DCS與PLC的區(qū)別

1、可編程序控制器DCS控制系統(tǒng)與PLC控制區(qū)別:DCS是一種“分散式控制系統(tǒng)”，而 PLC(可編程控制器)只是一種控制“裝置”，兩者是“系統(tǒng)”與“裝置”的區(qū)別。系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)任何裝置的功能與協(xié)調(diào),PLC裝置只實(shí)現(xiàn)本單元所具備的功能。DCS網(wǎng)絡(luò)是整個(gè)系統(tǒng)的中樞神經(jīng),DCS系統(tǒng)通常采用的國際標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議 TCP/IP。它是安全可靠雙冗余的高速通訊網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)的拓展性與開放性更好.而 PLC因?yàn)榛旧隙紴閱蝹€(gè)小系統(tǒng)工作，在與別的PLC或上位機(jī)進(jìn)行通訊時(shí)，所采用的網(wǎng)絡(luò)形式基本都是單網(wǎng)結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議也經(jīng)常與國際標(biāo)準(zhǔn)不符。在網(wǎng)絡(luò)安全_匕 PLC沒有很好的保護(hù)措施。要籠統(tǒng)的來說就是PLC可以接入DCS進(jìn)行控制DCS：

2、分散控制系統(tǒng)（distributedcontrol systems）。PLC：可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller）。DCS更側(cè)重于過程控制領(lǐng)域（如化工、冶煉、制藥等）主要是一些現(xiàn)場參數(shù)的監(jiān)視和調(diào)節(jié)控制，而PLC則側(cè)重于邏輯控制（機(jī)械加工類）。當(dāng)然現(xiàn)在的PLC也能很好的處理過程控制問題，但是沒有DCS專業(yè)。模擬量大于100個(gè)點(diǎn)以上的，一般采用DCS；模擬量在100個(gè)點(diǎn)以內(nèi)的，一般采用PLC。DCS是一種“分散式控制系統(tǒng)”，而 PLC只是一種控制“裝置”，兩者是“系統(tǒng)”與“裝置”的區(qū)別。系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)任何裝置的功能與協(xié)調(diào)，PLC裝置只實(shí)現(xiàn)本單元所具備的功能。

3、DCS 網(wǎng)絡(luò)是整個(gè)系統(tǒng)的中樞神經(jīng)，DCS系統(tǒng)通常采用的國際標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議 TCP/IP。它是安全可靠雙冗余的高速通訊網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)的拓展性與開放性更好。而 PLC因?yàn)榛旧隙紴閱蝹€(gè)小系統(tǒng)工作，在與別的PLC或上位機(jī)進(jìn)行通訊時(shí)，所采用的網(wǎng)絡(luò)形式基本都是單網(wǎng)結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議也經(jīng)常與國際標(biāo)準(zhǔn)不符。DCS系統(tǒng)所有 I/O模塊都帶有 CPU，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)采集及輸出信號(hào)品質(zhì)判斷與標(biāo)量變換，故障帶電拔，隨機(jī)更換。而PLC模塊只是簡單電氣轉(zhuǎn)換元，沒有智能芯片，故障后相應(yīng)單元全部癱瘓。可編程序控制器(Programmable Logic Controller，簡稱PLC)是一種數(shù)字式運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)

4、。它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)時(shí)和算術(shù)運(yùn)算操作的指令，并通過數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。由于其具有可靠性高、編程簡單、使用方便、通用性好以及適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場惡略環(huán)境等特點(diǎn)，所以應(yīng)用極為廣泛。 可編程序控制器（簡稱PLC）是一種以微處理器為核心的工業(yè)通用自動(dòng)控制裝置，其實(shí)質(zhì)是工業(yè)控制專用計(jì)算機(jī)。因此，它的組成與一般的微型計(jì)算機(jī)基本相同，也是由中央處理單元（CPU）、存儲(chǔ)器（EEPROM、RAM）、輸入/輸出（I/O）接口、電源等組成。 PLC問世以來，盡管時(shí)間不長，但發(fā)展迅速。為了使其生產(chǎn)和發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)化，美國電氣制造商協(xié)會(huì)NEM

