全解PLC、DCS、FCS的定义与区别

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1、全解PLC、DCS、FCS的定义与区别2020.2.9PLC、DCS、FCS都是什么控制类产品名目 繁多，各家叫法 不一。通常使用 的控 制类产品包括DCS、PLC两大类。我们又将DCS的概念拓展 到 FCS。DCS (Distributed Contorl System )，集散控制系统， 又称分布式控制系统，是相对于集中式控制系统而言的一 种计算机控制系统，它是在集中式控制系统的基础上发展、 演变而来的。FCS ( FieldBus Contorl Syestem )，现场总线控制系 统。它是用现场总线这一开放的、具有互操作性的网络将 现场各个控制器和仪表及仪表设备互联，构成现场总线控 制

2、系统，同时控制功能彻底下放到现场，降低了安装成本 和维修费用。PLC ( Program Logic Control )，可编程逻辑控制器。FCS和DCS的详细对比FCS是由DCS与PLC发展而来，不仅具备 DCS与PLC 的特点，而且跨出了革命性的一步。目前新型的DCS与新型的PLC，都有向对方靠拢的趋势。新型的 DCS已有很强的 顺序控制功能；而新型的PLC，在处理闭环控制方面也不差， 并且两者都能组成大型网络，DCS与PLC的适用范围，已有很大的交叉。DCS系统的关键是通信。也可以说数据总线是分散控制 系统DCS的脊柱。由于它的任务是为系统所有部件之间提 供通信网络，因此，数据总线自身的

3、设计就决定了总体的 灵活性和安全性。数据总线的媒体可以是：一对绞线、同轴 电缆或光纤电缆。通过数据总线的设计参数，基本上可以 了解一个特定DCS系统的相对优点与弱点。为保证通信的完整，大部分 DCS厂家都能提供冗余数 据总线。为了保证系统的安全性，使用了复杂的通信规约 和检错技术。所谓通信规约就是一组规则，用以保证所传 输的数据被接收，并且被理解得和发送的数据一样。目前 在DCS系统中一般使用两类通信手段，即同步的和异步的，同步通信依靠一个时钟信号来调节数据的传输和接收，异 步网络采用没有时钟的报告系统。图传统方式：现场级设备与控制器之间连接采用一对一 I/O连线方式车嗣级监控网I图现场总线技

4、术：使用一根电缆连接所有现场设备现场总线控牺系筑与传貌控制乘址的结构对比性能FCSDCS结构一对多：一对传输线接多台 仪表，双向传输多个信号。一对一：一对传输线接一 台仪表，单向传输一个信 号。可靠性可靠性好：数字信号传输抗干扰能力强，精度高。可靠性差：模拟信号传输 不仅精度低，而且容易受 干扰。失控状态操作员在控制室既可以了解 现场设备过现场仪表的工作 情况，也能对设备进行参数 调整，还可以预测或寻找故 障，使设备始终处于操作员 的过程监控与可控状态之 中。操作员在控制室既不了解模拟仪表的工作情况，也不能对其进行参数调整，更不能预测故障，导 致操作员对仪表处于“失控”状态。控制控制功能分散在

5、各个智能仪器中。所有的控制功能集中在 控制站中。互换性用户可以自由选择不同制造 商提供的性能价格比最优的 现场设备和仪表，并将不同尽管模拟仪表统一了信 号标准(420mA DC )， 可是大部分技术参数仍品牌的仪表互连，实现“即 插即用”。由制造厂自定，致使不同 品牌的仪表互换性差。仪表智能仪表除了具有模拟仪表 的检测、变换、补偿等功能 夕卜，还具有数字通信能力， 并且具有控制和运算能力。模拟仪表只具有检测、变换、补偿等功能。通信方式采用双数字化、双向传输的 通信方式。从最底层的传感 器、变送器和执行器就采用 现场总线网络，逐层向上直 到最高层均为通信网络互 联。多条分支通信线延伸到 生产现场

6、，用来连接现场数 字仪表，采用一对N连接。采用层次化的体系结构， 通信网络分布于各层并 采用数字通信方式，唯有 生产现场层的常规模拟 仪表仍然是一对一模拟 信号（如420mA DC ）传 输方式，是一个“半数字 信号”系统。分散控制废弃了 DCS的输入/输出单 元，由现场仪表取而代之， 即把DCS控制站的功能化整 为零，功能块分散地分配给 现场总线上的数字仪表，实 现彻底的分散控制。生产现场的模拟仪表集 中接于输入/输出单元， 而与控制有关的输入、输 出、控制、运算等功能块 都集中于DCS的控制站 内。DCS只是一个“半分 散”系统。互操作性现场设备只要采用同一总线 标准，不同厂商的产品既可

7、互联也可互换，并可以统一 组态，从而彻底改变传统DCS 控制层的封闭性和专用性， 具有很好的可集成性。现场级设备都是各制造商自行研制开发的，不同厂商的产品由于通信协议的专有与不兼容，彼此难以互联、互操作。PLC 和 DCSPLC：从开关量控制发展到顺序控制、运送处理，是从下 往上的连续PID控制等多功能，PID在中断站中。可用一台PC机为主站，多台同型 PLC为从站。也可一台PLC为主站，多台同型PLC为从站，构成 PLC网络。这比用PC机作主站方便之处是：有用户编程时， 不必知道通信协议，只要按说明书格式写就行。 PLC网格既可作为独立DCS，也可作为DCS的子系统。 PLC主要用于工业过程

8、中的顺序控制，新型PLC也 兼有闭环控制功能。DCS： 分散控制系统 DCS 集 4C（Communication , Computer , Control、CRT ）技术于一身的监控技术。从上到下的树状拓扑大系统，其中通信（Communication ）是关键。 PID在中断站中，中断站联接计算机与现场仪器仪 表与控制装置是树状拓扑和并行连续的链路结构，也有大 量电缆从中继站并行到现场仪器仪表。模拟信号，A/DD/A、带微处理器的混合。 一台仪表一对线接到I/O，由控制站挂到局域网LAN。 DCS是控制（工程师站）、操作（操作员站）、现 场仪表（现场测控站）的 3级结构。用于大规模的连续过 程控制，如石化等。