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过程控制领域又添一匹黑马
——施耐德PlantStruxurePES
过程控制是工业生产的重要环节，而一些工业生产具有易燃、易爆、腐蚀性强、连续生产、工艺操作条件苛刻等特点。其中，对工艺参数的控制是一个重要的环节，过程控制系统完成对工艺参数的检测、显示、记录、控制、报警等功能，它对正确地指导生产操作、保证生产安全、保证产品产量和质量起着极其重要的作用。过程控制系统的特点是对生产过程进行实时控制，控制过程复杂、监控参数多且数据变化快、数据处理及存储量大。因此实际应用时应根据过程控制系统的特点及不同生产工艺过程的控制要求，采用不同的控制系统，才可以既安全可靠又经济高效地完成生产任务。
目前我国过程控制系统以PLC和DCS为主，而FCS则是由DCS与PLC发展而来，分布式控制系统DCS的设计思想是“控制分散，管理集中”，与传统的集中式计算机控制系统相比，控制系统的风险被分散，可靠性大大增加，此外，DCS具有良好的图形界面，方便的组态软件，丰富的控制算法和开放的联网能力等优点，成为过程控制系统特别是大中型流程工业企业中控制系统的主流。20世纪80年代国内市场的DCS基本全被国外产品占有，代表厂家有法国的施耐德Schneider等。
可编程序逻辑控制器(Programmable Logic Controller)简称PLC，它是一种以微处理器为核心，综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术的一种工业自动控制装置。它的主要特点是体积小、功能强、工作可靠、运行速度快，积木式结构，组合灵活，具有良好的兼容性，程序编制及生成简单、丰富，网络功能强。
PLC系统能很好地完成工业实时顺序控制、条件控制、计数控制、步进控制等功能，能够完成模/数(A/D)和数/模(D/A)转换、数据处理、通讯联网、实时监控等功能。
DCS是分散控制系统(Distributed Control System)的简称，国内一般习惯称为集散控制系统。
它是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，综合了计算机(Computer)、 通讯(Communication)、显示(CRT)和控制(Control)等4C技术。它采用危险分散、控制分散，而操作和管理集中的基本设计思想，多层分级、合作自治的结构形式，同时也为正在发展的先进过程控制系统提供了必要的工具和手段。DCS具有以下特点：
1、高可靠性
由于DCS将系统控制功能分散在各台计算机上实现，系统结构采用容错设计，因此某一台计算机出现的故障不会导致系统其它功能的丧失。此外，由于系统中各台计算机所承担的任务比较单一，可以针对需要实现的功能采用具有特定结构和软件的系统的专用计算机，从而使系统中每台计算机的可靠性也得到提高。
2、开放性
DCS 采用开放式、标准化、模块化和系列化设计，系统中各台计算机采用局域网方式通信，实现信息传输，当需要改变或扩充系统功能时，可将新增计算机方便地连入系统通信网络或从网络中卸下，几乎不影响系统其它计算机的工作。
3、灵活性
DCS 的构成方式十分灵活，可由专用的管理计算机站、操作员站、工程师站、记录站、现场控制站和数据采集站等组成，也可由通用的服务器、工业控制计算机和可编程控制器构成。通过组态软件，根据不同的流程应用对象进行软硬件组态，即确定测量信号与控制信号及相互间连接关系，从控制算法库选择适用的控制规律以及从图形库调用基本图形组成所需的各种监控和报警画面，从而方便地构成所需的控制系统。
4、易于维护
功能单一的小型或微型专用计算机具有维护简单、方便的特点，当某一局部或某个计算机出现故障时，可以在不影响整个系统运行的情况下在线更换，迅速排除故障。
5、协调性
各工作站之间通过通信网络传送各种数据，整个系统信息共享，协调工作，以完成控制系统的总体功能和优化处理。
6、控制功能齐全
控制算法丰富，集连续控制、顺序控制于一体，可实现串级、前馈解耦、自适应和预测控制等先进控制，并可方便地加入所需的特殊控制算法。
现场总线控制系统(Fieldbus Control System)简称FCS。它把控制功能彻底分散到现场总线仪表，真正实现了分散控制。
随着微电子技术尤其是个人计算机技术的飞速发展。PLC和DCS的性能都有了较大的改进，PLC大大提高了数据处理能力和监控功能，DCS系统向开放性发展，操作站采用工控机，操作系统采用通用的Windows NT或Windows2000操作平台，PC机丰富的软件资源得以应用，因而大大降低了系统的繁琐程度和价格，提高了系统的性价比。PLC和DCS在抢占市场的过程中，两者相互借鉴、渗透、融合，极大地增加了用户在设计和使用中的选择性。同时，由于各种控制系统生产制造厂较多，产品更新换代快，也给系统选择带来了一定困难。
而施耐德近日推出的新一代分布式控制系统(DCS)——PlantStruxurePES，将PLC/SCADA 具备的易用性、开放性等诸多优势特征，与传统DCS的系统集成、统一数据库和诊断功能集于一身，并且整合了能效管理功能，它不仅满足当前生产设施的需求，还针对不断提升的能源管理要求提供理想的解决方案。
PlantStruxure™ PES是施耐德电气PlantStruxure™协同自动化控制系统中的DCS产品：它将PLC/SCADA、DCS与全生命周期服务相结合，有助于提高运营效率;PlantStruxure™ PES集成了StruxureWare™ Process Expert，是一个统一软件环境，内嵌了逻辑控制、监控系统和网络架构管理，能够配置整个控制系统;此外，它还进一步受益于施耐德电气StruxureWare™一体化软件应用和套件平台，提供跨组织的简单集成、统一体验以及出色可扩展性。
作为一种整合了控制器、监控、操作以及网络的无缝化架构体系，PlantStruxure™ PES系统具有强大的功能，在统一集成平台中提供近乎实时的准确能源和过程数据信息，保持其协调一致性，帮助工厂运营团队达到生产和能效KPI(关键绩效指标)要求。
实时监控节能降耗—— 通过在过程控制中嵌入Active Energy Management™，PlantStruxure™ PES能够采集和汇总处理大量的能源数据，深入了解分析每个过程能耗情况，用户可以尽早发现设备闲置、磨损以及过程运行中止、宕机等障碍因素带来的能源浪费，确定可行的重大节能举措，在过程中持续优化能源使用。PlantStruxure™ PES系统还能够对工作人员在过程中的操作方式给予及时反馈，有助强化节能增效培训，实现期望的节能目标。
提高运营智能性和有效性—— PlantStruxure™ PES提供了连续性的控制和可以实时观察过程的操作界面，使操作者获得清晰的生产过程信息，识别任何干扰发生的根本原因，在正确的时间做出正确的决定，缩短诊断耗时以及停机时间，增加工厂产能;维护人员也可以更快地发现故障和进行故障处理，增强诊断、预测设备故障能力并据此作出相应的规划。
快速简单的应用工程—— PlantStruxure™ PES具备应用标准化和重复使用功能。直观和现代的用户界面内嵌所有的过程设计软件工具，统一的平台配置功能，可以从一个数据单点进入进行快速系统设计，并基于应用需求进行灵活扩展与调整，将工程设计调试时间缩短25%，加快工厂建设投产，同时降低项目风险。
综上所述，由于PLC、DCS、FCS的良好性能，已经在现代工业中发挥了巨大作用，特别是在化工领域。由于化工生产的特点，选择控制系统时，必须根据过程对象复杂程度不同，结合PLC、DCS、FCS的特点，以及针对控制系统的可靠性合理地选择不同的控制系统，以保证生产过程控制系统的自动化水平。
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