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DCS与PLC的区别

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DCS与PLC的区别

可编程序控制器

DCS控制系统与PLC控制区别:

DCS是一种“分散式控制系统”，而 PLC(可编程控制器)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。DCS网络是整个系统的中枢神经,DCS系统通常采用的国际标准协议 TCP/IP。它是安全可靠双冗余的高速通讯网络，系统的拓展性与开放性更好.

而 PLC因为基本上都为单个小系统工作，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，网络协议也经常与国际标准不符。在网络安全_匕 PLC没有很好的保护措施。要笼统的来说就是PLC可以接入DCS进行控制

DCS：分散控制系统（distributedcontrol systems）。

PLC：可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller）。

②DCS更侧重于过程控制领域（如化工、冶炼、制药等）主要是一些现场参数的监视和调节控制，而PLC则侧重于逻辑控制（机械加工类）。当然现在的PLC也能很好的处理过程控制问题，但是没有DCS专业。

③模拟量大于100个点以上的，一般采用DCS；模拟量在100个点以内的，一般采用PLC。

④DCS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。

⑤DCS 网络是整个系统的中枢神经，DCS系统通常采用的国际标准协议

TCP/IP。它是安全可靠双冗余的高速通讯网络，系统的拓展性与开放性更好。而

PLC因为基本上都为单个小系统工作，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，网络协议也经常与国际标准不符。

⑥DCS系统所有 I/O模块都带有 CPU，可以实现对采集及输出信号品质判断与标量变换，故障带电拔，随机更换。而PLC模块只是简单电气转换元，没有智能芯片，故障后相应单元全部瘫痪。

可编程序控制器(Programmable Logic Controller，简称PLC)是一种数字式运算操作的电子系统，专为工业环境应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计时和算术运算操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。由于其具有可靠性高、编程简单、使用方便、通用性好以及适应工业现场恶略环境等特点，所以应用极为广泛。

可编程序控制器（简称PLC）是一种以微处理器为核心的工业通用自动控制装置，其实质是工业控制专用计算机。因此，它的组成与一般的微型计算机基本相

输入部件是PLC与工业生产现场被控对象之间的连接部件，是现场信号进入PLC的桥梁。该部件接收来自主令元件、检测元件的信号。 其输入方式有两种：一种是数字量输入，另一种是模拟量输入。

（2）输出部件

输出部件也是PLC与现场设备之间的连接部件，其功能是控制现场设备进行工作（如电机的启、停、正/反转，设备的转动、移动、升降等）。 输出的方式也有数字量输出和模拟量输出两种。

（3）中央处理器（CPU）

与一般的计算机控制系统一样，CPU是整个PLC系统的核心部件，它按照PLC中系统程序赋予的功能，指挥PLC有条不紊地进行工作。其主要任务有：控制从编程器输入的用户程序及数据的接收与储存；用扫描的方式通过I/O部件接收现场的状态和数据，并存入输入状态表或数据存储器中；诊断电源、PLC内部电路的工作故障和编程中的语法错误等；PLC进入运行状态后，从存储器租调读取用户指令，经过命令解释后按指令规定的任务进行数据传送、逻辑或算术运算等;根据运算结果，更新有关标志位的状态和输出寄存表的内容，再经由输出部件实现输出控制、制表打印和数据通信等功能。

目前，PLC所采用的微处理器有以下三种：通用微处理器、单片微处理器、片位式微处理器。

（4）存储器

PLC中的存储器是用来存储系统程序、用户程序及数据的。目前，系统程序储存器通常由EPROM构成，用户程序储存器则由EPROM或EEPROM构成而用

户数据储存器则由RAM构成。

（5）通信接口

为了实现通信功能，PLC中配有通信接口。通过这些通信接口，PLC可以与监视器、打印机以及其他PLC或计算机相连。

（6）智能I/O接口

为了满足更加复杂的控制功能需求，PLC配有多种智能I/O接口。如位置闭环控制模板、高速计数模板等。通常这类智能模板都拥有自身的处理器系统。

（7）I/O扩展接口

当用户所需的输入/输出（I/O）点数超过PLC基本单元的输入/输出点数时，就需要对系统进行扩展。I/O扩展接口就是用来连接中心基本单元与扩展单元的。

（8）编程器

编程器的作用是用来供用户进行程序的输入、编辑、调试和监视的。编程器一般分为简易型和智能型两类。简易型只能联机编程，且往往需要将梯形图转化为机器语言助记符后才能送入。而智能型编程器（又称图形编程器），不但可以连机编程，而且还可以脱机编程。操作方便且功能强大。

