1.三大系統(tǒng)的要點

  PLC、DCS、FCS是目前工業(yè)自動化領城所使用的三大控制系統(tǒng),下面簡單介紹一下各自的特點，然后再介紹一下它們之間的融合。

  (1) DCS集散控制系統(tǒng)(DCS,Distributed Control System)是集4C(Communication,Computer, Control,CRT)技術于一身的監(jiān)控系統(tǒng)。它主要用于大規(guī)模的連續(xù)過程控制系統(tǒng)中，如石化、電力等,在20世紀70年代到90年代末占據(jù)主導地位。其核心是通信,即數(shù)據(jù)公路。它的基本要點是:

  ●從上到下的樹狀大系統(tǒng),其中通信是關鍵;

  ●控制站連接計算機與現(xiàn)場儀表、控制裝置等設備;

  ●整個系統(tǒng)為樹狀拓撲和并行連線的鏈路結構,從控制站到現(xiàn)場設備之間有大量的信號電纜;

  ●信號系統(tǒng)為模擬信號、數(shù)字信號的混合;

  ●設備信號到I/O板一對一物理連接,然后由控制站掛接到局域網LAN;

  ●可以做成很完善的冗余系統(tǒng);

  ●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級結構。

  (2) PLC最初,PLC是為了取代傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)而開發(fā)的,所以它最適合在以開關量為主的系統(tǒng)中使用。由于計算機技術和通信技術的飛速發(fā)展,使得大型PLC的功能極大地增強,以至于它后來能完成DCS的功能。另外加上它在價格上的優(yōu)勢,所以在許多過程控制系統(tǒng)中PLC也得到了廣泛的應用。大型PLC構成的過程控制系統(tǒng)的要點是:

  ●從上到下的結構,PLC既可以作為獨立的DCS,也可以作為DCS的子系統(tǒng);

  ●可實現(xiàn)連續(xù)PID控制等各種功能;

  ●可用一臺PLC為主站,多臺同類型PLC為從站,構成PLC網絡;也可用多臺PLC為主站,多臺同類型PLC為從站,構成PLC網絡。

  (3) FCS現(xiàn)場總線技術以其徹底的開放性、全數(shù)字化信號系統(tǒng)和高性能的通信系統(tǒng)給工業(yè)自動化領域帶來了“革命性”的沖擊,其核心是總線協(xié)議,基礎是數(shù)字化智能現(xiàn)場設備,本質是信息處理現(xiàn)場化。FCS的要點是:

  ●它可以在本質安全、危險區(qū)域、易變過程等過程控制系統(tǒng)中使用,也可以用于機械制造業(yè)、樓宇控制系統(tǒng)中,應用范圍非常廣泛;

  ●現(xiàn)場設備高度智能化,提供全數(shù)字信號;

  ●一條總線連接所有的設備;

  ●系統(tǒng)通信是互聯(lián)的、雙向的、開放的,系統(tǒng)是多變量、多節(jié)點、串行的數(shù)字系統(tǒng);

  ●控制功能徹底分散。

  2.目前PLC、DCS和FCS系統(tǒng)之間的融合

  每種控制系統(tǒng)都有它的特色和長處,在一定時期內，它們相互融合的程度可能會大大超過相互排斥的程度。這三大控制系統(tǒng)也是這樣，比如PLC在FCS中仍是主要角色,許多PIC都配置上了總線模塊和接口,使得PLC不僅是FCS主站的主要選擇對象，也是從站的主要裝置。DCS也不甘落后,現(xiàn)在的DCS把現(xiàn)場總線技術包容了進來,對過去的DCSI/O控制站進行了徹底的改造,編程語言也采用標準化的PLC編程語言。第四代的DCS既保持了其可靠性高、高端信息處理功能強的特點,也使得底層真正實現(xiàn)了分散控制。目前在中小型項目中使用的控制系統(tǒng)比較單一和明確,但在大型工程項目中,使用的多半是DCS、PLC和FCS的混合系統(tǒng)。