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1、PLC、DCS、FCS三者之间的区别与联络FCS是由dcs与plc开展而来，FCS不仅具备DCS与的特点，而且跨出了革命的一步，而目前，新型的DCS与新型的PLC都有向对方靠拢的趋势，新型的DCS已有很强的顺序控制功能；而新型的PLC，在处理闭环控制方面也不差，并且两者都能组成大型网络，DCS与PLC的适用范围，已有很大的穿插。PLC、DCS、FCS三者之间的区别1、PLC可编程逻辑控制器是种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操纵电子系统。它采用一种可编程的存储器，在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操纵的指令，通过数字式或者模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或
2、者消费经过。1可靠性高。由于PLC大都采用单片微型计算机，因此集成度高，再加上相应的保护电路及自诊断功能，进步了系统的可靠性。2编程轻易。的编程多采用继电器控制梯形图及命令语句，其数目比微型机指令要少得多，除中、高档PLC外，一般的小型PLC只有16条左右。由于梯形图形象而简单，因此轻易把握、使用方便，甚至不需要计算机专业知识，就可进展编程。3组态灵敏。由于PLC采用积木式构造，用户只需要简单地组合，便可灵敏地改变控制系统的功能和规模，因此，可适用于任何控制系统。4输入/输出功能模块齐全。PLC的最大优点之一，是针对不同的现场信号如直流或者沟通、开关量、数字量或者模拟量、电压或者电流等，均有相
3、应的模板可与工业现场的器件如按钮、开关、传感电流变送器、电机启动器或者控制阀等直接连接，并通过总线与CPU主板连接。5安装方便。与计算机系统相比，PLC的安装既不需要专用机房，也不需要严格的屏蔽措施。使用时只需把检测器件与执行机构和PLC的I/O接口端子正确连接，便可正常工作。6运行速度快。由于PLC的控制是由程序控制执行的，因此不管其可靠性还是运行速度，都是继电器逻辑控制无法相比的。近年来，微处理器的使用，十分是随着单片机大量采用，大大增强了PLC的才能，并且使PLC与微型机控制系统之间的差异越来越小，十分是高档PLC更是如此。2、DCSDCS系统的关键是通讯。也可以讲数据公路是分散控制系统
4、DCS的脊柱。由于它的任务是为系统所有部件之间提供通讯网络，因此，数据公路自身的设计就决定了总体的灵敏性和平安性。数据公路的媒体可以是：一对绞线、同轴电缆或者光纤电缆。通过数据公路的设计参数，根本上可以理解一个特定DCS系统的相对优点与弱点。1系统能处理多少I/O信息。2系统能处理多少与控制有关的控制回路的信息。3能适应多少用户和装置CRT、控制站等。4传输数据的完好性是如何彻底检查的。5数据公路的最大允许长度是多少。6数据公路能支持多少支路。7数据公路是否能支持由其它制造厂消费的硬件可编程序控制器、计算机、数据记录装置等。为保证通讯的完好，大局部DCS厂家都能提供冗余数据公路。为了保证系统的
5、平安性。使用了复杂的通讯规约和检错技术，所谓通讯规约就是一组规那么，用以保证所传输的数据被接收，并且被理解的和发送的数据一样。目前在DCS系统中，一般使用两类通讯手段，即同步的和异步的，同步通讯依靠一个时钟来调节数据的传输和接收，异步网络采用没有时钟的报告系统。3、FCSFCS的关键要点有以下三点。1FCS系统的核心是总线协议，即总线标准。一种类型的总线，只要其总线协议一经确定，相关的关键技术与有关的设备也就被确定，就其总线协议的根本原理而言，各类总线都是一样的，都以解决双向串行数字化通讯传输为根本根据。但是由于各种原因，各类总线的总线协议存在很大的差异。为了使现场总线的知足可互操纵性要求，使
6、其成为真正的开放系统，原IEC国际标准，现场总线通讯协议模拟的用户层中，就明确规定用户层具有装置描绘功能。为了实现互操纵，每个现场总线装置都用装置描绘DD来描绘。DD可以以为是装置的一个驱动器，它包括所有必要的参数描绘和主站所需要的操纵步骤。由于DD包括描绘装置通讯所需要的所有信息，并且与主站无关，所以可以使现场装置实现真正的互操纵性。实际情况是否如上述一致，答复是否认的。目前通过的现场总线国际标准含8种类型，而原IEC国际标准只是8种类型之一，与其它7种类型总线的地位是同等的。其它7种类型总线，不管其市场占有率有多少，每个总线协议都有一套软件、硬件的支撑。他们可以形成系统，形成产品。而原IE
