DCS與PLC的區別和共通

控製類產品名目繁多

，各家叫法不一。通常使用的控製類產品包括DCS
、PLC兩大類。我們又將DCS的概念拓展到FCS。
DCS（Distributed Contorl System）,集散控製係統，又稱分布式控製係統。
PLC（Program Logic Control ）,可編程邏輯控製器。
FCS（FieldBus Contorl Syestem）
，現場總線控製係統

發展到現在
，DCS和PLC之間沒有一個嚴格的界線，在大多數人看來，大的係統就是DCS

，小的係統就叫PLC。當然，這麼說也不是不可以
，但是還不對。現在我們來重新建立這個觀念。

首先，DCS和PLC 之間有什麼不同？
1、從發展的方麵來說。
     DCS從傳統的儀表盤監控係統發展而來。因此，DCS從先天性來說較為側重儀表         的控製
，比如我們使用的ABB Freelance2000 DCS係統甚至沒有PID數量的限製（PID,比例微分積分算法，是調節閥、變頻器閉環控製的標準算法，通常PID的數量決定了可以使用的調節閥數量）。
     PLC從傳統的繼電器回路發展而來，最初的PLC甚至沒有模擬量的處理能力，因此，PLC從開始就強調的是邏輯運算能力。

2、從係統的可擴展性和兼容性的方麵來說。
     市場上控製類產品繁多，無論DCS還是PLC
，均有很多廠商在生產和銷售。對於PLC係統來說，一般沒有或很少有擴展的需求，因為PLC係統一般針對於設備來使用。一般來講
，PLC也很少有兼容性的要求
，比如兩個或以上的係統要求資源共享
，對PLC來講也是很困難的事。而且PLC一般都采用專用的網絡結構，比如西門子的MPI總線性網絡
，甚至增加一台操作員站都不容易或成本很高。
     DCS在發展的過程中也是各廠家自成體係，但大部分的DCS係統
，比如西門子
、ABB

、霍尼維爾、GE、施耐德等等，雖說係統內部（過程級）的通訊協議不盡相同
，但操作級的網絡平台不約而同的選擇了以太網絡，采用標準或變形的TCP/IP協議。這樣就提供了很方便的可擴展能力。在這種網絡中，控製器、計算機均作為一個節點存在，隻要網絡到達的地方，就可以隨意增減節點數量和布置節點位置。另外
，基於windows係統的OPC
、DDE等開放協議，各係統也可很方便的通訊
，以實現資源共享。

3、從數據庫來說。
    DCS一般都提供統一的數據庫。換句話說，在DCS係統中一旦一個數據存在於數據庫中

，就可在任何情況下引用

，比如在組態軟件中，在監控軟件中，在趨勢圖中，在報表中……而PLC係統的數據庫通常都不是統一的，組態軟件和監控軟件甚至歸檔軟件都有自己的數據庫。為什麼常說西門子的S7 400要到了414以上才稱為DCS
？因為西門子的PCS7係統才使用統一的數據庫，而PCS7要求控製器起碼到S7 414-3以上的型號。

4、從時間調度上來說。
    PLC的程序一般不能按事先設定的循環周期運行。PLC程序是從頭到尾執行一次後又從頭開始執行。（現在一些新型PLC有所改進，不過對任務周期的數量還是有限製）而DCS可以設定任務周期。比如
，快速任務等。同樣是傳感器的采樣，壓力傳感器的變化時間很短，我們可以用200ms的任務周期采樣，而溫度傳感器的滯後時間很大
，我們可以用2s的任務周期采樣。這樣，DCS可以合理的調度控製器的資源。

5、從網絡結構發麵來說。
     一般來講，DCS慣常使用兩層網絡結構，一層為過程級網絡，大部分DCS使用自己的總線協議
，比如西門子和ABB的Profibus、ABB的CAN bus、施耐德的Modbus等，這些協議均建立在標準串口傳輸協議RS232或RS485協議的基礎上。現場IO模塊
，特別是模擬量的采樣數據（機器代碼

，213/掃描周期）十分龐大
，同時現場幹擾因素較多，因此應該采用數據吞吐量大
、抗幹擾能力強的網絡標準。基於RS485串口異步通訊方式的總線結構，符合現場通訊的要求。
IO的采樣數據經CPU轉換後變為整形數據或實形數據
，在操作級網絡（第二層網絡）上傳輸。因此操作級網絡可以采用數據吞吐量適中、傳輸速度快、連接方便的網絡標準，同時因操作級網絡一般布置在控製室內，對抗幹擾的要求相對較低。因此采用標準以太網是最佳選擇。TCP/IP協議是一種標準以太網協議，一般我們采用100Mbit/s的通訊速度。
PLC係統的工作任務相對簡單，因此需要傳輸的數據量一般不會太大，所以常見的PLC係統為一層網絡結構。過程級網絡和操作級網絡要麼合並在一起，要不過程級網絡簡化成模件之間的內部連接。PLC不會或很少使用以太網。


