DCS系統與PLC系統的特點探討

李小剛

DCS系統與PLC系統的特點探討

李小剛

本文對DCS系統與PLC系統的特點展開分析，比較兩者之間的異同，為相關工作提供一定的參考與指導。

DCS系統；PLC系統；特點

在工業生產控制過程中，DCS系統與PLC系統均發揮著不可替代的作用，但是兩者之間具有本質上的差異。為了更加高效的指導工業生產控制，提升工業效率及質量，需要重視DCS系統與PLC系統的特點與差異，根據工業生產的實際需求，恰當的選取控制系統。基于此，本文對DCS系統與PLC系統的特點展開具體的分析，期望能夠產生一定的積極效用。

1 DCS系統與PLC系統介紹

DCS系統簡稱為分散控制系統，亦被稱為集中分散型控制系統。微處理器是DCS系統的核心部件。該系統能夠有效的實現地理、功能上的相對分散控制。DCS系統可以通過微處理器（或者數據通道）將各個分散點的數據信息收集、整合起來，進行數據的整體處理，并且全面的提升了數據監控質量。DCS系統具有強大的事故分析、歷史數據存儲、性能計算、各種自動生成以及打印等功能，具有較高的工業領域應用價值。目前DCS系統已經在全球范圍內廣泛的應用于工業生產領域。在DCS系統中，執行器的測量變送往往依賴于模擬儀表完成。DCS系統能夠與控制室中的監控計算機共同作用，構成完整的控制系統。不僅如此DCS系統還能夠實現模擬與數字相結合的混合系統升級，最終實現高級、復雜的程序控制。

PLC系統是一種嵌入式的工控機，亦被稱為可編程控制器自動控制裝置。PLC系統以順序控制為主，并且在控制運行的過程中，往往以回路調節為軸，完成一系列的邏輯判斷、定時、計數以及算術運算等。PLC系統既可以實現開關量控制，又能進行有效的模擬量控制。與此同時，PLC系統還具有強大的通信功能。在現實生活中，PLC系統已經在多臺設備自動化、單臺設備自動化、工廠生產過程中加以應用，發揮著不可替代的作用。

2 DCS系統與PLC系統的技術特點

DCS系統的技術特點主要表現在：①DCS系統（分散控制系統）能夠與TDCS系統（集散控制系統）相結合，實現集4C技術于一體的實時監控技術；②DCS系統從上到下的系統形態為樹狀拓撲，而且其通信功能是DCS控制系統的關鍵；③DCS系統中的PID在中斷狀態下能夠與計算機相連接并且結合現場儀器儀表實現監控；④DCS系統具有樹狀拓撲、連續性的鏈路結構，并且在現場儀器儀表中能夠有效的接入大量的電纜，實現安全運行；⑤A/D-D/A、模擬信號、微處理器等混合使用能夠實現DCS系統的安全運行，并且DCS系統由智能儀表、計算機共同構成，且由數字信號取代傳統的模擬信號；⑥DCS系統中的每一臺儀表、每一對線均能夠有效的接入I/O，并且通過控制站將該系統掛到局域網LAN上；⑦DCS系統屬于3級結構，分別為：操作員站、現場測控站、工程師站；⑧DCS系統的成本較高，而且各公司不能互相操作，產品不能互換，而且根據不同的工程需要，所選用的DCS系統存在差別；⑨DCS系統主要應用于大規模的連續過程控制（如發電領域等）。

PLC系統的技術特點主要表現在：①PLC系統用傳統的開關量控制實現了順序控制，并且在運算處理上，是自下而上進行的；②PLC系統具有豐富的功能，如：定時控制、邏輯控制、步進（順序）控制、計數控制、數據處理能力、通信能力、連續PID控制、連網等；③PLC系統可以單獨的設立一臺PC機作為控制的主站，與此同時，還可以設立多臺同型的PLC裝置為從站；④PLC系統在編程時，只需要按照說明書格式進行準確的編寫即可，無需使用任何的通信協議；⑤PLC系統既可以獨立于DCS/TDCS，又可以作為DCS/TDCS的子系統，具有雙重屬性；⑥PLC系統主要應用于工業監控中的順序控制，不僅如此新型的PLC系統具有強大的閉環控制功能。

