控制系统综述 随着各行业规模的不断扩大及控制要求的不断提高,电器监控系统由最初的分立器件控制发展到PLC控制、DCS控制、FCS控制及它们相互结合的控制系统。 分立器件控制是最早应用较为普遍的控制，如1#水泥磨、生料磨、煤磨控制均为此种控制。这种控制线路复杂，控制不可靠，故障率高，且故障排除费时费力，加上各种大量的监控仪表使得整个控制系统的维护量很大，所以在较为复杂的新控制中都不采用。 PLC(Programmable Logic Controller即可编程序控制器)控制系统主要把被控设备的逻辑关系在内部用程序实现,并且还可以直接采集现场模拟量如温度、压力等用于监控。现行PLC还可以组成网络实现远距离信号采集和控制，节省布线。这样省去了分立器件控制的时间继电器、中间继电器、计数器等外部器件，以及大量的显示仪表和部分变送器，通过上位机监控软件实现生产的监控。此种控制外部接线简单，运行稳定故障率低，便于维护，还可实现一些较为复杂的控制如PID、位控等。其主要品牌有西门子Siemens、莫迪康Modicon、欧姆龙Omron及国产的和利时等。窑头的喂煤、喂料控制采用欧姆龙C200HE PLC，与上位机双通讯，由上位软件IFIX实现监控。PLC内部三路PID实现喂煤、喂料、仓重的自动控制。2#水泥磨、2#烘干采用法国施耐德公司的莫迪康PLC，使用了分布式远程I/O远距离监控，可节省电缆。PLC的最大功能在于处理开关量，对于采集模拟量参与调节控制其精度不高，效果不是很理想，不能用于控制要求非常严格的场合。 DCS(Distributed Control System 即集散控制系统)主要特性是集中管理和分散控制。它的产生是为了解决模拟电动仪表控制系统难于解决有关的控制、采用计算机的直接数字控制也难以克服的问题。由霍尼威尔Honewell公司1975年首先推出。DCS系统主要由三大部分组成即分散过程控制装置部分、集中操作和管理系统部分以及通信系统部分。DCS系统在开关量的处理方面不很方便，编程复杂困难，有时需要用高级语言，处理速度比PLC慢一些，而处理模拟量是其最大的强项。通过组态，实现一些先进的控制算法，如常用的PID、函数运算一次滤波等。通过这些算法，满足不同行业的特殊控制需求，如电厂的SOE，化工厂的气体脱硫化控制和催化氧化脱硫醇控制。DCS系统运行稳定性很高，并且还有良好的双机热备功能，所以常用在热电、石化等稳定性、安全性、控制精度要求非常高的行业。但DCS系统的价格昂贵，每套一般都在几百万元。其品牌主要有美国霍尼威尔公司的TPS系统，日本横河公司的AC210等。国产DCS近年由于政府部门的介入也形成一定的规模，如北京和利时、浙大中控等，也能满足一定的控制要求，且价格也降低很多。 FCS(Fieldbus Control System 即现场总线控制系统)是应用在生产现场、在微机化测量控制设备之间实现双向串行多节点数字通信的系统，也被称为开放式、数字化、多点通信的底层控制网络。它在制造业、流程工业、交通、楼宇等方面的自动化系统中具有广泛的应用前景。FCS通过一对双绞线或一条电缆挂接现场所有控制设备，通过总线实现设备之间的信息交换进行自动控制，也可通过专用通讯口与上位机通讯，由上位机采集监视现场各种数据，控制现场设备。通过上位机还可以对远程智能设备（可达几千米）进行故障诊断和标校，快速排除故障提高工作效率。但FCS在控制算法方面达不到DCS的性能，数字量处理比PLC略差。目前使用比较广泛的有基金会现场总线（FF Foundation Fieldbus ）、LonWorks总线、西门子Profibus总线。 不同的控制系统有着各自独特的控制功能，但各行业控制要求的不断提高使得单一控制已不能满足实际。因此各自发展的同时，也必须相互渗透，满足客户的需求。现今PLC、DCS、FCS已实现并存于同一控制网络，发挥各自的专长使被控系统最佳化。控制系统将向着开放系统、统一标准的方向发展。 