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对DCS与PLC的异同点的论述
　　摘要：控制类产品名目繁多叫法不一，通常使用的控制类产品包括DCS、PLC及现今DCS的概念又拓展到的FCS。本文就DCS与PLC的异同点进行了相关论述，可供参考。 中国论文网 http://www.xzbu.com/2/view-3086042.htm　　关键词：控制系统；DCS;PLS;功能规模 　　控制类产品发展到现在，必须定位在满足用户的工艺要求的基础之上；现在DCS和PLC之间越来越没有一个严格的界线。在大多数人看来，大的系统就是DCS，小的系统就叫PLC。 　　DCS和PLC的一些特点： DCS是系统，是一种“分散式控制系统”，而PLC (可编程控制器) 是控制器， 是孤立的产品， 只是一种控制“装置”，两者是“系统”与“装置”的区别。系统可以实现任何装置的功能与协调，PLC装置只实现本单元所具备的功能。PLC可以与DCS的控制站比较，PLC的循环周期在10毫秒左右，而DCS控制站在500毫秒左右，PLC的开放性更好，作为产品其独立工作的能力更强。DCS是一个系统包括上位软件、网络与控制器，而PLC只是一个控制器，要构成系统还需要上位SCADA系统和与之相连的网络。对PID回路控制，现在PLC过程控制器也可以实现跟组态一样的FBD编程，而DCS系统更大，控制的回路数目可以更多，有比较多的控制和算法，可以完成比较复杂的回路间的控制，硬件可靠性也比较相当。DCS可以做到I/O的冗余，PLC则不行。相对而言，PLC构成的系统成本更低。DCS软件上是一个整体方案，解决的是一个系统的所有技术问题，系统各部分之间结合严密。PLC是一个装置，硬件上等同于DCS中的现场控制器；软件上是一个局部方案，站与站之间组织松散。DCS实现顺序连锁功能相对于PLC来讲是弱势，且逻辑执行速度不如PLC, 也不如PLC编程方便。DCS的现场控制站通常采用集中式控制，尽管支持远程分布式I/O, 但由于成本原因， 很少采用。而PLC基于现场总线的远程分布式I/O更灵活易用，能有效的节省接线成本。DCS系统所有I/O模块都带有CPU，可以实现对采集及输出信号品质判断与标量变换，故障带电插拔，随机更换。而PLC模块只是简单电气转换单元，没有智能芯片，故障后相应单元全部瘫痪。 　　DCS和PLC 之间的相似之处： 　　（1）从功能上来看： 　　PLC已经具备了模拟量的控制功能，有的PLC系统模拟量处理能力甚至还相当强大，例如西门子的S7 400、施耐德的Quantum 系统。而DCS也具备相当强劲的逻辑处理能力，比如我们在AC800F上实现了一切我们可能使用的工艺控制功能。 　　（2）从系统结构来看： 　　PLC与DCS的基本结构是一样的。PLC发展到今天，已经全面移植到计算机系统控制上了，传统的编程器已经被淘汰。小型应用的PLC一般都使用触摸屏，大规模应用的PLC全面使用计算机系统。和DCS一样，控制器与IO站使用现场总线，控制器与计算机之间如果没有扩展的要求，当只使用一台计算机的情况下，也会使用这个总线通讯。但如果有不止一台的计算机使用，系统结构就会和DCS一样，上位机平台也可以使用以太网结构。这是PLC大型化后和DCS概念模糊的原因之一。 　　DCS和PLC 之间的主要不同之处通过以下几点说明： 　　（1）从最初发展来看： 　　DCS是从传统的仪表盘监控系统发展而来。因此，DCS从先天性来说较为侧重仪表的控制， PLC是从传统的继电器回路发展而来，最开始的PLC甚至没有模拟量的处理能力， PLC最开始就强调的是逻辑运算能力。 　　（2）从系统的可扩展性和兼容性的方面来说： 　　市场上控制类产品类型很多，不管是DCS还是PLC，都有很多厂商在生产和销售。对于PLC系统一般很少有扩展的需求，因为PLC系统一般针对于设备来使用。一般来讲，PLC也很少有兼容性的要求，比如两个或以上的系统要求资源共享，对PLC来讲也是很困难的事，PLC一般都采用专用的网络结构、专用通讯协议等，比如西门子的Profibus总线，施耐德的Modbus总线等。 DCS在发展的过程中也是各厂家自成体系，但大部分的DCS系统，比如西门子、ABB、霍尼维尔、GE、施耐德等等，虽说系统内部（过程级）的通讯协议不尽相同，但操作级的网络平台不约而同的选择了以太网络，采用标准或变形的TCP/IP协议。