在工業(yè)企業(yè)中，應(yīng)用效益zui直接、*的系統(tǒng)應(yīng)當是工業(yè)控制系統(tǒng)，特別是DCS（分布式控制系統(tǒng)）。
在工業(yè)企業(yè)中，應(yīng)用效益zui直接、*的系統(tǒng)應(yīng)當是工業(yè)控制系統(tǒng)，特別是DCS（分布式控制系統(tǒng)）。盡管若干年以前，就有人判定DCS即將被FCS（現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)）所取代，然而直至今日，DCS仍然具有相當?shù)纳Α?/div>
ARC咨詢機構(gòu)2003年發(fā)布了世界DCS市場預(yù)ce報告。該報告預(yù)ce，世界DCS市場從2002年至2007年將保持2.5％的增長，從2003年的91億美元增長到103億美元。DCS的發(fā)展速度之所以不高，主要原因是美國等發(fā)達國家的經(jīng)濟增長速度減慢所造成。而中國近幾年的DCS的增長速度應(yīng)該在10％以上。當今的DCS與十年前的DCS相比，發(fā)生了根本性的變化。
DCS已經(jīng)進入第四代
受信息技術(shù)（網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、計算機硬件技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)技術(shù)、現(xiàn)場總線技術(shù)、各種組態(tài)軟件技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)等）發(fā)展的影響，以及用戶對*的控制功能與管理功能需求的增加，各DCS廠商（以Honeywell、Emerson、Foxboro、橫河、ABB為代表）紛紛提升DCS系統(tǒng)的技術(shù)水平，并不斷地豐富其內(nèi)容?？梢哉f，以Honeywell 公司推出的Experion PKS（過程知識系統(tǒng)）、Emerson 公司的PlantWeb （Emerson Process Management）、Foxboro公司的A2、橫河公司的R3（PRM-工廠資源管理系統(tǒng)）和ABB公司的 Industrial IT 系統(tǒng)為標志的新一代DCS 已經(jīng)形成。
如果我們把當年Foxboro公司的I/A Series看作第三代DCS 系統(tǒng)里程碑的話，那么以上幾家的DCS可以劃為第四代。第四代DCS 的zui主要標志是兩個“I”開頭的單詞：Information （信息）和Integration（集成）。
第四代DCS的技術(shù)特點AAM10
第四代DCS的體系結(jié)構(gòu)主要分為四層結(jié)構(gòu)：現(xiàn)場儀表層、控制裝置單元層、工廠（車間）層和企業(yè)管理層。一般DCS廠商主要提供除企業(yè)管理層之外的三層功能，而企業(yè)管理層則通過提供開放的數(shù)據(jù)庫接口，連接第三方的管理軟件平臺（ERP、CRM、SCM等）。所以說，當今DCS主要提供工廠（車間）級的所有控制和管理功能，并集成全企業(yè)的信息管理功能。
DCS充分體現(xiàn)信息化和集成化AAM10
信息和集成基本描述了當今DCS系統(tǒng)正在發(fā)生的變化。用戶已經(jīng)可以采集整個工廠車間和過程的信息數(shù)據(jù)，但是用戶希望這些大量的數(shù)據(jù)能夠以合適的方式體現(xiàn)，并幫助決策過程，讓用戶以他明白的方式，在方便的地方得到真正需要的數(shù)據(jù)。
信息化體現(xiàn)在各DCS系統(tǒng)已經(jīng)不是一個以控制功能為主的控制系統(tǒng)，而是一個充分發(fā)揮信息管理功能的綜合平臺系統(tǒng)。DCS提供了從現(xiàn)場到設(shè)備，從設(shè)備到車間，從車間到工廠，從工廠到企業(yè)集團整個信息通道。這些信息充分體現(xiàn)了全面性、準確性、實時性和系統(tǒng)性。
