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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。
PoE/EoC/PLC技术整合三大应用网络监控摄像机的出现，给集成安防系统带来更大的方便。
更为复杂的是在集成系统中的独立设备布线问题伤透了脑筋。
在监控系统中，经常被谈到的就是监控摄像机和存储系统，其实传输部分也很重要。
视频传输在安防系统中至关重要，在安防系统中通过物理连接各个网络设备，良好的传输设施让整套系统更优化，既节省了安装费用也降低了运营成本。
然而，这说起来容易做起来难，尽管测试集成商有着丰富的经验，但面对不同的监控项目仍然需要精确的设计。
精确的传输确保能够应对操作环境，以及未来可能符合的扩展需求，适合最终用户预算。
有三种常见的传输模式：PoE以太网供电、EoC以太网同轴电缆传输及PLC电力线载波通信。
以下针对这三种通信方式进行详细的解读。
PoE以太网供电以太网供电是个伟大的发明，越来越多的网络监控摄像机首先以PoE为最大。
2012年第四季度全球以太网交换机市场达到了5.7亿美元，叫上一年同期增长了7%。
以太网交换机市场在亚太地区市场竞争力最为突出，除日本外该领域占比15.5%，比去年同期增长13.8%，拉丁美洲占12%，其次是中东和非洲地区。
PoE是安全的电力传输技术，连同以太网数据传输实现了二合一功能。
通过网线与监控设备和互联网相连。
这项技术主要是基于IEEE802.3af及IEEE802.3at标准。
被归类为电源设备(PSE)和受电设备(PD)的Po E设备。
PSE供电包括网络交换机、媒体转换器和供电器等。
另一方面，PD可为网络摄像机、控制设备等提供后援帮助。
在PoE技术中，如监控摄像机PD通过以太网连接到PoE交换机电缆。
标准的电缆有四对双绞线，只有两个是用于10BASE-T和100BASE-T的数据传输。
电力传输可以发生在"数据对"或"备用的对"，但不能同时使用。
网络摄像机的兴起，在很大程度上影响监控摄像机的普及率，这其中一个原因归功于PoE技术，该技术消除了局部电源电压或额外安装的电缆设备，节约了安装成本。
PLC与传统电气控制的比较随着科技的不断进步，自动化控制技术在工业生产中扮演着至关重要的角色。
在自动化控制系统中，PLC（可编程逻辑控制器）和传统的电气控制是两种常见的方式。
本文将对PLC与传统电气控制进行比较，以帮助读者更好地理解两者之间的区别和优劣势。
1. 控制方式传统电气控制主要依赖于继电器、接触器和控制开关等电气元件进行控制。
这种方式需要大量的布线工作和各种电气元件的配合。
相比之下，PLC控制通过编程实现逻辑控制，避免了繁琐的布线和电气元件的配置过程。
2. 编程灵活性PLC具有高度的编程灵活性，可以根据具体的控制需求进行程序的编写和修改。
通过PLC编程软件，用户可以在不影响硬件连接的情况下进行逻辑的调整和功能的增删。
而传统电气控制则需要重新调整电气布线和更换电气元件，操作相对繁琐。
3. 故障诊断和维护PLC具有强大的自诊断功能，可以监测和记录系统运行中的故障信息。
一旦出现故障，PLC可以通过编程的方式自动排除或提供故障报警信息，简化了故障排查的过程。
而传统电气控制通常需要人工检查和排查故障，耗时耗力。
4. 可扩展性PLC系统的可扩展性较强，可以根据需求增加或更换输入输出模块，实现更复杂的控制功能。
而传统电气控制系统的功能扩展则相对有限，需要重新配置电气元件和调整电路布线，操作繁琐且成本较高。
5. 远程监控和控制PLC系统可以通过网络实现远程监控和控制，操作人员可以通过互联网或局域网对系统进行实时监控和操作。
而传统电气控制很难实现远程操作，需要操作人员亲自到现场进行操作。
综上所述，与传统电气控制相比，PLC具有控制方式简便、编程灵活性高、故障诊断和维护方便、可扩展性强以及远程监控和控制的优势。
通过采用PLC技术，企业可以提高生产效率，降低故障率，并实现更高水平的自动化控制。
