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提高了產(chǎn)量,，使得工程開發(fā)費(fèi)用小化,，降低了使用壽命內(nèi)的成本
DCS控制系統(tǒng)與PLC控制系統(tǒng)區(qū)別
DCS指的是控制危險(xiǎn)分散、管理和顯示集中,。60年代末有人研制了作邏輯運(yùn)算的可編程序控制器（Programmable Logic Controller）,。簡稱PLC。主要應(yīng)用于汽車制造業(yè),。70年代中期以完成模擬量控制的DCS推向市場(chǎng),，代替以PID運(yùn)算為主的模擬儀表控制。
DCS控制系統(tǒng)與PLC控制系統(tǒng)主要區(qū)別在: 一,、首先是系統(tǒng)和局部的區(qū)別;DCS從系統(tǒng)來考慮,有許多特殊特性,如信息的收集和分析; 二,、網(wǎng)絡(luò)連接的緊密程度; 三,、冗余方面完整性. 因?yàn)槟壳盎旧细呒?jí)的PLC都支持現(xiàn)場(chǎng)總線和ETHERNET,所以不能說PLC的開放性比DCS差,而且PLC也有支持C語言的,包含大容量內(nèi)存,因此實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的算法也是可以的，具體表現(xiàn)在以下方面：
1. DCS是一種“分散式控制系統(tǒng)",，而PLC只是一種(可編程控制器)控制“裝置",，兩者是“系統(tǒng)"與“裝置"的區(qū)別。系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)任何裝置的功能與協(xié)調(diào),PLC裝置只實(shí)現(xiàn)本單元所具備的功能.
2. 在網(wǎng)絡(luò)方面,DCS網(wǎng)絡(luò)是整個(gè)系統(tǒng)的中樞神經(jīng),，和利時(shí)公司的MACS系統(tǒng)中的系統(tǒng)網(wǎng)采用的是雙冗余的100Mbps的工業(yè)以太網(wǎng),，采用的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議TCP/IP。它是安全可靠雙冗余的高速通訊網(wǎng)絡(luò),，系統(tǒng)的拓展性與開放性更好.
而PLC因?yàn)榛旧隙紴閭€(gè)體工作,，其在與別的PLC或上位機(jī)進(jìn)行通訊時(shí)，所采用的網(wǎng)絡(luò)形式基本都是單網(wǎng)結(jié)構(gòu),，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議也經(jīng)常與標(biāo)準(zhǔn)不符,。在網(wǎng)絡(luò)安全上，PLC沒有很好的保護(hù)措施,。我們采用電源,CPU,網(wǎng)絡(luò)雙冗余.
3. DCS整體考慮方案,操作員站都具備工程師站功能,站與站之間在運(yùn)行方案程序下裝后是一種緊密聯(lián)合的關(guān)系,，任何站、任何功能,、任何被控裝置間都是相互連鎖控制, 協(xié)調(diào)控制;而單用PLC互相連接構(gòu)成的系統(tǒng),，其站與站（PLC與PLC）之間的聯(lián)系則是一種松散連接方式，是做不出協(xié)調(diào)控制的功能,。
4. DCS在整個(gè)設(shè)計(jì)上就留有大量的可擴(kuò)展性接口,，外接系統(tǒng)或擴(kuò)展系統(tǒng)都十分方便，PLC所搭接的整個(gè)系統(tǒng)完成后,，想隨意的增加或減少操作員站都是很難實(shí)現(xiàn)的,。
5. DCS安全性：為保證DCS控制的設(shè)備的安全可靠，DCS采用了雙冗余的控制單元,，當(dāng)重要
控制單元出現(xiàn)故障時(shí),，都會(huì)有相關(guān)的冗余單元實(shí)時(shí)無擾的切換為工作單元，保證整個(gè)系統(tǒng)的
