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西門子DCS、PLC、FCS三大系統(tǒng)比較分析

信息來源:      發(fā)布時間:2013-11-25 08:56:20      點擊次數(shù):0

  我們已經(jīng)知道,F(xiàn)CS是由DCS與 PLC發(fā)展而來,F(xiàn)CS不僅具備DCS與PLC的特點,而且跨出了革命性的一步。而目前,新型的DCS與新型的PLC,都有向對方靠攏的趨勢。新型的 DCS已有很強的順序控制功能;而新型的PLC,在處理閉環(huán)控制方面也不差,并且兩者都能組成大型網(wǎng)絡,DCS與PLC的適用范圍,已有很大的交叉。下一節(jié)就僅以DCS與FCS進行比較。實際上已涉及到DCS與FCS的差異,下面將就體系結構、投資、設計、使用等方面進行敘述。

  在科技迅速發(fā)展的時代,工控行業(yè)也跟著迅速增長,如FCS是由PLC發(fā)展而來的;而其他行業(yè),F(xiàn)CS又是由DCS發(fā)展而來的,所以FCS與PLC及DCS之間有著千絲萬縷的聯(lián)系,又存在著本質的差異。

  DCS、PLC、FCS三大控制系統(tǒng)的基本特點

  目前,在連續(xù)型流程生產自動控制(PA)或習慣稱之謂工業(yè)過程控制中,有三大控制系統(tǒng),即PLC、DCS和FCS。它們各自的基本特點如下:

  DCS或TDCS

  (1)分散控制系統(tǒng)DCS與集散控制系統(tǒng)TDCS是集4C(Communication,Computer,Control、CRT)技術于一身的監(jiān)控技術。

  (2)從上到下的樹狀拓撲大系統(tǒng),其中通信(Communication)是關鍵。

  (3)PID在中斷站中,中斷站聯(lián)接計算機與現(xiàn)場儀器儀表與控制裝置。

  (4)是樹狀拓撲和并行連續(xù)的鏈路結構,也有大量電纜從中繼站并行到現(xiàn)場儀器儀表。

  (5)模擬信號,A/D—D/A、帶微處理器的混合。

  (6)一臺儀表一對線接到I/O,由控制站掛到局域網(wǎng)LAN。

  (7)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。

  (8)缺點是成本高,各公司產品不能互換,不能互操作,大DCS系統(tǒng)是各家不同的。

  (9)用于大規(guī)模的連續(xù)過程控制,如石化等。

  (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)、Honewell(美國)、 Taylor(美)等。

  PLC

  (1)從開關量控制發(fā)展到順序控制、運送處理,是從下往上的。

  (2)連續(xù)PID控制等多功能,PID在中斷站中。

  (3)可用一臺PC機為主站,多臺同型PLC為從站。

  (4)也可一臺PLC為主站,多臺同型PLC為從站,構成PLC網(wǎng)絡。這比用PC機作主站方便之處是:有用戶編程時,不必知道通信協(xié)議,只要按說明書格式寫就行。

  (5)PLC網(wǎng)格既可作為獨立DCS/TDCS,也可作為DCS/TDCS的子系統(tǒng)。

  (6)大系統(tǒng)同DCS/TDCS,如TDC3000、CENTUMCS、WDPFI、MOD300。

  (7)PLC網(wǎng)絡如Siemens公司的SINEC—L1、SINEC—H1、S4、S5、S6、S7等,GE公司的GENET、三菱公司的MELSEC—NET、MELSEC—NET/MINI。

  (8)主要用于工業(yè)過程中的順序控制,新型PLC也兼有閉環(huán)控制功能。

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

  FCS

  (1)基本任務是:本質(本征)安全、危險區(qū)域、易變過程、難于對付的非常環(huán)境。

  (2)全數(shù)字化、智能、多功能取代模擬式單功能儀器、儀表、控制裝置。

  (3)用兩根線聯(lián)接分散的現(xiàn)場儀表、控制裝置、PID與控制中心,取代每臺儀器兩根線。

  (4)在總線上PID與儀器、儀表、控制裝置都是平等的。

  (5)多變量、多節(jié)點、串行、數(shù)字通信系統(tǒng)取代單變量、單點、并行、模擬系統(tǒng)。

  (6)是互聯(lián)的、雙向的、開放的取代單向的、封閉的。

  (7)用分散的虛擬控制站取代集中的控制站。

  (8)由現(xiàn)場電腦操縱,還可掛到上位機,接同一總線的上一級計算機。

  (9)局域網(wǎng),再可與internet相通。

  (10)改變傳統(tǒng)的信號標準、通信標準和系統(tǒng)標準入企業(yè)管理網(wǎng)。

  (11)制造商:美 Honeywell、Smar、Fisher—Rosemount、AB/Rockwell、Elsag—Bailey、Foxboro、 Yamatake、日Yokogawa、歐Siemens、GEC—Alsthom、Schneider、proces—Data、ABB等。

  (12)3類FCS的典型

  1)連續(xù)的工藝過程自動控制如石油化工,其中“本安防爆”技術是絕對重要的,典型產品是FF、WorldFIP、Profibus—PA;

  2)分立的工藝動作自動控制如汽車制造機器人、汽車,典型產品是Profibus—DP、CANbus;

  3)多點控制如樓宇自動化,典型產品是LONWork、Profibus—FMS。

  從上述基本要點的描述中,我們是否注意到一點,用于過程控制的三大系統(tǒng),沒有一個是針對電站而開發(fā)的,或者說,在他們開發(fā)的初期,都并非以電站做系統(tǒng)的首選控制對象。而在這些系統(tǒng)的使用說明中也絕不把電站做為首選適用范圍,有的在適用范圍中根本就不提電站?,F(xiàn)在奇怪的是,這三大控制系統(tǒng),尤其是DCS、PLC,都在電站得到了廣泛應用,而且效果也非常好。

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