如何是是DCS,你说得清楚吗。
随着国内电厂装机容量 不断扩大及电力系统改革 推进,对辅助车间控制 要求也不断提高,在这个大环境,DCS系统进入辅助车间控制已成为趋势。NT 零零零DCS因其综合 技术经济优势,已经并将继续在辅助车间控制方面发挥越来越大 作用。在辅助车间应用广泛 PLC,也并不会就此退出热工自动化 历史舞台,前所未有 竞赛压力将会促使PLC厂商在技术上向DCS质量靠拢,在价钱上作出更大 努力。DCS和PLC市场竞赛 结果,将会使用户获得更大 益处。 DCS和PLC 控制处理能力 个PLC 控制器,往往能够处理几千个I/O点（新多可达 零零零多个I/O）。而DCS 控制器, 般只能处理几百个I/O点（不超过 零零个I/O）。从集散体系 要求来说,不允许有控制集中 情况出现,太多点数 控制器在实际应用中是毫无用处 ,DCS开发人员根本就没有开发带很多I/O点数控制器 需要驱动,他们 主要精力在于提供体系 可靠性和灵活性。而PLC不 样,作为 个独立 柔性控制装置,带点能力越强当然也就代表其技术水平越高了,至于整个控制体系 应用水平呢,这主要是工程商和用户 事情,而不是PLC制造商 核心目标。控制处理能力 另 个指标,运算速度,在人们印象当中PLC也比DCS要快很多。新型 DCS控制器学习了大型PLC 设计,在控制周期方面 表现获得了大幅度 提高。以NT 零零零DCS T 零控制器为例。控制器可以设置 个不同优先级 任务,新小运算周期可以设为 零ms,狗粮快讯网速递,配合高速I/O卡件,控制周期能够达到 ~ 零ms。而模拟量运算设置在其它周期较长 任务中。 DCS和PLC 可扩展性和兼容性PLC系统没有或很少有扩展 需求,因为PLC系统针对于设备来使用。PLC也很少有兼容性 要求,比如两个或以上 系统要求资源共享,对PLC来讲也是很困难 事。PLC采用专用 网络结构,比如西门子 MPI总线性网络,甚至增加 台操作员站都不容易或成本很高。DCS在发展 过程中也是各厂家自成体系,但大部分 DCS系统,比如横河YOKOGAW 霍尼维尔、ABB等等,虽说系统内部（过程级） 通讯协议不尽相同,但操作级 网络平台不约而同 选购了以太网络,采用质量或变形 TCP/IP协议。这样就提供了很方便 可扩展能力。在这种网络中,控制器、计算机均作为 个节点存在,只要网络到达 地方,就可以随意增减节点数量和布置节点位置。另外,基于windows系统 OP DDE等开启协议,各系统也可很方便 通讯,以实现资源共享。 DCS和PLC资料统计库DCS 般都提供统 资料统计库。换句话说,在DCS系统中 旦 个资料统计存在于资料统计库中,就可在任何情况下引用,比如在组态软件中,在监控软件中,在趋势图中,在报表中……而PLC系统 资料统计库通常都不是统 ,组态软件和监控软件甚至归档软件都有自己 资料统计库。为如何常说西门子 S 零零要到了 以上才称为DCS。因为西门子 PCS 系统才使用统 资料统计库,而PCS 要求控制器起码到S - 以上 型号。 DCS和PLC 时间调度PLC 程序 般不能按事先设定 循环周期运行。PLC程序是从头到尾执行 次后又从头开始执行。（现在 些新型PLC有所改进,不过对任务周期 数量还是有限制）而DCS可以设定任务周期。比如,快速任务等。同样是传感器 采样,压力传感器 变化时间很短,我们可以用 零零ms 任务周期采样,而温度传感器 滞后时间很大,我们可以用 s 任务周期采样。这样,DCS可以合理 调度控制器 资源。 DCS和PLC 网络结构 般来讲,DCS惯常使用两层网络结构, 层为过程级网络,大部分DCS使用自己 总线协议,比如横河 Modbus、西门子和ABB Profibus、ABB CANbus等,这些协议均建立在质量串口传输协议RS 或RS 协议 基础上。现场IO模块,特别是模拟量 采样资料统计（机器代码, /扫描周期） 分庞大,同时现场干扰因素较多,因此应该采用资料统计吞吐量大、抗干扰能力强 网络质量。基于RS 串口异步通讯方式 总线结构,符合现场通讯 要求。IO 采样资料统计经CPU转换后变为整形资料统计或实形资料统计,在操作级网络（第 层网络）上传输。因此操作级网络可以采用资料统计吞吐量适中、传输速度快、连接方便 网络质量,同时因操作级网络 般布置在控制室内,对抗干扰 要求相对较低。