随着各行业规模的不断扩大及控制要求的不断提高,电器监控系统由最初的分立器件控制发展到PLC控制、DCS控制、FCS控制及它们相互结合的控制系统。 分立器件控制是最早应用较为普遍的控制，如1#水泥磨、生料磨、煤磨控制均为此种控制。这种控制线路复杂，控制不可靠，故障率高，且故障排除费时费力，加上各种大量的监控仪表使得整个控制系统的维护量很大，所以在较为复杂的新控制中都不采用。 PLC(Programmable Logic Controller即可编程序控制器)控制系统主要把被控设备的逻辑关系在内部用程序实现,并且还可以直接采集现场模拟量如温度、压力等用于监控。现行PLC还可以组成网络实现远距离信号采集和控制，节省布线。这样省去了分立器件控制的时间继电器、中间继电器、计数器等外部器件，以及大量的显示仪表和部分变送器，通过上位机监控软件实现生产的监控。此种控制外部接线简单，运行稳定故障率低，便于维护，还可实现一些较为复杂的控制如PID、位控等。其主要品牌有西门子Siemens、莫迪康Modicon、欧姆龙Omron及国产的和利时等。窑头的喂煤、喂料控制采用欧姆龙C200HE PLC，与上位机双通讯，由上位软件IFIX实现监控。PLC内部三路PID实现喂煤、喂料、仓重的自动控制。2#水泥磨、2#烘干采用法国施耐德公司的莫迪康PLC，使用了分布式远程I/O远距离监控，可节省电缆。PLC的最大功能在于处理开关量，对于采集模拟量参与调节控制其精度不高，效果不是很理想，不能用于控制要求非常严格的场合。 DCS(Distributed Control System 即集散控制系统)主要特性是集中管理和分散控制。它的产生是为了解决模拟电动仪表控制系统难于解决有关的控制、采用计算机的直接数字控制也难以克服的问题。由霍尼威尔Honewell公司1975年首先推出。DCS系统主要由三大部分组成即分散过程控制装置部分、集中操作和管理系统部分以及通信系统部分。DCS系统在开关量的处理方面不很方便，编程复杂困难，有时需要用高级语言，处理速度比PLC慢一些，而处理模拟量是其最大的强项。通过组态，实现一些先进的控制算法，如常用的PID、函数运算一次滤波等。通过这些算法，满足不同行业的特殊控制需求，如电厂的SOE，化工厂的气体脱硫化控制和催化氧化脱硫醇控制。DCS系统运行稳定性很高，并且还有良好的双机热备功能，所以常用在热电、石化等稳定性、安全性、控制精度要求非常高的行业。但DCS系统的价格昂贵，每套一般都在几百万元。其品牌主要有美国霍尼威尔公司的TPS系统，日本横河公司的AC210等。国产DCS近年由于政府部门的介入也形成一定的规模，如北京和利时、浙大中控等，也能满足一定的控制要求，且价格也降低很多。 FCS(Fieldbus Control System 即现场总线控制系统)是应用在生产现场、在微机化测量控制设备之间实现双向串行多节点数字通信的系统，也被称为开放式、数字化、多点通信的底层控制网络。它在制造业、流程工业、交通、楼宇等方面的自动化系统中具有广泛的应用前景。FCS通过一对双绞线或一条电缆挂接现场所有控制设备，通过总线实现设备之间的信息交换进行自动控制，也可通过专用通讯口与上位机通讯，由上位机采集监视现场各种数据，控制现场设备。通过上位机还可以对远程智能设备（可达几千米）进行故障诊断和标校，快速排除故障提高工作效率。但FCS在控制算法方面达不到DCS的性能，数字量处理比PLC略差。目前使用比较广泛的有基金会现场总线（FF Foundation Fieldbus ）、LonWorks总线、西门子Profibus总线。 不同的控制系统有着各自独特的控制功能，但各行业控制要求的不断提高使得单一控制已不能满足实际。因此各自发展的同时，也必须相互渗透，满足客户的需求。现今PLC、DCS、FCS已实现并存于同一控制网络，发挥各自的专长使被控系统最佳化。控制系统将向着开放系统、统一标准的方向发展。