这样就提供了很方便的可扩展能力。在这种网络中，控制器、计算机均作为一个节点存在，只要网络到达的地方，就可以随意增减节点数量和布置节点位置。另外，基于windows系统的OPC、DDE等开放协议，各系统也可很方便的通讯，以实现资源共享。 　　（3）从数据库来说： 　　DCS一般都提供统一的数据库。在DCS系统中一旦一个数据存在于数据库中，就可在任何情况下引用，比如在组态软件中，在监控软件中，在趋势图中，在报表中等，而PLC系统的数据库通常都不是统一的，组态软件和监控软件甚至归档软件都有自己的数据库。 　　（4）从时间调度上来说： 　　PLC的程序一般不能按事先设定的循环周期运行。PLC程序是从头到尾执行一次后又从头开始执行。DCS可以合理的调度控制器的资源。 　　（5）从网络结构发面来说： 　　一般来讲，DCS惯常使用两层网络结构，一层为过程级网络，大部分DCS使用自己的总线协议，比如西门子和ABB的Profibus、ABB的CAN bus、施耐德的Modbus等，这些协议均建立在标准串口传输协议RS232或RS485协议的基础上，现场IO模块，特别是模拟量的采样数据（机器代码，213/扫描周期）十分庞大，同时现场干扰因素较多，因此应该采用数据吞吐量大、抗干扰能力强的网络标准。基于RS485串口异步通讯方式的总线结构，符合现场通讯的要求。IO的采样数据经CPU转换后变为整形数据或实形数据，在操作级网络（第二层网络）上传输。因此操作级网络可以采用数据吞吐量适中、传输速度快、连接方便的网络标准，同时因操作级网络一般布置在控制室内，对抗干扰的要求相对较低。因此采用标准以太网是最佳选择。TCP/IP协议是一种标准以太网协议，一般我们采用100Mbit/s的通讯速度。PLC系统的工作任务相对简单，因此需要传输的数据量一般不会太大，所以常见的PLC系统为一层网络结构。过程级网络和操作级网络要么合并在一起，要么过程级网络简化成模块之间的内部连接。 　　（6）、从应用对象的规模上来说： 　　PLC一般应用在小型自控场所，比如设备开关量的控制或少量的模拟量的控制、联锁等，而大型的应用一般都是DCS。当然，这个概念不太准确，但很直观，习惯上我们把大于600点的系统称为DCS，小于这个规模叫做PLC。 　　（7）、安全性来看： 　　为保证DCS控制的设备的安全可靠，DCS采用了双冗余的控制单元，当重要控制单元出现故障时，都会有相关的冗余单元实时无扰切换为工作单元，保证整个系统的安全可靠。PLC所搭接的系统基本没有冗余的概念，就更谈不上冗余控制策略。特别是当其某个PLC单元发生故障时，不得不将整个系统停下来，才能进行更换维护并需重新编程。所以DCS系统要比其安全可靠性上高一个等级。 　　（8）、投资费用： 　　严格的说，现在的PLC与DCS已经不能明确分界，很多时候之间的概念已经相互交叉。DCS与PLC的区别，最关键的是两点，一是DCS是分布式控制，拥有全局数据库；二是PLC是顺序扫描机制，DCS是以时间为基准的控制。 　　目前，小型化的PLC将向更专业化的使用角度发展，比如功能更加有针对性、对应用的环境更有针对性等等。大型的PLC与DCS的界线逐步淡化，直至完全融合。DCS向FCS的方向继续发展。FCS的核心除了控制系统更加分散化以外，特别重要的是仪表。FCS在国外的应用已经发展到仪表级。控制系统需要处理的只是信号采集和提供人机界面以及逻辑控制，整个模拟量的控制分散到现场仪表，仪表与控制系统之间无需传统电缆连接，使用现场总线连接整个仪表系统。现在高端的PLC与DCS的功能已经差不多，DCS对网络和分布式数据库还要定时扫描有较强的功能，同时对运算和模拟量的处理比较拿手。我们不应强调PLC和DCS之间孰优孰劣，根据实际情况选择适合自己产品。
