PLC、DCS、FCS三大工业控制系统的本质区别
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PLC、DCS、FCS三大工业控制系统的区别
PLC›DCS、FCS三大工业控制系统的区别随着工业技术的快速发展，相继出现了集散控制系统和现场总线控制系统，一些行业当中有的人认为FCS是由PLC发展而来的；另一些行业的人认为FCS又是由DCS发展而来的。
FCS与PLC及DCS之间既有密不可分的关联，又存在着本质的区别。
在工业过程控制中的三大控制系统，分别是PLC、DCS、FCSoPLC控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为工业环境下的应用而设计。
它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序、执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字式或模拟式输入或输出，控制各种类型的机械或生产过程。
DCS集散控制系统，又叫计算机分布式控制系统，它是20世纪70年代中期迅速发展起来的，它把控制技术、计算机技术、图像显示技术以及通信技术结合起来，也称作4C技术，实现了对生产过程的监视、控制和管理。
它既打破了常规控制仪表功能的局限性，又较好的解决了早期计算机系统对于信息、管理和控制作用过于集中带来的危险性。
FCS现场总线控制系统的核心是总线协议，基础是数字智能现场设备，本质是信息处理现场化。
1、大型PLC构成的过程控制系统的基本特点⑴从上到下的结构，PLC既可以作为独立的DCS,也可以作为DCS的子系统。
(2)PID放在控制站中，可实现连续PID控制等各种功能。
⑶可用一台PC为主站，多台同类型PLC为从站；也可用一台PLC为主站，多台同类型PLC为从站，构成PLC网络。
⑷主要用于工控中的顺序控制，新型PLC也兼有闭环控制功能。
2、DCS控制系统的基本特点⑴从上到下的树状系统，其中通信是关键。
(2)PID在控制器中，连接计算机与现场仪器仪表。
⑶是树状拓扑和并行连续的链路结构，有大量电缆从中继站并行到现场仪器仪表。
⑷信号系统包括开关量信号和模拟信号。
(5)DCS一般是由现场仪表层、控制装置单元层、工厂(车间)层、和企业管理层构成。
传统DCS-现场级设备与控制器之间连接采用一对一I/O连线方式3、FCS控制系统的基本特点(I)FCS是3C技术的融合。
PLC、DSC、FCS三大控制系统的特点和差异
PLC、DCS、FCS三大控制系统的特点和差异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。
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。
PLC、DCS、FCS常见控制系统的根本区别在哪里
PLC、DCS、FCS常见控制系统的根本区别在哪里计算机和网络技术的飞速发展，引起了自动化控制系统结构的变革，一种世界上最新型的控制系统即现场总线控制系统（FieldbusControlSystem，FCS）在上世纪九十年代走向实用化，并正以迅猛的势头快速发展。
现场总线控制系统是目前自动化技术中的一个热点，正越来越受到国内外自动化设备制造商与用户的关注。
现场总线控制系统的出现，将给自动化领域在过程控制系统上带来又一次革命，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。
FCS可以说是第五代过程控制系统，是由PLC（ProgrammableController）或DCS （DistributedControlSystem）发展而来的。
FCS与PLC及DCS之间有千丝万缕的联系，又存在着本质的差异。
本文针对PLC、DCS、FCS三大控制系统的特点、性能和差异作一分析。
1 PLC、DCS、FCS三大控制系统的基本特点目前，在连续型流程生产工业过程控制中，有三大控制系统，即PLC、DCS和FCS。
它们各自的基本特点如下：1.1PLC（1）从开关量控制发展到顺序控制、运算处理，是从下往上的。
（2）逻辑控制、定时控制、计数控制、步进(顺序)控制、连续PID控制、数据控制-PLC具有数据处理能力、通信和联网等多功能。
（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网络既可作为独立DCS/TDCS，也可作为DCS/TDCS的子系统。
（6）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。
1.2DCS（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，是第四代过程控制系统。
PLC、DCS、FCS三大控制系统的特点和差异
PLC、DCS、FCS三大控制系统的特点和差异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SINECL1、SINECH1、S4、S5、S6、S7等，GE公司的GENET、三菱公司的MELSECNET、MELSECNET/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。