3 DCS系統與PLC系統比較

結合上述的分析以及實踐操作經驗可以發現：DCS系統能夠提供比較完整的系統給用戶，并且在系統軟件上屬于一個整體方案，具有統一的開發環境，能夠有效的解決系統的所有技術問題，并且系統之間的各個部分緊密的聯系在一起。DCS系統在復雜的過程控制中，具有重要的應用優勢，并且屬于分布式控制，能夠涵蓋全局統一的數據庫，全面的提升控制效率及質量，而且可以隨意的增減節點或者重新布置節點的位置，實現資源共享，從而全面的提升系統控制價值。但是由于DCS系統的成本較高，而且各公司不能互相操作，產品不能互換，往往導致DCS系統的應用范圍受限。

PLC系統則只是一個控制裝置，在硬件上，一般等同于DCS系統中的現場控制器，在控制中，需要進行系統集成，因此在效率及質量上不如DCS系統。另外PLC系統控制需要建立在不同的開發環境上，難以在第一時間實現數據庫信息的集中處理，難以提升控制效率。但是PLC系統既可以獨立于DCS/TDCS，又可以作為DCS/TDCS的子系統，具有強烈的專用型，在專用情況下，能夠產生一定的應用價值，但整體應用效果不如DCS系統。除此之外，PLC系統在軟件上呈現局部方案，這會導致PLC站與站之間具有強烈的組織松散性，表現為其操作較DCS復雜，且由于PLC系統操作需要采用梯形圖邏輯實現控制，大部分的儀表工作人員難以掌握操作技巧，總體的操作簡便性不如DCS系統。

通過比較DCS系統與PLC系統的特點，我們會發現：在實現順序聯鎖功能方面，DCS與PLC相比，處于弱勢地位，而且DCS系統邏輯執行速度弱于PLC。與此同時PLC構成的系統成本遠低于DCS。DCS系統在現場控制站上，實施了集中式控制方法，在一定程度上，雖然支持遠程分布式I/O，但是成本較高，難以投入使用。相比之下PLC系統則可以利用成本優勢，實現遠程分布式I/O，而且使得其梯級更加小巧靈活。但是我們不能忽視DCS系統所具有的強大的通信和管理能力。總的來說，DCS系統與PLC系統各有千秋，在現如今高速發展的信息化時代，廣大的用戶更加期待獲取一種集DCS系統與PLC系統優勢為一體的控制系統。不僅如此，用戶可能更需要具備體積小、功能全、價格低、可靠性高等特點的優質產品，所以仍需要相關專業人員對產品更多與時俱進的探索、創新。

4 結語

總而言之，DCS系統與PLC系統各有千秋，在工業生產領域均有重要的使用價值，需要根據實際情況，恰當的選用控制系統，DCS系統與PLC系統之間的差異，往往是督導系統優化升級的重要動力，仍需要我們積極的探索更加高級的控制系統技術，期望本文的分析闡述能夠產生一定的積極效用。

[1]黃曉峰，林清俊，陳福利，等.DCS系統與PLC系統的特點淺析[J].制造業自動化，2011，33（14）：45～47.

[2]Zhao Zhao.DCS system and PLC system based on Modbus protocol communication[J].Energy saving technology，2011，29（4）:340～343.

[3]顧其龍，虞翔.EIC一體化系統在化工評價裝置上的應用[J].自動化儀表，2013，34（9）：23～25.

[4]馮建玉，韓靜，劉雄，等.一種用于FTO系統數據通信的處理方法[J].化工自動化及儀表，2015（6）：716～718.

[5]王海群，笪可靜，劉天虎，等.基于工業以太網與Modbus的多臺西門子PLC與DCS的通信系統[J].化工自動化及儀表，2014（8）：923～925.

TP273.5

A

1004-7344（2016）28-0287-01

2016-9-22

李小剛（1987-），男，助理工程師，本科，研究方向為電力。