DCS与PLC的区别是什么？_行业资讯_新闻中心-上海连航机电科技有限公司

德國(guo)原裝進口產品及時高效的托(tuo)管采(cai)購！

400-135-1288

新聞中心

DCS與PLC的區別是什么？

閱讀次數：1148 發布時間： 2020-02-21 15:34:00

發展到現(xian)在(zai)，DCS和PLC之間(jian)沒有一個嚴(yan)格的界限，在(zai)大(da)多數(shu)人看來，大(da)的系統(tong)(tong)就(jiu)是(shi)DCS，小的系統(tong)(tong)就(jiu)叫PLC。當然(ran)，這(zhe)么說也(ye)不(bu)是(shi)不(bu)可以，但是(shi)還不(bu)對。現(xian)在(zai)我們來重新建(jian)立這(zhe)個概念。

首先(xian)，DCS和PLC之間(jian)有什么不同？

1● 從發展的方向來說：

DCS從(cong)傳(chuan)統(tong)的(de)儀表(biao)盤監控系統(tong)發展(zhan)而來。因此，DCS從(cong)先天性來說(shuo)較側重于(yu)儀表(biao)的(de)控制(zhi)，比(bi)如YOKOGAWACS3000，DCS系統(tong)甚(shen)至沒有PID數(shu)量(liang)(liang)的(de)限制(zhi)（PID，比(bi)例微(wei)分積分算法(fa)，是調節閥(fa)、變頻器(qi)閉環(huan)控制(zhi)的(de)標準算法(fa)，通常PID的(de)數(shu)量(liang)(liang)決定了可(ke)以使用的(de)調節閥(fa)數(shu)量(liang)(liang)）。

PLC從傳統的(de)繼電器回路發(fa)展而來，最初的(de)PLC甚至沒有模(mo)擬量的(de)處理能力(li)，因(yin)此(ci)，PLC從開始就強調(diao)的(de)是邏輯運算能力(li)。

2● 從系統的可擴展性(xing)和兼容性(xing)的方(fang)面(mian)來說：　

市場上控(kong)制類產品繁多，無(wu)論DCS還是PLC，均有(you)很(hen)(hen)(hen)多廠商在生(sheng)產銷售。對于(yu)(yu)PLC系統(tong)來(lai)(lai)(lai)說，一般沒(mei)有(you)或者很(hen)(hen)(hen)少有(you)擴展的需求(qiu)，因(yin)為(wei)PLC系統(tong)一般針對于(yu)(yu)設備(bei)來(lai)(lai)(lai)使用。一般來(lai)(lai)(lai)講，PLC也(ye)很(hen)(hen)(hen)少有(you)兼容性的要(yao)(yao)求(qiu)，比如(ru)兩個(ge)或以上的系統(tong)要(yao)(yao)求(qiu)資源共享，對于(yu)(yu)PLC來(lai)(lai)(lai)講也(ye)是很(hen)(hen)(hen)困難的事。而且PLC一般都采用專(zhuan)用的網路結構(gou)，比如(ru)西門子的MPI總線性網絡，甚至增加一臺(tai)操作(zuo)員站都不(bu)容易或成本很(hen)(hen)(hen)高。

DCS在發展(zhan)的過(guo)(guo)程(cheng)中也是各廠家自成體系(xi)，但大(da)部分的DCS系(xi)統，比如橫河YOKOGAWA、霍尼韋爾(er)、ABB等等，雖說系(xi)統內部（過(guo)(guo)程(cheng)級）的通訊協議不盡(jin)相同，但操作級的(de)網(wang)(wang)絡平臺不約(yue)而同的(de)選(xuan)擇了以太網(wang)(wang)，采用(yong)標(biao)準或變形的(de)TCP/IP協議。這樣就提供了很(hen)方(fang)便的(de)可擴展能力。在這種網(wang)(wang)絡中，控制器(qi)、計(ji)算機均(jun)作為一個節點存在，只(zhi)要(yao)網(wang)(wang)絡達到的(de)地(di)方(fang)，就可以隨意增刪節點數(shu)量和布置節點位置。另外，基于Windows系(xi)統(tong)的(de)OPC、DDE等開放協議，各系(xi)統(tong)也(ye)可很(hen)方(fang)便的(de)通訊(xun)，已實現資源共享。

