第一篇：DCS和PLC區(qū)別總結(jié)的比較好的一篇文章

DCS和PLC區(qū)別總結(jié)的比較好的一篇文章

[ 2010/10/12 15:16:54 | Author: 心情 ] DCS PLC區(qū)別

在火電廠熱工自動化領(lǐng)域，DCS和PLC是兩個完全不同而又有著千絲萬縷聯(lián)系的概念。DCS和PLC都是計算機技術(shù)與工業(yè)控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，火電廠主機控制系統(tǒng)用的是DCS，而PLC主要應用在電廠輔助車間。DCS和PLC都有操作員站提供人機交互的手段、都依靠基于計算機技術(shù)的控制器完成控制運算、都通過I/O卡件完成與一次元件和執(zhí)行裝置的數(shù)據(jù)交換、都具備稱之為網(wǎng)絡(luò)的通信系統(tǒng)。DCS和PLC如此相似，為什么會有完全不同的概念，我們在工程實踐中如何進行選擇？本文從歷史沿革、技術(shù)特點、發(fā)展方向等幾個方面作一綜述，希望能夠?qū)峁I(yè)人員有所借鑒。其中的DCS的情況以NETWORK6000+為例，力求例舉詳實闡述清晰。

1、DCS和PLC的歷史沿革及核心概念

DCS為分散控制系統(tǒng)的英文（TOTAL DISTRIBUTED CONTROL SYSTEM）簡稱。指的是危險分散、數(shù)據(jù)集中。70年代中期進入市場，完成模擬量控制，代替以PID運算為主的模擬控制儀表。首先提出DCS這樣一種思想的是儀表制造廠商，當時主要應用于化工行業(yè)。而PLC于60年代末研制成功，稱作邏輯運算的可編程序控制器（Programmable Logic Controller），簡稱PLC。主要應用于汽車制造業(yè)。

DCS和PLC的設(shè)計原理區(qū)別較大，PLC是從摸仿原繼電器控制原理發(fā)展起來的，70年代的PLC只有開關(guān)量邏輯控制。它以存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和運算等操作的指令；并通過數(shù)字輸入和輸出操作，來控制各類機械或生產(chǎn)過程。用戶編制的控制程序表達了生產(chǎn)過程的工藝要求。將其存入PLC的用戶程序存儲器，運行時按存儲程序的內(nèi)容逐條執(zhí)行，以完成工藝流程要求的操作。

DCS是在運算放大器的基礎(chǔ)上得以發(fā)展的。把所有的函數(shù)、各過程變量之間的關(guān)系都設(shè)計成功能塊。70年代中期的DCS只有模擬量控制。

DCS和PLC控制器的主要差別是在開關(guān)量和模擬量的運算上，即使后來兩者相互有些滲透，但是仍然有區(qū)別。80年代以后，PLC除邏輯運算外，也增加了一些控制回路算法，但要完成一些復雜運算還是比較困難，PLC用梯形圖編程，模擬量的運算在編程時不太直觀，編程比較麻煩。但在解算邏輯方面，表現(xiàn)出快速的優(yōu)點。而DCS使用功能塊封裝模擬運算和邏輯運算，無論是邏輯運算還是復雜模擬運算的表達形式都非常清晰，但相對PLC來說邏輯運算的表達效率較低。DCS和PLC在歷史沿革上的差異是明顯的，對它們后續(xù)的發(fā)展產(chǎn)生了重大影響。然而，對后續(xù)發(fā)展影響最大的，并不是起源技術(shù)上的差別，而是其起源概念的差別。DCS的核心概念是危險分散，數(shù)據(jù)集中的計算機控制系統(tǒng)，因此DCS的發(fā)展過程，就是在不斷的運用計算機技術(shù)、通訊技術(shù)和控制技術(shù)的最新成果，來構(gòu)建一個完整的集散控制體系，DCS給用戶提供的是一個完整的面向工業(yè)控制的安全可靠高效靈活的解決方案。而PLC的核心概念是可編程序控制器，目的是用來取代繼電器，執(zhí)行邏輯、計時、計數(shù)等順序控制功能，建立柔性程序控制裝置。所以，PLC不斷發(fā)展的主線是在不斷地提高各項能力指標，給用戶提供一個完善的功能靈活的控制裝置。

DCS是一個體系，PLC是一個裝置，這是兩者在概念上的根本區(qū)別。這個區(qū)別的影響是深刻，它滲透到了技術(shù)經(jīng)濟的每一個方面。

2、DCS和PLC的技術(shù)特點與相互滲透

不同的概念基礎(chǔ)、不同的發(fā)展道路使得DCS和PLC有著各自不同的技術(shù)特點，而技術(shù)的發(fā)展也不是封閉的，相互學習相互滲透也始終貫穿在發(fā)展過程之中。

2．1、控制處理能力

我們知道，一個PLC的控制器，往往能夠處理幾千個I/O點（最多可達8000多個I/O）。而DCS的控制器，一般只能處理幾百個I/O點（不超過500個I/O）。難道是DCS開發(fā)人員技術(shù)水平太差了嗎？恐怕不是。從集散體系的要求來說，不允許有控制集中的情況出現(xiàn)，太多點數(shù)的控制器在實際應用中是毫無用處的，DCS開發(fā)人員根本就沒有開發(fā)帶很多I/O點數(shù)控制器的需要驅(qū)動，他們的主要精力在于提供體系的可靠性和靈活性。而PLC不一樣，作為一個獨立的柔性控制裝置，帶點能力越強當然也就代表其技術(shù)水平越高了，至于整個控制體系的應用水平呢，這主要是工程商和用戶的事情，而不是PLC制造商的核心目標。

控制處理能力的另一個指標，運算速度，在人們印象當中PLC也比DCS要快很多。從某一個角度來看，情況也的確如此，PLC執(zhí)行邏輯運算的效率很高，執(zhí)行1K邏輯程序不到1毫秒，其控制周期(以DI輸入直接送DO輸出為例)可以控制在50ms以內(nèi)；而DCS在處理邏輯運算和模擬運算時采用相同的方式，其控制周期往往在100ms以上。我們用PID算法來比較時，可以發(fā)現(xiàn)PLC執(zhí)行一個PID運算在幾個毫秒，而NETWORK6000+DCS的T2550控制器解算一個PID也需要1個毫秒，這說明PLC和DCS和實際運算能力是相當?shù)?某此型號的DCS控制器甚至更強。而控制周期上的差異主要與控制器的調(diào)度設(shè)計有關(guān)。大型PLC往往使用副CPU來完成模擬量的運算，主CPU高速地完成開關(guān)量運算，所以即使模擬運算速度一般，在開關(guān)量控制方面的速度表現(xiàn)還是非常優(yōu)秀的。而DCS以同樣的速度來處理開關(guān)量和模擬量運算，控制周期的指標確實不理想。新型的DCS控制器學習了大型PLC的設(shè)計，在控制周期方面的表現(xiàn)獲得了大幅度的提高。以NETWORK6000+DCS的T2550控制器為例。控制器可以設(shè)置四個不同優(yōu)先級的任務(wù)，最小運算周期可以設(shè)為10ms，配合高速I/O卡件，控制周期能夠達到15~20ms。而模擬量運算設(shè)置在其它周期較長的任務(wù)中。

2．2數(shù)據(jù)通訊交換

數(shù)據(jù)通訊交換主要是指控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)及其數(shù)據(jù)交換形式。在這個方面DCS有著先天的優(yōu)勢。集散系統(tǒng)的“分散”主要體現(xiàn)在獨立的控制器上，“集中”主要體現(xiàn)在具有完整數(shù)據(jù)的人機交互裝置上，而將分散和集中連接成集散系統(tǒng)的正是網(wǎng)絡(luò)。因此，從DCS發(fā)展的早期，網(wǎng)絡(luò)就成為了DCS生產(chǎn)廠家的核心技術(shù)方向，冗余技術(shù)、窄帶傳輸技術(shù)都是DCS廠家最早研發(fā)或應用成功的。PLC主要是按照獨立裝置來設(shè)計的，其 “網(wǎng)絡(luò)”實際上是串行通訊。工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和廣泛應用，從形式上拉平了DCS和PLC網(wǎng)絡(luò)方面的差距。從表面上看很多DCS和PLC都應用了工業(yè)以太網(wǎng)，但是其實質(zhì)上的差距卻依然存在。以很多PLC采用的MODBUS-TCP以例。MODBUS是串行通訊協(xié)議，不是網(wǎng)絡(luò)，大家都沒有疑問；MODBUS-TCP是網(wǎng)絡(luò)嗎？很多人就有疑問了。仔細分析，MODBUS-TCP是將MODBUS通訊協(xié)議加載到以太網(wǎng)的TCP協(xié)議之上的一種通訊方式，它雖然具有了網(wǎng)絡(luò)的外形，但依然是一主多從的管理方式，數(shù)據(jù)表的傳輸結(jié)構(gòu)。而DCS呢，以網(wǎng)絡(luò)6000+DCS的ELIN網(wǎng)為例，雖然也是基于工業(yè)以太網(wǎng)的，但其應用層協(xié)議是歐陸公司積累了近30年的無主令牌LIN網(wǎng)協(xié)議，在1M的OLIN，2.5M和20M的ARCNET上都有長期成功的應用。ELIN網(wǎng)上，各站平等，不存在主要管理站。而且數(shù)據(jù)通訊是以模塊為單位的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)管理能力非數(shù)據(jù)表方式可比。

