引言

DCS與PLC都是應(yīng)用于自控領(lǐng)域的控制系統(tǒng)。隨著工業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展，工業(yè)自動(dòng)化程度越來越高，對自動(dòng)控制系統(tǒng)的可靠性、可操作性的要求越來越高。有許多人在選擇控制系統(tǒng)時(shí)對選擇DCS還是PLC，哪一種更適合自己的需求很難決定。以下針對這種情況，對DCS與PLC系統(tǒng)的發(fā)展、基本結(jié)構(gòu)、配置、應(yīng)用等進(jìn)行比較和分析。

1)集散控制系統(tǒng)DCS(Distributed ControlSystem)是基于“4C”技術(shù)(computer Conn．olCommunication CRT)在20世紀(jì)70年代中期出現(xiàn)的新型工業(yè)控制系統(tǒng)。采用分布式的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，目的是為了減少風(fēng)險(xiǎn)，提高系統(tǒng)可靠性。它將整個(gè)控制系統(tǒng)按照區(qū)域、功能和回路作適當(dāng)分解，再通過總線或通訊網(wǎng)絡(luò)將它們連接為有機(jī)整體。1975年Honeywen公司推出了第一套DCS控制系統(tǒng)，首先被應(yīng)用于石油化工行業(yè)。

2)可編程控制器PLC(Programmable LogicController)是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下使用而設(shè)計(jì)的。工業(yè)生產(chǎn)過程中大量的開關(guān)量的順序控制按照邏輯條件進(jìn)行順序動(dòng)作，并按照邏輯關(guān)系進(jìn)行連鎖保護(hù)動(dòng)作的控制及大量離散量的數(shù)據(jù)采集，這些功能傳統(tǒng)上是通過氣動(dòng)或電氣控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的。1968年美國GM公司提出取代繼電氣控制裝置的要求，第二年，美國數(shù)字公司研制出了基于集成電路和電子技術(shù)的控制裝置，首次采用程序化的手段應(yīng)用于電氣控制，這就是第一代可編程序控制器，稱ProgrammableController(PC)。

1結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)

1)DCS是計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)高度結(jié)合的產(chǎn)物。從結(jié)構(gòu)上劃分，DCS包括過程級(jí)、操作級(jí)和管理級(jí)。過程級(jí)主要由過程控制站、I／0單元和現(xiàn)場儀表組成，是系統(tǒng)控制功能的主要實(shí)施部分。操作級(jí)包括：操作員站和工程師站，完成系統(tǒng)的操作和組態(tài)。管理級(jí)主要是指工廠管理信息系統(tǒng)(MIs系統(tǒng))，作為DCS更高層次的應(yīng)用，目前國內(nèi)應(yīng)用這一系統(tǒng)的行業(yè)較少。

DCS的關(guān)鍵技術(shù)在于網(wǎng)絡(luò)，從上到下是樹狀拓?fù)浜筒⑿羞B續(xù)的鏈路結(jié)構(gòu)，中間站聯(lián)接計(jì)算機(jī)、現(xiàn)場儀器儀表和控制裝置。

PLC從結(jié)構(gòu)上分為固定式和組合式(模塊式)2種。固定式PLC包括CPU板、I／O板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等，這些元素組合成一個(gè)不可拆卸的整體。模塊式PLC包括CPU模塊、I／O模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機(jī)架，這些模塊可以按照一定規(guī)則組合配置。

PLC的關(guān)鍵技術(shù)在于其內(nèi)部固化了一個(gè)能解釋梯形圖語言的程序及輔助通訊程序，梯形圖語言的解釋程序的效率決定了PLC的性能，通訊程序決定了PLC與外界交換信息的難易。對于簡單的應(yīng)用，通常以獨(dú)立控制器的方式運(yùn)作，不需與外界交換信息，只需內(nèi)部固化有能解釋梯形圖語言的程序即可。

2)在網(wǎng)絡(luò)方面DCS網(wǎng)絡(luò)是整個(gè)系統(tǒng)的中樞神經(jīng)，和利時(shí)公司的MACS系統(tǒng)中的系統(tǒng)網(wǎng)采用的是雙冗余的100Mbps的工業(yè)以太網(wǎng)，采用國際標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議TCP／IP。它是安全可靠雙冗余的高速通訊網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)的拓展性與開放性更好。而PLC因?yàn)榛旧隙紴閭€(gè)體工作，在與別的PLC或上位機(jī)進(jìn)行通訊時(shí)，所采用的網(wǎng)絡(luò)形式基本都是單網(wǎng)結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議也經(jīng)常與國際標(biāo)準(zhǔn)不符。在網(wǎng)絡(luò)安全上PLC沒有很好的保護(hù)措施。

3)DCS整體考慮方案。操作員站都具備工程師站的功能，站與站之間在運(yùn)行方案程序下裝后是一種緊密聯(lián)合的關(guān)系，任何站、任何功能、任何被控裝置之間都是相互連鎖控制協(xié)調(diào)控制的。DCS可以控制和監(jiān)視工藝全過程，對自身進(jìn)行診斷、維護(hù)和組態(tài)。但是，由于自身的致命弱點(diǎn)，其I／O信號(hào)采用傳統(tǒng)的模擬量信號(hào)，因此，它無法在DCS工程師站上對現(xiàn)場儀表(比如變送器、執(zhí)行器等)進(jìn)行遠(yuǎn)方診斷、維護(hù)和組態(tài)。當(dāng)采用現(xiàn)場總線儀表時(shí)才能通過現(xiàn)場測控站對現(xiàn)場儀表進(jìn)行診斷和維護(hù)。