3● 從數據庫來說(shuo)：

DCS一般都提供(gong)統(tong)(tong)(tong)一的(de)數(shu)(shu)據(ju)庫(ku)(ku)，換句(ju)話說(shuo)，在(zai)DCS系(xi)統(tong)(tong)(tong)中(zhong)(zhong)一旦一個數(shu)(shu)據(ju)存在(zai)于數(shu)(shu)據(ju)庫(ku)(ku)中(zhong)(zhong)，就可以在(zai)任何情況下(xia)引用，比如在(zai)組態軟(ruan)件中(zhong)(zhong)、在(zai)監(jian)控(kong)軟(ruan)件中(zhong)(zhong)、在(zai)趨勢(shi)圖中(zhong)(zhong)、在(zai)報表(biao)中(zhong)(zhong)......而PLC系(xi)統(tong)(tong)(tong)的(de)數(shu)(shu)據(ju)庫(ku)(ku)通(tong)常(chang)都不是統(tong)(tong)(tong)一的(de)，組態軟(ruan)件和監(jian)控(kong)軟(ruan)件甚至(zhi)歸檔軟(ruan)件都有自己的(de)數(shu)(shu)據(ju)庫(ku)(ku)。為什(shen)么常(chang)說(shuo)西(xi)(xi)門(men)子的(de)S7-400要到(dao)了414以上才(cai)稱為DCS，因(yin)為西(xi)(xi)門(men)子的(de)PCS7系(xi)統(tong)(tong)(tong)才(cai)使用統(tong)(tong)(tong)一的(de)數(shu)(shu)據(ju)庫(ku)(ku)，而PCS7要求控(kong)制(zhi)器(qi)起碼到(dao)S7414-3以上的(de)型號。

4● 從時(shi)間調度(du)上(shang)來說：

PLC的(de)(de)程序(xu)一般不能按事先設定(ding)(ding)的(de)(de)循環周期運行。PLC程序(xu)使從頭到尾執(zhi)行一次后又從頭開(kai)始執(zhi)行。（現在一些新型PLC有所改進，不過對任(ren)務周期的(de)(de)數量還是有限制(zhi)）而(er)DCS可(ke)以設定(ding)(ding)任(ren)務周期。比如，快速任(ren)務等。同樣(yang)(yang)是傳感器(qi)的(de)(de)采樣(yang)(yang)，壓力傳感器(qi)的(de)(de)變化時(shi)間很短(duan)，我們可(ke)以用(yong)200ms的(de)(de)任(ren)務周期采樣(yang)(yang)，而(er)溫度傳感器(qi)的(de)(de)滯后時(shi)間很大，我們可(ke)以用(yong)2s的(de)(de)任(ren)務采樣(yang)(yang)周期。這(zhe)樣(yang)(yang)，DCS可(ke)以合理的(de)(de)調度控制(zhi)器(qi)的(de)(de)資源。

5● 從網絡結(jie)構方面來(lai)說：

一(yi)(yi)般(ban)來講，DCS慣(guan)常使(shi)用兩層(ceng)(ceng)網(wang)絡(luo)結構，一(yi)(yi)層(ceng)(ceng)為過程級網(wang)絡(luo)，大部(bu)分DCS使(shi)用自己的(de)(de)(de)(de)(de)總(zong)線(xian)協議(yi)(yi)(yi)，比如橫河的(de)(de)(de)(de)(de)Modbus、西門(men)子(zi)和(he)ABB的(de)(de)(de)(de)(de)Profibus、ABB的(de)(de)(de)(de)(de)CANbus等，這些協議(yi)(yi)(yi)均建立在(zai)標準(zhun)(zhun)(zhun)串口(kou)傳輸協議(yi)(yi)(yi)RS232或RS485協議(yi)(yi)(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)基礎上。現(xian)場IO模塊，特別是模擬量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)采(cai)(cai)樣數據(ju)(ju)(ju)十分龐大，同時現(xian)場干擾因(yin)素較多，因(yin)此(ci)應該(gai)采(cai)(cai)用數據(ju)(ju)(ju)吞(tun)吐量(liang)大、抗(kang)干擾能力強的(de)(de)(de)(de)(de)網(wang)絡(luo)標準(zhun)(zhun)(zhun)。基于RS485串口(kou)異(yi)步通(tong)(tong)(tong)訊方(fang)式的(de)(de)(de)(de)(de)總(zong)線(xian)結構，符合現(xian)場通(tong)(tong)(tong)訊的(de)(de)(de)(de)(de)要求。IO的(de)(de)(de)(de)(de)采(cai)(cai)樣數據(ju)(ju)(ju)經CPU轉換后變(bian)為整型數據(ju)(ju)(ju)或實(shi)型數據(ju)(ju)(ju)，在(zai)操作級網(wang)絡(luo)（第二層(ceng)(ceng)網(wang)絡(luo)）上傳輸。因(yin)此(ci)操作級網(wang)絡(luo)可(ke)以采(cai)(cai)用數據(ju)(ju)(ju)吞(tun)吐量(liang)適(shi)中(zhong)、傳輸速度快、連(lian)接方(fang)便的(de)(de)(de)(de)(de)網(wang)路標準(zhun)(zhun)(zhun)，同時因(yin)操作級網(wang)絡(luo)一(yi)(yi)般(ban)布置在(zai)控制室(shi)內，對抗(kang)干擾的(de)(de)(de)(de)(de)要求相(xiang)對較低。因(yin)此(ci)采(cai)(cai)用標準(zhun)(zhun)(zhun)以太(tai)網(wang)是最佳選擇。TCP/IP協議(yi)(yi)(yi)是一(yi)(yi)種標準(zhun)(zhun)(zhun)以太(tai)網(wang)協議(yi)(yi)(yi)，一(yi)(yi)般(ban)我(wo)們采(cai)(cai)用100Mbit/s的(de)(de)(de)(de)(de)通(tong)(tong)(tong)訊速率。