然而，需要注意的是，PLC系统的设计、安装和维护也需要专业的技术支持和资深的控制工程师，以确保系统的稳定性和可靠性。
总之，随着技术的不断发展，PLC已成为现代工业生产中不可或缺的控制手段。
浅谈PLC的技术特点与发展摘要：本文介绍了PLC的功能特点、应用领域和发展趋势。
通过对PLC的功能、特点以及发展趋势的论述，更进一步的说明了PLC已经成为当今工业自动化与企业信息化的支柱产品。
关键词：PLC、特点、应用、发展、趋势概述随着工业自动化的快速发展，PLC作为工业自动化发展不可替代的控制手段，也将会随之快速的发展，在未来，PLC要想适应工业的发展还需要从以下几个方面进行改进：一、PLC控制系统的功能应该更加丰富。
1、信号采集功能的拓展。
除了采集开关量、模拟量和脉冲量外，还应该能够采集如视频信号、声音信号及图像信号等所有现场有的信号；2、输出控制功能的拓展。
除了输出开关量、模拟量和脉冲量外，还应该能够输出如视频信号、声音信号及图像信号等所有现场可以及接收的信号；3、逻辑处理功能的拓展。
充分应用PC的逻辑处理能力和PLC现有的逻辑能力相结合。
4、数据运算功能的拓展。
进行各种类型的整数运算、实数运算、二进制运算、浮点型运算等各种形式的运算。
5、定时功能的拓展。
达到延时控制、定时控制、时间的运算可以精确到毫秒级。
6、计数功能的拓展。
达到计数控制、高速计数频率可以达到数百赫兹。
7、中断处理功能的拓展。
实现内部中断和外部中断。
提高对输入输出的响应速度和精度。
8、存储功能的拓展。
存储容量扩大，提高数据掉电不丢失的技术能力。
9、网络通信功能的拓展。
采用开放式的网络通讯模块，实现稳定的远程控制。
通过丰富以上功能，为未来工业自动化、远程化、信息化和智能化创造条件。
二、完善PLC的可靠型。
随着工业自动化的发展，工业生产对电气控制设备的可靠性的要求也越来越高，PLC 应当具有很强的抗干扰能力，能够在非常恶劣的环境下长期连续可靠地工作，平均无故障时间增加，故障的修复时间缩短。
就PLC而言，我们认为可靠性应该是作为选取的首要条件。
其次是性能和维修方便等原因。
就可靠性而言，应该从PLC的硬件和软件两个方面采取有效措施来提高系统的可靠性。
基于PLC技术的电气仪表自动化控制电气仪表自动化控制是现代工业生产中的重要一环，它可以有效地提高生产效率、降低成本、减少人为错误的发生，从而大大提高了工业生产的质量和效益。
而基于PLC技术的电气仪表自动化控制系统更是目前最常见的自动化控制系统之一，它具有高可靠性、高稳定性、易维护等优势，被广泛应用于工业生产的各个领域。
本文将从PLC技术的特点、在电气仪表自动化控制中的应用、以及其优势和未来发展趋势等方面对基于PLC技术的电气仪表自动化控制进行详细剖析。
一、 PLC技术的特点PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）是一种专门用于工业自动化控制的设备，它具有以下几个特点：1. 高可靠性：PLC设备通常采用模块化设计，各个模块之间相互独立，一旦出现故障可以快速更换，不会影响整个系统的运行。
2. 高稳定性：PLC设备采用工业级的硬件和软件，具有较强的抗干扰能力，能够稳定地运行在恶劣的工业环境中。
3. 易编程：PLC设备由专门的编程软件进行编程，使用者只需要了解一些简单的逻辑控制语言，就能够编写出复杂的控制程序。
4. 易维护：PLC设备的维护和升级比较简单，只需要更换或更新相应的软件或硬件模块即可。
5. 灵活性：PLC设备能够适应不同的控制需求，可以通过编程改变其控制逻辑，实现不同的控制方案。
在电气仪表自动化控制中，PLC技术被广泛应用于各种自动化控制系统中，如生产线控制、工艺控制、设备监控等。
其应用主要体现在以下几个方面：1. 生产线控制：在生产线上，PLC可以控制各个设备的启停、速度调节、工艺参数设置等，从而实现生产线的自动化运行，提高生产效率。
