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PLC、DCS控制系统的本质区别
1 PLC
(1)从开关量控制发展到顺序控制、运送处理,是从下往上的。
(2)连续PID控制等多功能,PID在中断站中。
(3)可用一台PC机为主站,多台同型PLC为从站。
(4)也可一台PLC为主站,多台同型PLC为从站,构成PLC网络。这比用PC机作主站方便之处是:有用户编程时,不必知道通信协议,只要按说明书格式写就行。
(5)PLC网格既可作为独立DCS/TDCS,也可作为DCS/TDCS的子系统。
(6)大系统同DCS/TDCS,如TDC3000、CENTUMCS、WDPFI、MOD300。)
(7)PLC网络如Siemens公司的SINEC—L1、SINEC—H1、S4(错了,去掉)、S5、S6(错了,去掉)、S7等,GE公司的GENET、三菱公司的MELSEC—NET、MELSEC—NET/MINI。
(8)主要用于工业过程中的顺序控制,新型PLC也兼有闭环控制功能。
(9)制造商:GOULD(美)、AB(美)、GE(美)、OMRON(日)、MITSUBISHI(日)、Siemens(德)等。
DCS系统
(1)分散控制系统DCS与集散控制系统TDCS是集4C(Communication,Computer,Control、CRT)技术于一身的监控技术。
(2)从上到下的树状拓扑大系统,其中通信(Communication)是关键。
(3)PID在中断站中,中断站联接计算机与现场仪器仪表与控制装置。
(4)是树状拓扑和并行连续的链路结构,也有大量电缆从中继站并行到现场仪器仪表。
(5)模拟信号,A/D—D/A、带微处理器的混合。
(6)一台仪表一对线接到I/O,由控制站挂到局域网LAN。
(7)DCS是控制(工程师站)、操作(操作员站)、现场仪表(现场测控站)的3级结构。
(8)缺点是成本高,各公司产品不能互换,不能互操作,大DCS系统是各家不同的。
(9)用于大规模的连续过程控制,如石化等。
(10)制造商:Bailey(美)、Westinghous(美)、HITACH(日)、LEEDS NORTHRMP(美)、SIEMENS(德)、Foxboro(美)、ABB(瑞士)Braun(德)、Yokogawa(日)、Honewell(美国)、Taylor(美)等。
(1)基本任务是:本质(本征)安全、危险区域、易变过程、难于对付的非常环境。
(2)全数字化、智能、多功能取代模拟式单功能仪器、仪表、控制装置。
(3)用两根线联接分散的现场仪表、控制装置、PID与控制中心,取代每台仪器两根线。
(4)在总线上PID与仪器、仪表、控制装置都是平等的。
(5)多变量、多节点、串行、数字通信系统取代单变量、单点、并行、模拟系统。
(6)是互联的、双向的、开放的取代单向的、封闭的。
(7)用分散的虚拟控制站取代集中的控制站。
(8)由现场电脑操纵,还可挂到上位机,接同一总线的上一级计算机。
(9)局域网,再可与internet相通。
(10)改变传统的信号标准、通信标准和系统标准入企业管理网。
(11)制造商:美Honeywell 、Smar 、Fisher— Rosemount、 AB/Rockwell、Elsag— Bailey 、Foxboro 、Yamatake 、日Yokogawa、欧 Siemens、 GEC—Alsthom 、Schneider、 proces—Data、 ABB等。
(12)典型连续的工艺过程自动控制如石油化工,其中“本安防爆”技术是绝对重要的,典型产品FFWorld 分立的工艺动作自动控制如汽车制造机器人、汽车,典型产品是Profibus—DP、CANbus;多点控制如楼宇自动化,典型产品是LON Work、Profibus—FMS。
DCS与PLC的各自的优势
PLC主要用于工业过程中的顺序控制,新型PLC也兼有闭环控制功能。逻辑功能强主要是针对数字量较多的系统。
DCS主要应用于典型连续的工艺过程自动控制如石油化工、制氧工艺,其中“本安防爆”技术是绝对重要的,典型产品FFWorld
分立的工艺动作自动控制如汽车制造机器人、汽车,典型产品是Profibus—DP、CANbus;多点控制如楼宇自动化,热电厂系统,针对的是大系统,模拟量较多的闭环控制系统。
1、PLC是由继电器控制发展过来的,主要由于逻辑控制,DCS主要用于连续的过程控制,PLC需要自己编制梯形图,需要自己配置网络等,可以说PLC很多东西都要自己做,而DCS系统组态、网络等都集成了,在实现上来说DCS简单些,不过现在很多PLC都开始转变了,也可以用于过程控制,于是形成了一种走中间路线的混合控制系统。
2、DCS也是从不同的角度发展出来的, 有的是从仪表发展来的, 有的是从网络发展出来的....有的DCS也是从PLC发展起来的, 没有一个具体的划分, DCS可以外挂PLC, PLC也可以挂DCS....