PLC系統的工(gong)作任務相(xiang)對簡(jian)單(dan)，因此需要傳(chuan)輸的數(shu)據量一般(ban)不(bu)會太(tai)大，所以(yi)常見(jian)的PLC系統為一層網(wang)絡結構。過程(cheng)級(ji)網(wang)絡和操(cao)作級(ji)網(wang)絡要么合并(bing)在一起，要不(bu)過程(cheng)級(ji)網(wang)絡簡(jian)化成模塊之間的內部鏈接。PLC不(bu)會或很少(shao)使用以(yi)太(tai)網(wang)。

6● 從應用(yong)對象(xiang)的規模上來說：

PLC一(yi)般用在小型自控場所，比如設備的(de)(de)(de)控制或少量的(de)(de)(de)模擬(ni)量的(de)(de)(de)控制及連鎖，而大型的(de)(de)(de)應用一(yi)般都是DCS。當然(ran)，這(zhe)個(ge)概(gai)念不準(zhun)確，但很直觀，習慣上我(wo)們把(ba)大于(yu)600點(dian)的(de)(de)(de)系統(tong)成為(wei)DCS，小于(yu)這(zhe)個(ge)規模叫做PLC。

我們來討(tao)論一下彼(bi)此的(de)相同（似）之(zhi)處。

從功能上來說：　

PLC已經(jing)具(ju)備了模(mo)擬量的控制功能(neng)，有的PLC系統(tong)模(mo)擬量處(chu)理能(neng)力(li)甚至還相(xiang)(xiang)當強(qiang)大，比如西門子S7-400、ABB的ControlLogix和施(shi)耐德的Quantum系統(tong)。而DCS也具(ju)備相(xiang)(xiang)當強(qiang)勁的邏(luo)輯處(chu)理能(neng)力(li)。

從系統結構上(shang)來說：

PLC與DCS的基本結構是一樣的。PLC發展到今天，已經全面移植到計算機系統控制上了，傳統的編程器早就被淘汰。小型應用的PLC一般使用觸摸屏，大規模應用的PLC全面使用計算機系統。和DCS一樣，控制器與IO站使用現場總線（一般都是基于RS485或RS232異步串口通訊協議的總線方式），控制器與計算機之間如果沒有擴展的要求，也就是說只使用一臺計算機的情況下，也會受用這個總線通訊。但如果有不止一臺計算機使用，系統結構就會和DCS一樣，上位機平臺使用以太網結構。這是PLC大型化后和DCS概念模糊的原因之一。

PLC和DCS的發展方向(xiang)：

小型(xing)化的(de)PLC將(jiang)向更專(zhuan)業化的(de)使用(yong)角度發(fa)展，比如(ru)功能更加(jia)有針對性、對應用(yong)的(de)環境更有針對性等(deng)(deng)等(deng)(deng)。大型(xing)的(de)PLC與(yu)DCS的(de)界限逐步淡化，直至完全(quan)融合。