5、A（National Electrical Manufactory Association）經(jīng)過四年的調(diào)查工作，于1984年首先將其正式命名為PC（Programmable Controller），并給PC作了如下定義： “PC是一個(gè)數(shù)字式的電子裝置，它使用了可編程序的記憶體儲(chǔ)存指令。用來執(zhí)行諸如邏輯，順序，計(jì)時(shí)，計(jì)數(shù)與演算等功能，并通過數(shù)字或類似的輸入/輸出模塊，以控制各種機(jī)械或工作程序。一部數(shù)字電子計(jì)算機(jī)若是從事執(zhí)行PC之功能著，亦被視為PC，但不包括鼓式或類似的機(jī)械式順序控制器。” 以后國際電工委員會(huì)(IEC)又先后頒布了PLC標(biāo)準(zhǔn)的草案第一稿，第二稿,并在1987年2月通過了對(duì)它的定義

6、： “可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。它采用一類可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算,順序控制，定時(shí)，計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。可編程控制器及其有關(guān)外部設(shè)備，都按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。” 總之，可編程控制器是一臺(tái)計(jì)算機(jī)，它是專為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)制造的計(jì)算機(jī)。它具有豐富的輸入/輸出接口，并且具有較強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力。但可編程控制器產(chǎn)品并不針對(duì)某一具體工業(yè)應(yīng)用，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，其硬件需根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選用配置，其軟件需根據(jù)控制要求進(jìn)行設(shè)計(jì)編制。（1）輸入部

7、件 輸入部件是PLC與工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場被控對(duì)象之間的連接部件，是現(xiàn)場信號(hào)進(jìn)入PLC的橋梁。該部件接收來自主令元件、檢測元件的信號(hào)。 其輸入方式有兩種：一種是數(shù)字量輸入，另一種是模擬量輸入。（2）輸出部件 輸出部件也是PLC與現(xiàn)場設(shè)備之間的連接部件，其功能是控制現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行工作（如電機(jī)的啟、停、正/反轉(zhuǎn)，設(shè)備的轉(zhuǎn)動(dòng)、移動(dòng)、升降等）。 輸出的方式也有數(shù)字量輸出和模擬量輸出兩種。（3）中央處理器（CPU） 與一般的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)一樣，CPU是整個(gè)PLC系統(tǒng)的核心部件，它按照PLC中系統(tǒng)程序賦予的功能，指揮PLC有條不紊地進(jìn)行工作。其主要任務(wù)有：控制從編程器輸入的用戶程序及數(shù)據(jù)的接收與儲(chǔ)存；用掃描的方式通

8、過I/O部件接收現(xiàn)場的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并存入輸入狀態(tài)表或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中；診斷電源、PLC內(nèi)部電路的工作故障和編程中的語法錯(cuò)誤等；PLC進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)后，從存儲(chǔ)器租調(diào)讀取用戶指令，經(jīng)過命令解釋后按指令規(guī)定的任務(wù)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送、邏輯或算術(shù)運(yùn)算等;根據(jù)運(yùn)算結(jié)果，更新有關(guān)標(biāo)志位的狀態(tài)和輸出寄存表的內(nèi)容，再經(jīng)由輸出部件實(shí)現(xiàn)輸出控制、制表打印和數(shù)據(jù)通信等功能。 目前，PLC所采用的微處理器有以下三種：通用微處理器、單片微處理器、片位式微處理器。 （4）存儲(chǔ)器 PLC中的存儲(chǔ)器是用來存儲(chǔ)系統(tǒng)程序、用戶程序及數(shù)據(jù)的。目前，系統(tǒng)程序儲(chǔ)存器通常由EPROM構(gòu)成，用戶程序儲(chǔ)存器則由EPROM或EEPROM構(gòu)成而用戶數(shù)據(jù)儲(chǔ)存器