DCS意思是指集中分散控制系统,而PLC是可编程序逻辑控制器.这是两个不同的概念,前者是一个控制系统的总称,这个控制系统可以由PLC,工控机等组成.而后者是指一个具体的控制器.
3、DCS的作用就是把现场各处比较分散的控制对象采用电,气,液压等方式集中到一个控制室(集控室)来控制和监视.以减少控制成本,实现高度集中的自动化.
PLC是将有限的开关量,模拟量输入到一个微电脑系统,通过程序运算输出相应的控制信号.控制方式由编程决定.
DCS主要用在现场庞大,各控制单元复杂数量多的场合,比如发电厂,化工厂,等等.
DCS重在收集信息 强大的通讯功能
PLC重在控制 精确快速的反应能力
4、
DCS(集散控制系统),是一个系统,是硬件和软件有机结合的系统.PLC(可编程逻辑控制器),应该说是一个控制装置.
严格意义上的DCS,从控制系统分层的概念上来说,应该是一个现场控制层、通讯层、管理层及供电等都冗余的系统。从这方面来看,比较适合于控制点数较多、控制要求较高的场合。
PLC可以说做为一个控制装置,只功能上只相当于DCS的现场控制层的控制器。而且只有很高端的PLC才能实现冗余的功能,大多数PLC由于不具备冗余功能而只能相当于DCS系统中非冗余的控制器。
传统上认为DCS是价格昂贵、系统封闭的系统。
总结:随着发展,以现在来看:
PLC也可以组成DCS,但是这个“DCS”可以说只是取了分散控制,集中管理的概念。要实现严格意义上的各层都冗余的DCS,很困难。即便有些系列PLC可以实现,但是价格同样很昂贵。
随着各方面技术的发展,DCS也逐渐向开放性发展,价格也逐渐在降低,尤其是一些国产的DCS系统,从性价比方面综合考虑,也可以适用于一些中、小型系统。其多重冗余的设计,使得系统可靠性增强,维护的方便性提高。而且从软件组态来考虑,DCS的更加方便、快捷。
PLC、DCS控制系统的本质区别
1 PLC
(1)从开关量控制发展到顺序控制、运送处理,是从下往上的。
(2)连续PID控制等多功能,PID在中断站中。
(3)可用一台PC机为主站,多台同型PLC为从站。
(4)也可一台PLC为主站,多台同型PLC为从站,构成PLC网络。这比用PC机作主站方便之处是:有用户编程时,不必知道通信协议,只要按说明书格式写就行。
(5)PLC网格既可作为独立DCS/TDCS,也可作为DCS/TDCS的子系统。
(6)大系统同DCS/TDCS,如TDC3000、CENTUMCS、WDPFI、MOD300。)
(7)PLC网络如Siemens公司的SINEC—L1、SINEC—H1、S4(错了,去掉)、S5、S6(错了,去掉)、S7等,GE公司的GENET、三菱公司的MELSEC—NET、MELSEC—NET/MINI。
(8)主要用于工业过程中的顺序控制,新型PLC也兼有闭环控制功能。
(9)制造商:GOULD(美)、AB(美)、GE(美)、OMRON(日)、MITSUBISHI(日)、Siemens(德)等。
DCS系统
(1)分散控制系统DCS与集散控制系统TDCS是集4C(Communication,Computer,Control、CRT)技术于一身的监控技术。
(2)从上到下的树状拓扑大系统,其中通信(Communication)是关键。
(3)PID在中断站中,中断站联接计算机与现场仪器仪表与控制装置。
(4)是树状拓扑和并行连续的链路结构,也有大量电缆从中继站并行到现场仪器仪表。
(5)模拟信号,A/D—D/A、带微处理器的混合。
(6)一台仪表一对线接到I/O,由控制站挂到局域网LAN。
(7)DCS是控制(工程师站)、操作(操作员站)、现场仪表(现场测控站)的3级结构。
(8)缺点是成本高,各公司产品不能互换,不能互操作,大DCS系统是各家不同的。
(9)用于大规模的连续过程控制,如石化等。
(10)制造商:Bailey(美)、Westinghous(美)、HITACH(日)、LEEDS NORTHRMP(美)、SIEMENS(德)、Foxboro(美)、ABB(瑞士)Braun(德)、Yokogawa(日)、Honewell(美国)、Taylor(美)等。
(1)基本任务是:本质(本征)安全、危险区域、易变过程、难于对付的非常环境。
(2)全数字化、智能、多功能取代模拟式单功能仪器、仪表、控制装置。