大部分DCS提供了過去常規(guī)DCS功能、SCADA（監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集）功能以及MES（制造執(zhí)行系統(tǒng)）的大部分功能。與ERP不同，ＭＥＳ匯集了車間中用以管理和優(yōu)化、從下訂單到產(chǎn)成品的生產(chǎn)活動全過程的相關(guān)硬件或軟件組件，它控制和利用實時準確的制造信息來指導(dǎo)、傳授、響應(yīng)并報告車間發(fā)生的各項活動,同時向企業(yè)決策支持過程提供有關(guān)生產(chǎn)活動的任務(wù)評價信息。ＭＥＳ的功能包括車間的資源分配、過程管理、質(zhì)量控制、維護管理、數(shù)據(jù)采集、性能分析和物料管理等功能模型，與DCS相關(guān)的各功能模塊有資源配置與狀態(tài)（Resource Allocation and Status ）、派遣生產(chǎn)單元（Dispatching Production Units）、文檔控制（Document Control）、數(shù)據(jù)收集/獲取（Data Collection/Acquisition）、勞工管理（Labor Management）、質(zhì)量管理（Quality Management）、維護管理（Maintenance Management）、產(chǎn)品跟蹤（Product Tracking）、性能分析（Performance Analysis）。
DCS的集成性則體現(xiàn)在兩個方面：功能的集成和產(chǎn)品的集成。過去的DCS 廠商基本上是以自主開發(fā)為主，提供的系統(tǒng)也是自己的系統(tǒng)。當今的DCS 廠商更強調(diào)的系統(tǒng)集成性和方案能力，DCS中除保留傳統(tǒng)DCS所實現(xiàn)的過程控制功能之外，還集成了PLC（可編程邏輯控制器）、RTU（采集發(fā)送器）、FCS、各種多回路調(diào)節(jié)器、各種智能采集或控制單元等。此外，各DCS廠商不再把開發(fā)組態(tài)軟件或制造各種硬件單元視為核心技術(shù)，而是紛紛把DCS的各個組成部分采用第三方集成方式或OEM方式。例如，多數(shù)DCS廠商自己不再開發(fā)組態(tài)軟件平臺，而轉(zhuǎn)入采用兄弟公司（如Foxboro 用Wonderware軟件為基礎(chǔ)）的通用組態(tài)軟件平臺，或其它公司提供的軟件平臺（Emerson 用Inlution的軟件平臺做基礎(chǔ)）。此外，許多DCS廠家甚至I/O組件也采用OEM方式（Foxboro 采用 Eurothem的I/O模塊，橫河的R3采用富士電機的Processio作為I/O單元基礎(chǔ), Honeywell 公司的PKS系統(tǒng)則采用Rockweell公司的PLC單元作為現(xiàn)場控制站。
DCS變成真正的混合控制系統(tǒng)AAM10
過去DCS和PLC主要通過被控對象的特點（過程控制和邏輯控制）來進行劃分。但是，第四代的DCS已經(jīng)將這種劃分模糊化了。幾乎所有的第四代DCS都包容了過程控制、邏輯控制和批處理控制，實現(xiàn)混合控制。這也是為了適應(yīng)用戶的真正控制需求。因為多數(shù)的工業(yè)企業(yè)絕不能簡單地劃分為單一的過程控制和邏輯控制需求，而是由過程控制為主或邏輯控制為主的分過程組成的。我們要實現(xiàn)整個生產(chǎn)過程的優(yōu)化，提高整個工廠的效率，就必須把整個生產(chǎn)過程納入統(tǒng)一的分布式集成信息系統(tǒng)。例如，典型的冶金系統(tǒng)、造紙過程、水泥生產(chǎn)過程、制藥生產(chǎn)過程和食品加工過程、發(fā)電過程，大部分的化工生產(chǎn)過程都是由部分的連續(xù)調(diào)節(jié)控制和部分的邏輯聯(lián)鎖控制構(gòu)成。