9、則由RAM構(gòu)成。 （5）通信接口 為了實(shí)現(xiàn)通信功能，PLC中配有通信接口。通過這些通信接口，PLC可以與監(jiān)視器、打印機(jī)以及其他PLC或計(jì)算機(jī)相連。（6）智能I/O接口 為了滿足更加復(fù)雜的控制功能需求，PLC配有多種智能I/O接口。如位置閉環(huán)控制模板、高速計(jì)數(shù)模板等。通常這類智能模板都擁有自身的處理器系統(tǒng)。 （7）I/O擴(kuò)展接口 當(dāng)用戶所需的輸入/輸出（I/O）點(diǎn)數(shù)超過PLC基本單元的輸入/輸出點(diǎn)數(shù)時(shí)，就需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展。I/O擴(kuò)展接口就是用來連接中心基本單元與擴(kuò)展單元的。 （8）編程器 編程器的作用是用來供用戶進(jìn)行程序的輸入、編輯、調(diào)試和監(jiān)視的。編程器一般分為簡易型和智能型兩類。簡易型只能聯(lián)

10、機(jī)編程，且往往需要將梯形圖轉(zhuǎn)化為機(jī)器語言助記符后才能送入。而智能型編程器（又稱圖形編程器），不但可以連機(jī)編程，而且還可以脫機(jī)編程。操作方便且功能強(qiáng)大。 （9）其他部件 通常PLC還可配有盒式磁帶機(jī)、打印機(jī)、EPROM寫入器等其他外部設(shè)備。 PLC的工作原理：可編程序控制器是采用“順序掃描、不斷循環(huán)”的方式進(jìn)行工作的。即可編程序控制器運(yùn)行時(shí)，CPU根據(jù)用戶程序儲(chǔ)存器中的用戶程序，按指令步序號(hào)（或地址號(hào)）作周期性循環(huán)掃描。如果無跳轉(zhuǎn)指令，則從第一條指令開始逐條順序執(zhí)行用戶程序，直到程序結(jié)束，然后重新返回第一條指令，開始下一輪新的掃描。在每次掃描過程中，還要完成對(duì)輸入信號(hào)的采樣和對(duì)輸出狀態(tài)的刷新等工

11、作。 可編程序控制器的掃描工作過程可分為輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。 （1）輸入采樣階段 PLC在輸入采樣階段,首先以掃描方式按順序?qū)⑺袝捍嬖谳斎腈i存器中的輸入端子的通斷狀態(tài)或輸入數(shù)據(jù)讀入,并將其存入(寫入)各對(duì)應(yīng)的輸入狀態(tài)鎖存器中,即刷新輸入.隨即關(guān)閉輸入端口,進(jìn)入程序執(zhí)行階段。在程序執(zhí)行階段,即使輸入狀態(tài)有變化,輸入狀態(tài)存儲(chǔ)器的內(nèi)容也不會(huì)改變。變化了的輸入狀態(tài)只能在下一個(gè)掃描周期的輸入采樣階段被讀入。 （2）程序執(zhí)行階段 PLC在程序執(zhí)行階段,按用戶程序指令存放的先后順序掃描執(zhí)行每條指令,所需要的執(zhí)行條件可從輸入狀態(tài)寄存器和當(dāng)前輸出狀態(tài)寄存器中讀入,經(jīng)過相應(yīng)的運(yùn)算和處理后,其結(jié)

12、果再寫入輸出狀態(tài)存儲(chǔ)器中。所以,輸出狀態(tài)存儲(chǔ)中所有的內(nèi)容隨著程序的執(zhí)行而改變。 （3）輸出刷新階段 當(dāng)所有的指令執(zhí)行完畢后,輸出狀態(tài)寄存器的通斷狀態(tài)在輸出刷新階段送至輸出鎖存器中,并通過一定方式(繼電器、晶體管或晶閘管)輸出,驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的輸出設(shè)備工作,這就是PLC的實(shí)際輸出。經(jīng)過這三個(gè)階段,完成一個(gè)掃描周期。對(duì)于小型PLC,由于采用這種集中采樣,集中輸出的方式,使得在每一個(gè)掃描周期中,只對(duì)輸入狀態(tài)采樣一次,對(duì)輸出狀態(tài)刷新一次,在一定程度上降低了系統(tǒng)的響應(yīng)速度,即存在輸入/輸出滯后的現(xiàn)象。但從另一個(gè)角度看,卻大大提高了系統(tǒng)的抗干擾能力,是可靠性增強(qiáng)。另外PLC幾毫秒至幾十微妙的響應(yīng)延遲對(duì)一般工業(yè)系