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xzbu发布此信息目的在于传播更多信息，与本网站立场无关。xzbu不保证该信息（包括但不限于文字、数据及图表）准确性、真实性、完整性等。FCS、DCS、PLC的区别到底是啥！9 months ago26收藏分享举报文章被以下专栏收录提高制造效率，降低运维成本{&debug&:false,&apiRoot&:&&,&paySDK&:&https:\u002F\u002Fpay.zhihu.com\u002Fapi\u002Fjs&,&wechatConfigAPI&:&\u002Fapi\u002Fwechat\u002Fjssdkconfig&,&name&:&production&,&instance&:&column&,&tokens&:{&X-XSRF-TOKEN&:null,&X-UDID&:null,&Authorization&:&oauth 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Logi…&,&reviewingCommentsCount&:0,&meta&:{&previous&:{&isTitleImageFullScreen&:false,&rating&:&none&,&titleImage&:&https:\u002F\u002Fpic2.zhimg.com\u002F50\u002Fv2-4b70c586e3a29e1ebfe5687fda75863c_xl.jpg&,&links&:{&comments&:&\u002Fapi\u002Fposts\u002F2Fcomments&},&topics&:[{&url&:&https:\u002F\u002Fwww.zhihu.com\u002Ftopic\u002F&,&id&:&&,&name&:&机器人&},{&url&:&https:\u002F\u002Fwww.zhihu.com\u002Ftopic\u002F&,&id&:&&,&name&:&自动化&},{&url&:&https:\u002F\u002Fwww.zhihu.com\u002Ftopic\u002F&,&id&:&&,&name&:&电气工程及其自动化专业&}],&adminClosedComment&:false,&href&:&\u002Fapi\u002Fposts\u002F&,&excerptTitle&:&&,&author&:{&bio&:&自动化工程师，公众号：易维通订阅号&,&isFollowing&:false,&hash&:&cae01a72df073ba753bde&,&uid&:726700,&isOrg&:false,&slug&:&wu-hui-57-2&,&isFollowed&:false,&description&:&立足提高制造效率，降低运维成本，技术交流，共同学习进步。&,&name&:&无悔&,&profileUrl&:&https:\u002F\u002Fwww.zhihu.com\u002Fpeople\u002Fwu-hui-57-2&,&avatar&:{&id&:&v2-ed262a6fd321aa22f61ce533c5ca5fcb&,&template&:&https:\u002F\u002Fpic3.zhimg.com\u002F{id}_{size}.jpg&},&isOrgWhiteList&:false,&isBanned&:false},&column&:{&slug&:&industry-care&,&name&:&设备预防性维护&},&content&:&\u003Cp\u003E\u003Cstrong\u003E整篇文章内容框架如下：\u003C\u002Fstrong\u003E\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E\u003Cstrong\u003E?
ABB：专业严谨，实力派\u003C\u002Fstrong\u003E\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E\u003Cstrong\u003E?
KUKA：任性的时髦精\u003C\u002Fstrong\u003E\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E\u003Cstrong\u003E?
FANUC：专注于上下游产业链整合\u003C\u002Fstrong\u003E\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E\u003Cstrong\u003E?
