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三大系统的要点
PLC、DCS、FCS是目前工业自动化领城所使用的三大控制系统,下面简单介绍一下各自的特点，然后再介绍一下它们之间的融合。
(1) DCS集散控制系统(DCS,Distributed ControlSystem)是集4C(Communication,Computer,Control,CRT)技术于一身的监控系统。它主要用于大规模的连续过程控制系统中，如石化、电力等,在20世纪70年代到90年代末占据主导地位。其核心是通信,即数据公路。它的基本要点是:
●从上到下的树状大系统,其中通信是关键;
●控制站连接计算机与现场仪表、控制装置等设备;
●整个系统为树状拓扑和并行连线的链路结构,从控制站到现场设备之间有大量的信号电缆;
●信号系统为模拟信号、数字信号的混合;
●设备信号到I/O板一对一物理连接,然后由控制站挂接到局域网LAN;
●可以做成很完善的冗余系统;
●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。
(2)PLCZui初,PLC是为了取代传统的继电器控制系统而开发的,所以它Zui适合在以开关量为主的系统中使用。由于计算机技术和通信技术的飞速发展,使得大型PLC的功能极大地增强,以至于它后来能完成DCS的功能。另外加上它在价格上的优势,所以在许多过程控制系统中PLC也得到了广泛的应用。大型PLC构成的过程控制系统的要点是:
●从上到下的结构,PLC既可以作为独立的DCS,也可以作为DCS的子系统;
●可实现连续PID控制等各种功能;
●可用一台PLC为主站,多台同类型PLC为从站,构成PLC网络;也可用多台PLC为主站,多台同类型PLC为从站,构成PLC网络。
(3)FCS现场总线技术以其彻底的开放性、全数字化信号系统和高性能的通信系统给工业自动化领域带来了“革命性”的冲击,其核心是总线协议,基础是数字化智能现场设备,本质是信息处理现场化。FCS的要点是:
●它可以在本质安全、危险区域、易变过程等过程控制系统中使用,也可以用于机械制造业、楼宇控制系统中,应用范围非常广泛;
●现场设备高度智能化,提供全数字信号;
●一条总线连接所有的设备;
●系统通信是互联的、双向的、开放的,系统是多变量、多节点、串行的数字系统;
●控制功能彻底分散。
2.目前PLC、DCS和FCS系统之间的融合
每种控制系统都有它的特色和长处,在一定时期内，它们相互融合的程度可能会大大超过相互排斥的程度。这三大控制系统也是这样，比如PLC在FCS中仍是主要角色,许多PIC都配置上了总线模块和接口,使得PLC不仅是FCS主站的主要选择对象，也是从站的主要装置。DCS也不甘落后,现在的DCS把现场总线技术包容了进来,对过去的DCSI/O控制站进行了彻底的改造,编程语言也采用标准化的PLC编程语言。第四代的DCS既保持了其可靠性高、高端信息处理功能强的特点,也使得底层真正实现了分散控制。目前在中小型项目中使用的控制系统比较单一和明确,但在大型工程项目中,使用的多半是DCS、PLC和FCS的混合系统。
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