PLC、 DCS、FCS三大控制系統的特點和差異

時間：2022/9/13閱讀：1700

在有些行業, FCS是由PLC發展而來的;而在另一些行業, FCS又是由DCS發展而來的,所以FCS與PLC及DCS之間有著千絲萬縷的聯系,又存在著本質的差異。本文試就PLC、DCS、 FCS三大控制系統的特點和差異作一分析，指出它們之間的淵源及發展方向。

一

FCS、DCS、PLC三大控制系統的基本特點

目前,在連續型流程生產自動控制( PA )或習慣稱之謂I業過程控制中,有三大控制系統,即PLC、DCS和FCS。它們各自的基本特點如下:

1、 PLC

(1 )從開關量控制發展到順序控制、運送處理,是從下往上的。

( 2 )連續PID控制等多功能, PID在中斷站中。

(3)可用一臺PC機為主站,多臺同型PLC為從站。

(4)也可一臺PLC為主站,多臺同型PLC為從站,構成PLC網絡。這比用PC機作主站方便之處是:有用戶編程時,不必知道通信協議,只要按說明書格式寫就行。

(5 ) PLC網格既可作為獨立DCS/TDCS ,也可作為DCS/TDCS的子系統。

(6)大系統同DCS/TDCS ,如TDC3000、CENTUMCS、 WDPFI、 MOD300.

(7 ) PLC網絡如Siemens公司的SINEC-L1、 SINEC-H1、 S4、 S5、 S6、 S7等, GE公司的GENET、三菱公司的MELSEC- -NET、 MELSEC- -NET/MINI.

(8)主要用于I業過程中的順序控制，新型PLC也兼有閉環控制功能。

(9)制造商:GOULD(美)、AB(美)、GE(美)、OMRON(日)、MITSUBISHI(日)、Siemens(德)等。

2、DCS或TDCS

(1 )分散控制系統DCS與集散控制系統TDCS是集4C ( Communication , Computer，Control.CRT)技術于一身的監控技術。

(2 )從上到下的樹狀拓撲大系統,其中通信( Communication )是關鍵。

( 3 ) PID在中斷站中,中斷站聯接過算機與現場儀器儀表與控制裝置。

(4 )是樹狀拓撲和并行連續的鏈路結構,也有大量電纜從中繼站并行到現場儀器儀表。

(5)模擬信號, A/D- -D/A、帶微處理器的混合。

(6)一臺儀表一對線接到/O ,由控制站掛到局域網L AN。

(7 ) DCS是控制(工程師站)、操作(操作員站)、現場儀表(現場測控站)的3級結構。

(8)缺點是成本高,各公司產品不能互換,不能互操作,大DCS系統是各家不同的。

(9)用于大規模的連續過程控制,如石化等。

(10)制造商: Bailey(美)、Westinghouse(美)、HITACH(日)、 LEEDS &NORTHRMP (美)、SIEMENS(德)、 Foxboro(美 )、ABB ( 瑞士)、Hartmann & Braun (德)、Yokogawa (日)、Honeywell (美國)、Taylor(美 )等。

3、FCS

(1)基本任務是:本質(本征)安全、危險區域、易變過程、難于對付的非常環境。

(2)全數字化、智能、多功能取代模擬式單功能儀器、儀表、控制裝置。

( 3 )用兩根線聯接分散的現場儀表、控制裝置、PID與控制中心 ,取代每臺儀器兩根線。

(4)在總線上PID與儀器、儀表、控制裝置都是平等的。

(5)多變量、多節點串行、數字通信系統取代單變量、單點并行、模擬系統。

(6)是互聯的、雙向的、開放的取代單向的、封閉的。

( 7 )用分散的虛擬控制站取代集中的控制站。

(8 )由現場電腦操縱,還可掛到上位機，接同一總線的上一級計算機。

(9)局域網,可與intermet相通。

( 10)改變傳統的信號標準、通信標準和系統標準入企業管理網。

(11)制造商:美Honeywell、Smar、Fisher- Rosemount. AB/Rockwell、 Elsag- Bailey、Foxboro、Yamatake 、日Yokogawa、歐Siemens、GEC- -Alsthom 、Schneider、 process- -Data、ABB等。

( 12 ) 3類FCS的典型

1 )連續的工藝過程自動控制如石油化工,其中“本安防爆" 技術是絕對重要的,典型產品是FF、WorldFIP、Profibus- -PA ;

2)分立的工藝動作自動控制如汽車制造機器人、汽車,典型產品是Profibus- -DP、CAN bus ;

3 )多點控制如樓宇自動化,典型產品是LON Work、Profibus- -FMS。

從上述基本要點的描述中,我們是否注意到一點，用于過程控制的三大系統,沒有一一個是針對電站而開發的,或者說,在他們開發的初期,都并非以電站做系統的控制對象。而在這些系統的使用說明中也絕不把電站做為適用范圍, 有的在適用范圍中根本就不提電站。現在奇怪的是，這三大控制系統,尤其是DCS、PLC, 都在電站得到了廣泛應用,而且效果也非常好。

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