安全可靠,。PLC所搭接的系統(tǒng)基本沒有冗余的概念,，就更談不上冗余控制策略。特別是當(dāng)其
某個(gè)PLC單元發(fā)生故障時(shí),，不得不將整個(gè)系統(tǒng)停下來,，才能進(jìn)行更換維護(hù)并需重新編程。所以DCS系統(tǒng)要比其安全可靠性上高一個(gè)等級(jí),。
6. 系統(tǒng)軟件,，對(duì)各種工藝控制方案更新是DCS的一項(xiàng)基本的功能，當(dāng)某個(gè)方案發(fā)生變化后,，工程師只需要在工程師站上將更改過的方案編譯后,，執(zhí)行下裝命令就可以了,，下裝過程是由系統(tǒng)自動(dòng)完成的，不影響原控制方案運(yùn)行,。系統(tǒng)各種控制軟件與算法可以將工藝要求控制對(duì)象控制精度提高,。而對(duì)于PLC構(gòu)成的系統(tǒng)來說，工作量極其龐大,，首先需要確定所要編輯更新的是哪個(gè)PLC,，然后要用與之對(duì)應(yīng)的編譯器進(jìn)行程序編譯，后再用的機(jī)器（讀寫器）專門一對(duì)一的將程序傳送給這個(gè)PLC,，在系統(tǒng)調(diào)試期間,，大量增加調(diào)試時(shí)間和調(diào)試成本，而且極其不利于日后的維護(hù),。在控制精度上相差甚遠(yuǎn),。這就決定了為什么在大中型控制項(xiàng)目中（500點(diǎn)以上），基本不采用全部由PLC所連接而成的系統(tǒng)的原因,。
7. 模塊：DCS系統(tǒng)所有I/O模塊都帶有CPU,，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)采集及輸出信號(hào)品質(zhì)判斷與標(biāo)量變換，故障帶電插拔,，隨機(jī)更換,。而PLC模塊只是簡單電氣轉(zhuǎn)換單元，沒有智能芯片,，故障后相應(yīng)單元全部癱瘓,。總而言之,，從電廠搞維護(hù)而言DCS和PLC是有嚴(yán)格的界限的,。鍋爐、汽機(jī),、發(fā)電機(jī)三大主機(jī)的控制肯定用DCS控制，而PLC也只是應(yīng)用于輔機(jī)如化學(xué)補(bǔ)給水系統(tǒng),、輸煤系統(tǒng),、除灰渣系統(tǒng)及汽機(jī)保護(hù)（但不參與控制），還有一些廠家是自帶的嵌入式PLC,。DCS是從儀器儀表發(fā)展起來的控制系統(tǒng),，PLC是從順序控制發(fā)展起來的，盡管在功能上相互滲透,，但在實(shí)際應(yīng)用中一般是不會(huì)有什么改變的,。PLC和DCS的出現(xiàn)，是來自于不同專業(yè)口的,。主要的區(qū)別有以下幾點(diǎn)：
1.響應(yīng)速度不同,。PLC早出現(xiàn)的目的是代替繼電器邏輯,，因?yàn)槔^電器邏輯的響應(yīng)速度一般都在幾個(gè)毫秒以下，因此要求PLC的響應(yīng)速度要快,；而DCS早出現(xiàn)的目的是代替二次儀表,，一般儀表都是測(cè)量壓力、流量,、溫度,、液位等，響應(yīng)速度都在幾百個(gè)毫秒到幾秒不等,，要求響應(yīng)速度不高,，但控制的計(jì)算方法一般都比繼電器邏輯復(fù)雜，因此DCS犧牲了速度去完成復(fù)雜的計(jì)算,。
2.兩者的掃描方式不同,。PLC是從程序的開始一直掃描到程序結(jié)束，然后不斷循環(huán)掃描,，可以說是一根腸子通到底的方式,；DCS是按控制環(huán)掃面，可以說是一個(gè)多任務(wù)同時(shí)工作的方式,。
3.I/O冗余,。DCS和PLC都能做到CPU冗余、電源冗余,、底板冗余,、網(wǎng)絡(luò)冗余，但目前無論哪個(gè)品牌的PLC都沒有做到I/O冗余,，而DCS能做到I/O冗余