（9）其他部件

通常PLC还可配有盒式磁带机、打印机、EPROM写入器等其他外部设备。

PLC的工作原理：可编程序控制器是采用“顺序扫描、不断循环”的方式进行工作的。即可编程序控制器运行时，CPU根据用户程序储存器中的用户程序，按指令步序号（或地址号）作周期性循环扫描。如果无跳转指令，则从第一条指令开始逐条顺序执行用户程序，直到程序结束，然后重新返回第一条指令，开始下一轮新的扫描。在每次扫描过程中，还要完成对输入信号的采样和对输出状态的刷新等工作。

可编程序控制器的扫描工作过程可分为输入采样、程序执行和输出刷新三个阶段。

（1）输入采样阶段

PLC在输入采样阶段,首先以扫描方式按顺序将所有暂存在输入锁存器中的输入端子的通断状态或输入数据读入,并将其存入(写入)各对应的输入状态锁存器中,即刷新输入.随即关闭输入端口,进入程序执行阶段。在程序执行阶段,即使输入状态有变化,输入状态存储器的内容也不会改变。变化了的输入状态只能在下一个扫描周期的输入采样阶段被读入。

（2）程序执行阶段

PLC在程序执行阶段,按用户程序指令存放的先后顺序扫描执行每条指令,所需要的执行条件可从输入状态寄存器和当前输出状态寄存器中读入,经过相应的运算和处理后,其结果再写入输出状态存储器中。所以,输出状态存储中所有的内容随着程序的执行而改变。

（3）输出刷新阶段

当所有的指令执行完毕后,输出状态寄存器的通断状态在输出刷新阶段送至输出锁存器中,并通过一定方式(继电器、晶体管或晶闸管)输出,驱动相应的输出设备工作,这就是PLC的实际输出。经过这三个阶段,完成一个扫描周期。对于小型PLC,由于采用这种集中采样,集中输出的方式,使得在每一个扫描周期中,只对输入状态采样一次,对输出状态刷新一次,在一定程度上降低了系统的响应速度,即存在输入/输出滞后的现象。但从另一个角度看,却大大提高了系统的抗干扰能力,是可靠性增强。另外PLC几毫秒至几十微妙的响应延迟对一般工业系统的控制是无关紧要的。

PLC的工作过程一般可分为四个扫描阶段：

1）一般扫描阶段，在此阶段PLC复位WDT，检查I/O总线和程序存储器。

2）执行外设命令扫描阶段，在此阶段PLC执行编程器、图形编程器等外设输入的命令。

3）执行用户程序扫描阶段。

4）数据输入/输出扫描阶段。

PLC的编程语言：与计算机一样，PLC的操作是按其程序要求进行的，而程序是用程序语言表达的。PLC是工业自动控制的专用装置其主要使用者是广大工程技术人员及操作维护人员，为了满足他们的传统习惯和掌握能力，采用了具有自身特色的编程语言或方式。

国际电工委员会（IEC）于1994年公布了PLC的编程语言标准（IEC1131-3），该标准定义了5种PLC编程语言的表达方式：梯形图LAD、语句表STL、功能块图FBD、结构文本ST、顺序功能图SFC。

（1）梯形图LAD

梯形图是在传统的继电器控制系统原理图的基础上演变而来的，在形式上类似于继电器控制电路。它继承了传统的继电器控制逻辑中使用的框架结构、逻辑运算方式和输入输出形式，使得程序直观易懂。大多数厂家生产的PLC都采用梯形图语言编程。