PCS FCS DCS PLC 区别
PCS FCS DCS PLC的区别关键词：FCS（现场总线控制系统）DCS（集散控制系统/分布式控制系统/distributed control system）PCS（过程控制系统）PLC（可编程逻辑控制器）1.概述PLC、DCS、FCS是工业控制过程中的三大控制系统。
1.1 DCS由多台计算机分别控制生产过程中多个控制回路，同时又可集中获取数据、集中管理和集中控制的自动控制系统。
分布式控制系统采用微处理机分别控制各个回路，而用中小型工业控制计算机或高性能的微处理机实施上一级的控制。
各回路之间和上下级之间通过高速数据通道交换信息。
分布式控制系统具有数据获取、直接数字控制、人机交互以及监控和管理等功能。
分布式控制系统是在计算机监督控制系统、直接数字控制系统和计算机多级控制系统的基础上发展起来的，是生产过程的一种比较完善的控制与管理系统。
在分布式控制系统中，按地区把微处理机安装在测量装置与控制执行机构附近，将控制功能尽可能分散，管理功能相对集中。
这种分散化的控制方式能改善控制的可靠性，不会由于计算机的故障而使整个系统失去控制。
当管理级发生故障时，过程控制级（控制回路）仍具有独立控制能力，个别控制回路发生故障时也不致影响全局。
与计算机多级控制系统相比，分布式控制系统在结构上更加灵活、布局更为合理和成本更低。
分散型控制系统（DCS）是以微处理机为基础，以危险分散控制，操作和管理集中为特性，集先进的计算机技术、通讯技术、CRT技术和控制技术即4C技术于一体的新型控制系统。
随着现代计算机和通讯网络技术的高速发展，DCS正向着多元化、网络化、开放化、集成管理方向发展，使得不同型号的DCS可以互连，进行数据交换，并可通过以太网将DCS系统和工厂管理网相连，实现实时数据上网，成为过程工业自动控制的主流。
DCS的构成方式十分灵活，可由专用的管理计算机站、操作员站、工程师站、记录站、现场控制站和数据采集站等组成，也可由通用的服务器、工业控制计算机和可编程控制器构成。
FCS、DCS、PLC三大控制系统的特点各差异
FCS、DCS、PLC三大控制系统的特点各差异1．前言ﻪ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。
ﻪ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dc ｓ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。
ﻪ２.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。
ﻪ(2）连续pid控制等多功能,pid在中断站中。
(3)可用一台(4）也可一台plc为主站，ｐc机为主站,多台同型ｐlc为从站。
ﻪ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。
ﻪ（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。
ﻪ（９)制造商:go ｕld(美）、ab(美)、gｅ（美）、ｏmrｏn(日)、ｍiｔsｕbishi（日)、siemenｓ（德）等。
浅析PLC、DCS、FCS三大控制系统
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科 技 论 坛
浅析 Ｐ ＬBiblioteka Ｃ、 Ｄ ＣＳ 、 Ｆ ＣＳ三 大控 制 系统
李 晓 （ 安徽工程大学 ， 安徽 芜湖 ２ ４ １ ０ ０ ０ ）
摘 要 ：Ｆ Ｃ Ｓ由 Ｐ Ｌ Ｃ发展 而来 ， 而在一 些行 业里 ， Ｆ Ｃ Ｓ又是 由 ＤＣ Ｓ发展 而来的， 所 以它们三者之 间有一定 的联 系， 又存在 本质的 区 别， 通过 简述 Ｐ Ｌ Ｃ、 ＤＣ Ｓ 、 Ｆ Ｃ Ｓ三 大控制 系统的特 点 ， 阐明他 们之 间的差异和联 系， 并指 出这三 个控制 系统的现状和发展趋 势。
关键词 ： Ｆ Ｃ Ｓ ； Ｐ Ｌ Ｃ； ＤＣ Ｓ
在二十世纪九十年代， Ｆ Ｃ Ｓ走 向实体 化 ， 现 在 的发 展 势 头 很 迅 猛 ， 统在通信方式上也会搞的不一样， 各个厂家保护 自身 的利益 ， 不 同厂 Ｃ Ｓ之 间 和 上 层 的 Ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎ ｅ ｔ 网 络 之 间 很 难 能 实 现 相 互 连 接 彼 在 自动化技术 中成 为了一个热 门的技术 。由于现场 总线控制 系统 家 的 Ｄ 通讯标 准也是不 一样的， 各用各 的， 在 自动控 ｆ Ｆ Ｃ Ｓ ） 的出现， 自动化领 域又掀起 了一场革命， 这场革命的影响将超 过 此之间信息 是封闭 的， 制系统中彼此也不兼容， 各 自封 闭着 的。从上 面的种种来讲 Ｄ Ｃ Ｓ是 所有 的变革， 自动化 的新时代也 由之而来了。 种 封 闭 的控 制 系统 ， 正是 由于 这 个 原 因 Ｄ Ｃ Ｓ很 难 再 进 一 步 发 展 。 在有些行 业， Ｆ Ｃ Ｓ是 由 Ｐ Ｌ Ｃ发 展而来 的。