7、C现场总线国际标准，是一个既无软件支撑也无硬件支撑的空架子。要实现这些总线的互相兼容和互操纵，就目前状态而言，几乎是不可能的。通过上述，我们是否可以得出这样一种映象：开放的现场总线控制系统的互操纵性，就一个特定类型的现场总线而言，只要遵循该类型现场总线的总线协议，对其产品是开放的，并具有互操纵性，换句话讲，不管什么厂家的产品，也不一定是该现场总线公司的产品，只要遵循该总线的总线协议，产品之间是开放的，并具有互操纵性，就可以组成总线网络。2FCS系统的根底是数字智能现场装置。数字智能现场装置是FCS系统的硬件支撑，是根底，道理很简单，FCS系统执行的是自动控制装置与现场装置之间的双向数字通讯现场
8、总线信号制。假如现场装置不遵循统一的总线协议，即相关的通讯规约，不具备数字通讯功能，那么所谓双向数字通讯只是一句空话，也不能称之为现场总线控制系统。再一点，现场总线的一大特点就是要增加现场一级控制功能。假如现场装置不是多功能智能化的产品，那么现场总线的控制系统的特点也就不存在了，所谓简化系统、方便设计、利于维护等优越性也是虚的。3FCS系统的本质是信息处理现场化。对于一个控制系统，无论是采用DCS还是采用现场总线，系统需要处理的信息量至少是一样多的，实际上，采用现场总线后，可以从现场得到更多的信息。现场总线系统的信息量没有减少，甚至增加了，而传输信息的线缆却大大减少了。这就要求一方面要大大进步
9、线缆传输信息的才能，另一方面让大量信息在现场就地完成处理，减少现场与控制机房之间的信息往返。可以讲现场总线的本质就是信息处理的现场化。减少信息往返是网络设计和系统组态的一条重要原那么。减少信息往返经常可带来改善系统响应时间的好处。因此。网络设计时应优先将互相间信息交换量大的节点，放在同一条支路里。减少信息往返与减少系统的线缆有时会互相矛盾。这时仍应以节省投资为原那么来做为选择。假如所选择系统的响应时间允许的话，应选节省线缆的方案。如所选系统的响应时间比拟紧张，略微减少一点信息的传输就够用了，那就应选减少信息传输的方案。如今一些带现场总线的现场仪表本身装了很多功能块，固然不同产品同种功能块在性能
10、上会稍有差异，但一个网络支路上有很多功能雷同功能块的情况是客观存在。选用哪一个现场仪表上的功能，是系统组态要解决的问题。考虑这个问题的原那么是：尽量减少总线上的信息往返。一般可以选择与该功能有关的信息输出最多的那台仪表上的功能块。三者之间的典型比拟通过使用现场总线，用户可以大量减少现场接线，用单个现场仪表可以实现多变量通讯，不同制造厂消费的装置间可以完全互操纵，增加现场一级的控制功能，系统集成大大简化，并且维护特别简便。传统的经过控制系统中，每个现场装置到控制室都需使用一对专用的双绞线，以传送4-20mA信号，现场总线系统中，每个现场装置到接线盒双绞线仍然可以使用，但是从现场接线盒到中央控制室
11、仅用一根双绞线完成数字通讯。通过采用现场总线控制系统，到底能节省多少电缆，编者尚未做此计算。但是，我们可以采用DCS系统的电厂中与自动控制系统有关的所用电缆公里数看出，电缆在基建投资中所占份额。1、某电厂，2TImes;300MW燃煤机组热力系统为单元制。每台机组设置一座集中控制楼，采用机、炉、电单元集中控制方式。单元控制室的标高为12.6m，与运行层标高一致。DCS采用WDPF-，每台机组设计的I/O点为4500点。电缆敷设采用俄EC元件，8个人用1.5个月时间完成敷设的设计任务。主厂房内每台300MW机组自动化专业的电缆根数为4038根。主厂房内每台300MW机组自动化专业电缆长度为350
12、公里。以上电缆的根数及长度均不包括全厂火灾报警的厂供电缆和全厂各辅助消费车间的电缆。电缆桥架的立柱、桥架及小槽盒全部选用钢制镀锌，每台机组约95t。其他电缆桥架包括直通、弯通、三通、四通、盖板、终端封头、调宽片、直接片等选用铝合金材质，每台300MW机组约为55t。附件随桥架提供如螺栓，螺母。2、某电厂，4TImes;325MW燃油燃气电站热力系统为单元制。DCS采用TELEPERM-XP.每台机组设计I/O点为5804点。电缆敷设采用EC软件，12个人用2.5个月时间完成电缆敷设的设计任务。主厂房内每台325MW机组自动化专业的电缆根数为4413根。主厂房内每台325MW机组自动化装业的电缆
