我們已經(jīng)知道,F(xiàn)CS是由DCS與PLC發(fā)展而來(lái),F(xiàn)CS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?qū)Ψ娇繑n的趨勢(shì)。新型的 DCS已有很強(qiáng)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(jié)就僅以DCS與FCS進(jìn)行比較。實(shí)際上已涉及到DCS與FCS的差異,下面北京天拓四方將就體系結(jié)構(gòu)、投資、設(shè)計(jì)、使用等方面進(jìn)行敘述。
在科技迅速發(fā)展的時(shí)代,工控行業(yè)也跟著迅速增長(zhǎng),如FCS是由PLC發(fā)展而來(lái)的;而其他行業(yè),F(xiàn)CS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。
DCS、PLC、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:
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(shù)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(shù)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(美國(guó))、 Taylor(美)等。
PLC
(1) 從開(kāi)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(shū)格式寫(xiě)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。
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(kāi)放的取代單向的、封閉的。
(7) 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)是絕對(duì)重要的,典型產(chǎn)品是FF、WorldFIP、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(tǒng),沒(méi)有一個(gè)是針對(duì)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(tǒng)的控制對(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。