因此采用质量以太网是新佳选购。TCP/IP协议是 种质量以太网协议, 般我们采用 零零Mbit/s 通讯速度。PLC系统 工作任务相对简单,因此需要传输 资料统计量 般不会太大,所以常见 PLC系统为 层网络结构。过程级网络和操作级网络要么合并在 起,要不过程级网络简化成模件之间 内部连接。PLC不会或很少使用以太网。 零、DCS和PLC 市场情况和发展方向在热工自动化领域,主厂房控制系统基本上毫无例外地使用DCS。而在辅助车间才使用PLC。其主要原因是早期 DCS系统非常昂贵,人们认为辅助车间 运行可以间断,可靠性要求不是很高,且模拟量控制要求较少,从降低成本 角度出发,往往选购PLC来构建控制系统。而锅炉、汽机和发电机 控制系统,要求长期稳定可靠地运行,信号中含有相当比例 模拟量,从系统 性能出发,人们不得不选购了昂贵 DCS。另外,分析 下主厂房DCS和辅助车间控制系统 市场竞赛情况,我们会发现 个有趣 现象。主厂房DCS 竞赛往往在不同品牌 供应商或代理商之间展开,竞赛激烈,DCS 价钱不断下调。而辅助车间控制系统 竞赛往往在同 品牌PLC 各个工程商之间进行,门槛较低,竞赛更加激烈,但是PLC 价钱下调幅度却并不如DCS明显。主要原因是DCS 商直接参与竞赛,在巨大 市场压力下,不断下调设备制造费用和工程实施费用。而PLC 商不直接参与竞赛,各个工程商只能下调自身有限 工程费用,空间有限。从现在情况看来,DCS与 PLC 价钱差距已不明显,辅助车间仍然较多地采用PLC,是市场 惯性使然。PLC和DCS产品市场可谓风起云涌、竞赛激烈。纵观PLC市场群星璀璨，世界上有 零零多家公司 零零多个种类系列 PLC,应用于电力、石油石化、冶金、材料、包装、造纸、汽车和市政各个行业。从行业角度来看,国外厂商占山为王,有着属于各自 势力范围。DCS市场与PLC相差无几,基本由国外业内强者所把持,可喜 是 批本土厂商如Hollysys、Supcon、Xinhua等企业逐渐发展壮大。由于DCS技术含量高,很多对产品 需求都建立在项目 基础上,这样对DCS 需求也将是 个周期性较长 过程,因此DCS市场格局短时间内难有较大改变。当然,由于行业发展速度 不规律性,侧重行业不同 公司可能会因此而发生 些变化。在今后 控制系统 发展中,我们将会看到DCS和PLC技术逐渐融合 局面,这对它们各自 发展以及各行各业 发展都有种促进 作用。
有朋友可能会问如何是组态。其实组态就是搭建系统软件和硬件环境,再简单地说,组态就是用已有 简单功能组合出更复杂 功能。那上下位机又是如何呢。举个例子，设想自己开发 个控制系统。首先要做 是告诉计算机自己想干如何,然后由计算机通知控制器,新后控制器再告诉执行器具体该如何做。这里面只跟计算机发生交流,这里 计算机就是上位机,接受计算机指令 控制器就是下位机。
那组态和上下位机跟DCS有如何关系呢。因为DCS也是控制系统,遵循控制系统 基本形态,也有上下位机,也要进行软件和硬件组态。Distributed分布式是讲DCS这个控制系统 特点和差异化。
零
其实计算机和控制器本质上说都是计算机,只是外在表现形式,应用环境和编程方式 差异,导致我们必须采取 些便于理解 命名方式。上位机要跟人互动,所以偏重GUI,有显示器或触摸屏、鼠标和键盘灯外设等人机交互设备。下位机要跟执行机构互动,所以偏重算法,人们要把需求编写成可执行 程序下载到下位机,上位机给出 指令触发下位机程序执行,下位机更像是 个黑盒子,执行过程中人们无法直观 看到每 个过程和步骤,只能对结果进行分析,对不对,准不准,好不好。
如何是理解分布式。我们要搞明白如何是DCS,就要从分布式这个特点开始。接下来就从DCS 进化史和发展方向来理解 下,如何是DCS,如何是分布式。 次工业革命,蒸汽时代,自动控制只能完成很简单 功能。按物理点位计算,只是现在 DI和DO,能实现 功能是，开和关,也就是 台机车 启停而已。新多就是在 些外设机械设备参与下实现正反转和简单 速度控制。第 次工业革命,电气化时代,诸如继电器等电子设备普及,人们开始在现场就地控制 些大型设备。和之前比较改善在于,比如 个设备特别大,我用了就地控制就不用爬上设备去做启停操作了。再后来,人们还觉得麻烦,因为从这个设备跑到那个设备进行操作也很麻烦。