(3)用两根线联接分散的现场仪表、控制装置、PID与控制中心,取代每台仪器两根线。
(4)在总线上PID与仪器、仪表、控制装置都是平等的。
(5)多变量、多节点、串行、数字通信系统取代单变量、单点、并行、模拟系统。
(6)是互联的、双向的、开放的取代单向的、封闭的。
(7)用分散的虚拟控制站取代集中的控制站。
(8)由现场电脑操纵,还可挂到上位机,接同一总线的上一级计算机。
(9)局域网,再可与internet相通。
(10)改变传统的信号标准、通信标准和系统标准入企业管理网。
(11)制造商:美Honeywell 、Smar 、Fisher— Rosemount、 AB/Rockwell、Elsag— Bailey 、Foxboro 、Yamatake 、日Yokogawa、欧 Siemens、 GEC—Alsthom 、Schneider、 proces—Data、 ABB等。
(12)典型连续的工艺过程自动控制如石油化工,其中“本安防爆”技术是绝对重要的,典型产品FFWorld 分立的工艺动作自动控制如汽车制造机器人、汽车,典型产品是Profibus—DP、CANbus;多点控制如楼宇自动化,典型产品是LON Work、Profibus—FMS。
DCS与PLC的各自的优势
PLC主要用于工业过程中的顺序控制,新型PLC也兼有闭环控制功能。逻辑功能强主要是针对数字量较多的系统。
DCS主要应用于典型连续的工艺过程自动控制如石油化工、制氧工艺,其中“本安防爆”技术是绝对重要的,典型产品FFWorld
分立的工艺动作自动控制如汽车制造机器人、汽车,典型产品是Profibus—DP、CANbus;多点控制如楼宇自动化,热电厂系统,针对的是大系统,模拟量较多的闭环控制系统。
PLC一般应用在小型自控场所,比如设备的控制或少量的模拟量的控制及联锁,而大型的应用一般都是DCS。当然,这个概念不太准确,但很直观,习惯上我们把大于600点的系统称为DCS,小于这个规模叫做PLC。我们的热泵及QCS、横向产品配套的控制系统一般就是称为PLC。
DCS一般都提供统一的数据库。换句话说,在DCS系统中一旦一个数据存在于数据库中,就可在任何情况下引用,比如在组态软件中,在监控软件中,在趋势图中,在报表中……而PLC系统的数据库通常都不是统一的,组态软件和监控软件甚至归档软件都有自己的数据库。为什么常说西门子的S7 400要到了414以上才称为DCS?因为西门子的PCS7系统才使用统一的数据库,而PCS7要求控制器起码到S7 414-3以上的型号。
市场上控制类产品繁多,无论DCS还是PLC,均有很多厂商在生产和销售。对于PLC系统来说,一般没有或很少有扩展的需求,因为PLC系统一般针对于设备来使用。一般来讲,PLC也很少有兼容性的要求,比如两个或以上的系统要求资源共享,对PLC来讲也是很困难的事。而且PLC一般都采用专用的网络结构,比如西门子的MPI总线性网络,甚至增加一台操作员站都不容易或成本很高。
早期两者的主要区别在于,dcs主要是是对模拟量的控制,plc主要是是对开关量的控制,但是现在plc也能实现模拟量的控制,我觉得现在两者在这一方面几乎没有什么区别了,越来越接近,例如siemens的PCS7就是基于plc step7开发出来的。个人感觉一般控制点多的时候选择dcs,控制点少,则选择plc。
DCS是一个系统包括上位软件、网络与控制器,而PLC只是一个控制器,要构成系统还需要上位SCADA系统和与之相连的网络。对PID回路控制,现在三菱的过程控制器也可以实现象SAMA组态一样的FBD编程;DCS系统更大,控制的回路数目更多,有比较多的控制和算法,可以完成比较复杂的回路间的控制。硬件可靠性差不多。DCS可以做到I/O的冗余,PLC则不可以。相对而言,PLC构成的系统成本更低。
在我们公司,储运灌区基本上用到的是plc控制,实现全程的监控,例如,液位,温度,压力,流量等实现的是远程的监控,相对来说,现场的监视点比较的少,对于模块的要求不是很严格,而且又同时要稳定运行,所以选择了西门子的plc s7-300的控制模块来完成灌区的监控。而在生产装置区,主要应用的是DCS,因为装置的I/O点的远程监控数量多,正所谓是DCS的集散控制,控制比较的集中和直观,操作起来比较的容易,而DCS正是注重的这点,并且在DCS的组态中,DCS的编程都功能块化,方便了编程人员,复杂的控制也能进行简单的编程。
