PLC DCS ECS 系統(tǒng)比較分析總結(jié)

PLCDCSECS系統(tǒng)比較分析總結(jié)暖通南社

2020-07-17一、PLC(可編程邏輯控制器，英文：ProgrammableLogicController）定義：PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。結(jié)構(gòu)組成：主要結(jié)構(gòu)包括：①、電源。②、中央處理單元（CPU）。③、存儲器。④、輸入輸出接口模塊（I/O）。⑤、功能模塊。⑥、通訊模塊。系統(tǒng)特點：主要特點：①系統(tǒng)構(gòu)成靈活，擴展容易，以開關(guān)量控制為其特長；也能進行連續(xù)過程的PID回路控制；并能與上位機構(gòu)成復(fù)雜的控制系統(tǒng)，如DDC和DCS等，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的綜合自動化。②使用方便，編程簡單，采用簡明的梯形圖、邏輯圖或語句表等編程語言，而無需計算機知識，因此系統(tǒng)開發(fā)周期短，現(xiàn)場調(diào)試容易。另外，可在線修改程序，改變控制方案而不拆動硬件。③能適應(yīng)各種惡劣的運行環(huán)境，抗干擾能力強，可靠性強，遠(yuǎn)高于其他各種機型。④控制功能強，適用面廣；現(xiàn)代PLC不僅有邏輯運算、計時、計數(shù)、順序控制等功能，還具有數(shù)字和模擬量的輸入輸出、功率驅(qū)動、通信、人機對話、自檢、記錄顯示等功能。既可控制一臺生產(chǎn)機械、一條生產(chǎn)線，又可控制一個生產(chǎn)過程。⑤維護方便，功耗低，故障率低；應(yīng)用：PLC

著重于邏輯控制及開關(guān)量的控制，也可實現(xiàn)模擬量控制。一般應(yīng)用場合比較廣泛。但處理能力和控制回路數(shù)一般都比較有限。二、DCS（分布式控制系統(tǒng)，英文：DistributedControlSystem）定義：DCS是一個由過程控制級和過程監(jiān)控級組成的以通信網(wǎng)絡(luò)為紐帶的多級計算機系統(tǒng)，綜合了計算機(Computer)、通訊(Communication)、顯示(CRT)和控制(Control)等4C技術(shù)，其基本思想是分散控制、集中操作、分級管理、配置靈活、組態(tài)方便。國內(nèi)行業(yè)也稱集散控制系統(tǒng)。結(jié)構(gòu)組成：DCS

包括過程級、操作級和管理級，過程級主要由過程控制站、I/O單元和現(xiàn)場儀表組成，是系統(tǒng)控制功能的主要實施部分。操作級包括：操作員站和工程師站，完成系統(tǒng)的操作和組態(tài)。管理級主要是指工廠管理信息系統(tǒng)（MIS系統(tǒng)），為DCS更高層次的應(yīng)用。系統(tǒng)特點：主要特點：①可靠性高；由于DCS將系統(tǒng)控制功能分散在各臺計算機上實現(xiàn)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用容錯設(shè)計，因此某一臺計算機出現(xiàn)的故障不會導(dǎo)致系統(tǒng)其它功能的喪失。此外，由于系統(tǒng)中各臺計算機所承擔(dān)的任務(wù)比較單一，可以針對需要實現(xiàn)的功能采用具有特定結(jié)構(gòu)和軟件的專用計算機，從而使系統(tǒng)中每臺計算機的可靠性也得到提高。②開放性；DCS采用開放式、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化和系列化設(shè)計，系統(tǒng)中各臺計算機采用局域網(wǎng)方式通信，實現(xiàn)信息傳輸，當(dāng)需要改變或擴充系統(tǒng)功能時，可將新增計算機方便地連入系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)或從網(wǎng)絡(luò)中卸下，幾乎不影響系統(tǒng)其他計算機的工作。③靈活性；通過組態(tài)軟件根據(jù)不同的流程應(yīng)用對象進行軟硬件組態(tài)，即確定測量與控制信號及相互間連接關(guān)系、從控制算法庫選擇適用的控制規(guī)律以及從圖形庫調(diào)用基本圖形組成所需的各種監(jiān)控和報警畫面，從而方便地構(gòu)成所需的控制系統(tǒng)。④控制功能齊全；控制算法豐富，集連續(xù)控制、順序控制和批處理控制于一體，可實現(xiàn)串級、前饋、解耦、自適應(yīng)和預(yù)測控制等先進控制，并可方便地加入所需的特殊控制算法。DCS的構(gòu)成方式十分靈活，可由專用的管理計算機站、操作員站、工程師站、記錄站、現(xiàn)場控制站和數(shù)據(jù)采集站等組成，也可由通用的服務(wù)器、工業(yè)控制計算機和可編程控制器構(gòu)成。處于底層的過程控制級一般由分散的現(xiàn)場控制站、數(shù)據(jù)采集站等就地實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和控制，并通過數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)傳送到生產(chǎn)監(jiān)控級計算機。生產(chǎn)監(jiān)控級對來自過程控制級的數(shù)據(jù)進行集中操作管理，如各種優(yōu)化計算、統(tǒng)計報表、故障診斷、顯示報警等。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，DCS可以按照需要與更高性能的計算機設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)連接來實現(xiàn)更高級的集中管理功能，如計劃調(diào)度、倉儲管理、能源管理等。⑤協(xié)調(diào)性；各工作站之間通過通信網(wǎng)絡(luò)傳送各種數(shù)據(jù)，整個系統(tǒng)信息共享，協(xié)調(diào)工作，以完成控制系統(tǒng)的總體功能和優(yōu)化處理。⑥易于維護；功能單一的小型或微型專用計算機，具有維護簡單、方便的特點，當(dāng)某一局部或某個計算機出現(xiàn)故障時，可以在不影響整個系統(tǒng)運行的情況下在線更換，迅速排除故障。應(yīng)用：DCS