2. 工艺控制：在工业生产的工艺控制中，PLC可以根据生产过程的要求自动调节设备的工作状态，实现精准的控制，保证产品质量。
3. 设备监控：PLC可以实时监测设备的运行状态，如温度、压力、流量等参数，并根据设定的控制策略进行相应的调节，确保设备正常运行。
宽带PLC和窄带PLC通信技术浅较20世纪20年代，通信行业迎来了快速发展的时期，通信技术不断进步。
总的说来通信技术可以分成两个主要的类别：第一类是宽带电力线通信；第二类是窄带电力线通信。
所谓宽带电力线通信指的是那些通信速率大于1MHz并且工作频率大于2MHz的通信技术，而窄带电力线通信指的是速率不超过1MHz并且工作频率不超过500kHz的通信技术。
1 电力线通信技术概述1.1 宽带PLC技术在宽带PLC技术发展的初始时期，通信技术标准是多种多样的，但是随着时代的发展和技术的进步，现阶段宽带PLC技术正在逐步走向统一。
总的来说，目前比较常见的200Mbit/s PLC技术主要有三个：第一个是HomePlug AV；第二个是UPA PLC；第三个是HD-PLC。
就HD-PLC技术而言，日本是使用该技术比较多的国家，其他国家使用的相对较少；HomePlug AV和UPA PLC在全球范围内都有使用者，因此目前两者处于竞争市场份额的状态。
一般来讲，宽带电力线通信技术主要有两个主要用途：第一，用于室内联网。
这里的室内联网指的是以宽带电力线通信技术为媒介将室内的不同房间都置于有网络的状态；第二，用于楼宇接入。
相较于室内联网，宽带电力线通信技术在楼宇接入的应用还处于不断完善的状态，比较容易在最后的300米出现问题。
1.2 窄带PLC技术目前不同国家对窄带PLC技术的频带要求有所不同，具体来讲：欧洲国家将窄带PLC技术的频带规定在3～148.5kHz之间；而美国的联邦通讯委员会将窄带PLC技术的频带规定在9～490kHz之间；日本也对窄带PLC技术的频带进行了约束，限制在10～450kHz之间；就我国而言，我国比较重视3～90kHz的频带。
在窄带PLC技术的发展的初始时期传输速率是比较小的，最大只能达到几个kbps。
此外，在传输数据的过程中经常遭受干扰，在干扰的影响之下经常出现各种各样的问题，从而使得传输结果出现错误。
PLC关键技术软件PLC（SoftPLC，也称为软逻辑SoftLogic）是一种基于基于PC机开发结构的控制系统，它具有硬PLC在功能、可靠性、速度、故障查找等方面的特点，利用软件技术可以将标准的工业PC转换成全功能的PLC过程控制器。
软件PLC综合了计算机和PLC的开关量控制、模拟量控制、数学运算、数值处理、网络通信、PID调节等功能，通过一个多任务控制内核，提供强大的指令集、快速而准确的扫描周期、可靠的操作和可连接各种I/O 系统的及网络的开放式结构。
所以，软件PLC提供了与硬PLC同样的功能，同时又提供了PC环境的各种优点。
软PLC解决了传统PLC的兼容性差、通用性差等问题，具有多方面的优势。
软PLC的硬件体系结构不再封闭，用户可以自己选择合适的硬件组成满足要求的软PLC。
传统PLC的指令集是固定的，而实际工业应用中可能需要定义算法。
软PLC指令集可以更加丰富，用户可以使用符合标准的操作指令。
PC机厂家的激烈竞争使得基于PC机的软PLC的性价比得以提高。
传统PLC限制在几家厂商生产，具有私有性，因此很难适应现有标准计算机网络，常常是PLC与计算机处在不同类型的网络中。
软PLC不仅能加入到已存在的私有PLC网络中，而且可以加入到标准计算机网络中。
这使得现有计算机网络的很多研究成果很容易地应用到PLC控制技术中。
软PLC的技术是基于IEC61131-3标准的，因此在掌握标准语言后开发就比较容易。
软PLC发展的制约因素尽管软PLC技术具有很大的发展潜力，但是这项技术的实现需要解决一些重要的问题。
其中主要是以PC为基础的控制引擎的实时性问题。
软PLC首选的操作系统是WindowsNT，但是它并不是一个硬实时的操作系统。
传统PLC具有硬实时性，正因为如此它才能提供快速、确定而且可重复的响应。
