dcs是什么?与plc有什么差别?-尊龙凯时注册

什么是dcs？

　　dcs是分布式控制系统，在国内自控行业里也叫做集散控制系统，主要用于把地理上很分散的设备集中监控并自动控制起来，主要用于大型流程工业当中，用于集中反映当前生产状况，它靠一个中枢系统来集中处理，多个操作站来监视控制，数据更新速度比plc系统慢。

　　举个例子：因为某个工艺需要，水箱液位需要保持在一定范围内，当水箱液位出现较大波动且超出此范围后，可以选择去现场手动调节控制水位的阀门，也可以通过dcs发出指令去调节。dcs相当于大脑，对眼睛看到的情况(即现场检测仪表传输过来的信号，如水位降低)做出反应(即发出指令，如增大进水阀开度)，现场执行设备接受到指令做出相应的动作(如增大进水阀门开度，保持水位在一定范围)。

dcs和plc的差别

控制处理能力

　　我们知道，一个plc的控制器，往往能够处理几千个i/o点。而dcs的控制器，一般只能处理几百个i/o点。从集散体系的要求来说，不允许有控制集中的情况出现，太多点数的控制器在实际应用中是毫无用处的，dcs开发人员根本就没有开发带很多i/o点数控制器的需要驱动，他们的主要精力在于提供体系的可靠性和灵活性。而plc不一样，作为一个独立的柔性控制装置，带点能力十分强。

　　在人们印象当中plc的运算速度也比dcs要快很多。从某一个角度来看确实如此，plc执行逻辑运算的效率很高，执行1k逻辑程序不到1毫秒，其控制周期(以di输入直接送do输出为例)可以控制在50ms以内;而dcs在处理逻辑运算和模拟运算时采用相同的方式，其控制周期往往在100ms以上。我们用pid算法来比较时，可以发现plc执行一个pid运算在几个毫秒，而network6000 dcs的t2550控制器解算一个pid也需要1个毫秒，这说明plc和dcs和实际运算能力是相当的,某此型号的dcs控制器甚至更强。而控制周期上的差异主要与控制器的调度设计有关。新型的dcs控制器学习了大型plc的设计，在控制周期方面的表现获得了大幅度的提高。以network6000 dcs的t2550控制器为例。控制器可以设置四个不同优先级的任务，最小运算周期可以设为10ms，配合高速i/o卡件，控制周期能够达到15~20ms。而模拟量运算设置在其它周期较长的任务中。

数据通讯交换

　　在这个方面dcs有着先天的优势。从dcs发展的早期，网络就成为了dcs生产厂家的核心技术方向，冗余技术、窄带传输技术都是dcs厂家最早研发或应用成功的。plc主要是按照独立装置来设计的，其 “网络”实际上是串行通讯。

　　plc数据通讯交换的问题，主要源于plc长期以来做为一个独立装置在发展，没有系统概念;而且主要应用在小型控制系统中，问题暴露得并不明显，所以发展较慢。目前也有一些大型plc在这个方面有所提高，但是要达到dcs的水平还需要一个相当长的过程。

组态维护功能

　　组态维护功能包括逻辑组态、下载修改、运行调试、远程诊断等。

　　早期，plc以梯形图为主，dcs以模块功能图为主。经过多年的发展，国际电工委员会通过iec1131-3标准规定了五种编程语言,目前主流的dcs和plc都表示符合这个标准，支持其中的几种或全部编程语言。从开发效率和程序可读性来考虑，模块功能图和顺序功能图越来越成为主要的编程方式，梯形逻辑和结构化文本成为了自定义模块的开发工具。大型plc在组态方式上越来越像dcs，差距在逐渐缩小，而小型plc仍然以梯形图为主。

　　dcs经过多年的发展，积累了大量的高级算法模块。例如network6000 具有的设备级模块，在一个模块中集中完成了面向设备的基本控制和故障报警功能，在网络通讯中也已此模块为单位进行传递，大大提高了软件开发的效率。一个设备极模块相当于0.5k的梯形图逻辑量，plc要完成同样的功能，就要烦琐得多了。

硬件封装结构

　　plc一般为大底版式机架，封闭式i/o模件，封闭式结构有利与提高i/o模件的可靠性，抗射频、抗静电、抗损伤。plc模件的i/o点数有8点、16点、32点。

　　dcs大部分为19英寸标准机箱加插件式i/o模件，i/o模件为裸露式结构。每个模件的i/o点数有8点和16点，很少使用32点模件

　　dcs的这种结构源于其使用领域主要在大型控制对象，19英寸标准机箱便于密集布置，较少的i/o点数则是由于对分散度的要求。plc的大底版式机架，封闭式模件结构在管理和配置上更加灵活，单个设备的可靠性更高。因此，不少dcs也吸收了plc在结构上的优点，采用了和plc相似的封装结构，如i/a采用金属外壳， network-6000 采用导电塑料外壳。

人机交互装置

　　在早期，dcs作为一个系统，其人机交互装置是dcs厂家提供的专用装置。而plc厂家一般不提供人机交互装置，往往由工程商自主采用通用的监控软件来完成(如ifix、intouch、组态王)。dcs集成的人机交互装置往往有着功能较专业、稳定性较好的特点，但是其价格也很高。随着pc技术的快速发展，一些通用监控软件发展很快，功能和性能逐渐超过了dcs厂家提供的专用装置。因此不少dcs厂家逐步放弃了专用的人机交互装置，转而和plc一样也使用了通用的监控软件。dcs厂家使用通用监控软件并不是简单地拼装，而是在通用监控软件的基础上，通过合作开发，将自已多年积累的网络通讯技术、系统自诊断技术以专用软件包的形式保留和继承下来了。

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