（2）语句表STL

语句表是与计算机汇编语言相类似的助记符表达方式，它由操作码和操作熟练部分组成。

（3）功能块图FBD

功能块图是一种与逻辑控制电路图结构相类似的图形编程语言。它类似于“与”、“或”、“非”的逻辑电路结构的编程方式。一般来说，用这三种逻辑能够表达所有的

控制逻辑。

（4）顺序功能图SFC

顺序功能图又叫做状态转移图，它是描述控制系统的控制过程、功能和特性的一种图形，同时也是设计PLC顺序控制程序的一种有力工具。

PLC的控制功能：

（1）开关量控制

开关量控制是PLC的基本控制领域，它可取代传统的继电器控制系统。在单机控制、多机群控和自动生产线控制方面都有很多成功的应用实例。如机床电器控制、汽车、化工等自动生产线的控制。

（2）模拟量的控制

目前，很多PLC都具有模拟量处理功能，通过模拟量的I/O模块可对温度、压力、速度、流量等连续变化的模拟量进行控制，而且编程和使用都很方便。随着PLC规模的扩大，控制的路已从几个增加到几十个甚至上百个，可以组成复杂的闭环控制系统。PLC的模拟量控制功能已广泛应用于工业生产的各个行业。

（3）运动控制

运动控制是指PLC对直线运动或圆周运动的控制，也称为位置控制，现在一般都使用专用的运动控制模块来完成。目前，PLC的运动控制功能广泛应用在金属切削机床、机器人等各种机械设备上。

（4）数据处理

现代的PLC都具有不同程度的数据处理功能，能够完成数学运算（函数运算、矩阵运算、逻辑运算）、数据的移位、比较、传递、数值的转换和

查表等操作并能够对数据进行采集、分析和处理。

（5）通信联网

通信联网是指PLC与PLC之间、PLC和上位计算机或其他智能设备间的通信，利用PLC和计算机的RS—232或RS—422接口、PLC的专用通信模块，用双绞线和同轴电缆或光缆将它们连成网络，可实现相互间的信息交流，构成“集中管理、分散控制”的多级分布式控制系统，建立工厂的自动化网络。

PLC的性能指标：

（1）用户程序存储容量

用户程序存储容量是衡量PLC存储用户程序的一项指标，通常以字为单位表示。每16位相邻的二进制数为一个字，1024个字为1K。对于一般的逻辑操作指令，每条指令占一个字；定时/计数、移位指令每条占2个字；数据操作指令每条占2～4个字。

（2）I/O总点数

I/O总点数是PLC可接受输入信号和输出信号的数量。PLC的输入和输出量有开关量和模拟量两种。对于开关量，其I/O总点数用最大I/O点数表示；对于模拟量，I/O总点数用最大I/O通道数表示。

（3）扫描速度

扫描速度是指PLC扫描1K字用户程序所需的时间，通常以ms/K字为单位表示。也有些PLC也以us/步来表示扫描速度。

（4）指令种类

指令种类是衡量PLC软件功能强弱的重要指标，PLC具有的指令越多，

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浅论DCS与PLC在实际工程中应用的区别

浅论DCS与PLC在实际工程中应用的区别

皿路和>omNazaSOENCE&TEOMDLODVIW}ATION工程技术浅论DCS与PLC在实际工程中应用的区别

主亚军(中冶天工机电分公司300808)摘要DCS一定的区别。关键词:DCS是一种分散式控制系统，而PLC(可编程控制器)是一种控制装置，两者在结构关键技术、网络、本文分析了DCS与PLC应用区别安全性等方面存在着

