新闻资讯


新手必知:三大工业控制系统PLC、DCS、FCS

日期:2022-02-25 09:05:01


随着工业技术的快速发展,集散控制系统和现场控制系统相继出现。工业过程控制的三个控制系统是PLC、DCS、FCS。一些人认为FCS是由PLC发展而来;其他人认为FCS是由DCS发展而来。FCS与PLC及DCS两者既有密不可分的关系,又有一点差异。

PLC控制器是专门为工业环境中的应用而设计的数字操作电子系统。它使用一种内部存储程序、执行逻辑操作、顺序控制、定时、计数和算术操作的可编程存储器,并通过数字或模拟输入或输出控制各种机械或生产过程。

DCS集散控制系统,又称计算机分布式控制系统。它在20世纪70年代中期发展迅速。它结合了控制技术、计算机技术、图像显示技术和通信技术,也被称为4C该技术实现了对生产过程的监控、控制和管理。它不仅打破了传统控制仪器功能的局限性,而且更好地解决了早期计算机系统过于集中的信息、管理和控制的风险。

FCS 现场总线控制系统的核心是基于数字智能现场设备的总线协议,本质上是现场信息处理。

大型 PLC 过程控制系统的基本特征

(1) 结构自上而下,PLC 可作为独立 DCS,也可以作为DCS的子系统。

(2) PID 可连续放置在控制站中PID各种功能,如控制。

(3) 可用一个PC为主站,多台同类型 PLC从站;也可以用一个PLC 为主站,多台同类型 PLC从站,构成PLC网络。

(4) 主要用于工控中的顺序控制和新型PLC还具有闭环控制功能。

DCS控制系统的基本特性

(1) 自上而下的树状系统,其中通信是关键。

(2) PID在控制器中,连接计算机和现场仪器。

(3) 是树状拓扑和并行连续的链路结构,大量电缆从中继站并行到现场仪表。

(4) 信号系统包括开关量信号和模拟信号。

(5) DCS一般由现场仪表层、控制装置单元层、工厂(车间)层和企业管理层组成。

FCS 控制系统的基本特点

(1)FCS是3C技术融合。适用于本质安全、危险区域、易变过程、难以处理的环境。

(2)现场设备高度智能化,提供全数字信号;一条总线连接所有设备。

(3)从控制室到现场设备的双向数字通信总线是一个互联的、双向的、串行的、多节点的、开放的数字通信系统,而不是单向的、单点的、平行的、封闭的模拟系统。

(4)控制功能完全分散。

新手必知:三大工业控制系统PLC、DCS、FCS

DCS控制系统与PLC比较控制系统

DCS 是一种分散控制系统PLC 只是一种控制装置,两者是系统和装置的区别。该系统可以实现任何设备的功能和协调,PLC 装置只实现本单元的功能。在网络方面,网络是控制系统的中枢神经系统。

DCS 系统如 HOLLiAS MACS 系统网络从上到下分为系统网络和控制网络两个层次。系统网络实现现场控制站与系统操作员站的连接,控制网络实现现场控制站与智能 I/O 单元通信,信息传输实时可靠。

而 PLC 因为它基本上是为个人工作的,所以它和其他 一起工作PLC 或上位机进行通讯时,所采用的网络形式基本都是单网结构。在网络安全上,PLC 没有很好的保护措施。

DCS 在整个设计中有大量的可扩展接口,外部系统或扩展系统非常方便,PLC 整个系统完成后,很难随意增加或减少操作员站。DCS 安全性是保证 DCS 控制设备安全可靠,DCS 采用双冗余控制单元。当重要控制单元出现故障时,相关冗余单元将实时切换为工作单元,确保整个系统的安全可靠。

PLC 搭接的系统基本上没有冗余概念,更不用说冗余控制策略了。特别是当它是某个时PLC 单元出现故障时,必须停止整个系统进行更换和维护,并需要重新编程。DCS系统要比PLC安全性和可靠性更高。DCS 与 PLC 硬件可靠性相似。PLC 的优点在于软件,PLC 采用顺序扫描机制,PLC 在高速顺序控制中占主导地位。PLC循环周期为10ms 秒左右,而DCS 控制站在500ms 左右。

DCS 与顺序联锁功能相比,PLC就弱点而言,逻辑执行速度不如 PLC。相对而言,PLC 系统成本较低。DCS 现场控制站层通常采用集中控制,尽管支持远程分布 I/O,但由于成本原因,很少使用。PLC 基于现场总线的远程分布式 I/O 体积小,更灵活易用,可有效节约接线成本。

FCS控制系统与DCS比较控制系统

可以说FCS 兼备了DCS 与 PLC它的特点,跨越革命性的一步。

(1)FCS它是一个全开放的系统,其技术标准也是全开放的,FCS 现场设备相互操作,设备相互兼容,用户 可选择不同厂家、不同品牌的产品,实现最佳的系统集成;DCS 系统封闭,各厂家产品不兼容。

(2)FCS 信号传输实现了全数字化,其通信可以从底层传感器和执行器到最高层,为企业MES 和 ERP 提供强有力的支持,更重要的是,它还可以远程诊断、维护和组装现场装置 ;DCS 的通信功能受到很大限制,尽管它也可以连接到 Internet,但它不能连接到底部,它提供的信息量也有限,它不能远程操作现场设备。

(3)FCS 结构全分散,废弃 DCS 中的 I /O 单元和控制站将控制功能分配到现场设备,实现完全分散,系统扩展非常容易;DCS 分散只在控制器一级,强调控制器的功能,数据公路是其关键。

(4)FCS 全数字化,控制系统精度高,可达.1%;而DCS 信号系统是二进制或模拟的,必须有A /D 、D/ A因此,其控制精度为土 0.5 %。

(5)FCS 可以将PID闭环功能放置在现场变送器或执行器中,加上数字通信,缩短了采样和控制周期,目前可以从 开始DCS 的每秒2-5次,每秒10次-从而提高了调节性能。

(6)由于 FCS 节省了大量的硬件设备、电缆和电缆安装辅助设备,节省了大量的安装和调试成本,因此其成本远低于DCS。

FCS它是一个开放、完全分布、智能控制的系统。但传统的DCS、PLC该系统已经使用了几十年,并已发展成为一个实用的、可靠的系统。随着它们各自的发展,它们都有接近彼此的趋势。就像新的 DCS 顺序控制功能强;新型PLC,闭环控制不弱,两者都可以形成大型控制网络。

(内容来源网络,版权归原作者)

免责声明:如涉及版权,请联系删除!任何人和机构不承担相关法律责任。

西门子全科 博途 EPLAN电气制图视频低价包装销售!

西门子创控教育全科课程介绍


首页  电话  顶部
栏目导航
cache
Processed in 0.006470 Second.