第四代的DCS系統(tǒng)幾乎全部采用IEC61131-3標準進行組態(tài)軟件設(shè)計。該標準原為PLC語言設(shè)計提供的標準。同時一些DCS（如Honeywell 公司的PKS）還直接采用成熟的PLC作為控制站。多數(shù)的第四代DCS都可以集成中小型PLC作為底層控制單元。今天的小型和微型PLC不僅具備了過去大型PLC的所有基本邏輯運算功能，而且高級運算、通信以及運動控制也能實現(xiàn)。
DCS包含F(xiàn)CS功能并進一步分散化AAM10
過去一段時間，一些學(xué)者和廠商把DCS和FCS對立起來。其實，真正推動FCS進步的仍然是世界主要幾家DCS廠商。所以，DCS不會被FCS所代替，而是DCS會包容FCS，實現(xiàn)真正的DCS。如今，這一預(yù)ce正在被現(xiàn)實所驗證。所有的第四代DCS都包含了各種形式的現(xiàn)場總線接口，可以支持多種標準的現(xiàn)場總線儀表、執(zhí)行機構(gòu)等。此外，各DCS還改變了原來機柜架式安裝I/O模件、相對集中的控制站結(jié)構(gòu)，取而代之的是進一步分散的I/O模塊（導(dǎo)軌安裝），或小型化的I/O組件（可以現(xiàn)場安裝）或中小型的PLC。
分布式控制的一個重要優(yōu)點是邏輯分割，工程師可以方便地把不同設(shè)備的控制功能按設(shè)備分配到不同的合適控制單元上，這樣操作工可以根據(jù)需要對單個控制單元進行模塊化的功能修改、下裝和調(diào)試。另一個優(yōu)點是，各個控制單元分布安裝在被控設(shè)備附近，既節(jié)省電纜，又可以提高該設(shè)備的控制速度。一些DCS還包括分布式HMI就地操作站，人和機器將有機地融合在一起，共同完成一個智能化工廠的各種操作。例如Emerson 的DeltaV、Foxboro 的A2中的小模塊結(jié)構(gòu)、Ovation的分散模塊結(jié)構(gòu)等。
可以說，現(xiàn)在的DCS廠商已經(jīng)越過炒作概念的誤區(qū)，而是突出實用性。一套DCS可以適應(yīng)多種現(xiàn)場安裝模式：或用現(xiàn)場總線智能儀表，或采用現(xiàn)場I/O智能模塊就地安裝（既節(jié)省信號電纜，又不用昂貴的智能儀表），或采用柜式集中安裝（特別適合改造現(xiàn)場）。一切由用戶的現(xiàn)場條件決定，充分體現(xiàn)為用戶設(shè)想。
DCS進入低成本時代
DCS在上世紀80年代甚至90年代還是技術(shù)含量高、應(yīng)用相對復(fù)雜、價格也相當昂貴的工業(yè)控制系統(tǒng)。隨著應(yīng)用的普及，大家對信息技術(shù)的理解，DCS已經(jīng)走出高貴的神秘塔，變成大家熟悉的、價格合理的常規(guī)控制產(chǎn)品。
第四代DCS的另一個顯著特征就是各系統(tǒng)紛紛采用現(xiàn)成的軟件技術(shù)和硬件（I/O處理）技術(shù)，采用靈活的規(guī)模配置，明顯地了降低系統(tǒng)的成本與價格?？梢哉f，現(xiàn)在采用*的DCS實現(xiàn)工業(yè)自動化控制比原來采用常規(guī)的儀器儀表進行簡單控制，用戶投資增加不多，但是實現(xiàn)的功能卻明顯加強。就控制站而言，原來一個物理信號處理平均1500元（人民幣），而現(xiàn)在已經(jīng)降到800元左右。過去國外DCS一般只適合于大中型的系統(tǒng)應(yīng)用，在小型應(yīng)用中成本很高，但第四代DCS都采用靈活的配置，不僅經(jīng)濟地應(yīng)用于大中型系統(tǒng)，而且應(yīng)用于小系統(tǒng)也很合適。
DCS 平臺開放與服務(wù)專業(yè)化
20年來，業(yè)界討論非常多的一個概念就是開放性。過去，由于通信技術(shù)的相對落后，開放性是困擾用戶的一個重要問題。為了解決該問題，人們設(shè)想了多種方案，其中包括CIMS系統(tǒng)概念中的開放網(wǎng)絡(luò)（MAP 7層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議平臺）。然而，MAP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議并沒有得到真正的推廣應(yīng)用。而當代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、軟件技術(shù)、現(xiàn)場總線技術(shù)的發(fā)展為開放系統(tǒng)提供了可能。各DCS廠家競爭的加劇，促進了細化分工與合作，各廠家放棄了原來自己獨立開發(fā)的工作模式，變成集成與合作的開發(fā)模式，所以開放性自動實現(xiàn)了。
