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潯之漫智控技術(shù)有限公司  上海詩慕自動化設(shè)備有限公司
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控制類產(chǎn)品名目繁多，各家叫法不一。通常使用的控制類產(chǎn)品包括DCS、PLC兩大類。我們又將DCS的概念拓展到FCS。

DCS（DistributedContorlSystem）集散控制系統(tǒng)，又稱分布式控制系統(tǒng)。

PLC（ProgramLogicControl）可編程邏輯控制器。

FCS（FieldBusContorlSyestem），現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)

○發(fā)展到現(xiàn)在，DCS和PLC之間沒有一個嚴格的界線，在大多數(shù)人看來，大的系統(tǒng)就是DCS，小的系統(tǒng)就叫PLC。當然，這么說也不是不可以，但是還不對。現(xiàn)在我們來重新建立這個觀念。

○首先，DCS和PLC之間有什么不同？

1、從發(fā)展的方面來說：

DCS從傳統(tǒng)的儀表盤監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展而來。因此，DCS從先天性來說較為側(cè)重儀表的控制，比如我們使用的YOKOGAWACS3000DCS系統(tǒng)甚至沒有PID數(shù)量的限制（PID比例微分積分算法，是調(diào)節(jié)閥、變頻器閉環(huán)控制的標準算法，通常PID的數(shù)量決定了可以使用的調(diào)節(jié)閥數(shù)量）。

PLC從傳統(tǒng)的繼電器回路發(fā)展而來，初的PLC甚至沒有模擬量的處理能力，因此，PLC從開始就強調(diào)的是邏輯運算能力。

2、從系統(tǒng)的可擴展性和兼容性的方面來說：

市場上控制類產(chǎn)品繁多，無論DCS還是PLC，均有很多廠商在生產(chǎn)和銷售。對于PLC系統(tǒng)來說，一般沒有或很少有擴展的需求，因為PLC系統(tǒng)一般針對于設(shè)備來使用。一般來講，PLC也很少有兼容性的要求，比如兩個或以上的系統(tǒng)要求資源共享，對PLC來講也是很困難的事。而且PLC一般都采用的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，比如西門子的MPI總線性網(wǎng)絡(luò)，甚至增加一臺操作員站都不容易或成本很高。

DCS在發(fā)展的過程中也是各廠家自成體系，但大部分的DCS系統(tǒng)，比如橫河YOKOGAWA、霍尼維爾、ABB等等，雖說系統(tǒng)內(nèi)部（過程級）的通訊協(xié)議不盡相同，但操作級的網(wǎng)絡(luò)平臺不約而同的選擇了以太網(wǎng)絡(luò)，采用標準或變形的TCP/IP協(xié)議。這樣就提供了很方便的可擴展能力。在這種網(wǎng)絡(luò)中，控制器、計算機均作為一個節(jié)點存在，只要網(wǎng)絡(luò)到達的地方，就可以隨意增減節(jié)點數(shù)量和布置節(jié)點位置。另外，基于windows系統(tǒng)的OPC、DDE等開放協(xié)議，各系統(tǒng)也可很方便的通訊，以實現(xiàn)資源共享。

3、從數(shù)據(jù)庫來說：

DCS一般都提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫。換句話說，在DCS系統(tǒng)中一旦一個數(shù)據(jù)存在于數(shù)據(jù)庫中，就可在任何情況下引用，比如在組態(tài)軟件中，在監(jiān)控軟件中，在趨勢圖中，在報表中……而PLC系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫通常都不是統(tǒng)一的，組態(tài)軟件和監(jiān)控軟件甚至歸檔軟件都有自己的數(shù)據(jù)庫。為什么常說西門子的S7400要到了414以上才稱為DCS？因為西門子的PCS7系統(tǒng)才使用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫，而PCS7要求控制器起碼到S7414-3以上的型號。