而要让WindowsNT具有硬实时性，必须对它进行扩展，使得PC的控制任务具有最高的优先级，不因为NT的系统功能和用户程序的调用而被抢占。
PLC技术及其在智能机械控制方面的应用研究摘要：在社会不断发展进步现今，越来越多的行业领域应用了智能化机械，而智能化机械的发展也带动了PLC技术的进步。
PLC技术应用在智能机械控制中，有着巨大的价值和意义，能够提高智能机械控制的水平。
鉴于此，文章对此进行分析研究，对PLC技术在智能机械控制中的应用和关键技术进行阐述，希望能够促进相关领域行业发展。
关键词：PLC技术；智能机械；关键技术1、PLC技术的介绍1.1、PLC技术的定义PLC技术即可编程性控制器，通过这种控制器可以实现设备的智能化控制，与传统的单片机技术相比较，其控制能力更高，PLC控制技术由中央处理单元、存储器以及逻辑运算组件等构成。
而且该技术可以由用户自行进行程序设计，兼容性较强，通过组合不同的控制器可以发挥更大的作用。
该技术最早出现在美国，经过几十年的发展技术已经相当成熟，但是随着其他技术的发展需要积极与其它技术进行融入，以发挥更大的应用价值。
1.2、PLC技术的特征PLC技术之所以可以在工业领域发挥巨大的作用，离不开其卓越的技术优势。
主要的优势有以下几点：一是成本低，PLC技术与设备进行融合，如果其造价太高就会降低企业的利益，但是控制器的性价比非常高；二是通用性强，可以通过更改指令操控其运行，而且编程学习比较简单，具备电气知识以及简单文化能力就可以学会编程技术；三是PLC技术的稳定性较强，对应用环境的没有太大的要求，具有极高的适应性，而且厂家在生产时都有严格的标准，同系列的产品可以兼容使用。
1.3、PLC技术的应用意义PLC技术在工业领域发挥了很大的作用，具体的应用意义有提升了机械设备的稳定性，PLC技术不仅可以控制设备的运行还能对设备的运行现状进行分析，可以在发生故障时及时预警，给予技术人员提示。
PLC技术可以根据不同的生产需求合理的调整生产时间，为产品的产量以及质量提供保障。
该技术的应用还降低了系统能耗问题，控制器可以根据指令自动进行智能化的调控，使得其机械内部构造的接线问题被解决，避免因为线路造成的能耗问题，降低了设备应用成本。
PLC 实际上是所有采用电力线作为通信通道的技术的一个通称。
因此，PLC 实际上包括了多项标准，这些标准专注于与特定应用和工作环境（表1）相关的不同性能因素和问题。
G3 和PRIME 是其中最著名的两项标准。
在诸多标准中，总的说来G3（或与其类似的IEEE P1901.2）更多地关注稳健性。
考虑到PLC 有可能工作的各种环境以及这些环境中所存在的不同种类的干扰，G3 标准具备的耐受噪声的稳健性常常使其成为一种更受全球推广应用项目青睐的选择。
作为一项标准，G3 的演进是由G3 联盟负责管理的。
在欧洲，G3 工作于CENELEC-A频段(3～95 kHz)，并可在其他国家扩展到整个FCC 频段以提供较高的数据速率。
G3 为双向通信标准，具有20 kbps 至40 kbps（在CENELEC-A频段）和高达200 kbps 至400 kbps（在整个FCC 频段[G3-FCC]）的有效数据速率。
其可与S-FSK 及其他传统PLC 技术共存，并无缝支持DLMS/COSEM（IEC 62065 系列），而且提供了用于CCM 的第2 层128 位AES 以增加数据安全性。
目前，针对IPv6 的支持使得G3 能够以一种高效的方式汇聚IPv4 和IPv6 设备与网络。
G3 采用正交频分复用(OFDM) 调制，可提供针对干扰和衰减的高度适应性。
因此，它能够在中压变压器之间穿越时实现最远距离达 6 英里的可靠通信。
另外，该标准还可在横跨低压和中压(LV/MV) 变换时实现总距离不超过2～3英里（具体数值取决于通道条件）的通信。
G3 穿过变压器的能力是一项很重要的性能，对于低人口密度的乡村地区尤其如此。
特别是在北美地区，住户与公用事业设备之间的低压变换可能只延伸3～4 米。
在该变压器之前布设一个集中器完全无法实现必要的密度，因此增加这个集中器是得不偿失的。
