PLC、FCS、DCS共同推動(dòng)工業(yè)自動(dòng)化向前發(fā)展

發(fā)布時(shí)間:2012-11-19 23:29    發(fā)布者:1770309616
關(guān)鍵詞: PLC , FCS , DCS , 工業(yè)自動(dòng)化
    數字通訊是一種趨勢,它代表了技術(shù)進(jìn)步,是任何人阻擋不了的。正如目前的DCS與新型的PLC,由于多年的開(kāi)發(fā)研究,在各自保留自身原有的特點(diǎn)外,又相互補充,形成新的系統,現在的DCS已不是當初的DCS,同樣如此,新型的PLC也不是開(kāi)發(fā)初期的PLC。三大控制系統互為犄角,推動(dòng)工業(yè)自動(dòng)化不斷向前發(fā)展。
  PLC控制系統基本特點(diǎn)
 。1)從開(kāi)關(guān)量控制發(fā)展到順序控制、運送處理,是從下往上的。
 。2)連續PID控制等多功能,PID在中斷站中。
 。3)PLC網(wǎng)絡(luò )如Siemens公司的SINEC—L1、SINEC—H1、S4(錯了,去掉)、S5、S6(錯了,去掉)、S7等,GE公司的GENET、三菱公司的MELSEC—NET、MELSEC—NET/MINI。
 。4)也可一臺PLC為主站,多臺同型PLC為從站,構成PLC網(wǎng)絡(luò )。這比用PC機作主站方便之處是:有用戶(hù)編程時(shí),不必知道通信協(xié)議,只要按說(shuō)明書(shū)格式寫(xiě)就行。
 。5)PLC網(wǎng)格既可作為獨立DCS/TDCS,也可作為DCS/TDCS的子系統。
 。6)大系統同DCS/TDCS,如TDC3000、CENTUMCS、WDPFI、MOD300。
 。7)可用一臺PC機為主站,多臺同型PLC為從站。(8)主要用于工業(yè)過(guò)程中的順序控制,新型PLC也兼有閉環(huán)控制功能。
 。9)制造商:GOULD(美)、AB(美)、GE(美)、OMRON(日)、MITSUBISHI(日)、Siemens(德)等。
  DCS或TDC控制系統基本特點(diǎn)
 。1)分散控制系統DCS與集散控制系統TDCS是集4C(Communication,Computer,4T,Control、CRT)技術(shù)于一身的監控技術(shù)。
 。2)從上到下的樹(shù)狀拓撲大系統,其中通信(Communication)是關(guān)鍵。
 。3)DCS是控制(工程師站)、操作(操作員站)、現場(chǎng)儀表(現場(chǎng)測控站)的3級結構。
 。4)是樹(shù)狀拓撲和并行連續的鏈路結構,也有大量電纜從中繼站并行到現場(chǎng)儀器儀表。
 。5)模擬信號,A/D—D/A、帶微處理器的混合。
 。6)一臺儀表一對線(xiàn)接到I/O,由控制站掛到局域網(wǎng)LAN。
 。7)PID在中斷站中,中斷站聯(lián)接計算機與現場(chǎng)儀器儀表與控制裝置。
 。8)缺點(diǎn)是成本高,各公司產(chǎn)品不能互換,不能互操作,大DCS系統是各家不同的。
 。9)用于大規模的連續過(guò)程控制,如石化等。
 。10)制造商:Bailey(美)、Westinghous(美)、HITACH(日)、NORTHRMP(美)、SIEMENS(德)、Foxboro(美)、ABB(瑞士)、Braun(德)、Yokogawa(日)、Honewell(美國)、Taylor(美)等。
  FCS控制系統基本特點(diǎn)
 。1)基本任務(wù)是:本質(zhì)(本征)安全、危險區域、易變過(guò)程、難于對付的非常環(huán)境。
 。2)全數字化、智能、多功能取代模擬式單功能儀器、儀表、控制裝置。
 。3)用兩根線(xiàn)聯(lián)接分散的現場(chǎng)儀表、控制裝置、PID與控制中心,取代每臺儀器兩根線(xiàn)。
 。4)局域網(wǎng),再可與internet相通。
 。5)多變量、多節點(diǎn)、串行、數字通信系統取代單變量、單點(diǎn)、并行、模擬系統。