以PID模塊為例，其中的基本數(shù)據(jù)有PV、SP、OP，采用數(shù)據(jù)表的傳輸方式，你必須先定義PV、SP、OP的數(shù)據(jù)地址為01、02、03，其它的站也以數(shù)據(jù)表的方式接收數(shù)據(jù)，但是01是什么數(shù)據(jù)？02是什么數(shù)據(jù)？必須通過數(shù)據(jù)定義表才能還原。數(shù)據(jù)表的管理方式煩瑣易錯,一個大型系統(tǒng)的上萬點數(shù)據(jù)采用這個方式,平鋪在數(shù)據(jù)表中進行管理，是非?？膳碌?。而NETWORK6000+DCS以模塊為單位的結(jié)構(gòu)化管理，將一個PID作為一個模塊進行處理，要訪問其PV值，首先訪問其模塊，以PID.PV的形式來管理。這就將所有平鋪的數(shù)據(jù)，分類歸屬集中到一個個小盒子中，按模塊.分量的方式進行管理，管理的效率大大提高。PLC數(shù)據(jù)通訊交換的問題，主要源于PLC長期以來做為一個獨立裝置在發(fā)展，沒有系統(tǒng)概念；而且主要應用在小型控制系統(tǒng)中，問題暴露得并不明顯，所以發(fā)展較慢。目前也有一些大型PLC在這個方面有所提高，但是要達到DCS的水平還需要一個相當長的過程。

2．3、組態(tài)維護功能

組態(tài)維護功能包括邏輯組態(tài)、下載修改、運行調(diào)試、遠程診斷等。

早期，PLC以梯形圖為主，DCS以模塊功能圖為主。經(jīng)過多年的發(fā)展，國際電工委員會通過IEC1131-3標準規(guī)定了五種編程語言,目前主流的DCS和PLC都表示符合這個標準，支持其中的幾種或全部編程語言。從開發(fā)效率和程序可讀性來考慮，模塊功能圖和順序功能圖越來越成為主要的編程方式，梯形邏輯和結(jié)構(gòu)化文本成為了自定義模塊的開發(fā)工具。大型PLC在組態(tài)方式上越來越像DCS，差距在逐漸縮小，而小型PLC仍然以梯形圖為主。DCS經(jīng)過多年的發(fā)展，積累了大量的高級算法模塊。例如NETWORK6000+具有的設(shè)備級模塊，在一個模塊中集中完成了面向設(shè)備的基本控制和故障報警功能，在網(wǎng)絡(luò)通訊中也已此模塊為單位進行傳遞，大大提高了軟件開發(fā)的效率。一個設(shè)備極模塊相當于0.5K的梯形圖邏輯量，PLC要完成同樣的功能，就要煩瑣得多了。

在下載修改、運行調(diào)試、遠程診斷方面，PLC缺乏解決方案。而DCS從一設(shè)計之初就是從系統(tǒng)需要的角度出發(fā)的，有著多年積累的完善的解決方案。以NETWORK6000+DCS為例，系統(tǒng)既可以在線修改控制策略，也可以在線下載控制策略，修改和下載過程中，對系統(tǒng)的正常運行沒有影響。NETWORK6000+DCS有完善的虛擬DCS功能，不但可以用于組態(tài)邏輯的驗證，而且能夠構(gòu)建成完整的虛擬DCS與模型相連，完成系統(tǒng)的仿真調(diào)試。NETWORK6000+DCS具有完善的安全措施，提供基于廣域網(wǎng)的遠程調(diào)試方案。

2．4、硬件封裝結(jié)構(gòu)

PLC一般為大底版式機架，封閉式I/O模件，封閉式結(jié)構(gòu)有利與提高I/O模件的可靠性，抗射頻、抗靜電、抗損傷。PLC模件的I/O點數(shù)有8點、16點、32點。

DCS大部分為19英寸標準機箱加插件式I/O模件，I/O模件為裸露式結(jié)構(gòu)。每個模件的I/O點數(shù)有8點和16點，很少使用32點模件。DCS的這種結(jié)構(gòu)源于其使用領(lǐng)域主要在大型控制對象，19英寸標準機箱便于密集布置，較少的I/O點數(shù)則是由于對分散度的要求。PLC的大底版式機架，封閉式模件結(jié)構(gòu)在管理和配置上更加靈活，單個設(shè)備的可靠性更高。因此，不少DCS也吸收了PLC在結(jié)構(gòu)上的優(yōu)點，采用了和PLC相似的封裝結(jié)構(gòu)，如I/A采用金屬外殼，NETWORK-6000+采用導電塑料外殼。

2．5、人機交互裝置

在早期，DCS作為一個系統(tǒng)，其人機交互裝置是DCS廠家提供的專用裝置。而PLC廠家一般不提供人機交互裝置，往往由工程商自主采用通用的監(jiān)控軟件來完成(如ifix、intouch、組態(tài)王)。DCS集成的人機交互裝置往往有著功能較專業(yè)、穩(wěn)定性較好的特點，但是其價格也很高。隨著PC技術(shù)的快速發(fā)展，一些通用監(jiān)控軟件發(fā)展很快，功能和性能逐漸超過了DCS廠家提供的專用裝置。因此不少DCS廠家逐步放棄了專用的人機交互裝置，轉(zhuǎn)而和PLC一樣也使用了通用的監(jiān)控軟件。DCS廠家使用通用監(jiān)控軟件并不是簡單地拼裝，而是在通用監(jiān)控軟件的基礎(chǔ)上，通過合作開發(fā)，將自已多年積累的網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、系統(tǒng)自診斷技術(shù)以專用軟件包的形式保留和繼承下來了。

例如，NETWORK-6000+早期曾經(jīng)使用過基于專用操作系統(tǒng)的T1000人機交互系統(tǒng)，而目前主要使用基于FIX/IFIX或INTOUCH的T3500人機交互系統(tǒng)。其中的LINPOLL網(wǎng)絡(luò)通訊包是由歐陸公司開發(fā)集成的。

3、DCS和PLC的市場情況和發(fā)展方向

在熱工自動化領(lǐng)域，主廠房控制系統(tǒng)基本上毫無例外地使用DCS。而在輔助車間才使用PLC。其主要原因是早期的DCS系統(tǒng)非常昂貴，人們認為輔助車間的運行可以間斷，可靠性要求不是很高，且模擬量控制要求較少，從降低成本的角度出發(fā)，往往選擇PLC來構(gòu)建控制系統(tǒng)。而鍋爐、汽機和發(fā)電機的控制系統(tǒng)，要求長期穩(wěn)定可靠地運行，信號中含有相當比例的模擬量，從系統(tǒng)的性能出發(fā)，人們不得不選擇了昂貴的DCS。

另外，分析一下主廠房DCS和輔助車間控制系統(tǒng)的市場競爭情況，我們會發(fā)現(xiàn)一個有趣的現(xiàn)象。主廠房DCS的競爭往往在不同品牌的供應商或代理商之間展開，競爭激烈,DCS的價格不斷下調(diào)。而輔助車間控制系統(tǒng)的競爭往往在同一品牌PLC的各個工程商之間進行，門檻較低，競爭更加激烈，但是PLC的價格下調(diào)幅度卻并不如DCS明顯。主要原因是DCS的生產(chǎn)商直接參與競爭，在巨大的市場壓力下，不斷下調(diào)設(shè)備制造費用和工程實施費用。而PLC的生產(chǎn)商不直接參與競爭，各個工程商只能下調(diào)自身有限的工程費用，空間有限。從現(xiàn)在情況看來，DCS與高檔PLC的價格差距已不明顯，輔助車間仍然較多地采用PLC，是市場的慣性使然。

隨著國內(nèi)電廠裝機容量的不斷擴大及電力系統(tǒng)改革的推進，對輔助車間控制的要求也不斷提高，在這個大環(huán)境，DCS系統(tǒng)進入輔助車間控制已成為趨勢。NETWORK6000+DCS因其綜合的技術(shù)經(jīng)濟優(yōu)勢，已經(jīng)并將繼續(xù)在輔助車間控制方面發(fā)揮越來越大的作用。在輔助車間應用廣泛的PLC也并不會就此退出熱工自動化的歷史舞臺，前所未有的競爭壓力，將會促使PLC廠商在技術(shù)上向DCS標準靠攏，在價格上作出更大的努力。市場競爭的結(jié)果，將使用戶獲獲得更大的利益。

4、結(jié)論

DCS和PLC作為計算機技術(shù)和控制技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，為火電廠熱工自動化水平的提高都作出了各自的貢獻。由于兩者在應用上有較大的相通性，在不同的時期，其各自的技術(shù)或價格優(yōu)勢，都會直接影響到其市場地位。而市場的反應也會或快或慢地反映到各自的技術(shù)發(fā)展和價格調(diào)整上。從總的趨勢來看，DCS和PLC在技術(shù)上的融合和促進將會是競爭的主流，而在性價比方面，你來我往地不斷攀升，也將是發(fā)展的主旋律。

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The Difference Between

DCS and PLC In the power plant automation in thermal field, DCS and PLC is two completely different and have something to the concept of contact.DCS and PLC is computer technology and industrial control technology, the combination of the power of the main engine control system, and is with DCS PLC is mainly applied in the power plant auxiliary workshop.DCS and PLC has operator station provides the means of human-computer interaction, rely on the controller based on computer technology to complete control operation, all through the I/O card finished and a component and execution of the device data exchange, has called network communications system.DCS and PLC so similar, why there is a completely different concept in engineering practice, we how to choose? This paper, from the historical evolution, technical features, development direction and so on several aspects are reviewed in this paper, the hope can be reference for the thermal professionals.The DCS in NETWORK6000 + as an example, the paper tries to detailed clear examples.The history and core concept of DCS and PLC DCS for DISTRIBUTED CONTROL SYSTEM.Refers to the dangerous scattered and data set.70 s to enter the market, complete the analog control with PID operation, instead of the simulation mainly control instrument.First proposed a kind of such thoughts of DCS instrument manufacturers, at that time is mainly used in chemical industry.And in the 60 s PLC successfully developed, called the Logic 河南理工大學2011屆畢業(yè)設(shè)計中英文翻譯

