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HIMA安全模塊K7214

FCS是由PLC發(fā)展而來(lái)的；而在另一些行業(yè)，FCS又是由DCS發(fā)展而來(lái)的，所以FCS與PLC及DCS之間有著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系，又存在著本質(zhì)的差異。本文試就PLC、DCS、FCS三大控制系統(tǒng)的特點(diǎn)和差異作一分析，指出它們之間的淵源及發(fā)展方向。 
 
    摘 要：本文對(duì)PLC、DCS、FCS三大控制系統(tǒng)的特點(diǎn)和差異進(jìn)行了分析，指出了三種控制系統(tǒng)之間的淵源及發(fā)展方向。 
 
    關(guān)鍵詞:可編程序控制器(PLC),分散控制系統(tǒng)(DCS),現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)（FCS）
    前言 
 
    上世紀(jì)九十年代走向?qū)嵱没默F(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)，正以迅猛的勢(shì)頭快速發(fā)展，是目前上*新型的控制系統(tǒng)?，F(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)是目前自動(dòng)化技術(shù)中的一個(gè)熱點(diǎn)，正受到內(nèi)外自動(dòng)化設(shè)備制造商與用戶越來(lái)越強(qiáng)烈的關(guān)注?，F(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的出現(xiàn)，將給自動(dòng)化領(lǐng)域帶來(lái)又一次革命，其深度和廣度將超過(guò)歷史的任何一次，從而自動(dòng)化的新紀(jì)元。 
 
   在有些行業(yè)，FCS是由PLC發(fā)展而來(lái)的；而在另一些行業(yè)，FCS又是由DCS發(fā)展而來(lái)的，所以FCS與PLC及DCS之間有著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系，又存在著本質(zhì)的差異。本文試就PLC、DCS、FCS三大控制系統(tǒng)的特點(diǎn)和差異作一分析，指出它們之間的淵源及發(fā)展方向。
     PLC、DCS、FCS三大控制系統(tǒng)的基本特點(diǎn) 
 
    目前，在連續(xù)型流程生產(chǎn)自動(dòng)控制（PA）或習(xí)慣稱之謂工業(yè)過(guò)程控制中，有三大控制系統(tǒng)，即PLC、DCS和FCS。它們各自的基本特點(diǎn)如下：
   1 PLC 
 
    （1）從開關(guān)量控制發(fā)展到順序控制、運(yùn)送處理，是從下往上的。
    （2）連續(xù)PID控制等多功能，PID在中斷站中。
    （3）可用一臺(tái)PC機(jī)為主站，多臺(tái)同型PLC為從站。
    （4）也可一臺(tái)PLC為主站，多臺(tái)同型PLC為從站，構(gòu)成PLC網(wǎng)絡(luò)。這比用PC機(jī)作主站方便之處是：有用戶編程時(shí)，不必知道通信協(xié)議，只要按說(shuō)明書格式寫就行。
    （5）PLC網(wǎng)格既可作為獨(dú)立DCS/TDCS，也可作為DCS/TDCS的子系統(tǒng)。
    （6）大系統(tǒng)同DCS/TDCS，如TDC3000、CENTUMCS、WDPFI、MOD300。
    （7）PLC網(wǎng)絡(luò)如Siemens公司的SINEC—L1、SINEC—H1、S4、S5、S6、S7等，GE公司的GENET、三菱公司的MELSEC—NET、MELSEC—NET/MINI。
    （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。
    2 DCS或TDCS 
 
    （1）分散控制系統(tǒng)DCS與集散控制系統(tǒng)TDCS是集4C（Communication，Computer， Control、CRT）技術(shù)于一身的監(jiān)控技術(shù)。
    （2）從上到下的樹狀拓?fù)浯笙到y(tǒng)，其中通信（Communication）是關(guān)鍵。
    （3）PID在中斷站中，中斷站聯(lián)接計(jì)算機(jī)與現(xiàn)場(chǎng)儀器儀表與控制裝置。
    （4）是樹狀拓?fù)浜筒⑿羞B續(xù)的鏈路結(jié)構(gòu)，也有大量電纜從中繼站并行到現(xiàn)場(chǎng)儀器儀表。
    （5）模擬信號(hào)，A/D—D/A、帶微處理器的混合。
    （6）一臺(tái)儀表一對(duì)線接到I/O，由控制站掛到局域網(wǎng)LAN。
    （7）DCS是控制（工程師站）、操作（操作員站）、現(xiàn)場(chǎng)儀表（現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控站）的3級(jí)結(jié)構(gòu)。
    （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(tǒng)是各家不同的。
    （9）用于大規(guī)模的連續(xù)過(guò)程控制，如石化等。
    （10）制造商：Bailey（美）、Westinghous（美）、HITACH（日）、LEEDS & NORTHRMP（美）、SIEMENS（德）、Foxboro（美）、ABB   （瑞士）、Hartmann & Braun（德）、Yokogawa（日）、Honewell（美）、Taylor（美）等。
    3 FCS 
 
    （1）基本任務(wù)是：本質(zhì)（本征）安全、危險(xiǎn)區(qū)域、易變過(guò)程、難于對(duì)付的非常環(huán)境。
    （2）全數(shù)字化、智能、多功能取代模擬式單功能儀器、儀表、控制裝置。
    （3）用兩根線聯(lián)接分散的現(xiàn)場(chǎng)儀表、控制裝置、PID與控制中心，取代每臺(tái)儀器兩根線。
    （4）在總線上PID與儀器、儀表、控制裝置都是平等的。
    （5）多變量、多節(jié)點(diǎn)、串行、數(shù)字通信系統(tǒng)取代單變量、單點(diǎn)、并行、模擬系統(tǒng)。
    （6）是互聯(lián)的、雙向的、開放的取代單向的、封閉的。
    （7）用分散的虛擬控制站取代集中的控制站。
    （8）由現(xiàn)場(chǎng)電腦操縱，還可掛到上位機(jī)，接同一總線的上一級(jí)計(jì)算機(jī)。
    （9）局域網(wǎng)，再可與internet相通。
    （10）改變傳統(tǒng)的信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)、通信標(biāo)準(zhǔn)和系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)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、歐 Siemens、 GEC—Alsthom 、Schneider、 proces—Data、 ABB等。
    （12）3類FCS的典型
      1）連續(xù)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)是重要的，典型產(chǎn)品是FF、World FIP、Profibus—PA；
      2）分立的工藝動(dòng)作自動(dòng)控制如汽車制造機(jī)器人、汽車，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LON Work、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(tǒng)，沒(méi)有一個(gè)是針對(duì)電站而開發(fā)的，或者說(shuō)，在他們開發(fā)的初期，都并非以電站做系統(tǒng)的選控制對(duì)象。而在這些系統(tǒng)的使用說(shuō)明中也絕不把電站做為選適用范圍，有的在適用范圍中根本就不提電站?，F(xiàn)在奇怪的是，這三大控制系統(tǒng)，尤其是DCS、PLC，都在電站得到了廣泛應(yīng)用，而且效果也非常好。