在 其它一 些行 业 中， Ｄ Ｃ Ｓ的长期发展， 发展 了一种新 的技术 Ｆ Ｃ Ｓ ，因此， 三 者之间存在 １ ． ２ ． ２数年来， Ｄ Ｃ Ｓ在接线 方式上并没有什 么变化 ， 还 是一对一 就会有一对的传输线， 信 号也不是双 向传输 的， 定的关系， 且在 本质上存在 区别 。 通过简述 Ｐ Ｌ Ｃ、 Ｄ Ｃ Ｓ、 Ｆ Ｃ Ｓ三大控 的接线。即一个仪器， Ｃ Ｓ仅可达到半分散， 由于这个原 因整 制系统的特点， 阐明他们之 间的差异 和联 系， 并指 出这三个控制 系统 只是单 向进行传输 。事实上 Ｄ 个系统的接线将会很杂很乱 ， 从而导致一个很简单 的控制线路， 它的 的现 状 和 发 展趋 势 。 传输信号经过的路线会很长 ， 这会触发好多的问题， 譬 如整个工 程的 １ Ｆ Ｃ Ｓ、 Ｐ Ｌ Ｃ、 Ｄ ＣＳ控 制 系 统 的 特点 时 间将会很 长 、 安装 这些线路 费用 自然而 然 的就会 上升， 对这些 线 １ ． １ ＰＬＣ 可编程控制 器（ Ｐ ｒ ｏ ｇ ｒ ａ ｍ ｍ ａ ｂ ｌ ｅ Ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ Ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｒ ） 是一种数 字运算 路 的维护也不是件简单 的事。 １ ． ２ ． ３ Ｄ Ｃ Ｓ的检测 和控制是通过模拟信号， 从 而导致 了控制系统 操作 的电子系统， 专为 丁业环境下的应用而设计 。它采用一类可编 系统之问， 整个 系统 与外界之 间是 没有 信息交流 程 的存储 器， 用于其 内部存储程序 、 执行逻辑运 算 、 顺序控制 、 定时 、 中的各个设备之间， 致使 了整个系统成为 “ 信息孤岛” 。与此 同时模拟信号 的传 输精 计数 与算 术操作等面 向用户的指令，并通过数字式或模 拟式输入 ／ 的， 输 出， 控制各种类 型的机械 或生产过程。Ｐ Ｌ Ｃ最初是 为了取代 传统 度 比较差， 还会受 到外界 因素 的干扰， 要对这些 问题进行解 决 的话 ， 的继 电器接触器控制系统而开发的， 它最适合 在以开关量 为主的系 这 个 成 本 也 在 无 形 之 中增 加 了。 １ ． ２ ． ４如今 的 Ｄ Ｃ Ｓ ， 广泛 的使用输 入输 Ｈ ｊ 卡件 ， 这个 造成 系统 的 统中使用 。通信技 术和计算 机技 术飞快的发展， 增强了大型 Ｐ Ｌ Ｃ的 在整个 的系统 中传 输线 比较长， 功能， 此能很好 的完成 Ｄ Ｃ Ｓ 所能完成 的任务 。此外 Ｐ Ｌ Ｃ的价格相 检测和控制信号达不到预期的要求， ／ Ｄ和 Ｄ ／ Ａ的转换， 这样 会大大的增加系统的误差和 对于其他 比较低廉 ，因此 Ｐ Ｌ Ｃ被广泛 的用在许多过程控制 系统 中。 同时还要进行 Ａ 大型 Ｐ Ｌ ｃ 构成的过程控制系统 的特点是： 故障。 １ － ３ ＦＣＳ １ ． １ ． １ 从开关量控制发展到顺序控制 、 运送处理， 是从下往上的 。 在Ｄ Ｃ Ｓ的基础上发展 出了 Ｆ Ｃ Ｓ ， Ｆ Ｃ Ｓ承袭 了 Ｄ Ｃ Ｓ的分布式 的特 １ ． １ － ２连续 Ｐ Ｉ Ｄ控制等多功能， Ｐ Ｉ Ｄ在中断站 中。 质， 但 Ｆ Ｃ Ｓ有 自己的特点 ， 它在 系统 中的小 系统之 问， 特别 在仪表和 １ ． １ ． ３可用一台 Ｐ ｃ机 为主站， 多台同型 Ｐ Ｌ Ｃ为从 站。 １ ． １ ． ４也 可一 台 Ｐ Ｌ Ｃ为主站， 多台同型 Ｐ Ｌ Ｃ为从站， 构成 Ｐ Ｌ Ｃ网 现场设备之问的相接上， 其 采用 了开放式的现场网络， 从而导致 了系 络。 这 比用 Ｐ ｃ机作主站方便之处是 ： 有用户编程 时， 不必知道通信协 统 中设备之 间的相接方式发生 了质 的变 化， 具有 了许 许多多 的特有 议， 只要 按 说 明书 格 式 写就 行 的性能 。从而被称为 “ 自动化领域的计算机局域 网” ， 它的 ¨ ｊ 现在一 １ ． １ ． ５ Ｐ Ｌ Ｃ网 格 既 可 作 为 独 立 Ｄ Ｃ Ｓ ／ Ｔ Ｄ Ｃ Ｓ ，也 可 作 为 Ｄ Ｃ Ｓ ／ Ｔ Ｄ Ｃ Ｓ 定程度上弥补了 Ｄ Ｃ Ｓ的不足。其主要有 以下几个有点： 的子系统。 １ ． ３ ． １ Ｆ Ｃ Ｓ的协议是 国际标准， 因此保证 了各个系统之间的互操 １ ． １ ． ６ 大 系 统 ＤＣ Ｓ ／ ＴＤ ＣＳ 如 Ｔ ＤＣ ３ ０ ０ ０ 、 Ｃ Ｅ ＮＴ ＵＭＣ Ｓ、 ＷＤＰ Ｆ Ｉ 、 作性 。任何 厂家只要是采用 了相同的标准协议 那么厂 家的设备之 Ｍ ＯＤ３ ００。 间， 系统之 间就 可以进行 信息的互换和信息 的分 享。在控制系统 中 １ ． １ ． ７ Ｐ Ｌ Ｃ网 络 如 Ｓ ｉ ｅ ｍｅ ｎ ｓ公 司 的 Ｓ Ｉ Ｎ Ｅ Ｃ — Ｌ １ 、 Ｓ Ｉ Ｎ Ｅ Ｃ — Ｈ ｌ 、 Ｓ ４ 、 不 同厂家可 以根据性能来选择 相似 的产品进行替换 ， 也可 以在组 态 ｓ ５ 、 ｓ ６ 、 ｓ ７等 ， Ｇ Ｅ公 司 的 Ｇ Ｅ Ｎ Ｅ Ｔ、三 菱 公 司 的 ＭＥ Ｉ Ｓ Ｅ Ｃ — Ｎ Ｅ Ｔ 、 中进行统一， 达到用户所要求的性价 比高的控制系统 。凶此 Ｄ Ｃ Ｓ中 Ｍ ＥＬＳＥＣ— ＮＥＴ／ ＭＩ ＮＩ 。 设备之 间不兼容， 信息封闭的问题得 到了解决 。 １ ． １ ． ８主要用于Ｔ业过程中的顺序控制， 新型 Ｐ Ｌ Ｃ也兼 有闭环控 １ ． ３ ． ２ Ｆ Ｃ Ｓ 在整个 的系统 中使用了智 能仪表单元， 从而将 Ｄ Ｃ Ｓ中 制功能 。 的在控 制地位 的模块 放到现场， Ｆ Ｃ Ｓ系统 中的现场仪表或者设备， 其 １ ． １ ． ９制造商： Ｇ Ｏ Ｕ Ｌ Ｄ（ 美） 、 Ａ Ｂ （ 美） 、 Ｇ Ｅ （ 美） 、 Ｏ ＭＲ Ｏ Ｎ（ 日） 、 ＭＩ Ｔ — 都拥有很 高的智 能化 ， 很多功能也都带有很 强的 自主性 。从而 可以 Ｓ Ｕ Ｂ Ｉ Ｓ Ｈ Ｉ （ 日） 、 Ｓ ｉ ｅ ｍｅ ｎ ｓ （ 德） 等。 做 好 控 制 的 相 关 事情 ， 随时随地的对设备的运行状况进行检测， 凶 此 １ ． ２ ＤＣＳ 大量 的信 息就会 在现场直接 的进行 处理， 现 场和控制章之 间的信 息 Ｄ Ｃ Ｓ 在近 ３ ｌ ０年 中已经发展 的很成熟 ， 其技 术的可靠性等 一些 交 流就 会减 少， 实现 了彻底的分散控制 。此外， Ｆ Ｃ Ｓ的传输 线是舣绞 特点得到 了 自动化领域人们 的认 可， Ｄ Ｃ Ｓ有着丰富 的软件资源， 其包 线， 可以将现场设备 以及仪表等接在一起， 线路 的复杂性 大大的降低 含 的功能模块也 达到了上 百种 。Ｄ Ｃ Ｓ操作起来 比较简 ， 控制 功能 了， 系统 的投 入 也 会 减 少 。 种类 多， 运行起来 的效果也 比较好。 此外， 由于 Ｄ Ｃ Ｓ组态功能丰富， 网 １ ． ３ ３ Ｆ Ｃ Ｓ在控制和测量设备之 间达到了相 通信 ， 智 能化 ， 结点 络 通信能 力好 和监控 、 协调 管理能力 强， Ｄ Ｃ Ｓ在石 油 、 电力 、 化＿ Ｔ 二 等 不单一的数字化通信。实现了系统 中各个节 点问， 节点 与控 制计算 领 域 中得 到 了普 遍 的应 用， 几乎 能够 达到大 、 巾、 小 控制功 能 的需 机 ， 甚 至与 ｌ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎ ｅ ｔ 间的相互信息的交换， 数据 的传输 。 Ｆ Ｃ Ｓ也可以进 求 。但 无可非议的来说， 由于 自动化控制 系统在 现代Ｔ业被要 求在 行 远程的登 陆并对现场设 备进行访问等， “ 信息孤 岛” 不在存 在。再 性 能等一些功能上要达到更好， 集散控制 系统ｆ Ｄ Ｃ ｓ ） 已经无法达到市 者， Ｆ Ｃ Ｓ被应用在 Ｄ Ｃ Ｓ系统中时， 整个 系统 的抗 干扰能力将会大大的 场 的要求， 其应用 受到一定 的约束 。它也有以下种种缺点： 提升。同时 由于 Ｆ Ｃ Ｓ的使��
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浅析 Ｐ ＬBiblioteka Ｃ、 Ｄ ＣＳ 、 Ｆ ＣＳ三 大控 制 系统
李 晓 （ 安徽工程大学 ， 安徽 芜湖 ２ ４ １ ０ ０ ０ ）
摘 要 ：Ｆ Ｃ Ｓ由 Ｐ Ｌ Ｃ发展 而来 ， 而在一 些行 业里 ， Ｆ Ｃ Ｓ又是 由 ＤＣ Ｓ发展 而来的， 所 以它们三者之 间有一定 的联 系， 又存在 本质的 区 别， 通过 简述 Ｐ Ｌ Ｃ、 ＤＣ Ｓ 、 Ｆ Ｃ Ｓ三 大控制 系统的特 点 ， 阐明他 们之 间的差异和联 系， 并指 出这三 个控制 系统的现状和发展趋 势。
关键词 ： Ｆ Ｃ Ｓ ； Ｐ Ｌ Ｃ； ＤＣ Ｓ
在二十世纪九十年代， Ｆ Ｃ Ｓ走 向实体 化 ， 现 在 的发 展 势 头 很 迅 猛 ， 统在通信方式上也会搞的不一样， 各个厂家保护 自身 的利益 ， 不 同厂 Ｃ Ｓ之 间 和 上 层 的 Ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎ ｅ ｔ 网 络 之 间 很 难 能 实 现 相 互 连 接 彼 在 自动化技术 中成 为了一个热 门的技术 。由于现场 总线控制 系统 家 的 Ｄ 通讯标 准也是不 一样的， 各用各 的， 在 自动控 ｆ Ｆ Ｃ Ｓ ） 的出现， 自动化领 域又掀起 了一场革命， 这场革命的影响将超 过 此之间信息 是封闭 的， 制系统中彼此也不兼容， 各 自封 闭着 的。从上 面的种种来讲 Ｄ Ｃ Ｓ是 所有 的变革， 自动化 的新时代也 由之而来了。 种 封 闭 的控 制 系统 ， 正是 由于 这 个 原 因 Ｄ Ｃ Ｓ很 难 再 进 一 步 发 展 。 在有些行 业， Ｆ Ｃ Ｓ是 由 Ｐ Ｌ Ｃ发 展而来 的。在 其它一 些行 业 中， Ｄ Ｃ Ｓ的长期发展， 发展 了一种新 的技术 Ｆ Ｃ Ｓ ，因此， 三 者之间存在 １ ． ２ ． ２数年来， Ｄ Ｃ Ｓ在接线 方式上并没有什 么变化 ， 还 是一对一 就会有一对的传输线， 信 号也不是双 向传输 的， 定的关系， 且在 本质上存在 区别 。 通过简述 Ｐ Ｌ Ｃ、 Ｄ Ｃ Ｓ、 Ｆ Ｃ Ｓ三大控 的接线。即一个仪器， Ｃ Ｓ仅可达到半分散， 由于这个原 因整 制系统的特点， 阐明他们之 间的差异 和联 系， 并指 出这三个控制 系统 只是单 向进行传输 。事实上 Ｄ 个系统的接线将会很杂很乱 ， 从而导致一个很简单 的控制线路， 它的 的现 状 和 发 展趋 势 。 