偶厂里既有DCS系统也有PLC系统,但是DCS系统都是用在在线流的生产工艺中,PLC大多数用在电器控制中,虽然有几套在线流控制也试用了PLC系统,但其特点是逻辑控制的开关量IO点多,模拟信号主要以输入检测为主,虽有几个控制回路大多数是简单控制回路,没有串级、前馈等复杂算法的控制回路,从编程组态中感觉PLC实行自动控制回路方法要比DCS复杂和困难,所以偶厂在选择控制系统时首先就是考虑的控制参数的性质,是在线流控制为主还是逻辑开关量控制为主。
对于PLC系统由于先前的初衷是为了替代传统的继电器逻辑控制发展而来,所以其强项就是逻辑控制,虽然后来功能不断扩大,能够处理模拟量的处理及运输,但其还是主要在模拟量的处理及显示,如果涉及到复杂的运算其还是很复杂占用的空间和程序都较多,所以其对于在线流的各种复杂运算还是弱项。但由于PLC系统的灵活性,其实施起来可大可小,适应与众多的设备。
DCS系统偶感觉最大的特点就是对模拟量的复杂处理运算具有及时大批量的功能,其可以实现从简单到复杂的各种控制算法,而且对于工程实施人员及以后的维护维修人员的编程技术要求比较宽容,虽然DCS系统也进行不断地升级及扩展能够实现各种数字量及开关量信号的处理措施,但其单纯的应用到逻辑开关量的系统中几乎没有,其还是关注着在线流模拟控制及设备中用到的各种开关量处理,DCS系统开发的各种数据历史查询功能要优于PLC的设置,不论对实施人员还是操作工其操作都很人性化,而且能够实现长时间的历史趋势数据存储和查询。DCS系统由于应用在在线流化工生产中,其控制特点就是要有很好的稳定性及数据处理的安全性能,因此DCS系统在设计中关注了系统的长时间稳定要求,设置了从电源、主控卡、数据存储处理卡、网路通讯、网路传输甚至各个独立的IO卡的冗余性能配置,最大限度的减小系统出错造成的生产被动局面,确保系统长时间运行的安全性能。
PLC控制和DCS控制系统不是一个逻辑层次上的概念,从名称上就能看出:PLC是以功能命名,DCS是以体系结构命名。从原理上看PLC就可以组成DCS。当然两者性能差异还是存在的,要具体看产品和需要。从应用角度来说,简单地以 PLC,DCS来区分,往往会走人误区。
DCS控制系统与PLC控制区别:
DCS是一种“分散式控制系统”,而 PLC(可编程控制器)只是一种控制“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。
DCS网络是整个系统的中枢神经,DCS系统通常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.
PLC因为基本上都为单个小系统工作,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。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,做不出协调控制的功能。
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。
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所搭接的系统则需要配置双 PLC实现冗余。
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 长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 白动完成的,不影响原控制方案运行。系统各种控制软件算法可以将工艺对象的控制精度提高。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)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。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,故障带电拔,随机更换。而PLC模块只是简单电气转换元,没有智能芯片,故障后相应单元全部瘫痪.