PLC、DCS、FCS三大控制系统的特点和差异分析

　　 摘 要：本文对PLC、DCS、FCS三大控制系统的特点和差异进行了分析，指出了三种控制系统之
　　 间的渊源及发展方向。
　　 关键词：可编程序控制器（PLC） 分散控制系统（DCS） 现场总线控制系统（FCS）
　　
1.前言
　　上世纪九十年代走向实用化的现场总线控制系统，正以迅猛的势头快速发展，是目前世界上最新型的控制系统。现场总线控制系统是目前自动化技术中的一个热点，正受到国内外自动化设备制造商与用户越来越强烈的关注。现场总线控制系统的出现，将给自动化领域带来又一次革命，其深度和广度将超过历史的任何一次，从而开创自动化的新纪元。
　　在有些行业，FCS是由PLC发展而来的；而在另一些行业，FCS又是由DCS发展而来的，所以FCS与PLC及DCS之间有着千丝万缕的联系，又存在着本质的差异。本文试就PLC、DCS、FCS三大控制系统的特点和差异作一分析，指出它们之间的渊源及发展方向。
　　
2．PLC、DCS、FCS三大控制系统的基本特点
　　目前，在连续型流程生产自动控制（PA）或习惯称之谓工业过程控制中，有三大控制系统，即PLC、DCS和FCS。它们各自的基本特点如下：
　　
2．1 PLC
　（1）从开关量控制发展到顺序控制、运送处理，是从下往上的。
　（2）连续PID控制等多功能，PID在中断站中。
　（3）可用一台PC机为主站，多台同型PLC为从站。
　（4）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。
　（5）PLC网格既可作为独立DCS/TDCS，也可作为DCS/TDCS的子系统。
　（6）大系统同DCS/TDCS，如TDC3000、CENTUMCS、WDPFI、MOD300。
　（7）PLC网络如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）主要用于工业过程中的顺序控制，新型PLC也兼有闭环控制功能。
　（9）制造商：GOULD（美）、AB（美）、GE（美）、OMRON（日）、MITSUBISHI（日）、Siemens（德）等。
　　
2．2 DCS或TDCS
　（1）分散控制系统DCS与集散控制系统TDCS是集4C（Communication，Computer，Control、CRT）技术于一身的监控技术。
　（2）从上到下的树状拓扑大系统，其中通信（Communication）是关键。
　（3）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。
　（4）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。
　（5）模拟信号，A/D—D/A、带微处理器的混合。
　（6）一台仪表一对线接到I/O，由控制站挂到局域网LAN。
　（7）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。
　（8）缺点是成本高，各公司产品不能互换，不能互操作，大DCS系统是各家不同的。
　（9）用于大规模的连续过程控制，如石化等。