传输信号经过的路线会很长 ， 这会触发好多的问题， 譬 如整个工 程的 １ Ｆ Ｃ Ｓ、 Ｐ Ｌ Ｃ、 Ｄ ＣＳ控 制 系 统 的 特点 时 间将会很 长 、 安装 这些线路 费用 自然而 然 的就会 上升， 对这些 线 １ ． １ ＰＬＣ 可编程控制 器（ Ｐ ｒ ｏ ｇ ｒ ａ ｍ ｍ ａ ｂ ｌ ｅ Ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ Ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｒ ） 是一种数 字运算 路 的维护也不是件简单 的事。 １ ． ２ ． ３ Ｄ Ｃ Ｓ的检测 和控制是通过模拟信号， 从 而导致 了控制系统 操作 的电子系统， 专为 丁业环境下的应用而设计 。它采用一类可编 系统之问， 整个 系统 与外界之 间是 没有 信息交流 程 的存储 器， 用于其 内部存储程序 、 执行逻辑运 算 、 顺序控制 、 定时 、 中的各个设备之间， 致使 了整个系统成为 “ 信息孤岛” 。与此 同时模拟信号 的传 输精 计数 与算 术操作等面 向用户的指令，并通过数字式或模 拟式输入 ／ 的， 输 出， 控制各种类 型的机械 或生产过程。Ｐ Ｌ Ｃ最初是 为了取代 传统 度 比较差， 还会受 到外界 因素 的干扰， 要对这些 问题进行解 决 的话 ， 的继 电器接触器控制系统而开发的， 它最适合 在以开关量 为主的系 这 个 成 本 也 在 无 形 之 中增 加 了。 １ ． ２ ． ４如今 的 Ｄ Ｃ Ｓ ， 广泛 的使用输 入输 Ｈ ｊ 卡件 ， 这个 造成 系统 的 统中使用 。通信技 术和计算 机技 术飞快的发展， 增强了大型 Ｐ Ｌ Ｃ的 在整个 的系统 中传 输线 比较长， 功能， 此能很好 的完成 Ｄ Ｃ Ｓ 所能完成 的任务 。此外 Ｐ Ｌ Ｃ的价格相 检测和控制信号达不到预期的要求， ／ Ｄ和 Ｄ ／ Ａ的转换， 这样 会大大的增加系统的误差和 对于其他 比较低廉 ，因此 Ｐ Ｌ Ｃ被广泛 的用在许多过程控制 系统 中。 同时还要进行 Ａ 大型 Ｐ Ｌ ｃ 构成的过程控制系统 的特点是： 故障。 １ － ３ ＦＣＳ １ ． １ ． １ 从开关量控制发展到顺序控制 、 运送处理， 是从下往上的 。 在Ｄ Ｃ Ｓ的基础上发展 出了 Ｆ Ｃ Ｓ ， Ｆ Ｃ Ｓ承袭 了 Ｄ Ｃ Ｓ的分布式 的特 １ ． １ － ２连续 Ｐ Ｉ Ｄ控制等多功能， Ｐ Ｉ Ｄ在中断站 中。 质， 但 Ｆ Ｃ Ｓ有 自己的特点 ， 它在 系统 中的小 系统之 问， 特别 在仪表和 １ ． １ ． ３可用一台 Ｐ ｃ机 为主站， 多台同型 Ｐ Ｌ Ｃ为从 站。 １ ． １ ． ４也 可一 台 Ｐ Ｌ Ｃ为主站， 多台同型 Ｐ Ｌ Ｃ为从站， 构成 Ｐ Ｌ Ｃ网 现场设备之问的相接上， 其 采用 了开放式的现场网络， 从而导致 了系 络。 这 比用 Ｐ ｃ机作主站方便之处是 ： 有用户编程 时， 不必知道通信协 统 中设备之 间的相接方式发生 了质 的变 化， 具有 了许 许多多 的特有 议， 只要 按 说 明书 格 式 写就 行 的性能 。从而被称为 “ 自动化领域的计算机局域 网” ， 它的 ¨ ｊ 现在一 １ ． １ ． ５ Ｐ Ｌ Ｃ网 格 既 可 作 为 独 立 Ｄ Ｃ Ｓ ／ Ｔ Ｄ Ｃ Ｓ ，也 可 作 为 Ｄ Ｃ Ｓ ／ Ｔ Ｄ Ｃ Ｓ 定程度上弥补了 Ｄ Ｃ Ｓ的不足。其主要有 以下几个有点： 的子系统。 １ ． ３ ． １ Ｆ Ｃ Ｓ的协议是 国际标准， 因此保证 了各个系统之间的互操 １ ． １ ． ６ 大 系 统 ＤＣ Ｓ ／ ＴＤ ＣＳ 如 Ｔ ＤＣ ３ ０ ０ ０ 、 Ｃ Ｅ ＮＴ ＵＭＣ Ｓ、 ＷＤＰ Ｆ Ｉ 、 作性 。任何 厂家只要是采用 了相同的标准协议 那么厂 家的设备之 Ｍ ＯＤ３ ００。 间， 系统之 间就 可以进行 信息的互换和信息 的分 享。在控制系统 中 １ ． １ ． ７ Ｐ Ｌ Ｃ网 络 如 Ｓ ｉ ｅ ｍｅ ｎ ｓ公 司 的 Ｓ Ｉ Ｎ Ｅ Ｃ — Ｌ １ 、 Ｓ Ｉ Ｎ Ｅ Ｃ — Ｈ ｌ 、 Ｓ ４ 、 不 同厂家可 以根据性能来选择 相似 的产品进行替换 ， 也可 以在组 态 ｓ ５ 、 ｓ ６ 、 ｓ ７等 ， Ｇ Ｅ公 司 的 Ｇ Ｅ Ｎ Ｅ Ｔ、三 菱 公 司 的 ＭＥ Ｉ Ｓ Ｅ Ｃ — Ｎ Ｅ Ｔ 、 中进行统一， 达到用户所要求的性价 比高的控制系统 。凶此 Ｄ Ｃ Ｓ中 Ｍ ＥＬＳＥＣ— ＮＥＴ／ ＭＩ ＮＩ 。 设备之 间不兼容， 信息封闭的问题得 到了解决 。 １ ． １ ． ８主要用于Ｔ业过程中的顺序控制， 新型 Ｐ Ｌ Ｃ也兼 有闭环控 １ ． ３ ． ２ Ｆ Ｃ Ｓ 在整个 的系统 中使用了智 能仪表单元， 从而将 Ｄ Ｃ Ｓ中 制功能 。 的在控 制地位 的模块 放到现场， Ｆ Ｃ Ｓ系统 中的现场仪表或者设备， 其 １ ． １ ． ９制造商： Ｇ Ｏ Ｕ Ｌ Ｄ（ 美） 、 Ａ Ｂ （ 美） 、 Ｇ Ｅ （ 美） 、 Ｏ ＭＲ Ｏ Ｎ（ 日） 、 ＭＩ Ｔ — 都拥有很 高的智 能化 ， 很多功能也都带有很 强的 自主性 。从而 可以 Ｓ Ｕ Ｂ Ｉ Ｓ Ｈ Ｉ （ 日） 、 Ｓ ｉ ｅ ｍｅ ｎ ｓ （ 德） 等。 