operation of the PLC(Programmable Controller), based as PLC.Mainly is used in automobile manufacturing.DCS and design principle of large difference with PLC, PLC touch the relay copy from the control principle of the rise and development of the 70 s, only the switch quantity logic control of PLC.It’s to store to perform the logic operation, sequence control, timing, counting and operation of the operation instructions;And through the digital input and output operation, to control all kinds of mechanical or production process.Users of the production process control program to express the process requirement.Will it in the PLC program memory, the runtime users according to store the content of the program execution to complete ideally suited to process the required action.DCS operational amplifier is in on the basis of the development of may.Put all the function, the relationship between the various process variables are successful design can block.In the mid 70's,the DCS only analog control.DCS and PLC controller is the main difference in the switch quantity and analog computing, even if later both mutual some penetration, but there are still differences.Since the 80 s, PLC logical operations outside, also in addition to adding some control circuit algorithm, but to complete some complex operation or more difficult with ladder-diagram programming, PLC, analog computing when programming in not too, intuitive, and programming is more troublesome.But in the solution in logic, show the advantages of fast.And DCS use function of packaging simulation calculation and logic operations, whether logic operation or complex simulation of operation forms of expression are very clear, but relatively PLC for the expression of the logical operation efficiency is low.DCS and PLC in the historical evolution differences is obvious, their subsequent had a great influence.However, the greatest impact on subsequent development, and not the difference in origin technology, but its origin, the 河南理工大學2011屆畢業(yè)設(shè)計中英文翻譯

difference between the concept.DCS of the core concepts of the danger is scattered data set, the computer control system, therefore the development of DCS, which is in the process of continuous use of computer technology, the communication technology and the latest achievements of control technology, to set up a complete system of the distributed control, DCS offer users is a complete for industrial control of the safety and security of highly efficient and flexible solutions.And the core concepts of PLC programmable controller is, the purpose is used to replace relays, executing logic and time apart and control functions, establish the order of flexible program control device.So, PLC of the development of the main line is constantly improve the ability index, to users with a perfect function of flexible control device.DCS, PLC is a system is a device, this is both in the fundamental difference between the concept.This difference was the impact of the deep, it into the technology every aspect of the economy.DCS and PLC technology characteristics and mutual infiltration

Different conceptual basis, different path makes DCS and PLC have different technical characteristics, and the development of technology is not closed, learn from each other mutual infiltration has always throughout the development process.2.1, control processing power

We know, a PLC controller, often can deal with thousands of I/O point(up to 8000 DuoGe I/O).But the controller, normally only DCS deal with hundreds of I/O point(no more than 500 I/O).Is it DCS developers technical level is so bad? I'm afraid not.From the distribution system requirements for, are not allowed to have control of the situation appears on the controller, too many points in practical 河南理工大學2011屆畢業(yè)設(shè)計中英文翻譯

application is useless and DCS developers no development zones many I/O points of the controller, they need to drive the main focus of the system is to provide the reliability and flexibility.And is not the same as the PLC, as an independent flexible control device, with a stronger ability of course means its technical level higher, as to the whole control system? And the application level of the main is project traders and user's things, not the core target of PLC manufacturers.Control ability to handle another index, speed, in people of impression faster than DCS PLC many.From one perspective, indeed, PLC executive logic operation efficiency is very high, executive 1 K logic programming less than 1 milliseconds, the control cycle(input directly to DI sent as an example)can DO output control in within 50 ms;And DCS in dealing with logic operation and the simulation computation of the same way, the control cycle in more than 100 ms often.We use PID algorithm to compare, can find PLC executive a PID operation in a few milliseconds, and NETWORK6000 + DCS T2550 controller for calculating a PID also need a millisecond, show that the PLC and DCS and actual operation ability is pretty, some of this type of DCS controller even better.And the differences between the control cycle of main and controller scheduling design relevant.Large PLC often use CPU to complete the analog quantities of the operations, the CPU to complete high speed switch quantity operations, so even if the simulation calculation speed in general, switch quantity control aspects of the speed performance or very good.And DCS at the same speed to deal with the switch quantity and analog computing, control cycle of the index does not ideal.New type of DCS controller studied the design of the large PLC in the control cycle, performance won a dramatic increase.To NETWORK6000 + DCS T2550 controller for example.The controller can set up four different priority task, the minimum operation cycle can be set to 10 ms, cooperate with the I/O card parts, control cycle can achieve the 15 ~ 20 ms.And analog computing set in other cycle long missions.河南理工大學2011屆畢業(yè)設(shè)計中英文翻譯

2.2 data communication exchange

Data communication exchange is mainly refers to the control system network and its data exchange form.And in this respect DCS have innate advantage.Distribution system “scattered” shows in independent controller, “focus on” shows in a complete data of human-computer interaction device, and will be dispersed and concentration distribution system is connected to the network.Therefore, from the early days of DCS, the network will become the DCS manufacturers the core technology of the direction, redundant technology, narrowband transmission technology is the earliest development or application of DCS manufacturer of success.PLC is mainly according to the independent device to design, the “network” is in fact a serial communication.Industrial Ethernet technology development and the widespread application, in the form of DCS and PLC network levels the gap.From apparently look a lot of DCS and PLC is applied, but the industrial Ethernet is gap but still exists.With a lot of PLC used MODBUS-with an example.TCP MODBUS is serial communication protocol, not network, everyone have no doubt;MODBUS-TCP is network? Many people have questions.Careful analysis, MODBUS-TCP is will MODBUS communication protocols of the TCP protocol to load the Ethernet on a method of communication, it is the appearance of the network, but is still more than the Lord from management, the data table transmission structure.And DCS, to NETWORK6000 + DCS ELIN network as an example, although also be based on industrial Ethernet, but the application layer protocol is European company accumulated almost 30 years of stateless token LIN nets agreement, in the 1 M OLIN, 2.5 M and 20 M ARCNET have long-term successful applications.ELIN online, equality, not every are mainly a enterprise.And the data communication modules for the unit is structured data, data management ability the data table way comparable.河南理工大學2011屆畢業(yè)設(shè)計中英文翻譯

With PID module for example, one of the basic data have PV, SP, using the data table of OP, transmission, you must first define the PV, SP, OP data for, 02, address the other station also, by the way the data table receiving data, but what is the data? 02 is what data? Through the data defined table to restore.The data table management way cumbersome fallible, a large system of data points of this way, tile in data table for the management, and is very terrible.And NETWORK6000 + DCS to module for units of structured management, will be a PID as a module, to deal with access to its PV value, first visit the module, the form of PID.PV is management.This will be all tile data, classification on each one small box belonging to the module.The way of weight management, the management efficiency is greatly increased.PLC, data communication exchange mainly comes from PLC for a long time as a independent device in development, no system concepts;And is mainly applied in small control system, the problem is exposed to was not obvious, so low.At present some large PLC in this aspect somewhat improve, but to reach the level of the DCS need quite a long process.2.3, configuration maintenance functions

Configuration maintenance functions including logic configuration, download modification, operation commissioning, remote diagnosis, etc.Early, PLC to ladder diagram is given priority to, DCS to module function chart is given priority to.After DuoNian development, the international electrotechnical commission through the IEC1131-3 standard specifies the five kinds of programming language, at present the mainstream of DCS and PLC said the accord with the standard, to support some of them or all of the programming language.From a development efficiency and procedures to consider and readability module function chart and order has become a more and more of the main function 河南理工大學2011屆畢業(yè)設(shè)計中英文翻譯

diagram, trapezoidal logic and structured programming way text became the custom module development tools.Large PLC in the configuration way more and more like DCS, reduced gradually, and the gap and small PLC is still the ladder diagram to give priority to.Through the development of DCS DuoNian, accumulated the massive advanced algorithm modules.For example NETWORK6000 + have the device level modules in a module on the face of the equipment to complete basic control and fault alarm functions, in the network communication in this module for the unit also has to convey, greatly improving the efficiency of software development.A device a module is equivalent to 0.5 K ladder diagram of logic, to complete the same function of PLC, will more troublesome.In the download modification, operation commissioning, remote diagnosis, PLC lack of solutions.From a design and DCS at the beginning of the system is from the Angle of the need of, with DuoNian accumulation of the perfect solution.To NETWORK6000 + DCS, for example, the system can be modified online, also can control strategy online download control strategy, modify and download process, to the normal operation of the system have no effect.NETWORK6000 + DCS has perfect virtual DCS function, not only can be used for configuration validation logic, and can build into complete virtual DCS and the model is linked together, complete system simulation test.NETWORK6000 + DCS has the perfect safety measures, provided based on the wan's remote debugging plan.2.4, hardware package structure

PLC general for soles format frame, enclosed the I/O module, closed structure favorable and improve the I/O module, the reliability of rf, antistatic, fight damage.PLC module I/O points are 8, 16 points, 32 points.河南理工大學2011屆畢業(yè)設(shè)計中英文翻譯

DCS for 19 inches most standard case and plug-in type I/O module, the I/O module for bare type structure.Each module of I/O points are 8 and 16 points, rarely used by 32 module.The structure of DCS stems from its main use the field in large control object, 19 inches standard case for intensive decorate, the less I/O points is due to dispersion requirements.PLC bottoms, enclosed format frame module structure in management and configuration of a single device more flexible, higher reliability.Therefore, many DCS also absorbed in the structure of PLC in advantage, using and PLC similar package structure, such as I/A metal shell, the NETWORK-6000 + the conductive plastic shell.2.5, man-machine interactive device

In the early days, DCS as a system, the man-machine interactive device is the special device manufacturers with DCS.And manufacturers don't usually provide PLC man-machine interactive device, often by project traders independent by the universal surveillance software to finish(such as ifix, intouch, configuration king).DCS integrated man-machine interactive devices often have the function is more professional, stability good characteristics, but the price is high.With the rapid development of the PC technology, some general monitoring software development soon, functions and performance is outstripping the special device manufacturers with DCS.So a lot of DCS manufacturers gradually give up the dedicated human-computer interaction device, and also used to PLC used as the monitoring software.DCS manufacturers use general monitoring software and not simply assembled, but in general the monitoring software, and on the basis of development through cooperation, DuoNian myself the accumulation of network communication technology, the system since the diagnosis technology with special form of the package to retain and inherited.河南理工大學2011屆畢業(yè)設(shè)計中英文翻譯

For example, NETWORK-6000 + early once used special operating system based on the T1000 human-computer interaction system, and the current main use based on IFIX or INTOUCH don/T3500 of human-computer interaction system.One of the LINPOLL network communication bag is the integration of European company by development.DCS and PLC market conditions and development direction