第四代DCS的開放性AAM10
開放性體現(xiàn)在DCS可以從三個不同層面與第三方產(chǎn)品相互連接：在企業(yè)管理層支持各種管理軟件平臺連接；在工廠車間層支持第三方*控制產(chǎn)品SCADA平臺、MES產(chǎn)品、BATCH 處理軟件，同時支持多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議（以以太網(wǎng)為主）；在裝置控制層可以支持多種DCS單元（系統(tǒng)）、PLC、RTU、各種智能控制單元等，以及各種標準的現(xiàn)場總線儀表與執(zhí)行機構(gòu)。
開放性的確有很多好處，但是在考慮開放性的同時，首先要充分考慮系統(tǒng)的安全性和可靠性。因為生產(chǎn)過程的故障停車或事故造成的損失，可能比開放性選擇產(chǎn)品所節(jié)省的成本要高得多。同時注意，在選擇系統(tǒng)設(shè)備時，先要確定系統(tǒng)的需求，然后根據(jù)需求選擇必要的設(shè)備。盡量不要裝備一些不必要的功能，特別是網(wǎng)絡(luò)功能和外設(shè)的選擇一定要慎重。例如，我們在選擇開放網(wǎng)絡(luò)的同時，遭到病毒或黑客襲擊的可能就會加大；我們選擇豐富的外設(shè)如光驅(qū)或軟驅(qū)，就給操作人員提供了裝載無關(guān)軟件（如游戲等）的機會等。這些都會導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓或其它致命故障。
隨著開放系統(tǒng)和平臺技術(shù)的發(fā)展，產(chǎn)品的選擇更加靈活，軟件組態(tài)功能越來越強大并靈活，但是每一個特定的應(yīng)用都需要一個*的解決方案，所以專業(yè)化的應(yīng)用知識和經(jīng)驗是當今工業(yè)自動化廠商或系統(tǒng)集成商成功的關(guān)鍵因素。各DCS廠家在努力宣傳各自DCS技術(shù)優(yōu)勢的同時，更是努力宣傳自己的行業(yè)方案設(shè)計與實施能力。為不同的用戶提供專業(yè)化的解決方案并實施專業(yè)化的服務(wù)，將是今后各DCS廠家和系統(tǒng)集成商競爭的焦點，同時也是各廠家盈利的主要來源。
國產(chǎn)DCS技術(shù)應(yīng)用概況
目前，以和利時、浙大中控、上海新華為代表的國內(nèi)DCS廠家經(jīng)過10年的努力，各自推出自己的DCS系統(tǒng)：和利時推出MACS－Smartpro第四代DCS系統(tǒng)、浙大中控推出Webfield（ECS）系統(tǒng)、新華推出XDPF-400系統(tǒng)。三家積極努力，通過競爭成功地將自主系統(tǒng)應(yīng)用于各種工業(yè)現(xiàn)場，正在逐步取得用戶的認可。例如新華公司在火力發(fā)電方面取得顯著成績，浙大中控在化工控制等方面業(yè)績突出，和利時公司在核電、熱電、化工、水泥、制藥以及造紙等方面取得了一定的業(yè)績。
在中國的DCS市場上，三家國內(nèi)廠商已經(jīng)具備了相當?shù)母偁幠芰?。例如通過新華公司與和利時公司在火電站控制領(lǐng)域的競爭以及和利時公司與浙大中控在化工等領(lǐng)域的競爭，使得國外的DCS紛紛降價?？梢哉f，三家公司zui大的貢獻是把國外的DCS價格降到了原來40％以下，為DCS在國內(nèi)工業(yè)企業(yè)的普及應(yīng)用，特別是在中小型企業(yè)中的應(yīng)用做出了貢獻。
過程控制系統(tǒng)的發(fā)展歷程
