DCS、PLC、FCS三大系统比较-专业自动化论坛-中国工控网论坛

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发表于：2010-05-07 16:19:40

楼主

1.前言
　　在有些行业，FCS是由PLC发展而来的；而在另一些行业，FCS又是由DCS发展而来的，所以FCS与PLC及DCS之间有着千丝万缕的联系，又存在着本质的差异。
2．PLC、DCS、FCS三大控制系统的基本特点
　　目前，在连续型流程生产自动控制（PA）或习惯称之谓工业过程控制中，有三大控制系统，即PLC、DCS和FCS。它们各自的基本特点如下：
　　
　　 2．1 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、S5、S6、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。
　　
　　 2．2 DCS或TDCS
　　（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）、Hartmann & Braun（德）、Yokogawa（日）、Honewell（美国）、Taylor（美）等。
2．3 FCS
　　（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）3类FCS的典型
　　 1）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，典型产品是FF、World FIP、Profibus—PA；
　　 2）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；
　　 3）多点控制如楼宇自动化，典型产品是LON Work、Profibus—FMS。
　　从上述基本要点的描述中，我们是否注意到一点，用于过程控制的三大系统，没有一个是针对电站而开发的，或者说，在他们开发的初期，都并非以电站做系统的首选控制对象。而在这些系统的使用说明中也绝不把电站做为首选适用范围，有的在适用范围中根本就不提电站。现在奇怪的是，这三大控制系统，尤其是DCS、PLC，都在电站得到了广泛应用，而且效果也非常好。
　　3．三大控制系统之间的差异
　　我们已经知道，FCS是由DCS与PLC发展而来，FCS不仅具备DCS与PLC的特点，而且跨出了革命性的一步。而目前，新型的DCS与新型的PLC，都有向对方靠拢的趋势。新型的DCS已有很强的顺序控制功能；而新型的PLC，在处理闭环控制方面也不差，并且两者都能组成大型网络，DCS与PLC的适用范围，已有很大的交叉。下一节就仅以DCS与FCS进行比较。在前面的章节中，实际上已涉及到DCS与FCS的差异，下面将就体系结构、投资、设计、使用等方面进行叙述。
3．1 差异要点
　　 DCS
　　 DCS系统的关键是通信。也可以说数据公路是分散控制系统DCS的脊柱。由于它的任务是为系统所有部件之间提供通信网络，因此，数据公路自身的设计就决定了总体的灵活性和安全性。数据公路的媒体可以是：一对绞线、同轴电缆或光纤电缆。
　　通过数据公路的设计参数，基本上可以了解一个特定DCS系统的相对优点与弱点。
　　（1）系统能处理多少I/O信息。
　　（2）系统能处理多少与控制有关的控制回路的信息。
　　（3）能适应多少用户和装置（CRT、控制站等）。
　　（4）传输数据的完整性是怎样彻底检查的。
　　（5）数据公路的最大允许长度是多少。
　　（6）数据公路能支持多少支路。
　　（7）数据公路是否能支持由其它制造厂生产的硬件（可编程序控制器、计算机、数据记录装置等）。
　　为保证通信的完整，大部分DCS厂家都能提供冗余数据公路。
　　为了保证系统的安全性，使用了复杂的通信规约和检错技术。所谓通信规约就是一组规则，用以保证所传输的数据被接收，并且被理解得和发送的数据一样。
　　目前在DCS系统中一般使用两类通信手段，即同步的和异步的，同步通信依靠一个时钟信号来调节数据的传输和接收，异步网络采用没有时钟的报告系统。
　　 FCS
　　 FCS的关键要点有三点
　　（1）FCS系统的核心是总线协议，即总线标准
　　前面的章节已经叙述，一种类型的总线，只要其总线协议一经确定，相关的关键技术与有关的设备也就被确定。就其总线协议的基本原理而言，各类总线都是一样的，都以解决双向串行数字化通讯传输为基本依据。但由于各种原因，各类总线的总线协议存在很大的差异。
　　为了使现场总线满足可互操作性要求，使其成为真正的开放系统，在IEC国际标准，现场总线通讯协议模型的用户层中，就明确规定用户层具有装置描述功能。为了实现互操作，每个现场总线装置都用装置描述DD来描述。DD能够认为是装置的一个驱动器，它包括所有必要的参数描述和主站所需的操作步骤。由于DD包括描述装置通信所需的所有信息，并且与主站无关，所以可以使现场装置实现真正的互操作性。
实际情况是否如上述一致，回答是否定的。目前通过的现场总线国际标准含8种类型，而原IEO国际标准只是8种类型之一，与其它7种类型总线的地位是平等的。其它7种总线，不论其市场占有率有多少，每个总线协议都有一套软件、硬件的支撑。它们能够形成系统，形成产品，而原IEC现场总线国际标准，是一个既无软件支撑也无硬件支撑的空架子。所以，要实现这些总线的相互兼容和互操作，就目前状态而言，几乎是不可能的。
　　通过上述，我们是

