全解PLC、DCS、FCS的定義與區(qū)別

全解PLC、DCS、FCS的定義與區(qū)別2020.2.9PLC、DCS、FCS都是什么控制類產(chǎn)品名目繁多，各家叫法不一。通常使用的控制類產(chǎn)品包括DCS、PLC兩大類。我們又將DCS的概念拓展到FCS。DCS（DistributedContorlSystem）,集散控制系統(tǒng)，又稱分布式控制系統(tǒng)，是相對于集中式控制系統(tǒng)而言的一種計算機控制系統(tǒng)，它是在集中式控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展、演變而來的。FCS（FieldBusContorlSyestem），現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)。它是用現(xiàn)場總線這一開放的、具有互操作性的網(wǎng)絡(luò)將現(xiàn)場各個控制器和儀表及儀表設(shè)備互聯(lián)，構(gòu)成現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)，同時控制功能徹底下放到現(xiàn)場，降低了安裝成本和維修費用。PLC（ProgramLogicControl）,可編程邏輯控制器。FCS和DCS的詳細對比FCS是由DCS與PLC發(fā)展而來，不僅具備DCS與PLC的特點，而且跨出了革命性的一步。目前新型的DCS與新型的PLC，都有向?qū)Ψ娇繑n的趨勢。新型的DCS已有很強的順序控制功能;而新型的PLC，在處理閉環(huán)控制方面也不差，并且兩者都能組成大型網(wǎng)絡(luò)，DCS與PLC的適用范圍，已有很大的交叉。DCS系統(tǒng)的關(guān)鍵是通信。也可以說數(shù)據(jù)總線是分散控制系統(tǒng)DCS的脊柱。由于它的任務(wù)是為系統(tǒng)所有部件之間提供通信網(wǎng)絡(luò)，因此，數(shù)據(jù)總線自身的設(shè)計就決定了總體的靈活性和安全性。數(shù)據(jù)總線的媒體可以是:一對絞線、同軸電纜或光纖電纜。通過數(shù)據(jù)總線的設(shè)計參數(shù)，基本上可以了解一個特定DCS系統(tǒng)的相對優(yōu)點與弱點。為保證通信的完整，大部分DCS廠家都能提供冗余數(shù)據(jù)總線。為了保證系統(tǒng)的安全性，使用了復(fù)雜的通信規(guī)約和檢錯技術(shù)。所謂通信規(guī)約就是一組規(guī)則，用以保證所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)被接收，并且被理解得和發(fā)送的數(shù)據(jù)一樣。目前在DCS系統(tǒng)中一般使用兩類通信手段，即同步的和異步的，同步通信依靠一個時鐘信號來調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)的傳輸和接收，異步網(wǎng)絡(luò)采用沒有時鐘的報告系統(tǒng)。圖 傳統(tǒng)方式：現(xiàn)場級設(shè)備與控制器之間連接采用一對一I/O連線方式圖 現(xiàn)場總線技術(shù)：使用一根電纜連接所有現(xiàn)場設(shè)備性能FCSDCS結(jié)構(gòu)一對多：一對傳輸線接多臺一對一：一對傳輸線接一儀表，雙向傳輸多個信號。臺儀表，單向傳輸一個信號?？煽靠煽啃院茫簲?shù)字信號傳輸抗可靠性差：模擬信號傳輸性干擾能力強，精度高。不僅精度低，而且容易受干擾。失控操作員在控制室既可以了解操作員在控制室既不了狀態(tài)現(xiàn)場設(shè)備過現(xiàn)場儀表的工作解模擬儀表的工作情況，情況，也能對設(shè)備進行參數(shù)也不能對其進行參數(shù)調(diào)調(diào)整，還可以預(yù)測或?qū)ふ夜收?，更不能預(yù)測故障，導(dǎo)障，使設(shè)備始終處于操作員致操作員對儀表處于的過程監(jiān)控與可控狀態(tài)之“失控”狀態(tài)。中?？刂瓶刂乒δ芊稚⒃诟鱾€智能儀所有的控制功能集中在器中。控制站中?；Q用戶可以自由選擇不同制造盡管模擬儀表統(tǒng)一了信性商提供的性能價格比最優(yōu)的號標準（4~20mADC），現(xiàn)場設(shè)備和儀表，并將不同可是大部分技術(shù)參數(shù)仍品牌的儀表互連，實現(xiàn)“即由制造廠自定，致使不同插即用”。品牌的儀表互換性差。儀表智能儀表除了具有模擬儀表模擬儀表只具有檢測、變的檢測、變換、補償?shù)裙δ軗Q、補償?shù)裙δ?。外，還具有數(shù)字通信能力，并且具有控制和運算能力。通信采用雙數(shù)字化、雙向傳輸?shù)牟捎脤哟位捏w系結(jié)構(gòu)，方式通信方式。從最底層的傳感通信網(wǎng)絡(luò)分布于各層并器、變送器和執(zhí)行器就采用采用數(shù)字通信方式，唯有現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)，逐層向上直生產(chǎn)現(xiàn)場層的常規(guī)模擬到最高層均為通信網(wǎng)絡(luò)互儀表仍然是一對一模擬聯(lián)。多條分支通信線延伸到信號（如4~20mADC）傳生產(chǎn)現(xiàn)場，用來連接現(xiàn)場數(shù)輸方式，是一個“半數(shù)字字儀表，采用一對N連接。信號”系統(tǒng)。分散廢棄了DCS的輸入/輸出單生產(chǎn)現(xiàn)場的模擬儀表集控制元，由現(xiàn)場儀表取而代之，中接于輸入/輸出單元，即把DCS控制站的功能化整而與控制有關(guān)的輸入、輸為零，功能塊分散地分配給出、控制、運算等功能塊現(xiàn)場總線上的數(shù)字儀表，實都集中于DCS的控制站現(xiàn)徹底的分散控制。內(nèi)。DCS只是一個“半分散”系統(tǒng)。互操現(xiàn)場設(shè)備只要采用同一總線作性標準，不同廠商的產(chǎn)品既可互聯(lián)也可互換，并可以統(tǒng)一組態(tài)，從而徹底改變傳統(tǒng)DCS控制層的封閉性和專用性，具有很好的可集成性。

現(xiàn)場級設(shè)備都是各制造商自行研制開發(fā)的，不同廠商的產(chǎn)品由于通信協(xié)議的專有與不兼容，彼此難以互聯(lián)、互操作。PLC和DCSPLC：從開關(guān)量控制發(fā)展到順序控制、運送處理，是從下往上的連續(xù)PID控制等多功能，PID在中斷站中?？捎靡慌_PC機為主站，多臺同型PLC為從站。也可一臺PLC為主站，多臺同型PLC為從站，構(gòu)成PLC網(wǎng)絡(luò)。這比用PC機作主站方便之處是：有用戶編程時，不必知道通信協(xié)議，只要按說明書格式寫就行。PLC網(wǎng)格既可作為獨立DCS，也可作為DCS的子系統(tǒng)。PLC主要用于工業(yè)過程中的順序控制，新型PLC也兼有閉環(huán)控制功能。DCS：分散控制系統(tǒng)DCS集4C（Communication，Computer，Control、CRT）技術(shù)于一身的監(jiān)控技術(shù)。從上到下的樹狀拓撲大系統(tǒng)，其中通信Communication）是關(guān)鍵。PID在中斷站中，中斷站聯(lián)接計算機與現(xiàn)場儀器儀表與控制裝置是樹狀拓撲和并行連續(xù)的鏈路結(jié)構(gòu)，也有大量電纜從中繼站并行到現(xiàn)場儀