所以,就把这些需要控制 按钮都放在 个屋子里,再装上简单 指示灯,操作员盯着显示屏上 大堆指示灯,随时准备按下操作台上 排排 启停按钮。第 次工业革命,信息时代,随着电子计算机技术 发展,控制系统 直发展,形成了成熟 集中控制系统,也就是我们说 CCR（CentralControlRoom,也可以叫做集控中心）。为如何后来又分散了。因为人们发现集中控制会出现很多问题,当点位过于集中,控制规模过大 时候,狗粮快讯网资讯部获悉,如果某 个关键路径（模块）出现问题,可能导致很大 片控制区域瘫痪。这是中央集权制度 通病, 倒 大片。所以,人们考虑把硬件做 分散 些,并且分散到控制区域附近,增加操作员站,并且保留CCR。其中操作员站处理现场具体事务,CCR监管整个控制区域 衔接、协调事务。人们依然在控制室里面,但整个系统运行却更稳定了。
DCS是如何。DCS,是“DistributedControlSystem” 缩写,即集散控制系统,又称为分布式控制系统。它是相对于集中控制系统而言 , 种新型计算机控制系统,在集中控制系统 基础上发展、演变而来 。现如今 DCS系统可以广泛地用于工业装置 控制和经营管理,在化工、电力、冶金等流程自动化领域 应用已经 分普及。我们首先可以明确 是，DCS是历史悠久 典型控制系统形态。控制系统分上下位机,上位机组态偏重GUI（图形用户界面）,下位机组态偏重算法。
就如上图所示,DCS相当于大脑,对眼睛看到 情况（即现场检测仪表传输过来 信号,如水位降低）做出反应（即发出指令,如增大进水阀开度）,现场执行设备接受到指令做出相应 动作（如增大进水阀门开度,保持水位在 定范围）。 PLC和DCS 关系在工业自动化控制中,PLC和DCS都占有举足轻重 地位。关于 者 关系,我们可以这样来描述，DCS控制系统每个节点都可以配控制器,控制器可以是PLC。PLC 般应用在小型自控场所,比如设备 控制或少量 模拟量 控制及联锁,而大型 应用 般都是DCS。当然,这个概念不太准确,但很直观,习惯上我们把大于 零零点 系统称为DCS,小于这个规模叫做PLC。我们 热泵及QCS、横向产品配套 控制系统 般就是称为PLC。
第 次工业革命,物联网时代,人们做了很多完善工作,让控制系统看上去更高大上 些,更多决策辅助,更多资料统计统计和分析。于是分支出或添加了许多功能比如OE MES、ERP…随着物联网时代 到来,新近又出来个新控制系统，ICS,大致思路是系统功能化、硬件模块化、组织机构扁平化… DCS 系统构成以上说了DCS 进化史,有点务虚了,朋友们会问,那现在DCS 基本形态和构成是怎样 呢。相信下面这张图能够很直观 解释DCS是如何、干如何用 。
PLC属于小系统,专注于某 方面 控制（从设备角度出发,比如风机控制）。DCS属于大系统,站得更高,管得更多（从工段或工厂角度出发,比如某电厂发电机组控制）。
举个例子，因为某个工艺需要,水箱液位需要保持在 定范围内,当水箱液位出现较大波动且超出此范围后,可以选购去现场手动调节控制水位 阀门,狗粮快讯网调查队获悉,也可以通过DCS发出指令去调节。
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如果硬要说区别,PLC更侧重于逻辑运算,就是 和零 运算,而且PLC 运算速度要远远高于DCS,PLC都是毫秒级,DCS基本都是秒级（好 点 可以达到 零零毫秒 高扫）。以在火电厂热工自动化领域应用为例,火电厂主机控制系统用 是DCS,而PLC主要应用在电厂辅助车间。DCS和PLC都有操作员站提供人机交互 手段、都依靠基于计算机技术 控制器完成控制运算、都通过I/O卡件完成与 次元件和执行装置 资料统计交换、都具备称之为网络 通信系统。
标签，DCSDCS原理DCS结构plc
知乎网友“ZHIBOJU”
除此之外,为了提高通信效率,通过完善,又进化出了新种族FCS（FildebusControlSystem,现场总线控制系统）意思是说原来你为了通信要为每 种甚至每 个控制组建配备 名类似通讯员 样 角色,可机构太臃肿、队伍太庞大导致效率低下,所以取消 对 通信,大家都通过指定机构完成所有通信工作,这个指定机构就是现场总线（Fildebus）。
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