中图分类号:TP311PLC的区别及其在实际中的应用.文献标识码A文章编号1672-3791(2007)08(c卜0046-01

1DCS和PLC的特点分析在微电子技术发展的背景下，从硬件的角度来看,PLC,DCS之间的差别正在缩小，均由类似的一些微电子元件，微处理器，大容盘存储器和1/0模件组成。编程方面也有很多相同点。但是由于PLC和DCS属于两类产品，经过几十年的发展都形成了自身的装置特点和软件工具，实际上的区别继续存在。PLC用编程器或计算机编程，编程语言是梯形图、功能块图、顺序功能表和指令表等。1,1DCS的特点分析DCS是分布式控制系统的英文缩写，在国内自控行业又称之为集散控制系统。集散控制系统在30多年的发展过程中逐步完善、成熟,20世纪80,90年代在控制领域中占主导地位。DCS系统基本思想是分散控制集中管IV,第一，在结构t,DCS包括过程级、操作级和管理级。第二，在关键技术上，DCS的关键技术在于网络，从上到下是拥状拓扑和井行连续的链路结构，中间站联接计算机、现场仪器仪表和控制装置。第三，在网络配置上，DCS网络是整个系统的中枢神经,DCS系统通常采用的国际标谁协议TCP/IP.第四，在可扩展性上，DCS在整个设计上就留有大量的可扩展性接口，外接系统或扩展系统部十分方便。当某个方案发生变化后，工程师只需耍在工程师站上将更改过的方案编译后，执行下装命令就可以了，下装过程是由系统自动完成的，不影响原控制方案运行。第五，在安全性上，DCS系统为保证控制设备的安全可靠，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动的切换为工作单元.保证整个系统的安全可靠。此外，DCS系统所有1/O模块都带有CPU，可以实现对采集及输出信号品质判断与标量变换。故障带电插拔，随机更换。1.2PLC的特点分析PLC是可编程控制器的英文缩写，是从早期的继电器逻辑控制系统发展而来的，由于它不断吸收微机技术使之功能不断增强，因此逐渐适应了复杂的控制任务。第一，在结构上，PLC分为固定式和模块式两种。第二，在关键技术上PI刃的关键技术在于其内部固化了一个能解释梯形图语言的程序及辅助通讯程序。第三，在网络配置上，PLC所采用的网络形式基本都是单网结构.网络协议也经常与国际标淮不符。第四，在可扩展性上，PLC所搭接的整个系统完成后，操作员站很难实现随意的增加或减少。第五在安全性上，PLC所搭接的系统基本没有冗余的概念,PLC模块只是简单电气转换单元，没有智能芯片，故障后相应单元全部瘫痪不得不将整个系统停下来，才能进行更换、维护并需重新编惶.总之，虽然DCS与PLC之间也相互掺透，但仍然存在着一定的区别。新型的DCS与PLC唯一的不同就是设计原理不同。PLC是幕于开关量控制而开发、发展起来的，而DCS起源于模拟量控制系统。在选择时，首先要从对象要隶、控制精度和经济性等方面考虑。适用性是进行选择的最根本要求。2DCS与PLC在实际工程中的应用DCS的发展基于化工、电力行业的连续过程控制和监控，而PLC的发展基于制造业的现场控制需求。PLC的优势是顺序控制，DCS的优势是模拟量控制。若控制回路较多、模拟量的采集量较大，尤其是在热电阻，热电偶的采集量较多的情况下，应选用DCS,若都是逻辑控制，应选用PLC。总的来说，两者在实际工程应用主要根据面向的对象、销售方式、控制精度和可扩展性等要隶进行选择。2.1DCS与PLC适用的对象不同DCS偏重过程控制，用于石化、化工、火电站，冶金，食品等行业.目前，我国国民经挤的主要领域使用DCS系统已经十分普迫，不但大型，中型工程项目采用，不少小型项目也开始采用.DCS现在是流程工业自控系统最主要的产品。冶金领域随着技术的发展以及该行业自身对控制技术的特殊要隶，DCS的使用量正在逐步减小，被PLC系统所替代。PLC面向一般工控制领域，通用性强，主要应用在汽车、粮食加工、化学/制药、金属/矿山，纸浆/造纸等行业.由于PLC设计、生产、施工、调试周期短。特别适合于小型机组的改造与应用。2.2DS与PLC系统的销售方式不同PLC系统比DCS在使用方面一个最大的优势鼓是它的OEM销售方式即PLC厂家只提供PLC硬件设备和逻辑编程工具，而具体的工程实现则是由系统集成商或用户自己实现。这样技术就很容易被用户掌握。在石门电厂一期工程中，硬件采用AB公司的PLC,而系统调试基本上都由火电公司调试班和中试所完成，而DCS厂家主要是采用交钥匙工程的应用方式。PLC在电站中的应用已经非常广泛，在湖南石门电厂一期工程中，除吹灰程控除灰除渣系统、化学补给水系统等辅助车间使用了PLC外，汽机、锅炉的主要辅助设备控制也采用了PLC来实现，除了带~些大容量的接点采用了少量的接触器外基本上取消了继电器盘。这样既减少了继电器盘的量和电子设备间的面积，也减少了盘与盘之间的电缆连接，提高了系统的可靠性.2.3DCS与PLC在实际工程应用中的控制精度和可扩展性不同DCS强调连续过程控制的精度，可实现PID,前透、串级，多级、模翔、自适应等复杂控制，一般PLC仅具有PID功能，控制榜度不如DCS高。DCS系统具有功能强大的SCAND软件包，具有配方功能，并可针对性地开发软件如工艺参数配置和控制算法，比PLC应用方便。随着DCS逐步开放,PLC也必然逐步开故。在开放方面最大的进步是PLC编程语言的标准化。目前一般PLC厂家大多遵循IEC1131-3标准，该标堆定义了5种不同的编程语言，即梯形图、顺序功能图、功能块图、结构文本语言和指令表。

