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PLC、 DCS、FCS三大控制系統(tǒng)的特點和差異

2022-9-13　　閱讀(1566)

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在有些行業(yè), FCS是由PLC發(fā)展而來的;而在另一些行業(yè), FCS又是由DCS發(fā)展而來的,所以FCS與PLC及DCS之間有著千絲萬縷的聯(lián)系,又存在著本質(zhì)的差異。本文試就PLC、DCS、 FCS三大控制系統(tǒng)的特點和差異作一分析，指出它們之間的淵源及發(fā)展方向。




一

FCS、DCS、PLC三大控制系統(tǒng)的基本特點

     目前,在連續(xù)型流程生產(chǎn)自動控制( PA )或習(xí)慣稱之謂I業(yè)過程控制中,有三大控制系統(tǒng),即PLC、DCS和FCS。它們各自的基本特點如下:

1、 PLC

(1 )從開關(guān)量控制發(fā)展到順序控制、運送處理,是從下往上的。
( 2 )連續(xù)PID控制等多功能, PID在中斷站中。
(3)可用一臺PC機為主站,多臺同型PLC為從站。
(4)也可一臺PLC為主站,多臺同型PLC為從站,構(gòu)成PLC網(wǎng)絡(luò)。這比用PC機作主站方便之處是:有用戶編程時,不必知道通信協(xié)議,只要按說明書格式寫就行。
(5 ) PLC網(wǎng)格既可作為獨立DCS/TDCS ,也可作為DCS/TDCS的子系統(tǒng)。
(6)大系統(tǒng)同DCS/TDCS ,如TDC3000、CENTUMCS、 WDPFI、 MOD300.
(7 ) PLC網(wǎng)絡(luò)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I業(yè)過程中的順序控制， 新型PLC也兼有閉環(huán)控制功能。
(9)制造商:GOULD(美)、AB(美)、GE(美)、OMRON(日)、MITSUBISHI(日)、Siemens(德)等。

2、DCS或TDCS

(1 )分散控制系統(tǒng)DCS與集散控制系統(tǒng)TDCS是集4C ( Communication , Computer，Control.CRT)技術(shù)于一身的監(jiān)控技術(shù)。
(2 )從上到下的樹狀拓撲大系統(tǒng),其中通信( Communication )是關(guān)鍵。
( 3 ) PID在中斷站中,中斷站聯(lián)接過算機與現(xiàn)場儀器儀表與控制裝置。
(4 )是樹狀拓撲和并行連續(xù)的鏈路結(jié)構(gòu),也有大量電纜從中繼站并行到現(xiàn)場儀器儀表。
(5)模擬信號, A/D- -D/A、 帶微處理器的混合。
(6)一臺儀表一對線接到/O ,由控制站掛到局域網(wǎng)L AN。
(7 ) DCS是控制(工程師站)、操作(操作員站)、 現(xiàn)場儀表(現(xiàn)場測控站)的3級結(jié)構(gòu)。
(8)缺點是成本高,各公司產(chǎn)品不能互換,不能互操作,大DCS系統(tǒng)是各家不同的。
(9)用于大規(guī)模的連續(xù)過程控制,如石化等。
(10)制造商: Bailey(美)、Westinghouse(美)、HITACH(日)、 LEEDS &NORTHRMP (美)、SIEMENS(德)、 Foxboro(美 )、ABB ( 瑞士)、Hartmann & Braun (德)、Yokogawa (日)、Honeywell (美國)、Taylor(美 )等。

3、FCS

(1)基本任務(wù)是:本質(zhì)(本征)安全、危險區(qū)域、易變過程、難于對付的非常環(huán)境。
(2)全數(shù)字化、智能、多功能取代模擬式單功能儀器、儀表、控制裝置。
( 3 )用兩根線聯(lián)接分散的現(xiàn)場儀表、控制裝置、PID與控制中心 ,取代每臺儀器兩根線。
(4)在總線上PID與儀器、儀表、控制裝置都是平等的。
(5)多變量、多節(jié)點串行、數(shù)字通信系統(tǒng)取代單變量、單點并行、模擬系統(tǒng)。
(6)是互聯(lián)的、雙向的、開放的取代單向的、封閉的。
( 7 )用分散的虛擬控制站取代集中的控制站。
(8 )由現(xiàn)場電腦操縱,還可掛到上位機，接同一總線的上一級計算機。
(9)局域網(wǎng),可與intermet相通。
( 10)改變傳統(tǒng)的信號標準、通信標準和系統(tǒng)標準 入企業(yè)管理網(wǎng)。
(11)制造商:美Honeywell、Smar、Fisher- Rosemount. AB/Rockwell、 Elsag- Bailey、Foxboro、Yamatake 、日Yokogawa、 歐Siemens、GEC- -Alsthom 、Schneider、 process- -Data、ABB等。
( 12 ) 3類FCS的典型
1 )連續(xù)的工藝過程自動控制如石油化工,其中“本安防爆" 技術(shù)是絕對重要的,典型產(chǎn)品是FF、WorldFIP、Profibus- -PA ;
2)分立的工藝動作自動控制如汽車制造機器人、汽車,典型產(chǎn)品是Profibus- -DP、CAN bus ;
3 )多點控制如樓宇自動化,典型產(chǎn)品是LON Work、Profibus- -FMS。
從上述基本要點的描述中,我們是否注意到一點，用于過程控制的三大系統(tǒng),沒有一一個是針對電站而開發(fā)的,或者說,在他們開發(fā)的初期,都并非以電站做系統(tǒng)的控制對象。而在這些系統(tǒng)的使用說明中也絕不把電站做為適用范圍, 有的在適用范圍中根本就不提電站。現(xiàn)在奇怪的是， 這三大控制系統(tǒng),尤其是DCS、PLC, 都在電站得到了廣泛應(yīng)用,而且效果也非常好。



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