做 好 控 制 的 相 关 事情 ， 随时随地的对设备的运行状况进行检测， 凶 此 １ ． ２ ＤＣＳ 大量 的信 息就会 在现场直接 的进行 处理， 现 场和控制章之 间的信 息 Ｄ Ｃ Ｓ 在近 ３ ｌ ０年 中已经发展 的很成熟 ， 其技 术的可靠性等 一些 交 流就 会减 少， 实现 了彻底的分散控制 。此外， Ｆ Ｃ Ｓ的传输 线是舣绞 特点得到 了 自动化领域人们 的认 可， Ｄ Ｃ Ｓ有着丰富 的软件资源， 其包 线， 可以将现场设备 以及仪表等接在一起， 线路 的复杂性 大大的降低 含 的功能模块也 达到了上 百种 。Ｄ Ｃ Ｓ操作起来 比较简 ， 控制 功能 了， 系统 的投 入 也 会 减 少 。 种类 多， 运行起来 的效果也 比较好。 此外， 由于 Ｄ Ｃ Ｓ组态功能丰富， 网 １ ． ３ ３ Ｆ Ｃ Ｓ在控制和测量设备之 间达到了相 通信 ， 智 能化 ， 结点 络 通信能 力好 和监控 、 协调 管理能力 强， Ｄ Ｃ Ｓ在石 油 、 电力 、 化＿ Ｔ 二 等 不单一的数字化通信。实现了系统 中各个节 点问， 节点 与控 制计算 领 域 中得 到 了普 遍 的应 用， 几乎 能够 达到大 、 巾、 小 控制功 能 的需 机 ， 甚 至与 ｌ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎ ｅ ｔ 间的相互信息的交换， 数据 的传输 。 Ｆ Ｃ Ｓ也可以进 求 。但 无可非议的来说， 由于 自动化控制 系统在 现代Ｔ业被要 求在 行 远程的登 陆并对现场设 备进行访问等， “ 信息孤 岛” 不在存 在。再 性 能等一些功能上要达到更好， 集散控制 系统ｆ Ｄ Ｃ ｓ ） 已经无法达到市 者， Ｆ Ｃ Ｓ被应用在 Ｄ Ｃ Ｓ系统中时， 整个 系统 的抗 干扰能力将会大大的 场 的要求， 其应用 受到一定 的约束 。它也有以下种种缺点： 提升。同时 由于 Ｆ Ｃ Ｓ的使��
PLC、DCS、FCS三大控制系统基本特点与差异
（ １ ． Ｃｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ｐ ｈ ｙ ｓ ｉ ｃ ｓ ａ ｎ ｄ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ Ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ， Ａｎ ｈ ｕ ｉ Ｎｏ ｒ ｍａ ｌ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｗｕ ｈ ｕ ２ ４ １ ０ ０ ０ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ；
里讨 论这 几种控制系统的基本要点和主要区别 ， 以及它 们的现状 和发展趋 势。
关键词 ： 可编程控 制器 ； 集散控制系统 ； 现场总线控制系统 ； 发展趋势 中图分类 弓 ‘ ： ＴＭ５ ７ １ ． ６ １ 文献标 识码 ： Ａ 文章 编号 ： １ ０ ０ ３ ７ ２ ４ １ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３ ０ ０ ９ ｌ ＿ ０ ３
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔｈ ｅ ｒ ｅ ａ ｒ ｅ ｔ ｈ ｒ ｅ ｅ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ｉ ａ ｌ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ， ｎ ａ ｍｅ ｌ ｙ Ｐ ＬＣ、 ＤＣＳ、 Ｆ ＣＳ． Ｉ ｎ ｏ ｒ ｄ ｅ ｒ ｔ ｏ ｈ ａ ｖ ｅ ａ ｃ ｌ ｅ ａ ｒ ｕ ｎ ｄ ｅ ｒ ｓ ｔ ａ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇ ， ｔ ｈ ｉ ｓ ａ ｒ ｔ ｉ ｃ ｌ ｅ ｄ ｉ ｓ ｃ ｕ ｓ ｓ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｂ ａ ｓ ｉ ｃ ｅ ｌ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｍａ ｉ ｎ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ ａ ｍｏ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｓ ｅ ｔ ｈ ｒ ｅ ｅ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ， ａ ｎ ｄ ｔ ｈｅ ｉ ｒ ｐ ｒ ｅ ｓ ｅ ｎ ｔ ｓ ｉ ｔ ｕａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ｔ ｒ ｅ ｎ ｄ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： Ｐ ＬＣ； ＤＣＳ； ＦＣＳ； ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ｔ ｅ ｎ ｄ ｅ ｎ ｃ ｙ