DCS將向(xiang)FCS的方向(xiang)繼(ji)續發展。FCS的核(he)心除(chu)了(le)控制(zhi)(zhi)系(xi)統(tong)更加(jia)分(fen)散化以外(wai)(wai)，特(te)別(bie)重要(yao)的是(shi)儀(yi)(yi)(yi)表(biao)。FCS在國(guo)外(wai)(wai)的應用(yong)已經發展到(dao)儀(yi)(yi)(yi)表(biao)級。控制(zhi)(zhi)系(xi)統(tong)需要(yao)處理的只是(shi)信號采(cai)集和提供人機界面以及邏輯控制(zhi)(zhi)，整個(ge)模擬量的控制(zhi)(zhi)分(fen)散到(dao)現場(chang)儀(yi)(yi)(yi)表(biao)，儀(yi)(yi)(yi)表(biao)與控制(zhi)(zhi)系(xi)統(tong)之(zhi)間無需傳統(tong)電纜連接(jie)(jie)，使用(yong)現場(chang)總線連接(jie)(jie)整個(ge)儀(yi)(yi)(yi)表(biao)系(xi)統(tong)。（目(mu)前(qian)國(guo)內有橫河(he)在中(zhong)海殼牌石化項目(mu)中(zhong)用(yong)到(dao)了(le)FCS，儀(yi)(yi)(yi)表(biao)級采(cai)用(yong)的是(shi)智能化儀(yi)(yi)(yi)表(biao)例如：EJX等(deng)，具備(bei)世(shi)界最先進(jin)的控制(zhi)(zhi)水準）

業(ye)內人士(shi)細說PLC與(yu)DCS的區別(bie)：

PLC與DCS無法(fa)比較，PLC是控制器，是孤立的產品(pin)，而DCS是系統。但PLC可(ke)以與DCS的(de)控制(zhi)(zhi)站比較(jiao)，PLC的(de)循(xun)環周期在(zai)10毫(hao)秒(miao)左右，而DCS控制(zhi)(zhi)站在(zai)500毫(hao)秒(miao)左右，PLC的(de)開放性更(geng)好(hao)，作為產品(pin)其獨立(li)工作的(de)能(neng)力更(geng)強。

—— OMRON公司

DCS是(shi)(shi)一(yi)(yi)個(ge)系(xi)統包括上(shang)位軟件、網絡(luo)與(yu)控制器，而PLC只是(shi)(shi)一(yi)(yi)個(ge)控制器，要(yao)構成系(xi)統還需要(yao)上(shang)位SCADA系(xi)統和(he)與(yu)之相連的網絡(luo)。對PID回路(lu)控制(zhi)，現(xian)(xian)在三菱(ling)的過程控制(zhi)器(qi)也可(ke)以實現(xian)(xian)象(xiang)SAMA組態一樣的FBD編程；DCS系統更大，控(kong)(kong)制的(de)回路數目更多(duo)，有(you)比較多(duo)的(de)控(kong)(kong)制和算法，可(ke)以完成比較復雜(za)的(de)回路間的(de)控(kong)(kong)制。硬(ying)件可靠性差(cha)不多(duo)。DCS可以(yi)做到I/O的冗余(yu)，PLC則不可以(yi)。相對而言(yan)，PLC構成的系統(tong)成本(ben)更(geng)低。

—— 三(san)菱電機自動化精密控(kong)制部經理

DCS是(shi)一種“分散式控制系統”，硬(ying)件上包(bao)括現場控制器(qi)、操作員站計(ji)算(suan)機、工程(cheng)師站計(ji)算(suan)機，以及聯系他們的網絡系統；DCS軟件上是(shi)一(yi)個整體方案，解決的是(shi)一(yi)個系統的所(suo)有技術(shu)問(wen)題，系統各部分之間結合嚴(yan)密。　　PLC是一(yi)個裝(zhuang)置，硬(ying)件(jian)上等(deng)同于DCS中的現場控制器；軟(ruan)件上是一個局部(bu)方(fang)案，站(zhan)與站(zhan)之間組織松散。

—— 貝(bei)加(jia)萊(lai)負責(ze)APROL產品應(ying)用開發的技術經(jing)理

分(fen)析DCS與PLC的區別，最關鍵的是(shi)(shi)兩點(dian)，一是(shi)(shi)DCS是(shi)(shi)分(fen)布式控(kong)制，擁(yong)有全局數據(ju)庫；二是PLC是順序掃描機制，DCS是以時間為基(ji)準的控(kong)制。我們的(de)系(xi)統符合第一點(dian)，例如一個I/O標簽的(de)修改，在(zai)HMI也可以同步體現。

——羅克韋爾自動化過程市場(chang)產品經(jing)理

（來源：網絡，版權歸原作者）