http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-07 12:15:54 來源:中國自動化學會專家谘詢工作委員會
上shang世shi紀ji九jiu十shi年nian代dai走zou向xiang實shi用yong化hua的de現xian場chang總zong線xian控kong製zhi係xi統tong,正zheng以yi迅xun猛meng的de勢shi頭tou快kuai速su發fa展zhan,是shi目mu前qian世shi界jie上shang最zui新xin型xing的de控kong製zhi係xi統tong。現xian場chang總zong線xian控kong製zhi係xi統tong是shi目mu前qian自zi動dong化hua技ji術shu中zhong的de一yi個ge熱re點dian,正zheng受shou到dao國guo內nei外wai自zi動dong化hua設she備bei製zhi造zao商shang與yu用yong戶hu越yue來lai越yue強qiang烈lie的de關guan注zhu。現場總線控製係統的出現,將給自動化領域帶來又一次革命,其深度和廣度將超過曆史的任何一次,從而開創自動化的新紀元。 在有些行業,FCS是由PLC發展而來的;而在另一些行業,FCS又是由DCS發展而來的,所以FCS與PLC及DCS之間有著千絲萬縷的聯係,又存在著本質的差異。本文試就PLC、DCS、FCS三大控製係統的特點和差異作一分析,指出它們之間的淵源及發展方向。
PLC、DCS、FCS三大控製係統的基本特點
目前,在連續型流程生產自動控製(PA)或習慣稱之謂工業過程控製中,有三大控製係統,即PLC、DCS和FCS。它們各自的基本特點如下:
1 PLC
(1)從開關量控製發展到順序控製、運送處理,是從下往上的。
(2)連續PID控製等多功能,PID在中斷站中。
(3)可用一台PC機為主站,多台同型PLC為從站。
(4)也可一台PLC為主站,多台同型PLC為從站,構成PLC網絡。這比用PC機作主站方便之處是:有用戶編程時,不必知道通信協議,隻要按說明書格式寫就行。
(5)PLC網格既可作為獨立DCS/TDCS,也可作為DCS/TDCS的子係統。
(6)大係統同DCS/TDCS,如TDC3000、CENTUMCS、WDPFI、MOD300。
(7)PLC網絡如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)主要用於工業過程中的順序控製,新型PLC也兼有閉環控製功能。
(9)製造商:GOULD(美)、AB(美)、GE(美)、OMRON(日)、MITSUBISHI(日)、Siemens(德)等。
2 DCS或TDCS
(1)分散控製係統DCS與集散控製係統TDCS是集4C(Communication,Computer, Control、CRT)技術於一身的監控技術。
(2)從上到下的樹狀拓撲大係統,其中通信(Communication)是關鍵。
(3)PID在中斷站中,中斷站聯接計算機與現場儀器儀表與控製裝置。
(4)是樹狀拓撲和並行連續的鏈路結構,也有大量電纜從中繼站並行到現場儀器儀表。
(5)模擬信號,A/D—D/A、帶微處理器的混合。
(6)一台儀表一對線接到I/O,由控製站掛到局域網LAN。
(7)DCS是控製(工程師站)、操作(操作員站)、現場儀表(現場測控站)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係統是各家不同的。
(9)用於大規模的連續過程控製,如石化等。
(10)製造商: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。
3 FCS
(1)基本任務是:本質(本征)安全、危險區域、易變過程、難於對付的非常環境。
(2)全數字化、智能、多功能取代模擬式單功能儀器、儀表、控製裝置。
(3)用兩根線聯接分散的現場儀表、控製裝置、PID與控製中心,取代每台儀器兩根線。
(4)在總線上PID與儀器、儀表、控製裝置都是平等的。
(5)多變量、多節點、串行、數字通信係統取代單變量、單點、並行、模擬係統。
(6)是互聯的、雙向的、開放的取代單向的、封閉的。
(7)用分散的虛擬控製站取代集中的控製站。
(8)由現場電腦操縱,還可掛到上位機,接同一總線的上一級計算機。
(9)局域網,再可與internet相通。
(10)改變傳統的信號標準、通信標準和係統標準入企業管理網。
(11)製造商: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)連續的工藝過程自動控製如石油化工,其中“本安防爆”技術是絕對重要的,典型產品是FF、World FIP、Profibus—PA;
2)分立的工藝動作自動控製如汽車製造機器人、汽車,典型產品是Profibus—DP、CANbus;
3)多點控製如樓宇自動化,典型產品是LON Work、Profibus—FMS。
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