DCS和PLC相愛相殺多年，你分清楚了嗎？

　　到目前為止，集散控制系統(tǒng)和可編程控制器之間沒有嚴格的界限。在大多數人眼里，大系統(tǒng)叫DCS，小系統(tǒng)叫PLC。當然，這樣說也不是不可以，但并不對?，F(xiàn)在讓我們重新建立這個概念。

　　首先，DCS和PLC的區(qū)別是什么？

　　1.從發(fā)展方向來看：

　　集散控制系統(tǒng)是從傳統(tǒng)的儀表板監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展而來的。所以DCS本來就更側重于儀表控制，比如YOKOGAWACS3000，DCS系統(tǒng)甚至沒有PID數的限制(PID，比例微分積分算法，是調節(jié)閥和變頻器閉環(huán)控制的標準算法，通常PID的個數決定了可以使用的調節(jié)閥個數)。

　　PLC是從傳統(tǒng)的繼電器電路發(fā)展而來的，原來的PLC連處理模擬量的能力都沒有。所以PLC從一開始就強調邏輯運算能力。

　　2.就系統(tǒng)的可擴展性和兼容性而言：

　　市場上有很多控制產品，有很多制造商生產和銷售集散控制系統(tǒng)和可編程控制器。對于PLC系統(tǒng)，一般不需要或者很少需要擴展，因為PLC系統(tǒng)一般用于設備。一般來說，PLC很少要求兼容性。比如兩個以上的系統(tǒng)需要資源共享，這對PLC來說也是非常困難的。而且PLC一般采用特殊的網絡結構，比如西門子MPI總線網絡，即使增加一個操作員站也不容易，成本也高。

　　在DCS的開發(fā)過程中，每個廠家都有自己的系統(tǒng)，但絕大多數DCS系統(tǒng)，如YOKOGAWA、霍尼韋爾、ABB等。雖然系統(tǒng)內(進程級)的通信協(xié)議不同，但運行級的網絡平臺無一例外地選擇以太網，采用標準或修改后的TCP/IP協(xié)議。這提供了非常方便的可擴展性。在這種網絡中，控制器和計算機都是作為一個節(jié)點存在的，所以只要網絡到達那個地方，就可以隨意增加或刪除節(jié)點的數量，安排節(jié)點的位置。此外，基于OPC、DDE等開放的Windows系統(tǒng)協(xié)議，所有系統(tǒng)可以輕松通信，實現(xiàn)了資源共享。

　　3.從數據庫：

　　DCS一般提供統(tǒng)一的數據庫。換句話說，數據一旦存在于集散控制系統(tǒng)的數據庫中，在任何情況下都可以被引用，如組態(tài)軟件、監(jiān)控軟件、趨勢圖、報表.但PLC系統(tǒng)的數據庫通常不統(tǒng)一，組態(tài)軟件、監(jiān)控軟件甚至存檔軟件都有自己的數據庫。為什么經常說西門子S7-400要414以上才會叫DCS，因為西門子PCS7系統(tǒng)只使用統(tǒng)一的數據庫，而PCS7要求控制器至少是S7414-3以上。4.在時間安排方面：

　　PLC的程序一般不能按照預設的周期運行。PLC程序從頭到尾執(zhí)行一次，然后從頭到尾執(zhí)行一次。(現(xiàn)在一些新的PLC有所改進，但任務周期數有限。)DCS可以設置任務周期。比如快速任務。也是傳感器的采樣。壓力傳感器的變化時間很短，可以用200ms的任務周期采樣，而溫度傳感器的滯后時間很大，可以用2 s的任務采樣周期，這樣DCS可以合理調度控制器的資源。

　　5.在網絡結構方面：

　　一般來說，集散控制系統(tǒng)通常采用兩層網絡結構，一層是過程級網絡，大多數集散控制系統(tǒng)使用自己的總線協(xié)議，如橫河的Modbus、西門子和ABB的Profibus、ABB的can總線等。這些協(xié)議基于標準串口傳輸協(xié)議RS232或RS485。現(xiàn)場IO模塊，尤其是模擬量的采樣數據量巨大，現(xiàn)場干擾因素較多，應采用數據吞吐量大、抗干擾能力強的網絡標準?；赗S485串行異步通信的總線結構滿足現(xiàn)場通信的要求。IO的采樣數據由CPU轉換成整數數據或實數數據，在操作級網絡(二層網絡)上傳輸。因此，運營級網絡可以采用數據吞吐量適中、傳輸速度快、連接方便的網絡標準。同時，由于操作級網絡一般布置在控制室，抗干擾要求相對較低。所以標準以太網是最好的選擇。TCP/IP協(xié)議是標準的以太網協(xié)議，我們一般采用100兆位/秒的通信速率.

　　PLC系統(tǒng)的任務比較簡單，所以要傳輸的數據量一般不會太大，所以常見的PLC系統(tǒng)是一層網絡結構。過程級網絡和操作級網絡要么合并在一起，要么將非過程級網絡簡化為模塊之間的內部鏈接。以太網不是或者很少被PLC使用。

　　6.從應用對象的規(guī)模來看：

　　PLC一般用于小型自動控制場所，如設備控制或少量模擬控制和聯(lián)鎖，而大型應用一般為DCS。當然這個概念不準確，但是很直觀。傳統(tǒng)上我們把大于600點的系統(tǒng)稱為DCS，小于這個規(guī)模的系統(tǒng)稱為PLC。

　　我們來討論一下我們之間的異同。

　　一個

　　就功能而言：

　　PLC已經有了模擬量的控制功能，一些PLC系統(tǒng)有很強的模擬量處理能力，比如西門子S7-400，ABB的ControlLogix，施耐德的Quantum系統(tǒng)。而且DCS也有很強的邏輯處理能力。2

　　在系統(tǒng)結構方面：

　　PLC和DCS的基本結構是一樣的。隨著PLC的發(fā)展，已經完全移植到計算機系統(tǒng)控制中，傳統(tǒng)的編程器早已被淘汰。觸摸屏一般用于小型應用的PLC，計算機系統(tǒng)完全用于大型應用的PLC。和DCS一樣，控制器和IO站使用現(xiàn)場總線(一般基于RS485或RS232異步串行通信協(xié)議)。如果控制器和計算機之間沒有擴展要求，也就是說只使用一臺計算機，那么就使用這種總線通信。但如果使用多臺計算機，系統(tǒng)結構會和DCS一樣，上位機平臺會采用以太網結構。這也是PLC大型化和DCS概念模糊的原因之一。

　　三、可編程控制器和集散控制系統(tǒng)的發(fā)展方向；

　　小型化的PLC會朝著更專業(yè)化的用途發(fā)展，比如更有針對性的功能，更有針對性的應用環(huán)境。大型PLC和DCS的界限逐漸淡化，直到完全融合。

　　發(fā)展中國家將繼續(xù)向邊境管制系統(tǒng)發(fā)展。FCS的核心不僅是更分散的控制系統(tǒng)，還有儀器。國外現(xiàn)場總線的應用已經發(fā)展到儀器級?？刂葡到y(tǒng)需要處理的只是信號采集，提供人機界面和邏輯控制。整個模擬控制分配給現(xiàn)場儀表。儀表和控制系統(tǒng)之間不需要傳統(tǒng)的電纜連接，整個儀表系統(tǒng)采用現(xiàn)場總線連接。(目前，F(xiàn)CS已在中國中海油和殼牌石化項目中使用，儀表級采用EJX等智能儀表，具有世界最先進的控制水平)