6
、從應用對象的規模上來說。
     PLC一般應用在小型自控場所，比如設備的控製或少量的模擬量的控製及聯鎖，而大型的應用一般都是DCS。當然
，這個概念不太準確，但很直觀
，習慣上我們把大於600點的係統稱為DCS
，小於這個規模叫做PLC。我們的熱泵及QCS、橫向產品配套的控製係統一般就是稱為PLC。


說了這麼多PLC與DCS的區別，但我們應該認識到，PLC與DCS發展到今天，事實上都在向彼此靠攏，嚴格的說，現在的PLC與DCS已經不能一刀切開，很多時候之間的概念已經模糊了。現在，我們來討論一下彼此的相同（似）之處。

1、從功能來說。
    PLC已經具備了模擬量的控製功能
，有的PLC係統模擬量處理能力甚至還相當強大
，比如西門子的S7 400
、AB 的Control Logix 和施耐德的Quantum 係統。而DCS也具備相當強勁的邏輯處理能力，比如我們在AC800F上實現了一切我們可能使用的工藝聯鎖和設備的聯動啟停。

2、從係統結構來說。
       PLC與DCS的基本結構是一樣的。PLC發展到今天，已經全麵移植到計算機係統控製上了，傳統的編程器早就被淘汰。小型應用的PLC一般使用觸摸屏

，大規模應用的PLC全麵使用計算機係統。和DCS一樣，控製器與IO站使用現場總線（一般都是基於RS485或RS232異步串口通訊協議的總線方式），控(kong)製(zhi)器(qi)與(yu)計(ji)算(suan)機(ji)之(zhi)間(jian)如(ru)果(guo)沒(mei)有(you)擴(kuo)展(zhan)的(de)要(yao)求(qiu)，也(ye)就(jiu)是(shi)說(shuo)隻(zhi)使(shi)用(yong)一(yi)台(tai)計(ji)算(suan)機(ji)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)，也(ye)會(hui)使(shi)用(yong)這(zhe)個(ge)總(zong)線(xian)通(tong)訊(xun)。但(dan)如(ru)果(guo)有(you)不(bu)止(zhi)一(yi)台(tai)的(de)計(ji)算(suan)機(ji)使(shi)用(yong)


，係(xi)統(tong)結(jie)構(gou)就(jiu)會(hui)和(he)DCS一樣，上位機平台使用以太網結構。這是PLC大型化後和DCS概念模糊的原因之一。


3、PLC和DCS的發展方向
     小型化的PLC將向更專業化的使用角度發展，比如功能更加有針對性、對應用的環境更有針對性等等。大型的PLC與DCS的界線逐步淡化，直至完全融和。
     DCS將向FCS的方向繼續發展。FCS的核心除了控製係統更加分散化以外，特別重要的是儀表。FCSzaiguowaideyingyongyijingfazhandaoyibiaoji。kongzhixitongxuyaochulidezhishixinhaocaijihetigongrenjijiemianyijiluojikongzhi
，zhenggemoniliangdekongzhifensandaoxianchangyibiao，yibiaoyukongzhixitongzhijianwuxuchuantongdianlanlianjie，shiyongxianchangzongxianlianjiezhenggeyibiaoxitong。

如何正確對待PLC和DCS？
     我個人從不強調PLC和DCS之間孰優孰劣，我把它們使用了一個新名詞“控製類產品”。我們提供給用戶的是最適合用戶的控製係統。絕大多數用戶不會因為想使用一套DCS而去使用DCS，控製類產品必須定位在滿足用戶的工藝要求的基礎之上。其實提出使用DCS還是PLC的用戶大抵是從沒接觸過自控產品或有某種特殊需求的。過分強調這個東東隻會陷入口舌之爭。
   



   從PLC與DCS之間的區別和共同之處我們了解了控製類產品的大抵情況。注意，作為專業人士，我們自己不要為產品下PLC還是DCS的定義
，自己的心理上更不能把產品這樣來區別對待。

這就是我給單位內部編的培訓資料，原本是幻燈片，估計沒法傳就用文本格式發了。如果有補充的請指教。