G3 专为解决该问题而设计，其允许PLC 信号穿过低压变压器并分配至中压线路。
这使得能够将集中器放置在其可从多得多的位置聚集数据的地方，从而改善实现家庭/商企与公用事业公司之连接的成本效益性。
另外，G3 还构成了ITU G.9955（G.9956 用于G3 MAC）标准的附录A和附录 D (G3-FCC) 部分。
目前，IEEE 正在制定G3 的全球性版本（名称定为P1901.2）。
最终的标准预计将于2012 年底之前制定完成。
其他与OFDM 相关的标准包括G.9955/9955 主体（即G.hnem）。
为了支持数据速率的增加和覆盖范围的扩大，G3-FCC 采用了相干调制选项。
实际上，当通道能够通过使用导频信号进行可靠估测时，就可使性能相比于差分调制有所改善。
G3-FCC 支持面向Robo 模式、BPSK、QPSK、8PSK 和16-QAM 的相干解调，并可提供高达 5 dB 的增益。
与相干调制有关的已知难题包括晶振漂移以及如何在一个AC 周期之内控制通道变更。
G3 以外的其他标准
在寻找最适合的PLC 实现方案的过程中，许多国家已经开始了自己的评估工作，就是对G3 在特定地区的常见噪声操作条件下的工作状况进行特性分析。
比如在韩国，许多电缆都是埋设在地下的。
当时，韩国政府认为可以通过这些电缆来使用��带PLC 技术。
然而，当在地下使用时，宽带的可靠性
受损。
对于此类工作条件来说，诸如G3 等窄带实现方案更为适合。
虽然不少国家已围绕G3 实施标准化（特别是法国），但有些国家（如西班牙）则选择了其他的技术，例如：PRIME。
不过，真正的标准之争只是刚刚拉开帷幕。
诸如中国、印度尼西亚和日本等国家则尚未表现出要围绕PLC 展开标准化的特殊迹象。
因此，那些能够制造支持多种标准之产品的OEM 厂商将处于可更好地利用这些新兴市场商机的有利位置。
德州仪器(TI) 提供了一种可实现本文第 2 页表1 中的所有标准的PLC 平台。
除此之外，TI 还提供了PLC-LiteTM，作为一种采用PLC 技术的非标准型、较低成本且非常灵活的方法。
由于它不是一项固定标准，因此开发人员能充分利用PLC-Lite 的灵活性以针对特定的通道特性优化实现方案，从而在那些G3 和PRIME 技术会因为线路上的干扰需要进行异常处理而遭遇困难的环境中改善链路稳健性。
PLC-Lite 的最大数据速率为21 kbps，并支持全频段和半频段模式（下一页上的表2）。
它专为提供针对某些类型干扰的更强稳健性而设计，包括会影响G3 链路的窄带干扰。
其包含一个简单的CSMA/CA（载波侦听多点接入/冲突避免）MAC，该MAC 可与任意专用堆栈相集成。
由于其具有简单性和较低的数据速率，因此每条链路的实现成本大幅下降。
另外，PLC-LiteTM 还提供了巨大的灵活性，并允许开发人员在某种业界标准的限制范围以外定制通道链路。
TI PLC-Lite 特性参数
表2：由于其具有简单性和较低的数据速率，因此PLC-Lite 每条链路的实现成本远远低于G3 或PRIME。
此外，PLC-Lite 还通过允许开发人员定制通道链路提供了巨大的灵活性。
PLC-Lite 适合于对成本非常敏感的环境，以及那些不需要G3 和PRIME 的复杂性、但仍然需要一条稳健通信通道的应用。
就像电视遥控器并不需要拥有Wi-FiTM 的全部功能来切换频道或调节音量一样，并不是每一种应用都需要PRIME 和G3 的先进功能和数据速率。
例如：PLC-Lite 是适合家庭网络内部的简单灯泡或墙壁开关的理想解决方案，在此场合中几个kbps 的速率就足够了。
PLC-Lite 特别适用于电能表以外的装置，包括太阳能逆变器、家庭和工业照明以及网络设备等。
凭借一种可提供在噪声环境中实现可靠运作所需稳健性的低成本方法，它在许多应用中皆提供了重要的价值。
其优化的内存占用和计算性能要求使开发人员能够借助PLC 通信来实现照明灯控制或逆变器控制（在单颗芯片上提供了一种非常独特的集成水平）。