50年前，過程控制是基于3～15psi的氣動信號標準的基地式氣動控制儀表系統(tǒng)，即*代過程控制體系結(jié)構(gòu)（PCS，Pneumatic Control System）；基于模擬電流信號標準0～10mA（4～20 mA）的電動單元組合式模擬儀表控制系統(tǒng)，即為第二代過程控制體系結(jié)構(gòu)（ACS，Analogous Control System）；20世紀70年代，由于使用了數(shù)字計算機，從而產(chǎn)生了集中式數(shù)字控制系統(tǒng)，即第三代過程控制體系結(jié)構(gòu)（CCS，Computer Control System）；20世紀80年代，微處理機的出現(xiàn)和應(yīng)用，從而產(chǎn)生了分布式控制系統(tǒng)，即第四代過程控制體系結(jié)構(gòu)（DCS，Distributed Control System）；20世紀90年代，現(xiàn)場總線技術(shù)的出現(xiàn)產(chǎn)生了新的一代過程控制體系結(jié)構(gòu)，即現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)FCS（Fieldbus Control System）
現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的優(yōu)勢
現(xiàn)場總線被稱為21世紀工業(yè)過程ce控網(wǎng)絡(luò)標準。它能夠提供智能化、簡單化、標準化的現(xiàn)場總線設(shè)備接口，將使過程控制用戶在低成本、易移植、易擴展這樣一種友好的環(huán)境中進行系統(tǒng)設(shè)計、安裝和運行，給自動化領(lǐng)域帶來了新的革命，有著廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域和市場。
現(xiàn)場總線產(chǎn)品是用于過程自動化和制造自動化zui底層的現(xiàn)場設(shè)備或現(xiàn)場儀表互聯(lián)的通信網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，是現(xiàn)場通信網(wǎng)絡(luò)與控制系統(tǒng)的集成。其關(guān)鍵不單單是一種通信技術(shù)，而是用現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（FCS）代替分布式控制系統(tǒng)（DCS）。
與DCS相比較，F(xiàn)CS有多種優(yōu)勢：節(jié)省電纜和電纜橋架約60%，節(jié)約廠房面積；減少布線、安裝調(diào)試費用50%以上；節(jié)省二次開發(fā)費用，縮短開發(fā)周期，一次性投資可降低30%；備品備件種類明顯減少，維修更加方便；有利于企業(yè)實施綜合自動化策略，使企業(yè)從粗放型向集約型轉(zhuǎn)化。
自20世紀80年代末以來，有幾種現(xiàn)場總線技術(shù)已經(jīng)逐漸發(fā)展成熟，并在一些特定的應(yīng)用領(lǐng)域顯示了影響力和優(yōu)勢，它們是可尋址遠程變換器數(shù)據(jù)鏈路HART（Highway Addressable Remote Transducer）、控制器局部網(wǎng)CAN（Controller Area Network）、局部操作網(wǎng)絡(luò)LON（Local Operating Network）、過程現(xiàn)場總線PROFIBUS（Process Fieldbus）和基金會現(xiàn)場總線FF（Foundation Fieldbus），這些現(xiàn)場總線各具特色，對于現(xiàn)場總線技術(shù)的發(fā)展發(fā)揮著重要作用。
DCS與PLC的區(qū)別和共通（轉(zhuǎn)貼來源：http://www.gongkong.com/tech/detail.asp?id=427125）'
控制類產(chǎn)品名目繁多，各家叫法不一。通常使用的控制類產(chǎn)品包括DCS、PLC兩大類。我們又將DCS的概念拓展到FCS。