PLC不需要大量的活動(dòng)元件和連線電子元件,。它的連線大大減少。與此同時(shí),，系統(tǒng)的維修簡單,，維修時(shí)間短。Plc采用了一系列可靠性設(shè)計(jì)的方法進(jìn)行設(shè)計(jì),。例如：冗余的設(shè)計(jì),。斷電保護(hù)，故障診斷和信息保護(hù)及恢復(fù),。PLC是為工業(yè)生產(chǎn)過程控制而專門設(shè)計(jì)的控制裝置,，它具有比通用計(jì)算機(jī)控制更簡單的編程語言和更可靠的硬件。采用了精簡化的編程語言,。編程出錯(cuò)率大大降低,。
易操作
PLC有較高的易操作性。它具有編程簡單，操作方便,，維修容易等特點(diǎn),，一般不容易發(fā)生操作的錯(cuò)誤。對(duì)PLC的操作包括程序輸入和程序更改的操作,。程序的輸入直接可接顯示,，更改程序的操作也可以直接根據(jù)所需要的地址編號(hào)或接點(diǎn)號(hào)進(jìn)行搜索或程序?qū)ふ遥缓筮M(jìn)行更改,。PLC有多種程序設(shè)計(jì)語言可供使用,。用于梯形圖與電氣原理圖較為接近。容易掌握和理解,。PLC具有的自診斷功能對(duì)維修人員維修技能的要求降低,。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，通過硬件和軟件的自診斷,，維修人
5.1工作速度
工作速度是指PLC的CPU執(zhí)行指令的速度及對(duì)急需處理的輸入信號(hào)的響應(yīng)速度,。工作速度是PLC工作的基礎(chǔ)。速度高了,，才可能通過運(yùn)行程序?qū)崿F(xiàn)控制,，才可能不斷擴(kuò)大控制規(guī)模，才可能發(fā)揮PLC的多種多樣的作用,。
PLC的指令是很多的,。不同的PLC。指令的條數(shù)也不同,。少的幾十條,，多的幾百條。指令不同,，執(zhí)行的時(shí)間也不同,。但各種PLC總有一些基本指令，而且各種的PLC都有這些基本指令,，故常以執(zhí)行一條基本指令的時(shí)間來衡量這個(gè)速度,。這個(gè)時(shí)間當(dāng)然越短越好，已從微秒級(jí)縮短到零點(diǎn)微秒級(jí),。并隨著微處理器技術(shù)的進(jìn)步,，這個(gè)時(shí)間還在縮短。
執(zhí)行時(shí)間短可加快PLC對(duì)一般輸入信號(hào)的響應(yīng)速度,。從討論P(yáng)LC的工作原理知，從對(duì)PLC加入輸入信號(hào),，到PLC產(chǎn)生輸出,，的情況也要延遲一個(gè)PLC運(yùn)行程序的周期。因?yàn)镻LC監(jiān)測(cè)到輸入信號(hào)，經(jīng)運(yùn)行程序后產(chǎn)生的輸出,，才是對(duì)輸入信號(hào)的響應(yīng),。不理想時(shí)，還要多延長一個(gè)周期,。當(dāng)輸入信號(hào)送入PLC時(shí),，PLC的輸入刷新正好結(jié)束，就是這種情況,。這時(shí),，要多等待一個(gè)周期，PLC的輸入映射區(qū)才能接受到這個(gè)新的輸入信號(hào),。對(duì)一般的輸入信號(hào),，這個(gè)延遲雖可以接受，但對(duì)急需響應(yīng)的輸入信號(hào),，就不能接受了,。對(duì)急需處理的輸人信號(hào)延遲多長時(shí)間PLC能予以響應(yīng)，要另作要求,。
為了處理急需響應(yīng)的輸入信號(hào),，PLC有種種措施。不同的PLC措施也不*相同,，提高響應(yīng)速度的效果也不同,。一般的作法是采用輸入中斷，然后再輸出即時(shí)刷新,，即中斷程序運(yùn)行后,，有關(guān)的輸出點(diǎn)立即刷新，而不等到整個(gè)程序運(yùn)行結(jié)束后再刷新,。
這個(gè)效果可從兩個(gè)方面來衡量：一是能否對(duì)幾個(gè)輸入信號(hào)作快速響應(yīng),；二是快速響應(yīng)的速度有多快。多數(shù)PLC都可對(duì)一個(gè)或多個(gè)輸入點(diǎn)作快速響應(yīng),，快速響應(yīng)時(shí)間僅幾個(gè)毫秒,。性能高的、大型的PLC響應(yīng)點(diǎn)數(shù)更多,。