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李炎鋒

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发表于：2010-10-11 15:03:50

41楼

plc也是就连网不很方便别的还是很有优点

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wyyuan_2000

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发表于：2010-10-12 15:29:16

42楼

不错。我都懂，这些我都经常接触过，有兴趣来聊聊740634176

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gongkongzyj

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发表于：2010-10-17 23:33:09

43楼

3c我只学plc听楼主这么一讲，感觉自己学的太少了，以后多多指教。

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jincz1125

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发表于：2010-12-18 22:11:43

44楼

知道三者之间的区别了，顶！

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tjy2000

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发表于：2010-12-19 13:48:14

45楼

把PLC与DCS放在一起讨论时错误的! DCS是分布式控制系统，PLC也可以组成分布式的控制系统，也就是说DCS是从控制系统的结构与功能上定义的，而PLC是从控制器的特点上定义的，它们两个概念根本不是一类，所以楼主把它们放在一起，完全是啥闹。好像说一头牛加上一只羊等于几？是不可能有答案的，因为两者不同类，是不能相加的。

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zjfrpj

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发表于：2010-12-23 08:21:59

46楼

说的很好，学习了，谢谢

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baoer1955

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发表于：2010-12-26 18:16:58

47楼

很好……

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lwdeweixiao

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发表于：2010-12-26 21:00:00

48楼

很好,说的, 很详细

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劣质低价货

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发表于：2011-01-24 09:14:11

49楼

从发展方向来看，大体是：

PLC－－〉DCS－－〉FCS（现场总线现在在大项目和重要项目上应用已非常普遍了）

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www.lqic.com

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发表于：2011-01-24 10:42:05

50楼

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10 232422IH RS232/RS422转换器（工业亚当模块） 150元/180元
11 232422EH 防雷型RS232/RS422转换器（工业亚当模块） 190元/220元
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14 485CANIH RS485/CAN电平转换器（485超远程5公里驱动器） 190元/220元
15 422CANIH RS422/CAN电平转换器（422超远程5公里驱动器） 190元/220元
16 232TTLIH RS232/485/422/CAN-TTL转换器（工业亚当模块） 120元/150元
17 DCLB RS422/电磁滤波器（通讯用）/防雷器（通讯用） 160元/190元
中继器集线器分配器共享器驱动器隔离器
18 232232IW RS232光隔中继器隔离器（无源型）　3线/5线 60元/90元
19 485485IH RS485中继器隔离器（工业亚当模块） 32节点 200元/240元
20 422422IH RS422中继器隔离器（工业亚当模块） 32节点 220元/260元
21 485485EH RS485中继器隔离器（工业亚当模块）256节点 300元/340元
22 422422EH RS422中继器隔离器（工业亚当模块）256节点 300元/340元
23 CANCANEH CAN　中继器隔离器（工业亚当模块）110节点 260元/300元
24 PROFPROFIH PROFIBUS中继器隔离器(工业亚当模块)32节点 260元/300元
25 4232HUB 4口 RS232 共享器集线器（HUB） 1主3从/4主 120/150元
26 8232HUB 8口 RS232 共享器集线器（HUB） 1主7从/8主 200/240元
27 4485HUB 4口 RS485 集线器（HUB） 1主3从/4主 200/240元
28 8485HUB 8口 RS485 集线器（HUB） 1主7从/8主 400/500元
29 1485-8485 RS485一入八出分配器 300/400元
30 4485-3485 RS485四入三出共享器 300/400元
31 4CANHUB 4口 CANBUS 集线器（HUB） 1主3从/4主 300/400元
32 8CANHUB 8口 CANBUS 集线器（HUB） 1主7从/8主 600/700元
33 5VGA VGA共享器驱动器（一台计算机带四台显示器） 80元/170元

34 LONLONIH LONWORKS中继器隔离器（78Kbps） 800元/1000元
35 232LONIH RS232-LONWORKS转换器 1000元
36 485LONIH RS485-LONWORKS转换器 1200元
37 LONHUB LONWORKS集线器中继器 2口/4口/8口 800/1200/1800元
38 LONROUTER LONWORKS路由器 2口/4口 1600/2600元

２.豪克冲击焊接应力消除金属表面加工数控机床振动时效

39 LQIC-Ⅰ 豪克冲击焊接应力消除设备（焊缝加固机Ⅰ型） 35000元
40 LQIC-Ⅱ 豪克冲击焊接应力消除设备（焊缝加固机Ⅱ型） 60000元
41 LQIC-Ⅲ 豪克冲击金属表面加工设备(抛光机床数控磨床) 80000元
42 LQIC-Ⅳ 超声波变频除垢仪
43 LQIC-Ⅴ ZS2004数码系列振动时效装置 8000元
44 LQIC-Ⅵ ZS2009液晶系列全自动振动时效装置 12000元
45 LQIC-Ⅶ 应力检测仪 10000元
３.数据音频视频光端机光纤转换器光猫光缆光纤配件