里讨 论这 几种控制系统的基本要点和主要区别 ， 以及它 们的现状 和发展趋 势。
关键词 ： 可编程控 制器 ； 集散控制系统 ； 现场总线控制系统 ； 发展趋势 中图分类 弓 ‘ ： ＴＭ５ ７ １ ． ６ １ 文献标 识码 ： Ａ 文章 编号 ： １ ０ ０ ３ ７ ２ ４ １ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３ ０ ０ ９ ｌ ＿ ０ ３
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔｈ ｅ ｒ ｅ ａ ｒ ｅ ｔ ｈ ｒ ｅ ｅ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ｉ ａ ｌ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ， ｎ ａ ｍｅ ｌ ｙ Ｐ ＬＣ、 ＤＣＳ、 Ｆ ＣＳ． Ｉ ｎ ｏ ｒ ｄ ｅ ｒ ｔ ｏ ｈ ａ ｖ ｅ ａ ｃ ｌ ｅ ａ ｒ ｕ ｎ ｄ ｅ ｒ ｓ ｔ ａ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇ ， ｔ ｈ ｉ ｓ ａ ｒ ｔ ｉ ｃ ｌ ｅ ｄ ｉ ｓ ｃ ｕ ｓ ｓ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｂ ａ ｓ ｉ ｃ ｅ ｌ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｍａ ｉ ｎ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ ａ ｍｏ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｓ ｅ ｔ ｈ ｒ ｅ ｅ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ， ａ ｎ ｄ ｔ ｈｅ ｉ ｒ ｐ ｒ ｅ ｓ ｅ ｎ ｔ ｓ ｉ ｔ ｕａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ｔ ｒ ｅ ｎ ｄ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： Ｐ ＬＣ； ＤＣＳ； ＦＣＳ； ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ｔ ｅ ｎ ｄ ｅ ｎ ｃ ｙ
DCS、FCS、PLC的区别
DCS是一个系统包括上位软件、网络与控制器，而PLC只是一 个控制器，要构成系统还需要上位SCADA系统和与之相连的 网络。对PID回路控制，现在三菱的过程控制器也可以实现象 SAMA组态一样的FBD编程；DCS系统更大，控制的回路数目 更多，有比较多的控制和算法，可以完成比较复杂的回路间的 控制。硬件可靠性差不多。DCS可以做到I/O的冗余，PLC则不 可以。相对而言，PLC构成的系统成本更低。 —— 三菱电机自动化精密控制部经理宋葭晖
DCS的结构
DCS包括过程级、操作级和管理级 ，过程级 主要由过程控制站、I/O单元和现场仪表组成， 是系统控制功能的主要实施部分。操作级包 括：操作员站和工程师站，完成系统的操作 和组态。管理级主要是指工厂管理信息系统 （MIS系统），作为DCS更高层次的应用， 目前国内纸行业应用到这一层的系统较少。
FCS和DCS的详细对比
FCS DCS (1)结构 一对多：一对传输 一对一：一对传输 线接多台仪表，双 线接一台仪表，单 向传输多个信号。 向传输一个信号。
(2) 可靠性好：数字信 可靠性差：模拟信 可靠性 号传输抗干扰能力 号传输不仅精度低， 强，精度高。 而且容易受干扰。
FCS DCS 操作员在控制室既可以 操作员在控制室既 （3）了解现场设备过现场仪 不了解模拟仪表的 失控 表的工作情况，也能对 工作情况，也不能 设备进行参数调整，还 对其进行参数调整， 状态 可以预测或寻找故障， 更不能预测故障， 使设备始终处于操作员 导致操作员对仪表 的过程监控与可控状态 处于“失控”状态。 之中。 （4）控制功能分散在各个智 所有的控制功能集 中在控制站中。 控制 能仪器中。
FCS
DCS
（5） 互换性
（6） 仪表
PLC、DSC、FCS三大控制系统的特点和差异
PLC、DCS、FCS三大控制系统的特点和差异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。
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。
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PLC、DCS、FCS三大工业控制系统的本质区别
随着工业技术的快速发展,相继出现了集散控制系统和现场总线控制系统, 一些行业当中有的人认为FCS 是由PLC发展而来的;另一些行业的人认为FCS又是由DCS发展而来的。
FCS与 PLC及DCS之间既有密不可分的关联, 又存在着本质的区别。