In the thermal automation field, main workshop of control system basically no exception to the use of DCS.And in auxiliary workshop to use PLC.The main reason is the early DCS system is very expensive, people think auxiliary workshop operation can be discontinuous, reliability requirement is not very high, and analog control requirements less, from the point of view of cost reduction, often choose to construct the PLC control system.And boiler, turbine and generator control system, require long-term stable reliable operation, signal contains a significant proportion of the analog, from the performance of the system, people have to choose on expensive DCS.In addition, analyze main workshop of DCS and auxiliary workshop control system market competition, we will find an interesting phenomenon.Main building of DCS in different brand competition often the supplier or agent, competition is intense, developed between the prices have cut DCS.And the auxiliary workshop control system in the same brand competition often PLC all project between business and low threshold, more competitive, but the price of PLC declines but is not as obvious DCS.The main reason is the DCS producers compete directly, in the huge market pressure, and constantly cut equipment manufacturing costs and project implementation costs.And the producers do not directly involved in PLC, each project traders can only competition cut their own limited engineering cost, limited 河南理工大學2011屆畢業(yè)設(shè)計中英文翻譯

space.From now seems, DCS and high-grade PLC price gap has not obvious, the auxiliary workshop still more used PLC, is due to the inertia of the market.Domestic power plant with an installed capacity of the continued expansion of and power system reform, the auxiliary workshop control requirements improve continuously, in this environment, DCS system into the auxiliary workshop control has become the trend.NETWORK6000 + DCS for its comprehensive technical economic advantage, has and will continue to assist in control of the workshop is playing a greater role.In auxiliary workshop widely used PLC will not exit in the historical stage of thermal automation, unprecedented pressure of competition, will force a PLC technology firms in the DCS standard draws close, is in the price to greater efforts.The results of the competition in the market, which was more benefit.The Conclusion

DCS and PLC as computer technology and control technology, the combination of thermal automation for the power plant to raise the level of their respective contributions are made.Because both in applications are many of the larger, at various times, their respective technical or price advantage, will directly affect the market position.And the response of the market will quickly or slowly to reflect to their technology development and price adjustment.On the general trend of DCS and PLC technology, in the fusion and promote competition will be the mainstream, and in price-performance, you come to me to to increasing, also will be the theme of development.河南理工大學2011屆畢業(yè)設(shè)計中英文翻譯

DCS PLC區(qū)別

在火電廠熱工自動化領(lǐng)域，DCS和PLC是兩個完全不同而又有著千絲萬縷聯(lián)系的概念。DCS和PLC都是計算機技術(shù)與工業(yè)控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，火電廠主機控制系統(tǒng)用的是DCS，而PLC主要應用在電廠輔助車間。DCS和PLC都有操作員站提供人機交互的手段、都依靠基于計算機技術(shù)的控制器完成控制運算、都通過I/O卡件完成與一次元件和執(zhí)行裝置的數(shù)據(jù)交換、都具備稱之為網(wǎng)絡(luò)的通信系統(tǒng)。DCS和PLC如此相似，為什么會有完全不同的概念，我們在工程實踐中如何進行選擇？本文從歷史沿革、技術(shù)特點、發(fā)展方向等幾個方面作一綜述，希望能夠?qū)峁I(yè)人員有所借鑒。其中的DCS的情況以NETWORK6000+為例，力求例舉詳實闡述清晰。

1、DCS和PLC的歷史沿革及核心概念

DCS為分散控制系統(tǒng)的英文（TOTAL DISTRIBUTED CONTROL SYSTEM）簡稱。指的是危險分散、數(shù)據(jù)集中。70年代中期進入市場，完成模擬量控制，代替以PID運算為主的模擬控制儀表。首先提出DCS這樣一種思想的是儀表制造廠商，當時主要應用于化工行業(yè)。而PLC于60年代末研制成功，稱作邏輯運算的可編程序控制器（Programmable Logic Controller），簡稱PLC。主要應用于汽車制造業(yè)。

DCS和PLC的設(shè)計原理區(qū)別較大，PLC是從摸仿原繼電器控制原理發(fā)展起來的，70年代的PLC只有開關(guān)量邏輯控制。它以存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和運算等操作的指令；并通過數(shù)字輸入和輸出操作，來控制各類機械或生產(chǎn)過程。用戶編制的控制程序表達了生產(chǎn)過程的工藝要求。將其存入PLC的用戶程序存儲器，運行時按存儲程序的內(nèi)容逐條執(zhí)行，以完成工藝流程要求的操作。

DCS是在運算放大器的基礎(chǔ)上得以發(fā)展的。把所有的函數(shù)、各過程變量之間的關(guān)系都設(shè)計成功能塊。70年代中期的DCS只有模擬量控制。

DCS和PLC控制器的主要差別是在開關(guān)量和模擬量的運算上，即使后來兩者

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相互有些滲透，但是仍然有區(qū)別。80年代以后，PLC除邏輯運算外，也增加了一些控制回路算法，但要完成一些復雜運算還是比較困難，PLC用梯形圖編程，模擬量的運算在編程時不太直觀，編程比較麻煩。但在解算邏輯方面，表現(xiàn)出快速的優(yōu)點。而DCS使用功能塊封裝模擬運算和邏輯運算，無論是邏輯運算還是復雜模擬運算的表達形式都非常清晰，但相對PLC來說邏輯運算的表達效率較低。

DCS和PLC在歷史沿革上的差異是明顯的，對它們后續(xù)的發(fā)展產(chǎn)生了重大影響。然而，對后續(xù)發(fā)展影響最大的，并不是起源技術(shù)上的差別，而是其起源概念的差別。DCS的核心概念是危險分散，數(shù)據(jù)集中的計算機控制系統(tǒng)，因此DCS的發(fā)展過程，就是在不斷的運用計算機技術(shù)、通訊技術(shù)和控制技術(shù)的最新成果，來構(gòu)建一個完整的集散控制體系，DCS給用戶提供的是一個完整的面向工業(yè)控制的安全可靠高效靈活的解決方案。而PLC的核心概念是可編程序控制器，目的是用來取代繼電器，執(zhí)行邏輯、計時、計數(shù)等順序控制功能，建立柔性程序控制裝置。所以，PLC不斷發(fā)展的主線是在不斷地提高各項能力指標，給用戶提供一個完善的功能靈活的控制裝置。

DCS是一個體系，PLC是一個裝置，這是兩者在概念上的根本區(qū)別。這個區(qū)別的影響是深刻，它滲透到了技術(shù)經(jīng)濟的每一個方面。

2、DCS和PLC的技術(shù)特點與相互滲透

不同的概念基礎(chǔ)、不同的發(fā)展道路使得DCS和PLC有著各自不同的技術(shù)特點，而技術(shù)的發(fā)展也不是封閉的，相互學習相互滲透也始終貫穿在發(fā)展過程之中。2．

1、控制處理能力

我們知道，一個PLC的控制器，往往能夠處理幾千個I/O點（最多可達8000多個I/O）。而DCS的控制器，一般只能處理幾百個I/O點（不超過500個I/O）。難道是DCS開發(fā)人員技術(shù)水平太差了嗎？恐怕不是。從集散體系的要求來說，不允許有控制集中的情況出現(xiàn)，太多點數(shù)的控制器在實際應用中是毫無用處的，DCS開發(fā)人員根本就沒有開發(fā)帶很多I/O點數(shù)控制器的需要驅(qū)動，他們的主要精力在于提供體系的可靠性和靈活性。而PLC不一樣，作為一個獨立的柔性控制裝置，帶點能力越強當然也就代表其技術(shù)水平越高了，至于整個控制體系的應

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用水平呢，這主要是工程商和用戶的事情，而不是PLC制造商的核心目標。

控制處理能力的另一個指標，運算速度，在人們印象當中PLC也比DCS要快很多。從某一個角度來看，情況也的確如此，PLC執(zhí)行邏輯運算的效率很高，執(zhí)行1K邏輯程序不到1毫秒，其控制周期(以DI輸入直接送DO輸出為例)可以控制在50ms以內(nèi)；而DCS在處理邏輯運算和模擬運算時采用相同的方式，其控制周期往往在100ms以上。我們用PID算法來比較時，可以發(fā)現(xiàn)PLC執(zhí)行一個PID運算在幾個毫秒，而NETWORK6000+DCS的T2550控制器解算一個PID也需要1個毫秒，這說明PLC和DCS和實際運算能力是相當?shù)?某此型號的DCS控制器甚至更強。而控制周期上的差異主要與控制器的調(diào)度設(shè)計有關(guān)。大型PLC往往使用副CPU來完成模擬量的運算，主CPU高速地完成開關(guān)量運算，所以即使模擬運算速度一般，在開關(guān)量控制方面的速度表現(xiàn)還是非常優(yōu)秀的。而DCS以同樣的速度來處理開關(guān)量和模擬量運算，控制周期的指標確實不理想。新型的DCS控制器學習了大型PLC的設(shè)計，在控制周期方面的表現(xiàn)獲得了大幅度的提高。以NETWORK6000+DCS的T2550控制器為例?？刂破骺梢栽O(shè)置四個不同優(yōu)先級的任務(wù)，最小運算周期可以設(shè)為10ms，配合高速I/O卡件，控制周期能夠達到15~20ms。而模擬量運算設(shè)置在其它周期較長的任務(wù)中。

2．2數(shù)據(jù)通訊交換

數(shù)據(jù)通訊交換主要是指控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)及其數(shù)據(jù)交換形式。在這個方面DCS有著先天的優(yōu)勢。集散系統(tǒng)的“分散”主要體現(xiàn)在獨立的控制器上，“集中”主要體現(xiàn)在具有完整數(shù)據(jù)的人機交互裝置上，而將分散和集中連接成集散系統(tǒng)的正是網(wǎng)絡(luò)。因此，從DCS發(fā)展的早期，網(wǎng)絡(luò)就成為了DCS生產(chǎn)廠家的核心技術(shù)方向，冗余技術(shù)、窄帶傳輸技術(shù)都是DCS廠家最早研發(fā)或應用成功的。PLC主要是按照獨立裝置來設(shè)計的，其 “網(wǎng)絡(luò)”實際上是串行通訊。