13、統(tǒng)的控制是無關(guān)緊要的。 PLC的工作過程一般可分為四個(gè)掃描階段： 1）一般掃描階段，在此階段PLC復(fù)位WDT，檢查I/O總線和程序存儲(chǔ)器。 2）執(zhí)行外設(shè)命令掃描階段，在此階段PLC執(zhí)行編程器、圖形編程器等外設(shè)輸入的命令。 3）執(zhí)行用戶程序掃描階段。 4）數(shù)據(jù)輸入/輸出掃描階段。 PLC的編程語言：與計(jì)算機(jī)一樣，PLC的操作是按其程序要求進(jìn)行的，而程序是用程序語言表達(dá)的。PLC是工業(yè)自動(dòng)控制的專用裝置其主要使用者是廣大工程技術(shù)人員及操作維護(hù)人員，為了滿足他們的傳統(tǒng)習(xí)慣和掌握能力，采用了具有自身特色的編程語言或方式。 國際電工委員會(huì)（IEC）于1994年公布了PLC的編程語言標(biāo)準(zhǔn)（IEC1131-

14、3），該標(biāo)準(zhǔn)定義了5種PLC編程語言的表達(dá)方式：梯形圖LAD、語句表STL、功能塊圖FBD、結(jié)構(gòu)文本ST、順序功能圖SFC。 （1）梯形圖LAD 梯形圖是在傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)原理圖的基礎(chǔ)上演變而來的，在形式上類似于繼電器控制電路。它繼承了傳統(tǒng)的繼電器控制邏輯中使用的框架結(jié)構(gòu)、邏輯運(yùn)算方式和輸入輸出形式，使得程序直觀易懂。大多數(shù)廠家生產(chǎn)的PLC都采用梯形圖語言編程。（2）語句表STL 語句表是與計(jì)算機(jī)匯編語言相類似的助記符表達(dá)方式，它由操作碼和操作熟練部分組成。 （3）功能塊圖FBD 功能塊圖是一種與邏輯控制電路圖結(jié)構(gòu)相類似的圖形編程語言。它類似于“與”、“或”、“非”的邏輯電路結(jié)構(gòu)的編程方式

15、。一般來說，用這三種邏輯能夠表達(dá)所有的 控制邏輯。 （4）順序功能圖SFC 順序功能圖又叫做狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，它是描述控制系統(tǒng)的控制過程、功能和特性的一種圖形，同時(shí)也是設(shè)計(jì)PLC順序控制程序的一種有力工具。 PLC的控制功能： （1）開關(guān)量控制 開關(guān)量控制是PLC的基本控制領(lǐng)域，它可取代傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)。在單機(jī)控制、多機(jī)群控和自動(dòng)生產(chǎn)線控制方面都有很多成功的應(yīng)用實(shí)例。如機(jī)床電器控制、汽車、化工等自動(dòng)生產(chǎn)線的控制。（2）模擬量的控制 目前，很多PLC都具有模擬量處理功能，通過模擬量的I/O模塊可對(duì)溫度、壓力、速度、流量等連續(xù)變化的模擬量進(jìn)行控制，而且編程和使用都很方便。隨著PLC規(guī)模的擴(kuò)大，控制的

16、路已從幾個(gè)增加到幾十個(gè)甚至上百個(gè)，可以組成復(fù)雜的閉環(huán)控制系統(tǒng)。PLC的模擬量控制功能已廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)行業(yè)。 （3）運(yùn)動(dòng)控制 運(yùn)動(dòng)控制是指PLC對(duì)直線運(yùn)動(dòng)或圓周運(yùn)動(dòng)的控制，也稱為位置控制，現(xiàn)在一般都使用專用的運(yùn)動(dòng)控制模塊來完成。目前，PLC的運(yùn)動(dòng)控制功能廣泛應(yīng)用在金屬切削機(jī)床、機(jī)器人等各種機(jī)械設(shè)備上。 （4）數(shù)據(jù)處理 現(xiàn)代的PLC都具有不同程度的數(shù)據(jù)處理功能，能夠完成數(shù)學(xué)運(yùn)算（函數(shù)運(yùn)算、矩陣運(yùn)算、邏輯運(yùn)算）、數(shù)據(jù)的移位、比較、傳遞、數(shù)值的轉(zhuǎn)換和查表等操作并能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行采集、分析和處理。 （5）通信聯(lián)網(wǎng) 通信聯(lián)網(wǎng)是指PLC與PLC之間、PLC和上位計(jì)算機(jī)或其他智能設(shè)備間的通信，利用PL