著重于閉環(huán)控制及數(shù)據(jù)處理。應(yīng)用場合也比較廣泛。其數(shù)據(jù)處理能力和控制回路數(shù)比較多。三、ECS（電氣控制系統(tǒng)，英文：ElectricalControlSystem）定義：電氣控制系統(tǒng)一般稱為電氣設(shè)備二次控制回路，不同的設(shè)備有不同的控制回路，而且高壓電氣設(shè)備與低壓電氣設(shè)備的控制方式也不相同。將電氣納入DCS控制后的電氣系統(tǒng)稱為ECS系統(tǒng)（電氣控制系統(tǒng)）。結(jié)構(gòu)組成：ECS

簡單的就是說用DCS實現(xiàn)電氣控制的系統(tǒng)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成與DCS基本相同。系統(tǒng)特點：①控制對象少，操作頻率低，操作可靠性要求高；②保護自動裝置要求可靠性高，動作速度快；③公用部分的監(jiān)視控制要求靈活、獨立、可切換；④電氣系統(tǒng)的聯(lián)鎖邏輯較簡單，但電氣設(shè)備本身操作機構(gòu)復(fù)雜。應(yīng)用：ECS

主要應(yīng)用：供電和配電等電氣設(shè)備之間電氣控制。應(yīng)用場合比較單一。四、對于以上三種控制系統(tǒng)，總結(jié)有如下幾點：①按實用性來講，PLC控制系統(tǒng)是目前使用最多的系統(tǒng)，其次是DCS系統(tǒng)。②從主要結(jié)構(gòu)上講，PLC具備下位機的所有要求控制的功能，但對于自動化要求比較高的場合，PLC控制系統(tǒng)可以外加人機界面或計算機來完成完整性的控制要求。而DCS系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上我們可以認(rèn)為是PLC加上位機的結(jié)合體。③對于主要系統(tǒng)特點來說，DCS控制系統(tǒng)有其獨到和全面優(yōu)越性，其優(yōu)越的控制功能能適用于任何工廠控制系統(tǒng)，操作和維護也十分簡單。但現(xiàn)階段PLC控制系統(tǒng)的控制功能也十分豐富，有些控制功能基本上與DCS無異。④在系統(tǒng)應(yīng)用上，PLC控制系統(tǒng)一般都比較相對獨立，控制規(guī)模也遠(yuǎn)不如DCS。而DCS控制系統(tǒng)一般是由很多系統(tǒng)組成，每個系統(tǒng)都是獨立的，控制規(guī)模也比較大，小的DCS控制系統(tǒng)可以是一套，而大的DCS控制系統(tǒng)可以有許多小的DCS控制系統(tǒng)組成。而ECS控制系統(tǒng)基本上就是一套DCS系統(tǒng)。而應(yīng)用的場合也