在工业过程控制中的三大控制系统,分别是PLC、DCS、FCS。
PLC控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为工业环境下的应用而设计。
它采用一类可编程的存储器,用于其内部存储程序、执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令,并通过数字式或模拟式输入或输出,控制各种类型的机械或生产过程。
DCS集散控制系统，又叫计算机分布式控制系统,它是20世纪70年代中期迅速发展起来的,它把控制技术、计算机技术、图像显示技术以及通信技术结合起来,也称作4C技术，实现了对生产过程的监视、控制和管理。
它既打破了常规控制仪表功能的局限性,又较好的解决了早期计算机系统对于信息、管理和控制作用过于集中带来的危险性。
FCS 现场总线控制系统的核心是总线协议,基础是数字智能现场设备,本质是信息处理现场化。
大型 PLC 构成的过程控制系统的基本特点
(1) 从上到下的结构,PLC 既可以作为独立的 DCS, 也可以作为DCS的子系统。
(2) PID 放在控制站中,可实现连续 PID 控制等各种功能。
(3) 可用一台 PC 为主站,多台同类型 PLC为从站; 也可用一台 PLC 为主站,多台同类型 PLC 为从站, 构成PLC网络。
(4) 主要用于工控中的顺序控制,新型PLC也兼有闭环控制功能。
DCS控制系统的基本特点
(1) 从上到下的树状系统,其中通信是关键。
(2) PID在中断站中,中断站联结计算机与现场仪器仪表与控制装。
(3) 是树状拓扑和并行连续的链路结构,有大量电缆从中继站并行到现场仪器仪表。
(4) 信号系统包括开关量信号和模拟信号。
(5) DCS是控制(工程师站)、操作(操作员站)、现场仪表(现场测控站)的三级结构。
FCS 控制系统的基本特点
(1)FCS是3C技术的融合。
它适用于本质安全、危险区域、易变过程、难于对付的非常环境。
(2) 现场设备高度智能化,提供全数字信号;一条总线连接所有的设备。
(3) 从控制室到现场设备的双向数字通信总线,是互联的、双向的、串行多节点、开放的数字通信系统取代单向的、单点、并行、封闭的模拟系统。
(4) 控制功能彻底分散。
DCS控制系统与PLC控制系统的比较
DCS是一种“分散式控制系统,而 PLC 只是一种控制“装置,两者是“系统与“装置的区别。
系统可以实现任何装置的功能与协调, PLC 装置只实现本单元所具备的功能。
网络方面, 网络是控制系统的中枢神经。
DCS 系统如 HOLLiAS MACS 系统的网络,由上至下分为系统网络和控制网络两个层次,系统网络实现现场控制站与系统操作员站的互连,控制网络实现现场控制站与智能 I/O 单元的通讯,信息传输实时可靠。
而 PLC 因为基本上都为个体工作,其在与别的 PLC 或上位机进行通讯时,所采用的网络形式基本都是单网结构。
在网络安全上,PLC 没有很好的保护措施。
DCS 在整个设计上留有大量的可扩展性接口,外接系统或扩展系统都十分方
便,PLC 所搭接的整个系统完成后,想随意的增加或减少操作员站都是很难实现的。
DCS 安全性为保证 DCS 控制设备的安全可靠, DCS 采用了双冗余的控制单元,当重要控制单元出现故障时,都会有相关的冗余单元实时无扰的切换为工作单元,保证整个系统的安全可靠。
PLC 所搭接的系统基本没有冗余的概念,就更谈不上冗余控制策略。
特别是当其某个PLC 单元发生故障时,不得不将整个系统停下来,才能进行更换维护并需重新编程。
所以DCS系统要比PLC安全可靠性上高一个等级。
DCS 与 PLC 硬件可靠性差不多。
PLC 的优势在于软件方面，PLC 采用的是顺序扫描机制,PLC 在高速的顺序控制中占主导地位。
PLC的循环周期在10ms 秒左右, 而DCS 控制站在500ms 左右。
DCS 实现顺序联锁功能相对于PLC来讲是弱势,且逻辑执行速度不如 PLC。
相对而言,PLC 构成的系统成本更低。
DCS 的现场控制站层通常采用集中式控制,尽管支持远程分布式 I/O,但由于成本原因,很少采用。
而PLC 基于现场总线的远程分布式 I/O 体积小更灵活易用,能有效地节省接线成本。
FCS控制系统与DCS控制系统的比较
可以说FCS 兼备了DCS 与 PLC的特点,而且跨出了革命性的一步。
1) FCS是全开放的系统,其技术标准也是全开放的, FCS 的现场设备具有互操作性,装置互相兼容,因此用户可以选择不同厂商、不同品牌的产品,达到jia的系统集成;DCS 系统是封闭的,各厂家的产品互不兼容。
2) FCS 的信号传输实现了全数字化,其通信可以从di层的传感器和执行器直到gao层,为企业的MES 和 ERP 提供强有力的支持,更重要的是它还可以对现场装置进行远程诊断、维护和组态;DCS 的通信功能受到很大限制,虽然它也可以连接到Internet,但它连不到底层, 它提供的信息量也是有限的, 它不能对现场设备进行远程操作。
3）FCS 的结构为全分散式,它废弃了 DCS 中的 I /O 单元和控制站,把控制功能下放到现场设备,实现了彻底的分散,系统扩展也变得十分容易;DCS 的分散只是到控制器一级, 它强调控制器的功能, 数据公路更是其关键。