17、C和計(jì)算機(jī)的RS232或RS422接口、PLC的專用通信模塊，用雙絞線和同軸電纜或光纜將它們連成網(wǎng)絡(luò)，可實(shí)現(xiàn)相互間的信息交流，構(gòu)成“集中管理、分散控制”的多級(jí)分布式控制系統(tǒng)，建立工廠的自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)。 PLC的性能指標(biāo)： （1）用戶程序存儲(chǔ)容量 用戶程序存儲(chǔ)容量是衡量PLC存儲(chǔ)用戶程序的一項(xiàng)指標(biāo)，通常以字為單位表示。每16位相鄰的二進(jìn)制數(shù)為一個(gè)字，1024個(gè)字為1K。對(duì)于一般的邏輯操作指令，每條指令占一個(gè)字；定時(shí)/計(jì)數(shù)、移位指令每條占2個(gè)字；數(shù)據(jù)操作指令每條占24個(gè)字。 （2）I/O總點(diǎn)數(shù) I/O總點(diǎn)數(shù)是PLC可接受輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的數(shù)量。PLC的輸入和輸出量有開關(guān)量和模擬量兩種。對(duì)于開關(guān)量，其

18、I/O總點(diǎn)數(shù)用最大I/O點(diǎn)數(shù)表示；對(duì)于模擬量，I/O總點(diǎn)數(shù)用最大I/O通道數(shù)表示。 （3）掃描速度 掃描速度是指PLC掃描1K字用戶程序所需的時(shí)間，通常以ms/K字為單位表示。也有些PLC也以u(píng)s/步來表示掃描速度。 （4）指令種類 指令種類是衡量PLC軟件功能強(qiáng)弱的重要指標(biāo)，PLC具有的指令越多，說明其軟件功能越強(qiáng)。 （5）內(nèi)部寄存器的配置及容量 PLC內(nèi)部有許多寄存器用于存放變量狀態(tài)、中間結(jié)果、定時(shí)計(jì)數(shù)等數(shù)據(jù)，其數(shù)量的多少、容量的大小，直接關(guān)系到用戶編程時(shí)的方便靈活與否。因此，內(nèi)部寄存器的配置及容量也是衡量PLC硬件功能的一個(gè)指標(biāo)。（6）特殊功能 PLC除了基本功能外，還有很多特殊功能，如

19、自診斷功能、通信聯(lián)網(wǎng)功能、監(jiān)控功能、高速計(jì)數(shù)功能，遠(yuǎn)程I/O和特殊功能模塊等。特殊功能越多，則PLC系統(tǒng)配置、軟件開發(fā)就越靈活，越方便，適應(yīng)性越強(qiáng)。因此，特殊功能的強(qiáng)弱，種類的多少也是衡量PLC技術(shù)水平高低的一個(gè)重要指標(biāo)。首先，DCS和PLC 之間有什么不同？ 1、從發(fā)展的方面來說： DCS從傳統(tǒng)的儀表盤監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展而來。因此，DCS從先天性來說較為側(cè)重儀表的控制，比如我們使用的YOKOGAWA CS3000 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(biāo)準(zhǔn)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，最初的

20、PLC甚至沒有模擬量的處理能力，因此，PLC從開始就強(qiáng)調(diào)的是邏輯運(yùn)算能力。 2、從系統(tǒng)的可擴(kuò)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)和銷售。對(duì)于PLC系統(tǒng)來說，一般沒有或很少有擴(kuò)展的需求，因?yàn)镻LC系統(tǒng)一般針對(duì)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(gè)或以上的系統(tǒng)要求資源共享，對(duì)PLC來講也是很困難的事。而且PLC一般都采用專用的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，比如西門子的MPI總線性網(wǎng)絡(luò)，甚至增加一臺(tái)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、霍尼維爾、ABB等等，雖說系統(tǒng)內(nèi)