工作速度關(guān)系到PLC對(duì)輸入信號(hào)的響應(yīng)速度,，是PLC對(duì)系統(tǒng)控制是否及時(shí)的前提?？刂撇患皶r(shí),，就不可能準(zhǔn)確與可靠，特別是對(duì)一些需作快速響應(yīng)的系統(tǒng),。這就是把工作速度作為PLC*指標(biāo)的原因,。
5.2控制規(guī)模
控制規(guī)模代表PLC控制能力，看其能對(duì)多少輸入、輸出點(diǎn)及對(duì)多少路模擬進(jìn)行控制,。
控制規(guī)模與速度有關(guān),。因?yàn)橐?guī)模大了，用戶程序也長,，執(zhí)行指令的速度不快,，勢(shì)必延長PLC循環(huán)的時(shí)間，也必然會(huì)延長PLC對(duì)輸入信號(hào)的響應(yīng),。為了避免這個(gè)情況,，PLC的工作速度就要快。所以,，大型PLC的工作速度總是比小的要快,。
控制規(guī)模還與內(nèi)存區(qū)的大小有關(guān)。規(guī)模大,，用戶程序長,，要求有更大的用戶存儲(chǔ)區(qū)。同時(shí)點(diǎn)數(shù)多,，系統(tǒng)的存儲(chǔ)器輸入,、輸出的信號(hào)區(qū)（輸入輸出繼電器區(qū)或稱輸入、輸出映射區(qū)）也大,。這個(gè)區(qū)大,，相應(yīng)地內(nèi)部器件（解釋見后）也要增多，這些都要求有更大的系統(tǒng)存儲(chǔ)區(qū),。
西門子擴(kuò)展模塊代理商
控制規(guī)模還與輸入,、輸出電路數(shù)有關(guān)。如控制規(guī)模為1024點(diǎn),，那就得有1024條I/O電路,。這些電路集成于I/O模塊中，而每個(gè)模塊有多少路的I/O點(diǎn)總是有數(shù)的,。所以,，規(guī)模大，所使用的模塊也多,。
控制規(guī)模還與PLC指令系統(tǒng)有關(guān),。規(guī)模大的PLC指令條數(shù)多，指令的功能也強(qiáng),，才能應(yīng)付對(duì)點(diǎn)數(shù)多的系統(tǒng)進(jìn)行控制的需要,。
控制規(guī)模是對(duì)PLC其它性能指標(biāo)起著制約作用的指標(biāo)；也是PLC劃分為微,、小,、中,、大和特大型
5.3組成模塊
PLC的結(jié)構(gòu)雖有箱體及模塊式之分，但從質(zhì)上看,，箱體也是模塊，只是它集成了更多的功能,。在此,，不妨把PLC的模塊組成當(dāng)作所有PLC的結(jié)構(gòu)性能。
這個(gè)性能含義是指某型號(hào)PLC具有多少種模塊,，各種模塊都有什么規(guī)格,，并各具什么特點(diǎn)。
一般講,，規(guī)模大的PLC,，檔次高的PLC模塊的種類也多，規(guī)格也多,，反映它的特點(diǎn)的性能指標(biāo)也高,。但模塊的功能則單一些。相反,，小型PLC,、檔次低的PLC模塊種類也少，規(guī)格也少,，指標(biāo)也低,。但功能則多樣些，以至于集成為箱體,。
組成PLC的模塊是PLC的硬件基礎(chǔ),，只有弄清所選用的PLC都具有那些模塊及其特點(diǎn)，才能正確選用模塊,，去組成一臺(tái)完整的PLC,，以滿足控制系統(tǒng)對(duì)PLC的要求。
常見的PLC模塊有：
CPU模塊,，它是PLC的硬件核心,。PLC的主要性能，如速度,、規(guī)模都由它的性能來體現(xiàn),。
電源模塊，它為PLC運(yùn)行提供內(nèi)部工作電源,，而且,，有的還可為輸入信號(hào)提供電源。
I/O模塊,，它集成了I/O電路,，并依點(diǎn)數(shù)及電路類型劃分為不同規(guī)格的模塊,。
內(nèi)存模塊，它主要存儲(chǔ)用戶程序,，有的還為系統(tǒng)提供輔加的工作內(nèi)存,。在結(jié)構(gòu)上內(nèi)存模塊都是附加于CPU模塊之中。
底板,、機(jī)架模塊,，它為PLC各模塊的安裝提供基板，并為模塊間的提供總線,。若干底板間的有的用接口模塊,，有的用總線接口。不同廠家或同一廠家但不同類型的PLC都不大相同,。