工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和廣泛應用，從形式上拉平了DCS和PLC網(wǎng)絡(luò)方面的差距。從表面上看很多DCS和PLC都應用了工業(yè)以太網(wǎng)，但是其實質(zhì)上的差距卻依然存在。以很多PLC采用的MODBUS-TCP以例。MODBUS是串行通訊協(xié)議，不是網(wǎng)絡(luò)，大家都沒有疑問；MODBUS-TCP是網(wǎng)絡(luò)嗎？很多人就有疑問了。仔細分析，MODBUS-TCP是將MODBUS通訊協(xié)議加載到以太網(wǎng)的TCP協(xié)議之上的一種通

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訊方式，它雖然具有了網(wǎng)絡(luò)的外形，但依然是一主多從的管理方式，數(shù)據(jù)表的傳輸結(jié)構(gòu)。而DCS呢，以網(wǎng)絡(luò)6000+DCS的ELIN網(wǎng)為例，雖然也是基于工業(yè)以太網(wǎng)的，但其應用層協(xié)議是歐陸公司積累了近30年的無主令牌LIN網(wǎng)協(xié)議，在1M的OLIN，2.5M和20M的ARCNET上都有長期成功的應用。ELIN網(wǎng)上，各站平等，不存在主要管理站。而且數(shù)據(jù)通訊是以模塊為單位的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)管理能力非數(shù)據(jù)表方式可比。

以PID模塊為例，其中的基本數(shù)據(jù)有PV、SP、OP，采用數(shù)據(jù)表的傳輸方式，你必須先定義PV、SP、OP的數(shù)據(jù)地址為01、02、03，其它的站也以數(shù)據(jù)表的方式接收數(shù)據(jù)，但是01是什么數(shù)據(jù)？02是什么數(shù)據(jù)？必須通過數(shù)據(jù)定義表才能還原。數(shù)據(jù)表的管理方式煩瑣易錯,一個大型系統(tǒng)的上萬點數(shù)據(jù)采用這個方式,平鋪在數(shù)據(jù)表中進行管理，是非?？膳碌?。而NETWORK6000+DCS以模塊為單位的結(jié)構(gòu)化管理，將一個PID作為一個模塊進行處理，要訪問其PV值，首先訪問其模塊，以PID.PV的形式來管理。這就將所有平鋪的數(shù)據(jù)，分類歸屬集中到一個個小盒子中，按模塊.分量的方式進行管理，管理的效率大大提高。PLC數(shù)據(jù)通訊交換的問題，主要源于PLC長期以來做為一個獨立裝置在發(fā)展，沒有系統(tǒng)概念；而且主要應用在小型控制系統(tǒng)中，問題暴露得并不明顯，所以發(fā)展較慢。目前也有一些大型PLC在這個方面有所提高，但是要達到DCS的水平還需要一個相當長的過程。

2．3、組態(tài)維護功能

組態(tài)維護功能包括邏輯組態(tài)、下載修改、運行調(diào)試、遠程診斷等。

早期，PLC以梯形圖為主，DCS以模塊功能圖為主。經(jīng)過多年的發(fā)展，國際電工委員會通過IEC1131-3標準規(guī)定了五種編程語言,目前主流的DCS和PLC都表示符合這個標準，支持其中的幾種或全部編程語言。從開發(fā)效率和程序可讀性來考慮，模塊功能圖和順序功能圖越來越成為主要的編程方式，梯形邏輯和結(jié)構(gòu)化文本成為了自定義模塊的開發(fā)工具。大型PLC在組態(tài)方式上越來越像DCS，差距在逐漸縮小，而小型PLC仍然以梯形圖為主。

DCS經(jīng)過多年的發(fā)展，積累了大量的高級算法模塊。例如NETWORK6000+具有的設(shè)備級模塊，在一個模塊中集中完成了面向設(shè)備的基本控制和故障報警功

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能，在網(wǎng)絡(luò)通訊中也已此模塊為單位進行傳遞，大大提高了軟件開發(fā)的效率。一個設(shè)備極模塊相當于0.5K的梯形圖邏輯量，PLC要完成同樣的功能，就要煩瑣得多了。

在下載修改、運行調(diào)試、遠程診斷方面，PLC缺乏解決方案。而DCS從一設(shè)計之初就是從系統(tǒng)需要的角度出發(fā)的，有著多年積累的完善的解決方案。以NETWORK6000+DCS為例，系統(tǒng)既可以在線修改控制策略，也可以在線下載控制策略，修改和下載過程中，對系統(tǒng)的正常運行沒有影響。NETWORK6000+DCS有完善的虛擬DCS功能，不但可以用于組態(tài)邏輯的驗證，而且能夠構(gòu)建成完整的虛擬DCS與模型相連，完成系統(tǒng)的仿真調(diào)試。NETWORK6000+DCS具有完善的安全措施，提供基于廣域網(wǎng)的遠程調(diào)試方案。

2．4、硬件封裝結(jié)構(gòu)

PLC一般為大底版式機架，封閉式I/O模件，封閉式結(jié)構(gòu)有利與提高I/O模件的可靠性，抗射頻、抗靜電、抗損傷。PLC模件的I/O點數(shù)有8點、16點、32點。

DCS大部分為19英寸標準機箱加插件式I/O模件，I/O模件為裸露式結(jié)構(gòu)。每個模件的I/O點數(shù)有8點和16點，很少使用32點模件。

DCS的這種結(jié)構(gòu)源于其使用領(lǐng)域主要在大型控制對象，19英寸標準機箱便于密集布置，較少的I/O點數(shù)則是由于對分散度的要求。PLC的大底版式機架，封閉式模件結(jié)構(gòu)在管理和配置上更加靈活，單個設(shè)備的可靠性更高。因此，不少DCS也吸收了PLC在結(jié)構(gòu)上的優(yōu)點，采用了和PLC相似的封裝結(jié)構(gòu)，如I/A采用金屬外殼，NETWORK-6000+采用導電塑料外殼。

2．5、人機交互裝置

在早期，DCS作為一個系統(tǒng)，其人機交互裝置是DCS廠家提供的專用裝置。而PLC廠家一般不提供人機交互裝置，往往由工程商自主采用通用的監(jiān)控軟件來完成(如ifix、intouch、組態(tài)王)。DCS集成的人機交互裝置往往有著功能較專業(yè)、穩(wěn)定性較好的特點，但是其價格也很高。隨著PC技術(shù)的快速發(fā)展，一些通用監(jiān)控軟件發(fā)展很快，功能和性能逐漸超過了DCS廠家提供的專用裝置。因此不少DCS廠家逐步放棄了專用的人機交互裝置，轉(zhuǎn)而和PLC一樣也使用了通

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用的監(jiān)控軟件。DCS廠家使用通用監(jiān)控軟件并不是簡單地拼裝，而是在通用監(jiān)控軟件的基礎(chǔ)上，通過合作開發(fā)，將自已多年積累的網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、系統(tǒng)自診斷技術(shù)以專用軟件包的形式保留和繼承下來了。

例如，NETWORK-6000+早期曾經(jīng)使用過基于專用操作系統(tǒng)的T1000人機交互系統(tǒng)，而目前主要使用基于FIX/IFIX或INTOUCH的T3500人機交互系統(tǒng)。其中的LINPOLL網(wǎng)絡(luò)通訊包是由歐陸公司開發(fā)集成的。

3、DCS和PLC的市場情況和發(fā)展方向

在熱工自動化領(lǐng)域，主廠房控制系統(tǒng)基本上毫無例外地使用DCS。而在輔助車間才使用PLC。其主要原因是早期的DCS系統(tǒng)非常昂貴，人們認為輔助車間的運行可以間斷，可靠性要求不是很高，且模擬量控制要求較少，從降低成本的角度出發(fā)，往往選擇PLC來構(gòu)建控制系統(tǒng)。而鍋爐、汽機和發(fā)電機的控制系統(tǒng)，要求長期穩(wěn)定可靠地運行，信號中含有相當比例的模擬量，從系統(tǒng)的性能出發(fā)，人們不得不選擇了昂貴的DCS。

另外，分析一下主廠房DCS和輔助車間控制系統(tǒng)的市場競爭情況，我們會發(fā)現(xiàn)一個有趣的現(xiàn)象。主廠房DCS的競爭往往在不同品牌的供應商或代理商之間展開，競爭激烈,DCS的價格不斷下調(diào)。而輔助車間控制系統(tǒng)的競爭往往在同一品牌PLC的各個工程商之間進行，門檻較低，競爭更加激烈，但是PLC的價格下調(diào)幅度卻并不如DCS明顯。主要原因是DCS的生產(chǎn)商直接參與競爭，在巨大的市場壓力下，不斷下調(diào)設(shè)備制造費用和工程實施費用。而PLC的生產(chǎn)商不直接參與競爭，各個工程商只能下調(diào)自身有限的工程費用，空間有限。從現(xiàn)在情況看來，DCS與高檔PLC的價格差距已不明顯，輔助車間仍然較多地采用PLC，是市場的慣性使然。

隨著國內(nèi)電廠裝機容量的不斷擴大及電力系統(tǒng)改革的推進，對輔助車間控制的要求也不斷提高，在這個大環(huán)境，DCS系統(tǒng)進入輔助車間控制已成為趨勢。NETWORK6000+DCS因其綜合的技術(shù)經(jīng)濟優(yōu)勢，已經(jīng)并將繼續(xù)在輔助車間控制方面發(fā)揮越來越大的作用。在輔助車間應用廣泛的PLC也并不會就此退出熱工自動化的歷史舞臺，前所未有的競爭壓力，將會促使PLC廠商在技術(shù)上向DCS標準靠攏，在價格上作出更大的努力。市場競爭的結(jié)果，將使用戶獲獲得更大的利