DCS（Distributed Contorl System）,集散控制系統(tǒng)，又稱分布式控制系統(tǒng)。
PLC（Program Logic Control ）,可編程邏輯控制器。
FCS（FieldBus Contorl Syestem），現(xiàn)場總線控制系統(tǒng) x1 x% g# P/ m! S, X8 W# L0 M; b
發(fā)展到現(xiàn)在，DCS和PLC之間沒有一個嚴格的界線，在大多數(shù)人看來，大的系統(tǒng)就是DCS，小的系統(tǒng)就叫PLC。當然，這么說也不是不可以，但是還不對?，F(xiàn)在我們來重新建立這個觀念。
首先，DCS和PLC 之間有什么不同？
1、從發(fā)展的方面來說
DCS從傳統(tǒng)的儀表盤監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展而來。因此，DCS從先天性來說較為側(cè)重儀表的控制，比如我們使用的YOKOGAWA CS3000 DCS系統(tǒng)甚至沒有PID數(shù)量的限制（PID,比例微分積分算法，是調(diào)節(jié)閥、變頻器閉環(huán)控制的標準算法，通常PID的數(shù)量決定了可以使用的調(diào)節(jié)閥數(shù)量）。7 I1 q9 P: I4 N6 o
PLC從傳統(tǒng)的繼電器回路發(fā)展而來，zui初的PLC甚至沒有模擬量的處理能力，因此，PLC從開始就強調(diào)的是邏輯運算能力。
2、從系統(tǒng)的可擴展性和兼容性的方面來說：
市場上控制類產(chǎn)品繁多，無論DCS還是PLC，均有很多廠商在生產(chǎn)和銷售。對于PLC系統(tǒng)來說，一般沒有或很少有擴展的需求，因為PLC系統(tǒng)一般針對于設(shè)備來使用。一般來講，PLC也很少有兼容性的要求，比如兩個或以上的系統(tǒng)要求資源共享，對PLC來講也是很困難的事。而且PLC一般都采用的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，比如西門子的MPI總線性網(wǎng)絡(luò)，甚至增加一臺操作員站都不容易或成本很高。DCS在發(fā)展的過程中也是各廠家自成體系，但大部分的DCS系統(tǒng)，比如橫河YOKOGAWA、霍尼維爾、ABB等等，雖說系統(tǒng)內(nèi)部（過程級）的通訊協(xié)議不盡相同，但操作級的網(wǎng)絡(luò)平臺不約而同的選擇了以太網(wǎng)絡(luò)，采用標準或變形的TCP/IP協(xié)議。這樣就提供了很方便的可擴展能力。在這種網(wǎng)絡(luò)中，控制器、計算機均作為一個節(jié)點存在，只要網(wǎng)絡(luò)到達的地方，就可以隨意增減節(jié)點數(shù)量和布置節(jié)點位置。另外，基于windows系統(tǒng)的OPC、DDE等開放協(xié)議，各系統(tǒng)也可很方便的通訊，以實現(xiàn)資源共享。9 H& \（ L3 |- r& K4 I\
3、從數(shù)據(jù)庫來說：DCS一般都提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫。換句話說，在DCS系統(tǒng)中一旦一個數(shù)據(jù)存在于數(shù)據(jù)庫中，就可在任何情況下引用，比如在組態(tài)軟件中，在監(jiān)控軟件中，在趨勢圖中，在報表中……而PLC系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫通常都不是統(tǒng)一的，組態(tài)軟件和監(jiān)控軟件甚至歸檔軟件都有自己的數(shù)據(jù)庫。為什么常說西門子的S7 400要到了414以上才稱為DCS？因為西門子的PCS7系統(tǒng)才使用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫，而PCS7要求控制器起碼到S7 414-3以上的型號。）