序号点下面型号查详情产品名称多模/单模价格下载
46 OPT 光纤收发模块 130元/150元
47 TTLOPTIH TTL-光纤转换器（光端机） 360元/390元
48 232OPTIH RS232-光纤转换器（光端机） 360元/390元
49 232OPTEH RS232-光纤转换器（光端机）高速加强型 560元/590元
50 485OPTIH RS485-光纤转换器（光端机） 360元/390元
51 485OPTEH RS485-光纤转换器（光端机）高速加强型 560元/590元
52 422OPTIH RS422-光纤转换器（光端机） 360元/390元
53 232485422OPTIH RS232/485/422-光纤转换器（光端机） 560元/590元
54 CANOPTIH CAN-光纤转换器（光端机） 400元/450元
55 CANOPTEH CAN-光纤转换器（光端机）加强型 600元/650元
56 OPT485OPTIH RS485-光纤中继转换器(光纤总线型)/环网型 800/1000元
57 OPTCANOPTIH CAN-光纤中继转换器（光纤总线型） 1000元/1100元
58 RJ45OPT 10M/100M自适应以太网光纤收发器（光端机） 160元/190元
59 RJ45OPT1000 1000M以太网光纤收发器（光端机） 800元/900元
60 OPTOPTIH 光纤中继器 (0-1Mbps) 900元
61 4OPTHUB 4口光纤集线器（HUB：0-1Mbps） 2000元
62 8OPTHUB 8口光纤集线器（HUB：0-1Mbps） 3600元
63 1YP1SJ 1路音频+数据光端机一对500元
64 1SP 一路视频光端机一对450元
65 1SP1SJ 一路视频光端机加一路反向数据一对500元
66 2SP1SJ 二路视频光端机加一路反向数据一对900元
67 4SP1SJ 四路视频光端机加一路反向数据一对1200元
68 8SP1SJ 八路视频光端机加一路反向数据一对1800元
69 LONOPTIH lonworks-光纤转换器（光端机） /2000元

４.温湿度传感器变送器温湿度模块隔离器安全栅

70 DB485T/DB4851 通用型温湿度传感器/变送器 160元
71 DB485D/TH-802 带显示网络型温湿度传感器/变送器 280元
72 DB485E 带显示以太网温湿度传感器/变送器 680元
73 DB485Z 无线温湿度传感器/变送器 680元
74 HTC-1 家用温湿度计 80元
５.串口服务器以太网模块以太网I/O 工业以太网交换机

75 232485422TCP RS232/485/422-以太网转换器 300元
76 232SERVER 串口服务器 2口/4口/8口 500/800/1500元
77 TTLTCP TTT-以太网嵌入式模块 180元
７.无线转换器　呼叫器　数传模块电台　短信猫、彩信猫

序号型号产品名称可靠150米价格 400米/800米价格
78 232485TTLWX RS232/485/TTL-无线转换器 300元 500元/800元
79 232485TTLWXG RS232/485/TTL-无线高速转换器 500元 700元/1000元
80 GSMMODEM GSM短信猫/彩信猫 400元/700元
81 GPRSMODEM GPRS短信猫/彩信猫 400元/700元
82 CDMAMODEM CDMA短信猫/彩信猫 500元/800元
83 FANGDA 手机信号放大器 700元
84 PINGBI 手机信号屏蔽器 500元/700元
85 TANCE 金属探测器 300元/500元

９.USB转换器数字示波器编程器仿真器单片机实验板

96 USB232C USB-RS232转换器(商业型:0～115.2kbps) 40元
97 USB232I USB-RS232转换器(工业型:0～200kbps) 100元
98 USB485422I USB-RS485/422转换器(工业型:0～3Mbps) 200元
99 F-24U 40M双踪USB接口数字存储虚拟示波器 1380元
100 F-210 100M双踪USB接口数字存储虚拟示波器 1680元

101 232422IW 防静电RS232-RS485转换器（无源有源工业型） 200元
102 232485422IH RS232-RS485/422转换器（工业亚当模块） 200元
103 232232EH RS232光隔离长线驱动增强器(又名：串口泵) 100元
104 OPT232OPT RS232-光纤中继转换器(光纤总线型)/环网型 1000元/1200元
105 OPT422OPT RS422-光纤中继转换器(光纤总线型)/环网型 1000元/1200元
106 USB232OPT USB串口-光纤转换器 800元
107 TCP232OPT 以太网串口-光纤转换器 900元
108 USBCANI USB-CANBUS转换器(工业型:0～1Mbps) 300元
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