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益。

4、結(jié)論

DCS和PLC作為計算機技術(shù)和控制技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，為火電廠熱工自動化水平的提高都作出了各自的貢獻。由于兩者在應用上有較大的相通性，在不同的時期，其各自的技術(shù)或價格優(yōu)勢，都會直接影響到其市場地位。而市場的反應也會或快或慢地反映到各自的技術(shù)發(fā)展和價格調(diào)整上。從總的趨勢來看，DCS和PLC在技術(shù)上的融合和促進將會是競爭的主流，而在性價比方面，你來我往地不斷攀升，也將是發(fā)展的主旋律。

第三篇：摘錄于感想(DCS與PLC的區(qū)別)

摘錄于感想（DCS與PLC的區(qū)別）

2008/11/10 21:44:14 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 陸斌

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)理宋葭暉

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。

PLC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)品應用開發(fā)的技術(shù)經(jīng)理陳志平

分析DCS與PLC的區(qū)別，最關(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 王廣野

DCS系統(tǒng)采用一個統(tǒng)一的開發(fā)環(huán)境，工程師站（過程管理層）用于現(xiàn)場控制站的組態(tài)，控制算法的開發(fā)以及流程圖畫面的開發(fā)。采用一個統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫！而PLC用于過程控制需要不同的開發(fā)環(huán)境，首先要對PLC(相當于DCS的現(xiàn)場控制站層)進行邏輯開發(fā)，建立相應的數(shù)據(jù)庫，然后再通過相應的上位機軟件，例如GE Fanuc 的Proficy HMI/SCADA-iFIX 或CIMPLICITY Plant Edition軟件，建立與PLC相對應的數(shù)據(jù)庫，然后進行流程圖畫面的開發(fā)。

DCS開發(fā)控制算法采用儀表技術(shù)人員熟悉的風格，儀表人員很容易將P&I圖轉(zhuǎn)化成DCS提供的控制算法，而PLC采用梯形圖邏輯來實現(xiàn)過程控制，對于儀表人員來說相對困難。尤其是復雜回路的算法，不如DCS實現(xiàn)起來方便。

DCS系統(tǒng)通常提供完整的系統(tǒng)給用戶，包括機柜，電源，工程師站，操作員站，用戶只需在現(xiàn)場簡單的安裝。而PLC則需要系統(tǒng)集成。

DCS實現(xiàn)順序連鎖功能相對于PLC來講是弱勢，且邏輯執(zhí)行速度不如PLC, 也不如PLC編程方便。

DCS的現(xiàn)場控制站層?通常采用集中式控制，盡管支持遠程分布式I/O, 但由于成本原因，很少采用。而PLC基于現(xiàn)場總線的遠程分布式I/O更靈活易用，能有效的節(jié)省接線成本。

—— GE Fanuc全球自動化解決方案中國區(qū)總經(jīng)理賁志剛

DCS與PLC在硬件平臺基本一致，差異在軟件與數(shù)據(jù)平臺上。PLC比較開放，不同廠商的產(chǎn)品互聯(lián)性好。西門子的PCS7與PLC的開發(fā)是獨立進行的，雖然采用了PLC的硬件平臺，但在系統(tǒng)構(gòu)架、編程組態(tài)方式等都不一樣.——西門子公司PCS7市場推廣經(jīng)理 謝王爭 個人觀點：

DCS(Distribute control system)與PLC(Program logic controller)英文翻譯過來一個是系統(tǒng)級，一個是控制器級，有時就感覺不好比較的，如上所說某一PLC可作為DCS控制層的一個站使用，由于現(xiàn)在很多使用PLC的場合，一般會加上SCADA系統(tǒng)，如此肯定又要引入各種通訊協(xié)議，數(shù)據(jù)庫等等，如此加起來，儼然一看：另一DCS系統(tǒng)，所以才出現(xiàn)了總是對DCS與PLC進行比較之類的話題。就個人從業(yè)體會而言，感覺有以下幾類不同：

1:DCS中控制器，網(wǎng)絡(luò)中的服務(wù)器，操作員站，工程師站使用的是同一數(shù)據(jù)庫，而 PLC+SCADA系統(tǒng)各有各得數(shù)據(jù)庫，然后兩者之間再建立連接，訪問過程數(shù)據(jù)。2:在DCS整個網(wǎng)絡(luò)中，通訊器件方面強調(diào)冗余，且對控制器，通訊卡件，現(xiàn)場I/O卡件在線檢測。PLC+SCADA可以做到，但大部分場合沒有使用。3:DCS系統(tǒng)中，其控制器件，通訊協(xié)議等一般為該供應商所專用，而PLC+SCADA系統(tǒng)可能采用的很多公司的產(chǎn)品，協(xié)議等

第四篇：DCS或PLC系統(tǒng)集成(煤化工生產(chǎn)線)

醋酸乙烯生產(chǎn)線DCS或PLC系統(tǒng)集成方案

方案介紹

概述

高溫煉焦的主要產(chǎn)品是焦碳，主要用于高爐冶煉、鑄造、有色金屬加工、制造水煤氣和制造電石等。

化學品回收的產(chǎn)品有：焦油、氨、萘、粗苯、硫化氫、氰化氫和凈焦爐煤氣等。其中的煤焦油和粗苯經(jīng)過精制和深度加工后可以制取苯、甲苯、二甲苯、二硫化碳、三甲苯、古馬隆、酚、萘、蒽、呲啶鹽等，這些產(chǎn)品廣泛應用于化學工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)、耐火材料和國防工業(yè)等。凈焦爐煤氣主要用于民用和工業(yè)原料。

采用先進控制技術(shù)提升煤化工行業(yè)的自動化水平，這對于提高煤炭加工的效率，緩解煤炭加工與環(huán)境保護之間的矛盾，促進煤炭加工業(yè)健康持續(xù)的發(fā)展有著現(xiàn)實和深遠的意義。典型的焦化廠一般有備煤車間、煉焦車間、回收車間、焦油加工車間、苯加工車間、脫硫車間和廢水處理車間等。

工藝描述

原煤一般含有較高的灰粉和硫分，洗選加工的目的是降低煤的灰分，使混雜在煤中的矸石、煤矸共生的夾矸煤與煤炭按照其相對密度、外形及物理性狀方面的差異加以分離，同時，降低原煤中的無機硫含量，以滿足不同用戶對煤炭質(zhì)量的指標要求。

由于洗煤廠動力設(shè)備繁多，控制過程復雜，用分散型控制系統(tǒng)DCS改造傳統(tǒng)洗煤工藝，這對于提高洗煤過程的自動化，減輕工人的勞動強度，提高產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量以及安全生產(chǎn)都具有重要意義。

聯(lián)鎖/解鎖方案：在運行解鎖狀態(tài)下，允許對每臺設(shè)備進行單獨啟動或停止；當設(shè)置為聯(lián)鎖狀態(tài)時，按下啟動按紐，設(shè)備順序啟動，后一設(shè)備的啟動以前一設(shè)備的啟動為條件（設(shè)備間的延時啟動時間可設(shè)置），如果前一設(shè)備未啟動成功，后一設(shè)備不能啟動，按停止鍵，則設(shè)備順序停止，在運行過程中，如果其中一臺設(shè)備故障停止，例如設(shè)備2停止，則系統(tǒng)會把設(shè)備3和設(shè)備4停止，但設(shè)備1保持運行。

焦爐與冷鼓 工藝描述 以100萬噸/年-144孔-雙爐-4集氣管-1個大回流煉焦裝置為例，其工藝流程簡介如下：

控制方案

多年來，湖南良源自動化(DCSPLC集成供應商)的工程師們一直致力于該系統(tǒng)的開發(fā)，不斷的優(yōu)化改進，如下是典型的解決方案，實際會根據(jù)不同的項目做不同的優(yōu)化控制方案：

典型的煉焦過程可分為焦爐和冷鼓兩個工段。這兩個工段既有分工又相互聯(lián)系，兩者在地理位置上也距離較遠，為了避免儀表的長距離走線，設(shè)置一個冷鼓遠程站及給水遠程站，以使儀表線能現(xiàn)場就近進入DCS控制柜，更重要的是，在集氣管壓力調(diào)節(jié)中，兩個站之間有著重要的聯(lián)鎖及其排隊關(guān)系，這樣的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形式便于可以實現(xiàn)復雜的控制算法。

控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

集氣管“4+1”優(yōu)化控制方案

圖中P1至P4是集氣壓力值，是本系統(tǒng)控制之重點，P是集氣管壓力之平均值，它反映了集氣管的一般工作狀態(tài)，在“4+1”控制中（“4”代表四個集氣管，“1”代表選擇大回流調(diào)節(jié)閥RB還是液力偶合器EF控制，兩者必選其一），時間分配器根據(jù)集氣管壓力的變化：偏差和偏差變化率，根據(jù)液偶調(diào)速慢的特點，適當?shù)胤峙浯蠡亓髋c液偶的調(diào)節(jié)量。由于液偶調(diào)速電機處于工藝主管路，因此，調(diào)節(jié)它非常敏感，而且工藝上不允許長時間頻繁地調(diào)節(jié)液力偶合器，因此，在時間分配上，它所占的調(diào)節(jié)量較小，并且通過限幅輸出，把主要時間分配在四個集氣管和大回流的聯(lián)合控制上，以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定。

集氣管壓力變化的特點是：瞬態(tài)變化大，調(diào)節(jié)時互相產(chǎn)生耦合，本控制算法設(shè)計有一個解耦算法，可減少或消除耦合，以保證各個單回路系統(tǒng)能獨立地工作，該控制算法采用經(jīng)典控制理論與離散控制理論相結(jié)合的方法，經(jīng)典控制方法在動態(tài)響應及消除靜差方面具有優(yōu)越性，離散控制則使經(jīng)典控制法適時地“有效”或“禁止”。

聯(lián)鎖方案

報警、聯(lián)鎖和停車系統(tǒng)是為提高工藝生產(chǎn)裝置的安全性而設(shè)置的特殊程序，本控制系統(tǒng)將聯(lián)鎖控制分為三個部分：