13、长度为360km。每台机组全部选用钢制镀锌电缆桥架，其质量约为250t。3、电站的电缆可以分为六大类：高压电力电缆、低压电力电缆、控制电缆、热控电缆、弱电电缆主要指计算机用电缆、其他电缆。假设两台300MW机组同时做电缆敷设，自动化专业电缆的数目大约有8500根左右。其中热控电缆和弱电电缆将大于500根，及约占60%左右以根数计量。上述的比拟侧重于纯技术性的比拟，以下比拟拟参加经济因素。比拟的前提是DCS系统与典型的，理想的FCS系统进展比拟。为什么要做如此的假设？作为DCS系统开展到今天，开发初期提出的技术要求已知足并得到了完善，目前的状况是进一步进步，因此也就不存在典型、理想的讲法。而作为
14、FCS系统，20世纪90年代刚进入实用化，作为开发初期的技术要求：兼容开放、双向数字通讯、数字智能现场装置、高速总线等，目前还不理想，有待完善。这种状态与现场总线国际标准的制定不能讲没有关系。过去的十多年，各总线组织都忙于制定标准，开发产品，占领更多的市场，目的就是要挤身国际标准，正当的占领更多的市场，如今有关国际标准的争战已告一段落，各大公司组织都已意识到，要真正占领市场，就得完善系统及相关产品。我们可以做这样的预测，不久的将来，完善的现场总线系统及相关产品必将成为世界现场总线技术的主流。详细比拟：1DCS系统是个大系统，其控制器功能强而且在系统中的作用特别重要，数据公路更是系统的关键，所以
15、，必须整体投资一步到位，事后的扩容难度较大。而FCS功能下放较彻底，信息处理现场化，数字智能现场装置的广泛采用，使得控制器功能与重要性相对减弱。因此，FCS系统投资出发点低，可以边用、边扩、边投运。2DCS系统是封闭式系统，各公司产品根本不兼容。而FCS系统是开放式系统，用户可以选择不同厂商、不同品牌的各种设备连入现场总线，到达最正确的系统集成。3DCS系统的信息全都是二进制或者模拟信号形成的，必须有D/A与A/D转换。而FCS系统是全数字化，就免去了D/A与A/D变换，高集成化高性能，使精度可以从0.5%进步到0.1%。4FCS系统可以将PID闭环控制功能装入变送器或者执行器中，缩短了控制周
16、期，目前可以从DCS的每秒2-5次，进步到FCS的每秒10-20次，进而改善调节性能。5DCS系统可以控制和监视工艺全经过，对自身进展诊断、维护和组态。但是，由于自身的致病弱点，其I/O信号采用传统的模拟量信号，因此，它无法在DCS工程师站上对现场仪表含变送器，执行器等进展远方诊断、维护和组态。FCS系统采用全数字化技术，数字智能现场装置发送多变量信息，而不仅仅是单变量信息，并且还具备检测信息过失的功能。FCS系统采用双向数字通讯现场总线信号制。因此，它可以对现场装置含变送器，执行机构等进展诊断、维护和组态。FCS系统的这点优越性是DCS系统无法比较的。6FCS系统由于信息处理现场化，与DCS
17、系统相比，可以省去相当数目的隔离器、端子柜、I/O终端、I/O卡件、I/O文件及I/O柜。同时也节省了I/O装置及装置室的空间与占地面积，有专家以为可以省去60%。7与6同样理由，FCS系统可以减少大量电缆与敷设电缆用的桥架等，同时也省去了设计、安装和维护费用，有专家以为可以省去66%。对于6、7两点应补充讲明的是，采用FCS系统，节省投资的效果是不用疑心的，但是否如有的专家所讲达66%。这些数字在多篇文章中出现，编者以为这是互相转摘的结果，目前还未找到这些数字的原始出处。因此，读者在引用数字时要慎重。8FCS相对DCS组态简单，由于构造、性能标准化，便于安装、运行、维护。9用于经过控制的FCS设计开发要点。这一点并不作为DCS比拟，只是讲明用于经过控制或讲用于模拟连续经过类的FCS在设计开发中应重点考虑的问题。要求总线本安防爆功能，而且是头等重要的。根本监控如流量、料位、温度、压力等变化是缓慢的，而且还有滞后效应，因此，节点监控并不需要快电子学的响应时间，但要求有复杂的模拟量处理才能。这一物理特征决定了系统根本上多采用主-从之间的集中轮询制，这在技术上是公道的，在经济上是有利的。流量、料位、温度、压力等参数的测量，其物理原理是古典的，但传感器，变送器及控制器应向数字智能化开展。作为针对连续经过类及其仪器仪表而开发的FCS系统，应侧重于低速总线H1的设计完善。0