DCS(Distributed Contorl System)集散控制系统,又称分布式控制系统。
PLC 与DCS
PLC系统与DCS系统的结构差异不大,只是在功能的着重点上的不同,DCS着重于闭环控制及数据处理。PLC着重于逻辑控制及开关量的控制,也可实现模拟量控制。
DCS或PLC系统的关键是通信。也可以说数据公路是分散控制系统DCS及PLC的脊柱。由于它的任务是为系统所有部件之间提供通信网络,因此,数据公路自身的设计就决定了总体的灵活性和安全性。数据公路的媒体可以是:一对绞线、同轴电缆或光纤电缆。
DCS的特点是:(1)控制功能强。可实现复杂的控制规律,如串级、前馈、解耦、自适应、和非线性控制等。也可实现顺序控制。(2)系统可靠性高。(3)采用CRT操作站有良好的人机界面。(4)软硬件采用模块化积木式结构。(5)系统容易开发。(6)用组态软件,编程简单,操作方便。(7)有良好的性价比。
通过数据公路的设计参数,基本上可以了解一个特定DCS或PLC系统的相对优点与弱点。
目前在DCS和PLC系统中一般使用两类通信手段,即同步的和异步的,同步通信依靠一个时钟信号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。
DCS与FCS的区别
DCS 系统是封闭的, 各厂家的产品互不兼容;FCS 是全开放的系统, 其技术标准也是全开放的,FCS 的现场设备具有互操作性, 装置互相兼容, 因此用户可以选择不同厂商、不同的产品同时连入同一现场总线, 达到的系统集成。 DCS系统是个大系统,其控制器的功能强而且在系统中的作用十分重要,数据公路较是系统的关键,所以,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系统投资起点低,可以边用、边扩、边投运。FCS的信号传输实现了全数字化, 其通信可以从底层的传感器和执行器直到层, 为企业的MES 和ERP 提供强有力的支持, 较重要的是它还可以对现场装置进行远程诊断、维护和组态;DCS 的通信功能受到很大限制, 虽然它也可以连接到Internet, 但它连不到底层, 它提的信息量也是有限的, 它不能对现场设备进行远程操作。 FCS 的结构为全分散式, 它废弃了DCS 中的I /O 单元和控制站, 把控制功能下放到现场设备, 实现了彻底的分散, 系统扩展也变得十分容易;DCS 的分散只是到控制器一级, 它强调控制器的功能, 数据公路较是其关键。 DCS 的信号系统是二进制或模拟式的, 必须有A /D 、D /A 环节, 所以其控制精度为土0.5%; FCS的全数字化, 控制系统精度高, 可以达到土0.1%,并且FCS系统可以将PID闭环控制功能装入现场设备中,缩短了控制周期,提高运算速度,从而改善调节性能。FCS可以将PID 闭环功能放到现场的变送器或执行器中, 加上数字通信, 所以缩短了采样和控制周期, 目前可以从DCS 的每秒2-5次, 提高到每秒10-20次, 从而改善了调节性能。FCS相对于DCS组态简单,由于结构、性能标准化,由于FCS 省去了大量的硬件设备、电缆和电缆安装设备, 节约了大量的安装和调试费用, 所以它的造价要远**DCS
PLC和DCS真正的区别就是软件上的区别,有两个区别:
(1) DCS是控制器和SCADA的结合体,也就是DCS的SCADA软件和编程软件是集成在一体的,公用一个数据表;
(2) 服务于锅炉、汽轮机(含直燃机)等复杂工艺的DCS(不是指所有DCS,比如PCS7就不是这类DCS,火电行业只把用于火电的DCS叫做是DCS),当年集中自控和工艺界大神一起开发了大量的的的功能块,例如闭环控制、出判断、三选一等等,仅自控无法开发这些功能块(可以说早期国内DCS都是集全国之力研发出来的),PLC没有这些功能块。
接触过火电厂控制的人员,他们对DCS和PLC的区分很清晰:DCS是用来做锅炉、汽轮机控制的,PLC是用来做水、煤、灰控制的,PLC做不了锅炉、汽轮机的控制。但对于其他绝大数行业,DCS和PLC的应用功能没有区别。
DCS和PLC在过程控制方面的应用是相互渗透的,总的来说,在功能上讲所有能使用PLC的领域都能使用DCS;除直燃发动机、大型火电主控、核电主控、钢厂主控、大型石化主控外其他领域, PLC+SCADA具有DCS的所有功能。
PLC、DCS是工控行业不可缺的两大产品,不断创新和发展,以适应系统发展需求,没有好孬的区别,只是不同的工艺要求下,需要选择适合的产品,适合的才是的。
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