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PLC与DCS的工程性分析比较

2019-06-11 09:59 出处:未知 人气: 评论(

  DCS和PLC的设计原理区别较大,PLC是由继电器控制原理发展起来的,它以存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和运算等操作的指令;并通过数字输入和输出操作,来控制各类机械或生产过程。用户编制的控制程序表达了生产过程的工艺要求,并事先存入PLC的用户程序存储器中。运行时按存储程序的内容逐条执行,以完成工艺流程要求的操作。

  PLC的CPU内有指示程序步存储地址的程序计数器,在程序运行过程中,执行一步该计数器自动加1,程序从起始步(步序号为零)起依次执行到最终步(通常为END指令),然后再返回起始步循环运算。PLC每完成一次循环操作所需的时间称为一个扫描周期。不同型号的PLC,循环扫描周期在1微秒到几十微秒之间。程序计数器这样的循环操作,这是DCS所没有的。这也是使PLC的冗余不如DCS的原因。

  DCS是在运算放大器的基础上得以发展的。把所有的函数和过程变量之间的关系都做成功能块(有的DCS系统称为膨化块)。DCS和PLC的表现的主要差别是在开关量的逻辑解算和模拟量的运算上,即使后来两者相互有些渗透,但是还是有区别。

  80年代以后,PLC除逻辑运算外,控制回路用的算法功能已经大大加强,但PLC用梯形图编程,模拟量的运算在编程时不太直观,编程比较麻烦。但在解算逻辑方面,表现出快速的优点,在微秒量级,解算1k逻辑程序不到1毫秒。它把所有的输入都当成开关量来处理,16位(也有32位的)为一个模拟量。而DCS把所有输入都当成模拟量,1位就是开关量。解算一个逻辑是在几百微秒至几毫秒量级。对于PLC解算一个PID运算在几十毫秒,这与dcs的运算时间不相上下。

  在接地电阻方面,对PLC也许要求不高,但对DCS一定要在几欧姆以下(通常在4欧姆以下)。模拟量隔离也是非常重要的。

  相同I/O点数的系统,用PLC比用DCS,其成本要低一些(大约能省40%左右)。plc没有专用操作站,它用的软件和硬件都是通用的,所以维护成本比DCS要低很多。如果被控对象主要是设备连锁、回路相对很少,采用plc较为合适。如果主要是模拟量控制、并且函数运算很多,最好采用DCS。DCS在控制器、I/O板、通讯网络等的冗余方面,一些高级运算、行业的特殊要求方面都要比PLC好的多。PLC由于采用通用监控软件,在设计企业的管理信息系统方面,要容易一些。

  PLC和DCS都已经成为工业控制系统的主流。PLC和DCS都是在计算机技术、通讯技术、电子技术基础上产生的,其可靠性高、编程方便、运行简单等优点,使它们已经成为工业控制的主流。

  在目前市场经济的前提下,无论什么控制系统都要遵循开放的原则,PLC在开放性方面远远走在DCS的前面,其网络协议的相对开放、界面软件的通用等已经成为PLC竞争的一大优势,而且目前PLC的过程控制能力和管理功能大大加强,大有取代DCS的势头。

  DCS由于历史原因,其开放性远远不能满足目前客户所提出的要求,如果DCS不在该方面快速发展,等到PLC发展到一定的程度,DCS的命运可想而知。

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