4、從時間調(diào)度上來說：
STEP 7- Micro/WIN SMART 是專門為S7-200 SMART 開發(fā)的編程軟件，能在Windows XP SP3/Windows 7 上運行，支持LAD、FBD、STL語言。安裝文件小于100 MB。在沿用STEP 7- Micro/WIN 良好編程理念的同時，更多的人性化設(shè)計使編程更容易上手，項目開發(fā)更加。
全新菜單設(shè)計
摒棄了傳統(tǒng)的下拉式菜單，采用了新穎的帶狀式菜單設(shè)計，所有菜單選項一覽無余，形象的圖標顯示，操作更加方便快捷。
雙擊菜單即可隱藏，給編程窗口提供更多的可視空間。
全移動式窗口設(shè)計
軟件界面中的所有窗口均可隨意移動、并提供八種拖拽放置方式。
主窗口、程序編輯窗口、輸出窗口、變量表、狀態(tài)圖等窗口均可按照用戶的習慣進行組合，大限度的提高編程效率。
變量定義與程序注釋
用戶可根據(jù)工藝需求自定義變量名，并且直接通過變量名進行調(diào)用，*享受編程語言的便利。根據(jù)實現(xiàn)的功能，特殊功能寄存器調(diào)用后自動命名，更加便捷。
STEP 7- Micro/WIN SMART 提供了完善的注釋功能，能為程序塊、編程網(wǎng)絡(luò)、變量添加注釋，大幅提高程序的可讀性。當鼠標移動到指令塊時，自動顯示各管腳支持的數(shù)據(jù)類型。
強大的密碼保護
STEP 7- Micro/WIN SMART 不僅對計算機中的程序源提供密碼保護，同時對CPU 模塊中的程序也提供密碼保護，滿足用戶對密碼保護的不同需求，完美保護用戶的知識產(chǎn)權(quán)。
STEP 7- Micro/WIN SMART 對程序源實現(xiàn)三重保護：包括為為工程、POU（程序組織單元）、數(shù)據(jù)頁設(shè)置密碼，只有授權(quán)的用戶才能查看并修改相應(yīng)的內(nèi)容。
編程軟件對 CPU 模塊里的程序提供4 級不同權(quán)限密碼保護。
新穎的設(shè)置向?qū)?/span>
STEP 7- Micro/WIN SMART 集成了簡易快捷的向?qū)гO(shè)置功能，只需按照向?qū)崾驹O(shè)置每一步的參數(shù)即可完成復雜功能的設(shè)定。新的向?qū)Чδ茉试S用戶直接對其中某一步的功能進行設(shè)置，修改已設(shè)置的向?qū)П銦o需重新設(shè)置每一步。
向?qū)гO(shè)置支持以下功能：
? HSC（高速計數(shù)）
? 運動控制
? PID
? PWM（脈寬調(diào)制）
? 文本顯示
狀態(tài)監(jiān)控 
在STEP 7- Micro/WIN SMART 狀態(tài)圖中，可監(jiān)測PLC 每一路輸入/ 輸出通道的當前值，同時可對每路通道進行強制輸入操作來檢驗程序邏輯的正確性。
狀態(tài)監(jiān)測值既能通過數(shù)值形式，也能通過比較直觀的波形圖來顯示，二者可相互切換。
另外，對PID 和運動控制操作，STEP 7- Micro/WIN SMART 通過專門的操作面板可對設(shè)備運行狀態(tài)進行監(jiān)控。

PLC的程序一般不能按事先設(shè)定的循環(huán)周期運行。PLC程序是從頭到尾執(zhí)行一次后又從頭開始執(zhí)行。（現(xiàn)在一些新型PLC有所改進，不過對任務(wù)周期的數(shù)量還是有限制）而DCS可以設(shè)定任務(wù)周期。比如，快速任務(wù)等。同樣是傳感器的采樣，壓力傳感器的變化時間很短，我們可以用200ms的任務(wù)周期采樣，而溫度傳感器的滯后時間很大，我們可以用2s的任務(wù)周期采樣。這樣，DCS可以合理的調(diào)度控制器的資源。

5、從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)發(fā)面來說：

一般來講，DCS慣常使用兩層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，一層為過程級網(wǎng)絡(luò)，大部分DCS使用自己的總線協(xié)議，比如橫河的Modbus、西門子和ABB的Profibus、ABB的CANbus等，這些協(xié)議均建立在標準串口傳輸協(xié)議RS232或RS485協(xié)議的基礎(chǔ)上。現(xiàn)場IO模塊，特別是模擬量的采樣數(shù)據(jù)（機器代碼，213/掃描周期）十分龐大，同時現(xiàn)場干擾因素較多，因此應(yīng)該采用數(shù)據(jù)吞吐量大、抗干擾能力強的網(wǎng)絡(luò)標準?；赗S485串口異步通訊方式的總線結(jié)構(gòu)，符合現(xiàn)場通訊的要求。

IO的采樣數(shù)據(jù)經(jīng)CPU轉(zhuǎn)換后變?yōu)檎螖?shù)據(jù)或?qū)嵭螖?shù)據(jù)，在操作級網(wǎng)絡(luò)（第二層網(wǎng)絡(luò)）上傳輸。因此操作級網(wǎng)絡(luò)可以采用數(shù)據(jù)吞吐量適中、傳輸速度快、連接方便的網(wǎng)絡(luò)標準，同時因操作級網(wǎng)絡(luò)一般布置在控制室內(nèi)，對抗干擾的要求相對較低。因此采用標準以太網(wǎng)是選擇。TCP/IP協(xié)議是一種標準以太網(wǎng)協(xié)議，一般我們采用100Mbit/s的通訊速度。

PLC系統(tǒng)的工作任務(wù)相對簡單，因此需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量一般不會太大，所以常見的PLC系統(tǒng)為一層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。過程級網(wǎng)絡(luò)和操作級網(wǎng)絡(luò)要么合并在一起，要不過程級網(wǎng)絡(luò)簡化成模件之間的內(nèi)部連接。PLC不會或很少使用以太網(wǎng)。

6、從應(yīng)用對象的規(guī)模上來說：

PLC一般應(yīng)用在小型自控場所，比如設(shè)備的控制或少量的模擬量的控制及聯(lián)鎖，而大型的應(yīng)用一般都是DCS。當然，這個概念不太準確，但很直觀，習慣上我們把大于600點的系統(tǒng)稱為DCS，小于這個規(guī)模叫做PLC。我們的熱泵及QCS、橫向產(chǎn)品配套的控制系統(tǒng)一般就是稱為PLC。

說了這么多PLC與DCS的區(qū)別，但我們應(yīng)該認識到，PLC與DCS發(fā)展到今天，事實上都在向彼此靠攏，嚴格的說，現(xiàn)在的PLC與DCS已經(jīng)不能一刀切開，很多時候之間的概念已經(jīng)模糊了?，F(xiàn)在，我們來討論一下彼此的相同（似）之處。