YASKAWA：制造核心零件\u003C\u002Fstrong\u003E\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E关于四大机器人的介绍，想必大家已经看了很多相似的介绍类的文章了，四大家族的背景、企业规模、市场占有率等等，这些大家上网随便搜索一下就能找到相应的文章，就不表了，这次犀灵将另辟蹊径，分别从四大家族的技术优劣势来做深入的分析。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E\u003Cstrong\u003E首先扔两个不是结论的结论：\u003C\u002Fstrong\u003E\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E\u003Cstrong\u003E一、工业机器人做为一个发展比较成熟的产品，从普通用户角度很难评判几个领头厂家产品之间的技术差距。\u003C\u002Fstrong\u003E\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E就好比有人问奔驰和宝马的造车技术有何优劣，我等吃瓜群众只能说一句“坐奔驰，开宝马”。造车用的绝大部分关键技术，奔驰有的宝马肯定也有，其他“营销性技术”的区别，不会影响到技术竞争格局。工业机器人行业也是如此，从实际应用的角度来看，技术差距造成的影响远比使用习惯\u002F功能设计差异造成的影响要小，除非技术存在代次上的差距。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E\u003Cstrong\u003E二、要评判这么多家产品之间的技术差距，并给出具有说服力的结论，至少需要两个前提。\u003C\u002Fstrong\u003E\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E1、对几家机器人的典型产品都深入使用和分析过，这需要大量资源支持和长时间的实践；\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E2、需要人员自身具备非常深厚的技术积累，才能给出基本正确的分析结果，这样的人员在国内非常稀有。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E点击文章标题查看ABB、Fanuc、Kuka、安川的详细分析。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E（来源韩峰涛的回答）这么好的文章要收藏。\u003C\u002Fp\u003E\u003Ch2\u003E? \u003Ca href=\&https:\u002F\u002Fwww.zhihu.com\u002Fquestion\u002F2Fanswer\u002F\& class=\&internal\&\u003E关于ABB,发那科，库卡，安川四大机器人厂家的机器人技术优势劣势分析！？ - 知乎\u003C\u002Fa\u003E\u003C\u002Fh2\u003E\u003Cp\u003E为这篇好文加点料，提供机器人四大家的详细资料免费下载。在公众号（industry_care）回复
机器人，即可下载。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E其他工业资料和工业软件下载，阅读使用指南。\u003C\u002Fp\u003E\u003Ch2\u003E?\u003Ca href=\&http:\u002F\u002Flink.zhihu.com\u002F?target=https%3A\u002F\u002Fmp.weixin.qq.com\u002Fs\u002FcF721Q6C_k00Jzz56uibUw\& class=\& wrap external\& target=\&_blank\& rel=\&nofollow noreferrer\&\u003E工控【资料库】【软件库】使用指南\u003C\u002Fa\u003E\u003C\u002Fh2\u003E\u003Cp\u003E资料库由公众号（industry-care）自动回复分享。\u003Cbr\u003E\u003C\u002Fp\u003E\u003Cfigure\u003E\u003Cimg src=\&http:\u002F\u002Fpic3.zhimg.com\u002Fv2-de4144b85fcf51d45f17e6ecf030ee22_b.png\& data-rawwidth=\&276\& data-rawheight=\&120\& class=\&content_image\& width=\&276\&\u003E\u003C\u002Ffigure\u003E\u003Cfigure\u003E\u003Cimg src=\&http:\u002F\u002Fpic3.zhimg.com\u002Fv2-8a7b0ee9a07c840dd5006_b.png\& data-rawwidth=\&474\& data-rawheight=\&288\& class=\&origin_image zh-lightbox-thumb\& width=\&474\& data-original=\&http:\u002F\u002Fpic3.zhimg.com\u002Fv2-8a7b0ee9a07c840dd5006_r.png\&\u003E\u003C\u002Ffigure\u003E\u003Cfigure\u003E\u003Cimg src=\&http:\u002F\u002Fpic2.zhimg.com\u002Fv2-3beef8ee5c65d_b.png\& data-rawwidth=\&480\& data-rawheight=\&266\& class=\&origin_image zh-lightbox-thumb\& width=\&480\& data-original=\&http:\u002F\u002Fpic2.zhimg.com\u002Fv2-3beef8ee5c65d_r.png\&\u003E\u003C\u002Ffigure\u003E\u003Cfigure\u003E\u003Cimg src=\&http:\u002F\u002Fpic3.zhimg.com\u002Fv2-a18736cfc8b03fcfa482c2f65e60e3a2_b.png\& data-rawwidth=\&148\& data-rawheight=\&104\& class=\&content_image\& width=\&148\&\u003E\u003C\u002Ffigure\u003E\u003Cfigure\u003E\u003Cimg