箱體式的小型PLC的主箱體就是把上述幾種模塊集成在一個(gè)箱體內(nèi)的,，并依可能提供I/O點(diǎn)數(shù)的多少，劃分為不同的規(guī)格,。
箱體式的PLC還有I/O擴(kuò)展箱體,，它不含CPU，僅有電源及I/O單元的功能,。擴(kuò)展箱體也依I/O點(diǎn)數(shù)的多少劃分有不同的規(guī)格,。
除上述模塊，PLC還有特殊的或稱智能或稱功能模塊,。如A/D（模入）模塊,、D/A（模出）模塊、高速計(jì)數(shù)模塊,、位控模塊,、溫度模塊等等。這些模塊有自己的CPU,，可對(duì)信號(hào)作預(yù)處理或后處理,，以簡化PLC的CPU對(duì)復(fù)雜的程控制量的控制。智能模塊的種類,、特性也大不相同,，性能好的PLC，這些模塊種類多,，性能也好,。
通訊模塊，它接人PLC后,，可使PLC與計(jì)算機(jī),，或PLC與PLC進(jìn)行通訊，有的還可實(shí)現(xiàn)與其它控制部件,，如變頻器,、溫控器通訊,，或組成局部網(wǎng)絡(luò)。通訊模塊代表PLC的組網(wǎng)能力,，代表著當(dāng)今PLC性能的重要方面,。
掌握PLC性能，一定要了解它的模塊,，并通過了解模塊的性能,，去弄清楚PLC的性能。
除了模塊,，PLC還有外部設(shè)備。
盡管用PLC實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的控制可不用外部設(shè)備,，配置好合適的模塊就行了,。然而，要對(duì)PLC編程,，要監(jiān)控PLC及其所控制的系統(tǒng)的工作狀況,，以及存儲(chǔ)用戶程序、打印數(shù)據(jù)等,，就得使用PLC的外部設(shè)備,。故一種PLC的性能如何，與這種PLC所具外部設(shè)備豐富與否,，外部設(shè)備好用與否直接相關(guān),。
PLC的外部設(shè)備有四大類：
編程設(shè)備：簡單的為簡易編程器，多只接受助記將編程,，個(gè)別的也可用圖形編程（如日本東芝公司的EX型可編程控制器）,。復(fù)雜一點(diǎn)的有圖形編程器，可用梯形圖語編程,。有的還有的計(jì)算機(jī),，可用其它高級(jí)語編程。編程器除了用于編程,，還可對(duì)系統(tǒng)作一些設(shè)定,，以確定PLC控制方式，或工作方式,。編程器還可監(jiān)控PLC及PLC所控制的系統(tǒng)的工作狀況,，以進(jìn)行PLC用戶程序的調(diào)試。
監(jiān)控設(shè)備：小的有數(shù)據(jù)數(shù)據(jù),。除了不能改變PLC的用戶程序,，編程器能做的它都能做，是使用PLC很好的界面,。性能好的PLC,，這種外部設(shè)備已越來越豐富,。
存儲(chǔ)設(shè)備：它用于*性地存儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù)，使用戶程序不丟失,。這些設(shè)備,，如存儲(chǔ)卡、存儲(chǔ)磁帶,、軟磁盤或只讀存儲(chǔ)器,。而為實(shí)現(xiàn)這些存儲(chǔ)，相應(yīng)的就有存卡器,、磁帶機(jī),、軟驅(qū)或ROM寫入器，以及相應(yīng)的接口部件,。各種PLC大體都有這方面的配套設(shè)施,。
輸入輸出設(shè)備：它用以接收信號(hào)或輸出信號(hào)，便于與PLC進(jìn)行人機(jī)對(duì)話,。輸入的有條碼讀入器,，輸入模擬量的電位器等。輸出的有打印機(jī),、編程器,、監(jiān)控器雖也可對(duì)PLC輸入信息，從PLC輸出信息,，但輸入輸出設(shè)備實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話更方便,，可在現(xiàn)場(chǎng)條件下實(shí)現(xiàn)，并便于使用,。隨著技術(shù)進(jìn)步,，這種設(shè)備將更加豐富