冷鼓工段聯(lián)鎖控制、鼓風機聯(lián)鎖控制、鼓風機油泵聯(lián)鎖控制 控制效果分析

影響集氣管壓力的因素是多樣的，諸如裝煤、平煤、推焦和交換機換向等，當這些因素暫時不存在時，焦爐工藝系統(tǒng)較為穩(wěn)定。當工藝系統(tǒng)處于裝煤、平煤、推煤或換向機換向等情況中的一種或幾種時，系統(tǒng)會出現(xiàn)波動期，控制曲線呈現(xiàn)脈沖狀，這是因為控制系統(tǒng)在迅速響應，將其壓力往給定值方向上調(diào)整，經(jīng)過數(shù)次調(diào)節(jié)，系統(tǒng)再次進入穩(wěn)定期，周而復始。

從控制效果圖中可以看到，帶變頻的控制效果要優(yōu)于帶大回流調(diào)節(jié)閥的情況，原因是顯而易見的，在變頻器控制下的電機調(diào)節(jié)動態(tài)性能要好于調(diào)節(jié)閥，然而，最新設(shè)計的百萬噸級的冷鼓系統(tǒng)都采用了通過液力偶合器進行調(diào)速的鼓風機，其調(diào)速性能則慢得多，而且工藝上并不允許對此進行頻繁調(diào)節(jié)，因此，采用大回流調(diào)節(jié)閥參與集氣管壓力調(diào)節(jié)則是目前的一種合理選擇。在目前這兩種控制結(jié)構(gòu)下，其穩(wěn)定期的控制偏差范圍是±20Pa；波動期的偏差控制范圍是±50Pa。脫硫、硫回收、硫氨及洗苯脫苯 工藝概述：

回收主要包括硫銨、脫硫及硫回收、洗苯脫苯工段。

硫銨的工藝流程是將剩余氨水通過預熱、分離，反應生成液體硫銨，硫銨液經(jīng)結(jié)晶、干燥后包裝。

脫硫及硫回收的工藝流程是脫硫液和溶液在脫硫塔中進行反應將硫分離出來，然后溶液進入再生塔再生。

洗苯脫苯的工藝流程是貧富油經(jīng)洗苯塔清洗后進入脫苯塔，利用溫度的不同產(chǎn)生輕苯油水和重苯油水，經(jīng)油水分離器進行分離。

脫硫及硫回收工段主要有三個控制回路：進脫硫塔B溶液流量調(diào)節(jié)、進再生塔溶液流量調(diào)節(jié)和進再生塔B空氣流量調(diào)節(jié)，采用常規(guī)的PID控制。

洗苯脫苯工段主要有兩個控制回路和一個聯(lián)鎖控制：出管式爐富油溫度調(diào)節(jié)和脫苯塔出口油汽溫度調(diào)節(jié)。

聯(lián)鎖控制是當入管式加熱爐的煤氣壓力小于2.0kPa的時候，切斷入管式爐的煤氣，等到其煤氣壓力高于2.0kPa的時候，再打開入管式爐的煤氣。

這里采用內(nèi)環(huán)為出管式爐過熱蒸氣流量的串級調(diào)節(jié)，以減少蒸汽壓力波動的干擾。

脫苯塔出口油氣溫度調(diào)節(jié)采用內(nèi)環(huán)為出管式爐過熱蒸氣流量的串級調(diào)節(jié)，以減少蒸汽壓力波動的干擾。

另外實際生產(chǎn)過程中，蒸汽壓力會有可能大于脫苯塔可承受的最大壓力，為保護塔體，在串級調(diào)節(jié)中增加一個切換，當塔內(nèi)壓力大于某一值的時候，改為以塔壓作為調(diào)節(jié)對象。

脫苯塔出口油氣溫度串級調(diào)節(jié)框圖

蒸氨 工藝概述

蒸氨工段主要完成對來自于煉焦配合煤中的剩余氨水進行蒸餾的過程。

控制方案

XC：為選擇控制，用于控制蒸氨塔溫度壓力，其選擇變量是蒸氨塔塔頂溫度T和蒸汽壓力P，在合適的壓力范圍內(nèi)，以溫度調(diào)節(jié)為主，否則就切換到壓力調(diào)節(jié)上，以確保塔的安全。

PC1和PC2：為分程調(diào)節(jié)，其判定變量為蒸氨塔頂部逸出的混合氣體的壓力，在壓力區(qū)間P1（低）的情況下，混合氣體被送往氨分解爐，在壓力區(qū)間P2（高）的情況下，混合氣體則直接用于尾氣吸收。

FC1和FC2，空氣流量與煤氣流量的比值控制，在氨分解爐中，為了使氨分解過程正常進行，要保持空氣流量和煤氣流量的合適比值，以保證燃燒過程的經(jīng)濟性和安全性。

粗苯精制 工藝概述

粗苯是由多種有機物組成的復雜混合物，主要成分是苯及其同系物甲苯、二甲苯及三甲苯等。粗苯精制過程就是通過化學的方法將粗苯中的不飽和化合物、硫化物等除去，然后用蒸餾方法將苯類產(chǎn)品分離出來的過程。

在連續(xù)式粗苯精制過程中，比較常見的工藝是五塔蒸餾方式

第五篇：DCS系統(tǒng)與PLC系統(tǒng)優(yōu)缺點分析報告

DCS系統(tǒng)與PLC系統(tǒng)優(yōu)缺點分析報告

工業(yè)界對于分布式控制系統(tǒng)(DCS)與可編程邏輯控制器(PLC)兩者孰優(yōu)孰劣的爭論已經(jīng)持續(xù)了至少40年。然而，隨著技術(shù)的發(fā)展，爭論并未停止。由于兩者功能特性越來越接近，價格差異也在縮小，曾經(jīng)一度很清晰的選擇，現(xiàn)在似乎變得越來越模糊。要想理解這兩者之間的爭論，就一定要明確這兩種平臺之間的根本性差異。

要想理解這兩者之間的爭論，就一定要明確這兩種平臺之間的根本性差異。例如，DCS體系結(jié)構(gòu)源自一種完整的系統(tǒng)方法，其焦點在于基于網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)分布式控制，協(xié)助作業(yè)人員監(jiān)視并操控工廠中的任何一個區(qū)域。通過高性能的確定性網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)一致、同步并且完整的過程數(shù)據(jù)正是DCS體系結(jié)構(gòu)的核心。

另一方面，PLC體系結(jié)構(gòu)聚焦于靈活快速的本地控制，PLC技術(shù)最近的發(fā)展為其增加了過程控制能力。當PLC和HMI軟件集成在一起時，其最終形態(tài)看起來與DCS十分類似，但是這仍舊是一種自建(DIY)的實現(xiàn)方法，意味著工程師必須親力親為實現(xiàn)系統(tǒng)的每一個環(huán)節(jié)。對于控制來說這種方法更加靈活，但是DIY通常意味著在組網(wǎng)和性能上更大的技術(shù)風險，其導致的成本增加會在后期慢慢體現(xiàn)。

以前，相對于PLC系統(tǒng)來說，DCS通常更加昂貴，而且與今天面臨的狀況不同，當年很多工廠對生產(chǎn)速度、產(chǎn)量、廢物排放、安全性和遵循法規(guī)上的需求并不高。正是因為這樣，基于PLC的系統(tǒng)才獲得了發(fā)展，因為它們能夠提供更低的固定資產(chǎn)投資，同時提供的功能也足夠用。但是隨著時代的變遷，在全球市場范圍DCS系統(tǒng)的價格不斷降低，制造企業(yè)對其需求也隨之上升。因此，在投建新自動化項目時，很多控制系統(tǒng)工程師、維護經(jīng)理和工廠經(jīng)理開始重新審視DCS和PLC控制系統(tǒng)兩者的優(yōu)劣。

在評價DCS和基于PLC架構(gòu)的自建分布式控制系統(tǒng)時，有幾個要點需要注意。

網(wǎng)絡(luò)性能

優(yōu)良的網(wǎng)絡(luò)性能始于合理的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計，而合理的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計依賴于對每一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的通訊行為和用來承載網(wǎng)絡(luò)信息的協(xié)議的詳盡了解。主要的過程自動化供應商已經(jīng)注意到這種需求，他們提供最優(yōu)的方案，使用戶可以為控制系統(tǒng)選擇最優(yōu)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計。而DIY方案的應用工程師可能需要首先完成特定網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)的搭建。網(wǎng)絡(luò)設(shè)計和安裝完成之后，下一步就是測試網(wǎng)絡(luò)性能到底如何。對于不同的數(shù)據(jù)采集量、警報、歷史信息、對等網(wǎng)絡(luò)信息和隨時可能發(fā)生的備份作業(yè)，同樣的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)的性能可能具有很大的差異，這需要依靠全面的最優(yōu)拓撲結(jié)構(gòu)測試才能夠得出結(jié)論。假設(shè)用戶已經(jīng)完成了網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計和安裝，工廠達到了最大生產(chǎn)能力，一切都按照預期運行，那么此時需要面臨的挑戰(zhàn)就是如何維持這種平穩(wěn)的網(wǎng)絡(luò)作業(yè)狀態(tài)。一種解決方案是在項目之初就安裝容錯以太網(wǎng)(FTE)，這是一種使用并不昂貴的成品組件實現(xiàn)冗余工業(yè)以太網(wǎng)的組網(wǎng)技術(shù)，這種技術(shù)能夠提供高可用性。FTE還能夠提供足夠的網(wǎng)絡(luò)診斷，實現(xiàn)對過程控制網(wǎng)絡(luò)的持續(xù)關(guān)注，可以作為DCS的一部分。而且，工廠必須在補丁和更新被載入生產(chǎn)系統(tǒng)之前對其進行功能和性能的測評。有經(jīng)驗的網(wǎng)絡(luò)工程師深知網(wǎng)絡(luò)上的每一臺設(shè)備都必須正常工作，才能構(gòu)成一個健康的網(wǎng)絡(luò)整體，正所謂一條臭魚腥了一鍋湯。