21、部（過程級(jí)）的通訊協(xié)議不盡相同，但操作級(jí)的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)不約而同的選擇了以太網(wǎng)絡(luò)，采用標(biāo)準(zhǔn)或變形的TCP/IP協(xié)議。這樣就提供了很方便的可擴(kuò)展能力。在這種網(wǎng)絡(luò)中，控制器、計(jì)算機(jī)均作為一個(gè)節(jié)點(diǎn)存在，只要網(wǎng)絡(luò)到達(dá)的地方，就可以隨意增減節(jié)點(diǎn)數(shù)量和布置節(jié)點(diǎn)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，以實(shí)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(gè)數(shù)據(jù)存在于數(shù)據(jù)庫中，就可在任何情況下引用，比如在組態(tài)軟件中，在監(jiān)控軟件中，在趨勢圖中，在報(bào)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

22、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?yàn)槲鏖T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S7 414-3以上的型號(hào)。 4、從時(shí)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(yùn)行。PLC程序是從頭到尾執(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(jìn)，不過對(duì)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(shí)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(shí)間很大，我們可以用2s的任務(wù)周期采樣。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)發(fā)面來說： 一

23、般來講，DCS慣常使用兩層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，一層為過程級(jí)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 CAN bus等，這些協(xié)議均建立在標(biāo)準(zhǔn)串口傳輸協(xié)議RS232或RS485協(xié)議的基礎(chǔ)上?，F(xiàn)場IO模塊，特別是模擬量的采樣數(shù)據(jù)（機(jī)器代碼，213/掃描周期）十分龐大，同時(shí)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(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。基于RS485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螖?shù)據(jù)或?qū)嵭螖?shù)據(jù)，在操作級(jí)網(wǎng)絡(luò)（第二層網(wǎng)絡(luò)）上傳輸。因此操作級(jí)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)

24、絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)因操作級(jí)網(wǎng)絡(luò)一般布置在控制室內(nèi)，對(duì)抗干擾的要求相對(duì)較低。因此采用標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)是最佳選擇。TCP/IP協(xié)議是一種標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)協(xié)議，一般我們采用100Mbit/s的通訊速度。 PLC系統(tǒng)的工作任務(wù)相對(duì)簡單，因此需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量一般不會(huì)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(jí)網(wǎng)絡(luò)和操作級(jí)網(wǎng)絡(luò)要么合并在一起，要不過程級(jí)網(wǎng)絡(luò)簡化成模件之間的內(nèi)部連接。PLC不會(huì)或很少使用以太網(wǎng)。 6、從應(yīng)用對(duì)象的規(guī)模上來說： PLC一般應(yīng)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聯(lián)鎖，而大型的應(yīng)用一般都是DCS。當(dāng)然，這個(gè)概念不太準(zhǔn)確，但很直觀，習(xí)慣上我們把大于600點(diǎn)的系統(tǒng)稱為DCS，小于這

25、個(gè)規(guī)模叫做PLC。我們的熱泵及QCS、橫向產(chǎn)品配套的控制系統(tǒng)一般就是稱為PLC。 說了這么多PLC與DCS的區(qū)別，但我們應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，PLC與DCS發(fā)展到今天，事實(shí)上都在向彼此靠攏，嚴(yán)格的說，現(xiàn)在的PLC與DCS已經(jīng)不能一刀切開，很多時(shí)候之間的概念已經(jīng)模糊了?，F(xiàn)在，我們來討論一下彼此的相同（似）之處。 1、從功能來說： 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(dāng)強(qiáng)大，比如橫河FA-MA3、西門子的S7 400、ABB 的Control Logix 和施耐德的Quantum系統(tǒng)。而DCS也具備相當(dāng)強(qiáng)勁的邏輯處理能力，比如我們?cè)贑S3000上實(shí)現(xiàn)了一切我們可能使用的工藝

26、聯(lián)鎖和設(shè)備的聯(lián)動(dòng)啟停。 2、從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)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(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)之間如果沒有擴(kuò)展的要求，也就是說只使用一臺(tái)計(jì)算機(jī)的情況下，也會(huì)使用這個(gè)總線通訊。但如果有不止一臺(tái)的計(jì)算機(jī)使用，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)就會(huì)和DCS一樣，上位機(jī)平臺(tái)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:

27、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(duì)性、對(duì)應(yīng)用的環(huán)境更有針對(duì)性等等。大型的PLC與DCS的界線逐步淡化，直至完全融和。 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(jí)?？刂葡到y(tǒng)需要處理的只是信號(hào)采集和提供人機(jī)界面以及邏輯控制，整個(gè)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(gè)儀表系統(tǒng)。(目前國內(nèi)有橫河在中海殼牌石化項(xiàng)目中用到了FCS,儀表級(jí)采用的是智能化儀表例如:EJX等，具備世界最先進(jìn)的控制水準(zhǔn))。 如何正確對(duì)待PLC和DCS？ 我個(gè)人從不強(qiáng)調(diào)PLC和D

28、CS之間孰優(yōu)孰劣，我把它們使用了一個(gè)新名詞"控制類產(chǎn)品"。我們提供給用戶的是最適合用戶的控制系統(tǒng)。絕大多數(shù)用戶不會(huì)因?yàn)橄胧褂靡惶譊CS而去使用DCS，控制類產(chǎn)品必須定位在滿足用戶的工藝要求的基礎(chǔ)之上。其實(shí)提出使用DCS還是PLC的用戶大抵是從沒接觸過自控產(chǎn)品或有某種特殊需求的。過分強(qiáng)調(diào)這個(gè)東東只會(huì)陷入口舌之爭。 從PLC與DCS之間的區(qū)別和共同之處我們了解了控制類產(chǎn)品的大抵情況。注意，作為專業(yè)人士，我們自己不要為產(chǎn)品下PLC還是DCS的定義，自己的心理上更不能把產(chǎn)品這樣來區(qū)別對(duì)待。 從概念上講，PLC、DCS本來就不是一個(gè)邏輯層次上的概念，從名稱上就能看出：PLC是以功能命

29、名，DCS是以體系結(jié)構(gòu)命名。PLC就可以組成DCS嘛！當(dāng)然性能差異還是現(xiàn)實(shí)的存在，但要具體看產(chǎn)品和需要。從應(yīng)用角度來說，簡單地以PLC、DCS來區(qū)分，往往走入誤區(qū)。 DCS控制系統(tǒng)與PLC控制區(qū)別 1. DCS是一種"分散式控制系統(tǒng)"，而PLC只是一種(可編程控制器)控制"裝置"，兩者是"系統(tǒng)"與"裝置"的區(qū)別。系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)任何裝置的功能與協(xié)調(diào),PLC裝置只實(shí)現(xiàn)本單元所具備的功能. 2. 在網(wǎng)絡(luò)方面,DCS網(wǎng)絡(luò)是整個(gè)系統(tǒng)的中樞神經(jīng)，和利時(shí)公司的MACS系統(tǒng)中的系統(tǒng)網(wǎng)采用的是雙冗余的100Mbps的工業(yè)以太網(wǎng)，采用的

30、國際標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議TCP/IP。它是安全可靠雙冗余的高速通訊網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)的拓展性與開放性更好.而PLC因?yàn)榛旧隙紴閭€(gè)體工作，其在與別的PLC或上位機(jī)進(jìn)行通訊時(shí)，所采用的網(wǎng)絡(luò)形式基本都是單網(wǎng)結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議也經(jīng)常與國際標(biāo)準(zhǔn)不符。在網(wǎng)絡(luò)安全上，PLC沒有很好的保護(hù)措施。我們采用電源,CPU,網(wǎng)絡(luò)雙冗余. 3. DCS整體考慮方案,操作員站都具備工程師站功能,站與站之間在運(yùn)行方案程序下裝后是一種緊密聯(lián)合的關(guān)系，任何站、任何功能、任何被控裝置間都是相互連鎖控制, 協(xié)調(diào)控制;而單用PLC互相連接構(gòu)成的系統(tǒng)，其站與站（PLC與PLC）之間的聯(lián)系則是一種松散連接方式，是做不出協(xié)調(diào)控制的功能。 4. DCS在整個(gè)設(shè)計(jì)上就留有大量的可擴(kuò)展性接口，外接系統(tǒng)或擴(kuò)展系統(tǒng)都十分方便，PLC所搭接的整個(gè)系統(tǒng)完成后，想隨意的增加或減少操作員站都是很難實(shí)現(xiàn)的。 5. DCS安全性：為保證DCS控制的設(shè)備的安全可靠，DCS采用了雙冗