PCS FCS DCS PLC 区别

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。

DCS与PLC区别

DCS与PLC区别

DCS与PLC的区别要点

DCS是继1969年PLC问世后，由HONEYWELL公司在1975年首先推出

的系统。现在随着集团各公司生产线设备自动化控制程度的要求，PLC和DCS

系统的应用越来越广泛，现就我对这两种系统的认识做以简述，供集团各公司电

气自动化人员交流探讨。

DCS是一种“分散式控制系统”，而PLC (可编程控制器) 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，PL

C装置只实现本单元所具备的功能。

在网络方面，DCS网络是整个系统的中枢神经，它是安全可靠双冗余的高

速通讯网络，系统的拓展性与开放性更好。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，

网络协议也经常与国际标准不符。在网络安全上，PLC没有很好的保护措施。我

们采用电源，CPU，网络双冗余。

DCS整体考虑方案，操作员站都具备工程师站功能，站与站之间在运行方

案程序下装后是一种紧密联合的关系，任何站、任何功能、任何被控装置间都是

相互连锁控制， 协调控制;而单用PLC互相连接构成的系统，其站与站（PLC

与PLC）之间的联系则是一种松散连接方式，是做不出协调控制的功能。

DCS在整个设计上就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控制的设备的安全可靠，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系统要比其安全可

靠性上高一个等级。

系统软件，对各种工艺控制方案更新是DCS的一项最基本的功能，当某个

PLC DCS RTU SCADA的区别

PLC DCS RTU SCADA的区别

PLC、DCS、RTU和SCADA

PLC、RTU均可以成为SCADA系统的下位机系统，相比之下，RTU的存储空间、适应恶劣环境的品质等，都要优于PLC。作用都是采集现场数据，控制现场设备。

DCS适用于测控点数多而集中，测控精度高，测控速度快的工业生产过程，价格较高，多用于石油化工、煤化工、电厂等大型企业。

PLC适用于制造业，具有逻辑控制功能强、性能稳定、可靠性高、技术成熟、价格合理的特点。

SCADA与PLC、DCS的不同在于：

1、PLC与DCS是产品名称，也代表某种技术，而 SCADA更侧重功能和技术，在市场上找不到一种工人的SCADA产品。SCADA系统的构建更加强调集成，根据过程监控要求从市场上采购各种自动化产品而构造成满足客户要求的系统。在SCADA系统中，可以选用PLC作为下位机设备，因此，可以把PLC看作是SCADA系统的一部分。PLC也可以集成到DCS中，成为DCS的一部分。

2、因为PLC、DCS可以是产品，它们有成熟和完善的体系结构，系统的可靠性等性能更有保障，而SCADA系统是用户集成的，因此，整体性能与用户的集成水平紧密相关，通常要低于PLC或DCS。

3、应用场合不同。在制造业的控制中，首选PLC，在过程控制系统首选DCS，而对于监控点十分分散的控制过程，还是首选SCADA系统，只是随着应用不同，下位机的选择会有不同。