控制性能

良好的過程控制是建立在可靠和可重復的控制策略上的。過程控制器作為經(jīng)典DCS體系結(jié)構(gòu)的一部分，在作業(yè)方法上比PLC具有更多選擇。PLC的運行速度相對來說更快，而過程控制器的強項在于可重復性，這意味著控制策略的運行周期是固定的運行的過快或者過慢都是不能接受的。在每一個運轉(zhuǎn)周期內(nèi)實現(xiàn)可重復的控制，有助于工廠實現(xiàn)可重復的質(zhì)量、生產(chǎn)率和作業(yè)結(jié)果。運行周期并非唯一差別，其他系統(tǒng)服務(wù)也將優(yōu)先解決控制器的配置，例如，如果控制器產(chǎn)生的報警會對控制任務(wù)產(chǎn)生影響，那么這些報警就會被屏蔽，當過程擾動漸趨平穩(wěn)時，再恢復這些警報。為了有效實現(xiàn)這種警報管理機制，必須能夠與控制產(chǎn)生警報的時間緊密配合，那些用來收集、存儲和報告這些警報的報警子系統(tǒng)和事件子系統(tǒng)也是如此。老話重提，系統(tǒng)的作業(yè)方法是DCS的核心。

HMI圖形

HMI軟件包供應商通常都會吹噓操作員設(shè)計圖形界面是如何的容易。但是不管圖形界面設(shè)計的多么令人印象深刻，它都不能為工廠帶來直接的經(jīng)濟效益。設(shè)想一下過程控制環(huán)境無需建立圖形界面，因為它們已經(jīng)內(nèi)置了圖形界面，這是多么愜意的一件事。但是隨著時代的變遷，在全球市場范圍內(nèi)DCS系統(tǒng)的價格不斷降低，制造企業(yè)對其需求也隨之上升。如果系統(tǒng)控制功能和作業(yè)環(huán)境整合在一起，那么支撐過程工廠運轉(zhuǎn)的90%的功能都可以標準化。一些DCS平臺能夠提供上百種標準面板、分組顯示和狀態(tài)顯示，這不僅對于安全有效的工廠作業(yè)非常重要，關(guān)鍵這些功能是現(xiàn)成的。

控制算法

面向?qū)ο蟮墓δ苣K主要用于指定用戶功能的屬性。通過創(chuàng)建具有完整參數(shù)功能的功能模塊，用戶可以開發(fā)并對控制策略實現(xiàn)精準調(diào)整，無需重新設(shè)計控制功能，所有必需的功能都經(jīng)過備案可選。應用工程師僅需將模塊集成到所需的控制配置中即可，十分容易。無需編程的自動備案控制器配置使DCS體系結(jié)構(gòu)對于工程師的使用和故障排查來說十分高效。讓我們以一個常用的過程控制功能PID模塊為例。使用DCS全球數(shù)據(jù)模型，可以通過配置界面獲得PID功能模塊的全部信息，此界面的各種算法已經(jīng)通過驗證，可以按需選擇。HMI中的報警、趨勢分析和歷史數(shù)據(jù)功能所需的參數(shù)可以在一個站點輕松完成獲取和配置，無需再對HMI配置進行更改。

應用軟件

在一套自動化系統(tǒng)20~30年的服役期內(nèi)，考慮用戶需要對系統(tǒng)進行擴展、更改或者為系統(tǒng)增加新技術(shù)的頻次是很重要的?！叭绻到y(tǒng)控制功能和作業(yè)環(huán)境整合在一起，那么支撐過程工廠運轉(zhuǎn)的90%的功能都可以標準化?！睂τ贒IY系統(tǒng)來說，要想找到工廠運行所需的所有應用程序，只需要翻翻PLC和HMI供應商的選型手冊然后下訂單即可，隨后就可以獲得授權(quán)、DVD安裝盤、下載內(nèi)容和其他一系列有用的資料。但是，如果只需要選擇一種型號代碼就可以立即收到所需的整套系統(tǒng)豈不是更加便利么？一個授權(quán)文件可以用于所有支撐過程工廠運行的控件、數(shù)據(jù)備份、趨勢分析對象、業(yè)務(wù)集成軟件和工廠運行中所需要的圖形。DCS體系結(jié)構(gòu)能夠確保所有的控制應用程序都被正確加載，版本正確且經(jīng)過兼容性測試。

數(shù)據(jù)管理

當DIY的DCS系統(tǒng)被拼湊起來后，各種不同的數(shù)據(jù)模型將會產(chǎn)生多種代表同樣信息的數(shù)據(jù)。當這些個體被組裝成一個系統(tǒng)之后，這些不同種類的數(shù)據(jù)模型必須同步并且受到維護，對于應用工程師和系統(tǒng)管理員來說，完成這項工作是一個不小的負擔。而對于DCS體系結(jié)構(gòu)來說，通用的數(shù)據(jù)模型能覆蓋整套系統(tǒng)。因此，一個數(shù)據(jù)源可以為系統(tǒng)任何位置的任何一個應用程序或者服務(wù)提供數(shù)據(jù)。這個問題的關(guān)鍵并不在于數(shù)據(jù)庫的數(shù)量，而在于單一的數(shù)據(jù)模型，不管數(shù)據(jù)組件在何處，它都可以被體系下的任何一個組件所使用，而且數(shù)據(jù)組件無需復制。綜合的數(shù)據(jù)模型并不一定意味著僅使用一個數(shù)據(jù)庫，但是它肯定意味著對于任何數(shù)據(jù)組件來說都具有同一個去處。

批量自動化

DCS體系結(jié)構(gòu)的綜合特性長久以來一直是批量自動化工程的上佳之選。相比于其他類型的自動化，批量要求在相位、單位、配方、公式和其他要素上做到精細的配合。即使經(jīng)典DCS體系結(jié)構(gòu)在提供完整的解決方案時也面臨著不小挑戰(zhàn)，因為批量環(huán)境中的組件實在過于多樣化。正是基于此種原因，很多批量自動化工程都選擇將多種解決方案混合成一種解決方案。不管怎樣，批量數(shù)據(jù)模型已經(jīng)不像從前那樣令人心生畏懼了，批量自動化解決方案的各種不同的信息現(xiàn)在使用單一的DCS數(shù)據(jù)模型就可以采集完成。例如，批量管理和執(zhí)行所需的所有組件都運行于過程控制器上，或者在要求耐用性的場合這些組件都運行于冗余控制器上。這意味著沒必要非得使用一臺PC作為批量服務(wù)器。因為所有的批量組件都運行于控制器上，批量執(zhí)行更加快速，循環(huán)時間得以縮短，產(chǎn)量提升。而且，對于各種報警、安保和顯示功能，操作人員只需要學習一種作業(yè)環(huán)境即可，誤操作的可能性也更低。從工程和維護的觀點來看，這種方法的優(yōu)勢在于僅需學習并支持一種工具即可控制工程網(wǎng)版權(quán)所有，事半功倍。

開放式連通性

今天的過程工廠很少選擇單一品牌的控制器。這就是為什么經(jīng)典DCS體系結(jié)構(gòu)也能夠?qū)⒌谌皆O(shè)備以同樣的數(shù)據(jù)模型引入的原因。這意味著操作人員能夠以一種統(tǒng)一的風格瀏覽來自于不同廠家的控制器的信息?？刂平鉀Q方案是否能夠?qū)⑵髽I(yè)解決方案無縫融入控制層也是一個重要的考慮方面。因為信息富集型應用通常都是如需則急需，所以對制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)、資產(chǎn)管理系統(tǒng)、報表軟件、統(tǒng)計過程控制(SPC)、停機跟蹤或者其他企業(yè)層解決方案進行提前考慮是很重要的。

仿真技術(shù)

控制策略在應用到實際的過程之前必須經(jīng)過徹底的“排查”。由于過程控制關(guān)注可重復性，所以能夠?qū)⒖刂撇呗灾苯舆\行于仿真環(huán)境而無需更改，這一點是十分必要的。過程控制中的計時是很必要的，仿真器必須能夠可靠地重現(xiàn)過程執(zhí)行的計時?！坝捎谶^程控制關(guān)注可重復性，所以能夠?qū)⒖刂撇呗灾苯舆\行于仿真環(huán)境而無需更改，這一點是十分必要的?！?/p>

基于此種原因，DCS供應商都提供先進的仿真器技術(shù)，在工廠整個生命周期內(nèi)幫助改善性能。有多種仿真選擇，從離線的穩(wěn)態(tài)設(shè)計仿真、控制核查和操作員培訓到在線控制和優(yōu)化、性能監(jiān)控和作業(yè)計劃仿真。

過程歷史數(shù)據(jù)

徹底的過程改進依賴于優(yōu)良的過程數(shù)據(jù)，這意味著歷史數(shù)據(jù)的收集必須與工廠自動化系統(tǒng)的功能協(xié)調(diào)一致，不會妨礙更加緊急的控制要求。但是，如果出于某種原因必須中斷歷史數(shù)據(jù)收集，那么之后必須能夠恢復歷史數(shù)據(jù)，因為不完整的歷史數(shù)據(jù)是不能接受的。工廠需要一種可靠的解決方案以獲取歷史數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)用于趨勢和質(zhì)量分析?；诖朔N目的，大多數(shù)現(xiàn)有的DCS平臺現(xiàn)在都具有耐用的內(nèi)置過程歷史數(shù)據(jù)功能，工程師和工廠管理人員可以藉此在單一站點完成對整體作業(yè)性能的分析。冗余數(shù)據(jù)收集機制還能保證在主歷史數(shù)據(jù)收集器失效時迅速切換至輔助歷史數(shù)據(jù)收集器。做出決定。

當然，每一家工廠對自動化和控制都有其獨一無二的要求，實際上不管是DCS還是PLC都能滿足每一家工廠的需求，落實到具體的應用和作業(yè)需求時，必須仔細考慮，然后再決定哪一種技術(shù)更適合自己的過程控制。當前對于DCS的需求正在上升，即使對于規(guī)模較小的應用也是如此。對上文討論的內(nèi)容略加思索，操作人員和工程師就能對DCS和PLC的能力有一個初步的認識，并在兩者之間做選擇的時候能夠更加深入地考量。