用計算機系統(tǒng)。和DCS一樣,控制器與IO站使用現(xiàn)場總線(一般都是基于RS485或RS232異步串口通訊協(xié)議的總線方式),控制器與計算機之間如果沒有擴展的要求,也就是說只使用一臺計算機的情況下,也會受用這個總線通訊。但如果有不止一臺計算機使用,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)就會和DCS一樣,上位機平臺使用以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)。這是PLC大型化后和DCS概念模糊的原因之一。
3、PLC和DCS的發(fā)展方向:
小型化的PLC將向更專業(yè)化的使用角度發(fā)展,比如功能更加有針對性、對應(yīng)用的環(huán)境更有針對性等等。大型的PLC與DCS的界限逐步淡化,直至完全融合。
DCS將向FCS的方向繼續(xù)發(fā)展。FCS的核心除了控制系統(tǒng)更加分散化以外,特別重要的是儀表。FCS在國外的應(yīng)用已經(jīng)發(fā)展到儀表級??刂葡到y(tǒng)需要處理的只是信號采集和提供人機界面以及邏輯控制,整個模擬量的控制分散到現(xiàn)場儀表,儀表與控制系統(tǒng)之間無需傳統(tǒng)電纜連接,使用現(xiàn)場總線連接整個儀表系統(tǒng)。(目前國內(nèi)有橫河在中海殼牌石化項目中用到了FCS,儀表級采用的是智能化儀表例如:EJX等,具備世界先進的控制水準)
三、業(yè)內(nèi)人士細說PLC與DCS的區(qū)別:
PLC與DCS無法比較,PLC是控制器,是孤立的產(chǎn)品,而DCS是系統(tǒng)。但PLC可以與DCS的控制站比較,PLC的循環(huán)周期在10毫秒左右,而DCS控制站在500毫秒左右,PLC的開放性更好,作為產(chǎn)品其獨立工作的能力更強。
—— OMRON公司
DCS是一個系統(tǒng)包括上位軟件、網(wǎng)絡(luò)與控制器,而PLC只是一個控制器,要構(gòu)成系統(tǒng)還需要上位SCADA系統(tǒng)和與之相連的網(wǎng)絡(luò)。對PID回路控制,現(xiàn)在三菱的過程控制器也可以實現(xiàn)象SAMA組態(tài)一樣的FBD編程;DCS系統(tǒng)更大,控制的回路數(shù)目更多,有比較多的控制和算法,可以完成比較復雜的回路間的控制。硬件可靠性差不多。DCS可以做到I/O的冗余,PLC則不可以。相對而言,PLC構(gòu)成的系統(tǒng)成本更低。
—— 三菱電機自動化精密控制部經(jīng)理
DCS是一種“分散式控制系統(tǒng)”,硬件上包括現(xiàn)場控制器、操作員站計算機、工程師站計算機,以及聯(lián)系他們的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng);DCS軟件上是一個整體方案,解決的是一個系統(tǒng)的所有技術(shù)問題,系統(tǒng)各部分之間結(jié)合嚴密?! LC是一個裝置,硬件上等同于DCS中的現(xiàn)場控制器;軟件上是一個局部方案,站與站之間組織松散。
—— 貝加萊負責APROL產(chǎn)品應(yīng)用開發(fā)的技術(shù)經(jīng)理
分析DCS與PLC的區(qū)別,關(guān)鍵的是兩點,一是DCS是分布式控制,擁有全局數(shù)據(jù)庫;二是PLC是順序掃描機制,DCS是以時間為基準的控制。我們的系統(tǒng)符合第一點,例如一個I/O標簽的修改,在HMI也可以同步體現(xiàn)。
——羅克韋爾自動化過程市場產(chǎn)品經(jīng)理
河南華東工控技術(shù)有限公司是專門從事智能化配電、自動化控制、信息化管理等產(chǎn)品和系統(tǒng)研發(fā)、設(shè)計、制作、服務(wù)為一體的科技型企業(yè)。專注生產(chǎn)40.5KV及以下智能高低壓配電設(shè)備,各種大型傳動、多傳動、伺服傳動、PLC控制等自動化控制設(shè)備以及設(shè)計開發(fā)能源管理、配方管理、工廠智能管理等各種信息化管理系統(tǒng)。尤其在節(jié)能環(huán)保、資源利用、生物化工、物料搬運等領(lǐng)域有著豐富的研究成果和應(yīng)用經(jīng)驗,參與多項國家重點工程建設(shè),獲得多項發(fā)明專利及軟件著權(quán)。
【本文標簽】 華東工控 PLC控制系統(tǒng)
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