DCS系统和PLC控制系统有哪些相同点和不同点?设计调试时有何不同?请大家各抒己见。
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PLC和DCS的出现,是来自于不同专业目的。
最主要的区别有以下几点:
1.响应速度不同。PLC最早出现的目的是代替继电器逻辑,因为继电器逻辑的响应速度一般都在几个毫秒以下,因此要求PLC的响应速度要快;而DCS最早出现的目的是代替二次仪表,一般仪表都是测量压力、流量、温度、液位等,响应速度都在几百个毫秒到几秒不等,要求响应速度不高,但控制的计算方法一般都比继电器逻辑复杂,因此DCS牺牲了速度去完成复杂的计算。
2.两者的扫描方式不同。PLC是从程序的开始一直扫描到程序结束,然后不断循环扫描,可以说是一根肠子通到底的方式;DCS是按控制环扫面,可以说是一个多任务同时工作的方式。
3.I/O冗余。DCS和PLC都能做到CPU冗余、电源冗余、底板冗余、网络冗余,但目前无论哪个品牌的PLC都没有做到I/O冗余,而DCS能做到I/O冗余。
相同点:
1、从功能来说。
PLC已经具备了模拟量的控制功能,有的PLC系统模拟量处理能力甚至还相当强大,比如西门子的S7 400、AB 的Control Logix 和施耐德的Quantum 系统。而DCS也具备相当强劲的逻辑处理能力,比如我们在AC800F上实现了一切我们可能使用的工艺联锁和设备的联动启停。
2、从系统结构来说。
PLC与DCS的基本结构是一样的。PLC发展到今天,已经全面移植到计算机系统控制上了,传统的编程器早就被淘汰。小型应用的PLC一般使用触摸屏,大规模应用的PLC全面使用计算机系统。
3、PLC和DCS的发展方向
小型化的PLC将向更专业化的使用角度发展,比如功能更加有针对性、对应用的环境更有针对性等等。大型的PLC与DCS的界线逐步淡化,直至完全融和。
多的我也总结不出来啦,还请其他人补充。
随着计算机的发展,DCS和PLC两者都互相靠拢,功能越来越接近,就有人鼓吹两者能相互代替,实际上对于DCS来说,快速响应的控制(比如运动控制)就不能胜任,而对于PLC来说,大量的PID等高级运算的控制,CPU也承受不了。
因此一般我个人认为,当开关量控制较多时、控制响应速度要求较快时,建议用PLC,模拟量控制较多时,建议用DCS。
DCS:各家DCS
PLC:S7-400,ControlLogix5000, Quantum 67160, AC800M, PAC7i
1 冗余
1.1 控制器
DCS与大型PLC一样,都能实现冗余。
1.2 网络
DCS与大型PLC一样,都能实现通信模块冗余和通信介质冗余。
1.3 I/O
DCS都能实现I/O模块冗余,但并不是所有的DCS都能是实现通道冗余。
S7-400能实现通道冗余;AC800M能实现模块冗余,9070 能实现三重模块冗余。
2 现场总线
并不是所有的DCS都支持FF,PROFIBUS等。几乎所有的DCS都支持DP,PA,FF的仪表,并有自己的仪表软件。
PLC支持FF的几乎没有。PLC支持这些智能仪表很难。
3 SOE
几乎所有的DCS都支持SOE。
PLC支持SOE就比较麻烦,但是AC800M支持SOE简单。
4 数据库
所有的DCS都是全局数据库。
由于PLC大多采用不同的组态软件,所以并不是所有的PLC都采用全局数据库。
5 多人组态
DCS支持多人组态的有几家,但PLC都不支持多人组态。
6 在线下载
几乎所有DCS都支持在线下载,但是PLC都不支持在线下载,AC800M例外。
欢迎拍砖。
2. 在网络方面,DCS网络是整个系统的中枢神经,它是安全可靠双冗余的高速通讯网络,系统的拓展性与开放性更好。而PLC因为基本上都为个体工作,其在与别的PLC或上位机进行通讯时,所采用的网络形式基本都是单网结构,网络协议也经常与国际标准不符。在网络安全上,PLC没有很好的保护措施。我们采用电源,CPU,网络双冗余。
3. DCS整体考虑方案,操作员站都具备工程师站功能,站与站之间在运行方案程序下装后是一种紧密联合的关系,任何站、任何功能、任何被控装置间都是相互连锁控制, 协调控制;而单用PLC互相连接构成的系统,其站与站(PLC与PLC)之间的联系则是一种松散连接方式,是做不出协调控制的功能。
4. DCS在整个设计上就留有大量的可扩展性接口,外接系统或扩展系统都十分方便,PLC所搭接的整个系统完成后,想随意的增加或减少操作员站都是很难实现的。
