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5分钟看懂三大控制系统PLC、DCS、FCS的特点及差异

发布时间： 2022-03-21 作者：凯特电气分享到：

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20世纪90年代实用的现场总线控制系统发展迅速，是世界上.新的控制系统。现场总线控制系统是当前自动化技术的热点，越来越受到国内外自动化设备制造商和用户的关注。现场总线控制系统的出现将给自动化领域带来另一场革命，其深度和广度将超过历史上的任何一次，从而创造一个新的自动化时代。

在一些行业，FCS是由PLC开发的；在其他行业，FCS是由DCS开发的，因此FCS与PLC和DCS有着千丝万缕的联系和本质的差异。本文逐一分析了PLC.DCS.FCS的特点和差异，指出了它们之间的起源和发展方向。

PLC.DCS.FCS三大控制系统的基本特点。

目前，在LC.DCS和FCS有三种控制系统，其基本特点如下:

2.1PLC。

(1)从开关量控制发展到顺序控制.运输处理，从下到上。

(2)连续PID控制等多功能，PID在中断站。

(3)以一台PC机为主站，多台同型PLC为从站。

（4）也可以以PLC为主站，以多个同类型的PLC为主站，形成PLC网络。这比使用PC机作为主站更方便：当有用户编程时，您不必知道通信协议，只需按照说明书格式书写即可。

(5)PLC网格可作为DCS/TDCS或DCS的子系统。

(6)大系统与DCS/TDCS相同，如TDC3000.CENTUMCS.WDPFI.MOD300。

(7)PLC网络，如Siemens公司的SINEC-L1.SINEC-H1.S4.S5.S6.S7等。

(8)主要用于工业过程中的顺序控制，新型PLC也具有闭环控制功能。

(9)制造商:GOULD(美).AB(美).GE(美).OMRON(日).MITSUBISHI(日).Siemens(德)等。

2.2DCS或TDCS。

(1)分散控制系统DCS和分散控制系统TDCS是集4C(Communication、Computer、Control.CRT)技术于一体的监控技术。

(2)从上到下的树状拓扑系统，其中通信是关键。

(3)PID在中断站，中断站连接计算机与现场仪器仪表及控制装置。

(4)是树状拓扑和并行连续链路结构，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。微处理器的混合。

(6)一表一对线接收I/O，由控制站挂至局域网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)的三级结构。

(8)缺点是成本高，各公司的产品无法交换和操作，DCS系统各不相同。

(9)用于石化等大规模连续过程控制。

(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).

2.3FCS。

(1)基本任务是:本质(本征)安全.危险区域.易变过程.非常环境难以应对。

(2)全数字.智能.多功能取代模拟单功能仪器.仪器.控制装置。

(3)用两根线连接分散的现场仪器.控制装置.PID和控制中心，取代每台仪器的两根线。

(4)PID与仪器.仪器.控制装置在总线平等。

(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)互联.双向.开放取代单向.封闭。

(7)用分散的虚拟控制站代替集中控制站。

(8)由现场计算机操作，也可挂在上位机上，连接同一总线的上一级计算机。

(9)局域网，可与internet连接。

(10)改变传统的信号标准.通信标准和系统标准进入企业管理网络。

(11)制造商:美honeywell.Smar.Fisher-Rosemount.AB/Rockwell.Elsag-Bailey.Foxboro.Yamatake.日yokogawa.欧洲semens.Gec-Alsthom.Schoneeer.

(12)3类FCS的典型1)石化等连续工艺流程的自动控制，其中本安防爆技术..重要，典型产品为FF.WorldFIP.Profibus-PA；2)汽车制造机器人等独立工艺动作的自动控制。汽车，典型产品是Profibus-DP.CANbus；3)建筑自动化等多点控制。

从上述基本要点的描述来看，我们是否注意到过程控制的三个系统中没有一个是为电站开发的，或者在其开发的早期阶段，它们不是电站作为系统的..控制对象。在这些系统的使用说明中，电站永远不会被用作..的应用范围，有些电站在应用范围内根本不会被提及。奇怪的是，这三个控制系统，特别是DCS。PLC，已广泛应用于电站，效果也很好。

三个控制系统之间的差异。

众所周知，FCS是由DCS和PLC发展而来的。FCS不仅具有DCS和PLC的特点，而且迈出了革命性的一步。目前，新的DCS和新的PLC都有相互接近的趋势。新的DCS具有很强的顺序控制功能；新的PLC在处理闭环控制方面并不差，两者都可以形成大型网络。DCS和PLC的应用范围非常交叉。下一节仅与DCS和FCS进行比较。在前一章中，实际上涉及到DCS和FCS之间的差异。下面将描述系统结构、投资、设计和使用。

3.1差异点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。由于其任务是为系统的所有部件提供通信网络，数据公路本身的设计决定了整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，基本上可以了解特定DCS系统的相对优缺点。

(1)系统能处理多少I/O信息。

(2)系统能处理多少与控制相关的控制电路信息。

(3)能适应多少用户和设备(CRT.控制站等)。

(4)如何彻底检查传输数据的完整性。

(5)数据公路的.大允许长度是多少。

(6)数据公路能支撑多少支路。

(7)数据公路能否支持其他厂家生产的硬件(可编程控制器.计算机.数据记录装置等)。

为了保证通信的完整性，大多数DCS制造商都可以提供冗余的数据路径。

为了确保系统的安全，采用了复杂的通信规则和错误检测技术。所谓的通信规则是一组规则，以确保传输的数据被接收和理解，就像发送的数据一样。

目前，DCS系统通常采用两种通信方式，即同步通信和异步通信。同步通信依靠时钟信号来调整数据的传输和接收。异步网络采用无时钟报告系统

FCSFCS有三个关键点：

(1)FCS系统的核心是总线协议，即总线标准前面的章节已经描述过，只要有一种类型的总线。

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