 。6)是互聯(lián)的、雙向的、開(kāi)放的取代單向的、封閉的。
 。7)用分散的虛擬控制站取代集中的控制站。
 。8)由現場(chǎng)電腦操縱,還可掛到上位機,接同一總線(xiàn)的上一級計算機。
 。9)在總線(xiàn)上PID與儀器、儀表、控制裝置都是平等的。
 。10)改變傳統的信號標準、通信標準和系統標準入企業(yè)管理網(wǎng)。
 。11)制造商:美Honeywell、Smar、Fisher—Rosemount、AB/Rockwell、Elsag—Bailey、Foxboro、Yamatake、日Yokogawa、Siemens、GEC—Alsthom、Schneider、proces—Data、ABB等。
  3類(lèi)FCS的典型
  1)連續的工藝過(guò)程自動(dòng)控制如石油化工,其中“本安防爆”技術(shù)是絕對重要的,典型產(chǎn)品是FF、World6W:
  2)分立的工藝動(dòng)作自動(dòng)控制如汽車(chē)制造機器人、汽車(chē),典型產(chǎn)品是Profibus—DP、CANbus;
  3)多點(diǎn)控制如樓宇自動(dòng)化,典型產(chǎn)品是LONWork、Profibus—FMS。
  從上述基本要點(diǎn)的描述中,我們是否注意到一點(diǎn),用于過(guò)程控制的三大系統,沒(méi)有一個(gè)是針對電站而開(kāi)發(fā)的,或者說(shuō),在他們開(kāi)發(fā)的初期,都并非以電站做系統的首選控制對象。而在這些系統的使用說(shuō)明中也絕不把電站做為首選適用范圍,有的在適用范圍中根本就不提電站,F在奇怪的是,這三大控制系統,尤其是DCS、PLC,都在電站得到了廣泛應用,而且效果也非常好。
  我們已經(jīng)知道,FCS是由DCS與PLC發(fā)展而來(lái),FCS不僅具備DCS與PLC的特點(diǎn),而且跨出了革命性的一步。而目前,新型的DCS與新型的PLC,都有向對方靠攏的趨勢。新型的DCS已有很強的順序控制功能;而新型的PLC,在處理閉環(huán)控制方面也不差,并且兩者都能組成大型網(wǎng)絡(luò ),DCS與PLC的適用范圍,已有很大的交叉。下一節就僅以DCS與FCS進(jìn)行比較。在前面的章節中,實(shí)際上已涉及到DCS與FCS的差異,下面將就體系結構、投資、設計、使用等方面進(jìn)行敘述。
  差異要點(diǎn)系統的關(guān)鍵是通信。也可以說(shuō)數據公路是分散控制系統DCS的脊柱。由于它的任務(wù)是為系統所有部件之間提供通信網(wǎng)絡(luò ),因此,數據公路自身的設計就決定了總體的靈活性和安全性。數據公路的媒體可以是:一對絞線(xiàn)、同軸電纜或光纖電纜。通過(guò)數據公路的設計參數,基本上可以了解一個(gè)特定DCS系統的相對優(yōu)點(diǎn)與弱點(diǎn)。
 。1)系統能處理多少I(mǎi)/O信息。
 。2)數據公路的最大允許長(cháng)度是多少。
 。3)能適應多少用戶(hù)和裝置(CRT、控制站等)。
 。4)傳輸數據的完整性是怎樣徹底檢查的。
 。5)系統能處理多少與控制有關(guān)的控制回路的信息。
 。6)數據公路能支持多少支路。
 。7)數據公路是否能支持由其它制造廠(chǎng)生產(chǎn)的硬件(可編程序控制器、計算機、數據記錄裝置等)。
  為保證通信的完整,大部分DCS廠(chǎng)家都能提供冗余數據公路。為了保證系統的安全性,使用了復雜的通信規約和檢錯技術(shù)。所謂通信規約就是一組規則,用以保證所傳輸的數據被接收,并且被理解得和發(fā)送的數據一樣。目前在DCS系統中一般使用兩類(lèi)通信手段,即同步的和異步的,同步通信依靠一個(gè)時(shí)鐘信號來(lái)調節數據的傳輸和接收,異步網(wǎng)絡(luò )采用沒(méi)有時(shí)鐘的報告系統。(網(wǎng)絡(luò ))
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