5. DCS安全性:为保证DCS控制的设备的安全可靠,DCS采用了双冗余的控制单元,当重要控制单元出现故障时,都会有相关的冗余单元实时无扰的切换为工作单元,保证整个系统的安全可靠。PLC所搭接的系统基本没有冗余的概念,就更谈不上冗余控制策略。特别是当其某个PLC单元发生故障时,不得不将整个系统停下来,才能进行更换维护并需重新编程。所以DCS系统要比其安全可靠性上高一个等级。
6. 系统软件,对各种工艺控制方案更新是DCS的一项最基本的功能,当某个方案发生变化后,工程师只需要在工程师站上将更改过的方案编译后,执行下装命令就可以了,下装过程是由系统自动完成的,不影响原控制方案运行。系统各种控制软件与算法可以将工艺要求控制对象控制精度提高。而对于PLC构成的系统来说,工作量极其庞大,首先需要确定所要编辑更新的是哪个PLC,然后要用与之对应的编译器进行程序编译,最后再用专用的机器(读写器)专门一对一的将程序传送给这个PLC,在系统调试期间,大量增加调试时间和调试成本,而且极其不利于日后的维护。在控制精度上相差甚远。这就决定了为什么在大中型控制项目中(500点以上),基本不采用全部由PLC所连接而成的系统的原因。
7. 模块:DCS系统所有I/O模块都带有CPU,可以实现对采集及输出信号品质判断与标量变换,故障带电插拔,随机更换。而PLC模块只是简单电气转换单元,没有智能芯片,故障后相应单元全部瘫痪。
8. 现在高端的PLC与DCS的功能已经差不多,DCS对网络和分布式数据库还要定时扫描有较强的功能,同时对运算和模拟量的处量比较拿手。
9. PLC还分大、中、小、微PLC,其中微型的只卖几百块到2000块,点数也好少,大型的可以带数千点,运算能力与DCS差不多,但对多机联网功能较弱。现在两个技术平台都差不多,只是重点不一样。
现在争论PLC、DCS区别意义已经不太大了。原来两个更本不同的产品[从基本的控制方式、应用场合]经过这样长时间的相互技术渗透和技术发展,在很多应用场合均可以使用。
另PLC应该是一种控制装置级的产品有它可以构成一个集散系统;
DCS是系统级的产品
要说实在找出点区别来,还是有一些:
1. DCS是一种“分散式控制系统”,而PLC只是一种(可编程控制器)控制“装置”,两者是“系统”与“装置”的区别。系统可以实现任何装置的功能与协调,PLC装置只实现本单元所具备的功能.
2. 在网络方面,DCS网络是整个系统的中枢神经,和利时公司的MACS系统中的系统网采用的是双冗余的100Mbps的工业以太网,采用的国际标准协议TCP/IP。它是安全可靠双冗余的高速通讯网络,系统的拓展性与开放性更好.而PLC因为基本上都为个体工作,其在与别的PLC或上位机进行通讯时,所采用的网络形式基本都是单网结构,网络协议也经常与国际标准不符。在网络安全上,PLC没有很好的保护措施。我们采用电源,CPU,网络双冗余.
3. DCS整体考虑方案,操作员站都具备工程师站功能,站与站之间在运行方案程序下装后是一种紧密联合的关系,任何站、任何功能、任何被控装置间都是相互连锁控制, 协调控制;而单用PLC互相连接构成的系统,其站与站(PLC与PLC)之间的联系则是一种松散连接方式,是做不出协调控制的功能。
4. DCS在整个设计上就留有大量的可扩展性接口,外接系统或扩展系统都十分方便,PLC所搭接的整个系统完成后,想随意的增加或减少操作员站都是很难实现的。
5. DCS安全性:为保证DCS控制的设备的安全可靠,DCS采用了双冗余的控制单元,当重要控制单元出现故障时,都会有相关的冗余单元实时无扰的切换为工作单元,保证整个系统的安全可靠。PLC所搭接的系统基本没有冗余的概念,就更谈不上冗余控制策略。特别是当其某个PLC单元发生故障时,不得不将整个系统停下来,才能进行更换维护并需重新编程。所以DCS系统要比其安全可靠性上高一个等级。
6. 系统软件,对各种工艺控制方案更新是DCS的一项最基本的功能,当某个方案发生变化后,工程师只需要在工程师站上将更改过的方案编译后,执行下装命令就可以了,下装过程是由系统自动完成的,不影响原控制方案运行。系统各种控制软件与算法可以将工艺要求控制对象控制精度提高。而对于PLC构成的系统来说,工作量极其庞大,首先需要确定所要编辑更新的是哪个PLC,然后要用与之对应的编译器进行程序编译,最后再用专用的机器(读写器)专门一对一的将程序传送给这个PLC,在系统调试期间,大量增加调试时间和调试成本,而且极其不利于日后的维护。在控制精度上相差甚远。这就决定了为什么在大中型控制项目中(500点以上),基本不采用全部由PLC所连接而成的系统的原因。
7. 模块:DCS系统所有I/O模块都带有CPU,可以实现对采集及输出信号品质判断与标量变换,故障带电插拔,随机更换。而PLC模块只是简单电气转换单元,没有智能芯片,故障后相应单元全部瘫痪。