src=\&http:\u002F\u002Fpic4.zhimg.com\u002Fv2-0cd141cbfacd8c41e792e3_b.png\& data-rawwidth=\&161\& data-rawheight=\&58\& class=\&content_image\& width=\&161\&\u003E\u003C\u002Ffigure\u003E\u003Cfigure\u003E\u003Cimg src=\&http:\u002F\u002Fpic2.zhimg.com\u002Fv2-ce9fdc43d2_b.png\& data-rawwidth=\&470\& data-rawheight=\&405\& class=\&origin_image zh-lightbox-thumb\& width=\&470\& data-original=\&http:\u002F\u002Fpic2.zhimg.com\u002Fv2-ce9fdc43d2_r.png\&\u003E\u003C\u002Ffigure\u003E&,&state&:&published&,&sourceUrl&:&&,&pageCommentsCount&:0,&canComment&:false,&snapshotUrl&:&&,&slug&:,&publishedTime&:&T16:41:21+08:00&,&url&:&\u002Fp\u002F&,&title&:&机器人四大家族家底大盘点&,&summary&:&\u003Cstrong\u003E整篇文章内容框架如下：\u003C\u002Fstrong\u003E\u003Cstrong\u003E? ABB：专业严谨，实力派\u003C\u002Fstrong\u003E\u003Cstrong\u003E? KUKA：任性的时髦精\u003C\u002Fstrong\u003E\u003Cstrong\u003E? FANUC：专注于上下游产业链整合\u003C\u002Fstrong\u003E\u003Cstrong\u003E? 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src=\&http:\u002F\u002Fpic2.zhimg.com\u002Fv2-37dba9aeaecd_b.jpg\& data-rawwidth=\&465\& data-rawheight=\&300\& class=\&origin_image zh-lightbox-thumb\& width=\&465\& data-original=\&http:\u002F\u002Fpic2.zhimg.com\u002Fv2-37dba9aeaecd_r.jpg\&\u003E\u003C\u002Ffigure\u003E\u003Cp\u003E传统控制台，除非很老的工厂，现在这样的已经很少了。\u003Cbr\u003E\u003C\u002Fp\u003E\u003Cfigure\u003E\u003Cimg src=\&http:\u002F\u002Fpic2.zhimg.com\u002Fv2-aa2c024d76afc73da5fc2b5_b.jpg\& data-rawwidth=\&443\& data-rawheight=\&324\& class=\&origin_image zh-lightbox-thumb\& width=\&443\& data-original=\&http:\u002F\u002Fpic2.zhimg.com\u002Fv2-aa2c024d76afc73da5fc2b5_r.jpg\&\u003E\u003C\u002Ffigure\u003E\u003Cp\u003E这样的控制室只有科幻电影里有，工业上没人会用这样的控制室，一点也不实用。\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E现场图片很多。点击以下文章标题进入原文详细阅读。\u003C\u002Fp\u003E\u003Ch2\u003E?\u003Ca href=\&http:\u002F\u002Flink.zhihu.com\u002F?target=http%3A\u002F\u002Fmp.weixin.qq.com\u002Fs\u002F1O6_QKEheVOqrw-c9q9h_g\& class=\& wrap external\& target=\&_blank\& rel=\&nofollow noreferrer\&\u003E实地调研DCS控制系统，百闻不如一贴\u003C\u002Fa\u003E\u003C\u002Fh2\u003E\u003Cp\u003E内容概要：\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E1中控室长什么样\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E2生产工业控制系统的发展\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E3DCS操作新手入门（以中控DCS系统为例）\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E--------------------------------------------------------\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E\u003Cb\u003E文章和资料分享\u003C\u002Fb\u003E\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E不断的完善的【资料库】和【软件库】使用指南。\u003C\u002Fp\u003E\u003Ch2\u003E?\u003Ca href=\&http:\u002F\u002Flink.zhihu.com\u002F?target=http%3A\u002F\u002Fmp.weixin.qq.com\u002Fs\u002FcF721Q6C_k00Jzz56uibUw\& class=\& wrap external\& target=\&_blank\& rel=\&nofollow noreferrer\&\u003E工控【资料库】【软件库】使用指南\u003C\u002Fa\u003E\u003C\u002Fh2\u003E\u003Cp\u003E公众号（industry-care）分享\u003C\u002Fp\u003E\u003Cp\u003E?\u003Ca href=\&http:\u002F\u002Flink.zhihu.com\u002F?target=http%3A\u002F\u002Fmp.weixin.qq.com\u002Fs\u002FBJGSdRCJbsKJi0YXJyBB_Q\& class=\& wrap external\& target=\&_blank\& rel=\&nofollow 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