1.三大系統(tǒng)的要點(diǎn)

  PLC、DCS、FCS是目前工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)城所使用的三大控制系統(tǒng),下面簡(jiǎn)單介紹一下各自的特點(diǎn)，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(shù)于一身的監(jiān)控系統(tǒng)。它主要用于大規(guī)模的連續(xù)過(guò)程控制系統(tǒng)中，如石化、電力等,在20世紀(jì)70年代到90年代末占據(jù)主導(dǎo)地位。其核心是通信,即數(shù)據(jù)公路。它的基本要點(diǎn)是:

  ●從上到下的樹(shù)狀大系統(tǒng),其中通信是關(guān)鍵;

  ●控制站連接計(jì)算機(jī)與現(xiàn)場(chǎng)儀表、控制裝置等設(shè)備;

  ●整個(gè)系統(tǒng)為樹(shù)狀拓?fù)浜筒⑿羞B線的鏈路結(jié)構(gòu),從控制站到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間有大量的信號(hào)電纜;

  ●信號(hào)系統(tǒng)為模擬信號(hào)、數(shù)字信號(hào)的混合;

  ●設(shè)備信號(hào)到I/O板一對(duì)一物理連接,然后由控制站掛接到局域網(wǎng)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(chǎng)儀表(現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控站)的3級(jí)結(jié)構(gòu)。

  (2) PLC最初,PLC是為了取代傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)而開(kāi)發(fā)的,所以它最適合在以開(kāi)關(guān)量為主的系統(tǒng)中使用。由于計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的飛速發(fā)展,使得大型PLC的功能極大地增強(qiáng),以至于它后來(lái)能完成DCS的功能。另外加上它在價(jià)格上的優(yōu)勢(shì),所以在許多過(guò)程控制系統(tǒng)中PLC也得到了廣泛的應(yīng)用。大型PLC構(gòu)成的過(guò)程控制系統(tǒng)的要點(diǎn)是:

  ●從上到下的結(jié)構(gòu),PLC既可以作為獨(dú)立的DCS,也可以作為DCS的子系統(tǒng);

  ●可實(shí)現(xiàn)連續(xù)PID控制等各種功能;

  ●可用一臺(tái)PLC為主站,多臺(tái)同類(lèi)型PLC為從站,構(gòu)成PLC網(wǎng)絡(luò);也可用多臺(tái)PLC為主站,多臺(tái)同類(lèi)型PLC為從站,構(gòu)成PLC網(wǎng)絡(luò)。

  (3) FCS現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)以其徹底的開(kāi)放性、全數(shù)字化信號(hào)系統(tǒng)和高性能的通信系統(tǒng)給工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域帶來(lái)了“革命性”的沖擊,其核心是總線協(xié)議,基礎(chǔ)是數(shù)字化智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備,本質(zhì)是信息處理現(xiàn)場(chǎng)化。FCS的要點(diǎn)是:

  ●它可以在本質(zhì)安全、危險(xiǎn)區(qū)域、易變過(guò)程等過(guò)程控制系統(tǒng)中使用,也可以用于機(jī)械制造業(yè)、樓宇控制系統(tǒng)中,應(yīng)用范圍非常廣泛;

  ●現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備高度智能化,提供全數(shù)字信號(hào);

  ●一條總線連接所有的設(shè)備;

  ●系統(tǒng)通信是互聯(lián)的、雙向的、開(kāi)放的,系統(tǒng)是多變量、多節(jié)點(diǎn)、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(zhǎng)處,在一定時(shí)期內(nèi)，它們相互融合的程度可能會(huì)大大超過(guò)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(duì)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(chǎng)總線技術(shù)包容了進(jìn)來(lái),對(duì)過(guò)去的DCSI/O控制站進(jìn)行了徹底的改造,編程語(yǔ)言也采用標(biāo)準(zhǔn)化的PLC編程語(yǔ)言。第四代的DCS既保持了其可靠性高、高端信息處理功能強(qiáng)的特點(diǎn),也使得底層真正實(shí)現(xiàn)了分散控制。目前在中小型項(xiàng)目中使用的控制系統(tǒng)比較單一和明確,但在大型工程項(xiàng)目中,使用的多半是DCS、PLC和FCS的混合系統(tǒng)。