[过程控制]电气控制系统DCS与PLC的区别.pdf

［过程控制］电气控制系统 DCS 与 PLC 的区别 在火电厂热工自动化领域， DCS 和 PLC 是两个完全不同而又有着千丝万缕联系的概念。 DCS 和 PLC 都是 计算机技术与工业控制技术相结合的产物， 火电厂主机控制系统用的是 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的手段、 都依靠基于计算机技术的控制器完成控制运算、 都 通过 I/O 卡件完成与一次元件和执行装置的数据交换、都具备称之为网络的通信系统。 DCS 和 PLC 如此相 似，为什么会有完全不同的概念，我们在工程实践中如何进行选择？本文从历史沿革、技术特点、发展方 向等几个方面作一综述， 希望能够对热工专业人员有所借鉴。 其中的 DCS 的情况以 NETWORK6000+ 为例， 力求例举详实阐述清晰。 1、 DCS 和 PLC 的历史沿革及核心概念 DCS 为分散控制系统的英文（ TOTAL DISTRIBUTED CONTROL SYSTEM ）简称。指的是危险分散、 数据集中。 70 年代中期进入市场，完成模拟量控制，代替以 PID 运算为主的模拟控制仪表。首先提出 DCS 这样一种思想的是仪表制造厂商，当时主要应用于化工行业。而 PLC 于 60 年代末研制成功，称作逻辑运 算的可编程序控制器（ Programmable Logic Controller ），简称 PLC 。主要应用于汽车制造业。 DCS 和 PLC 的设计原理区别较大， PLC 是从摸仿原继电器控制原理发展起来的， 70 年代的 PLC 只有 开关量逻辑控制。它以存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和运算等操作的指令；并通过数字输入 和输出操作， 来控制各类机械或生产过程。 用户编制的控制程序表达了生产过程的工艺要求。 将其存入 PLC 的用户程序存储器，运行时按存储程序的内容逐条执行，以完成工艺流程要求的操作。 DCS 是在运算放大器的基础上得以发展的。把所有的函数、各过程变量之间的关系都设计成功能块。 70 年代中期的 DCS 只有模拟量控制。 DCS 和 PLC 控制器的主要差别是在开关量和模拟量的运算上， 即使后来两者相互有些渗透， 但是仍然 有区别。 80 年代以后， PLC 除逻辑运算外，也增加了一些控制回路算法，但要完成一些复杂运算还是比较 困难， PLC 用梯形图编程，模拟量的运算在编程时不太直观，编程比较麻烦。但在解算逻辑方面，表现出 快速的优点。 而 DCS 使用功能块封装模拟运算和逻辑运算， 无论是逻辑运算还是复杂模拟运算的表达形式 都非常清晰，但相对 PLC 来说逻辑运算的表达效率较低。 DCS 和 PLC 在历史沿革上的差异是明显的， 对它们后续的发展产生了重大影响。 然而， 对后续发展影 响最大的，并不是起源技术上的差别，而是其起源概念的差别。 DCS 的核心概念是危险分散，数据集中的 计算机控制系统， 因此 DCS 的发展过程， 就是在不断的运用计算机技术、 通讯技术和控制技术的必威体育精装版成果， 来构建一个完整的集散控制体系， DCS 给用户提供的是一个完整的面向工业控制的安全可靠高效灵活的解 决方案。而 PLC 的核心概念是可编程序控制器，目的是用来取代继电器，执行逻辑、计时、计数等顺序控 制功能，建立柔性程序控制装置。所以， PLC 不断发展的主线是在不断地提高各项能力指标，给用户提供 一个完善的功能灵活的控制装置。 DCS 是一个体系， PLC 是一个装置，这是两者在概念上的根本区别。这个区别的影响是深刻的，它渗 透到了技术经济的每一个方面。 2、 DCS 和 PLC 的技术特点与相互渗透 不同的概念基础、不同的发展道路使得 DCS 和 PLC 有着各自不同的