DCS系統與PLC系統的性能對比分析

李俊

摘要：文章以DCS和PLC在火力發電廠輔助車間集中控制上的應用情況，在采用DCS及PLC產品后，在過程、性能、維護等多方面獲得的不同效果進行分析類比。

關鍵詞：DCS；PLC

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A文章編號：1006-8937（2014）17-0059-01

1DCS與PLC在輔助車間應用性能方面的對比

DCS與PLC在輔助車間應用性能方面差異的對比見表1。

①在控制器能力上：DCS注重分散，長于多個控制器協同完成系統全部功能，一般帶點能力在1 000~2 000點；PLC追求在一個控制器中完成系統全部功能，一般帶點能力在500~800點。對于電廠輔助車間各系統相對獨立，且各系統規模不大的情況下，DCS的控制器配置更加能夠保證各系統在控制方面的獨立性，系統可靠性更高。

②在網絡性能方面：DCS由于注重多個控制器協同完成系統全部功能，因此長期以來，DCS都將網絡技術作為核心技術開發，網絡采用組播技術，數據傳輸采用主動發送機制，無論多少臺操作員站，分散處理單元只需要發送一次數據，分散處理單元負荷恒定。網絡傳輸時間確定，數據傳輸效率極高，網絡安全性高；PLC不關注網絡技術，多采用通用的網絡技術和網絡設備，網絡糾錯及防護能力薄弱，數據結構均采用點對點數據庫結構，造成網絡數據傳輸量巨大，傳輸效率低，易引發網絡風暴等弊病，因此，PLC的大型網絡必須采用服務器結構，對服務器的可靠性和交換機要求較高，同時也增加了成本，降低了操作響應速度，與DCS相比，投入增加很多，網絡可靠性、可維護性反而要差一些。

③在對環境要求上：系統所有核心組件采用金屬全密封裝，多層印刷電路板和SMT技術制造，具有較強電磁兼容性和抗干擾能力，EMC三級,部分達到四級，適應強電磁干擾的應用環境，可以直接布置在現場，且接地要求不高。

④在卡件隔離能力上：DCS卡件均能做到單通道隔離，在信號接收能力上適應性較強；PLC卡件則采用公共端方式或多個信號共用A/D、D/A轉換器，對于信號污染較大的環境，需要外置隔離器進行隔離，增加了故障點，也增加了成本。

⑤在卡件供電方面：系統，兩路冗余電源均送到I/O模件，在I/O模件中實現兩路電源切換，不會因為電源的切換故障影響整個機柜I/O模件，充分做到危險分散。而PLC是兩路工作電源切換后供卡件。

⑥在處理能力方面：PLC擅長開關量控制，開關量控制周期可在50 MS內，對模擬量處理能力較弱；DCS不僅擅長開關量控制，也擅長模擬量控制,系統控制周期能達到20 MS以內，最典型的證明就是具有大量ETS應用業績。

⑦在程序功能方面：PLC組態工具部分漢化，不支持結構化文本組態方式（ST），實現高級開發功能非常繁瑣； 支持多種組態方式，組態軟件全部漢化、圖形化組態方式，組態結果直接以SAMA圖形式輸出，不需要重復繪制邏輯圖、SAMA圖。在一些高級應用功能的開發上，DCS則具有較強的手段，一個復雜的功能只需要幾個簡單的功能塊即可實現，而PLC則需要用大量的邏輯語言進行編輯，執行效率低。

⑧在報警處理方面：系統直達通道級的直觀全面的自診斷系統，控制器、卡件、操作站、網絡設備都具有自診斷能力，報警在控制器中實現，報警數據完全同步，通過在控制器中組態，完成復雜報警邏輯判斷，實現高級、智能化報警功能，而PLC報警只能在操作站中實現。

⑨在檢修、維護方面：控制機柜安裝維護方便，機柜中所有的組件和連接件均采用標準的，模塊式結構，安裝不需任何專用工具，取消了柜內接線，減少內部接線的錯誤。而PLC需要中間端子排，維護不便且增加接線工作量。

⑩在仿真功能方面：DCS提供了虛擬DPU的功能，可以提供脫離硬件設備的仿真技術與應用，可以提供模擬運行的提前培訓服務、提高培訓效果、降低培訓成本，同時仿真功能還可應用于調試及優化運行，縮短調試周期，提高系統性能。而PLC則不具備此項功能。

此外PLC提供了少量在線修改能力，而DCS則具備在線組態功能，可以在系統不停止運行的情況下，完成邏輯的修改、測點的增減。

11在系統性方面：DCS廠商不僅提供產品，還提供解決方案，這種方式在其工程中反復應用，系統各種設備間搭配默契，磨合緊密是一套完整的控制系統，具有較高的可靠性、經濟性；PLC廠商只提供硬件設備，其它設備（包括軟件、網絡設備、工作站、服務器等）均選擇通用產品，設備之間的磨合全憑工程商的經驗，與PLC廠商無關，參與項目的人能力與精力對項目實施效果的影響因素很大，同樣的環境、同樣的PLC經常會出現迥異的使用效果。

2結語

輔控控制系統使用DCS比使用PLC有較大的優勢的，國產DCS在價格上有優勢，在技術上比進口DCS要有一定的差距。從電廠的整體運行情況和今后的發展來看，使用和主控DCS同一品牌的進口DCS對全廠的控制有很大的優勢。主輔一體化能夠節省備品備件，并能減少系統的維護，減輕運行人員的負擔，對電廠以后全能值班有更大的優勢。

參考文獻：

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[2] 王常力.最新DCS的體系結構和技術特點[J].自動化博覽,2005,(2).