4、從時間調(diào)度上來說：PLC的程序一般不能按事先設(shè)定的循環(huán)周期運行。PLC程序是從頭到尾執(zhí)行一次后又從頭開始執(zhí)行。（現(xiàn)在一些新型PLC有所改進，不過對任務(wù)周期的數(shù)量還是有限制）而DCS可以設(shè)定任務(wù)周期。比如，快速任務(wù)等。同樣是傳感器的采樣，壓力傳感器的變化時間很短，我們可以用200ms的任務(wù)周期采樣，而溫度傳感器的滯后時間很大，我們可以用2s的任務(wù)周期采樣。這樣，DCS可以合理的調(diào)度控制器的資源。
5、從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)發(fā)面來說：*
一般來講，DCS慣常使用兩層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，一層為過程級網(wǎng)絡(luò)，大部分DCS使用自己的總線協(xié)議，比如橫河的Modbus、西門子和ABB的Profibus、ABB的 CAN bus等，這些協(xié)議均建立在標準串口傳輸協(xié)議RS232或RS485協(xié)議的基礎(chǔ)上?，F(xiàn)場IO模塊，特別是模擬量的采樣數(shù)據(jù)（機器代碼，213/掃描周期）十分龐大，同時現(xiàn)場干擾因素較多，因此應(yīng)該采用數(shù)據(jù)吞吐量大、抗*力強的網(wǎng)絡(luò)標準。基于RS485串口異步通訊方式的總線結(jié)構(gòu)，符合現(xiàn)場通訊的要求。
IO的采樣數(shù)據(jù)經(jīng)CPU轉(zhuǎn)換后變?yōu)檎螖?shù)據(jù)或?qū)嵭螖?shù)據(jù)，在操作級網(wǎng)絡(luò)（第二層網(wǎng)絡(luò)）上傳輸。因此操作級網(wǎng)絡(luò)可以采用數(shù)據(jù)吞吐量適中、傳輸速度快、連接方便的網(wǎng)絡(luò)標準，同時因操作級網(wǎng)絡(luò)一般布置在控制室內(nèi)，對抗干擾的要求相對較低。因此采用標準以太網(wǎng)是*選擇。TCP/IP協(xié)議是一種標準以太網(wǎng)協(xié)議，一般我們采用100Mbit/s的通訊速度。
PLC系統(tǒng)的工作任務(wù)相對簡單，因此需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量一般不會太大，所以常見的PLC系統(tǒng)為一層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。過程級網(wǎng)絡(luò)和操作級網(wǎng)絡(luò)要么合并在一起，要不過程級網(wǎng)絡(luò)簡化成模件之間的內(nèi)部連接。PLC不會或很少使用以太網(wǎng)。
6、從應(yīng)用對象的規(guī)模上來說：
PLC一般應(yīng)用在小型自控場所，比如設(shè)備的控制或少量的模擬量的控制及聯(lián)鎖，而大型的應(yīng)用一般都是DCS。當然，這個概念不太準確，但很直觀，習(xí)慣上我們把大于600點的系統(tǒng)稱為DCS，小于這個規(guī)模叫做PLC。我們的熱泵及QCS、橫向產(chǎn)品配套的控制系統(tǒng)一般就是稱為PLC。說了這么多PLC與DCS的區(qū)別，但我們應(yīng)該認識到，PLC與DCS發(fā)展到今天，事實上都在向彼此靠攏，嚴格的說，現(xiàn)在的PLC與DCS已經(jīng)不能一刀切開，很多時候之間的概念已經(jīng)模糊了?，F(xiàn)在，我們來討論一下彼此的相同（似）之處。
1、從功能來說：
PLC已經(jīng)具備了模擬量的控制功能，有的PLC系統(tǒng)模擬量處理能力甚至還相當強大，比如橫河FA-MA3、西門子的S7 400、ABB 的Control Logix 和施耐德的Quantum系統(tǒng)。而DCS也具備相當強勁的邏輯處理能力，比如我們在CS3000上實現(xiàn)了一切我們可能使用的工藝聯(lián)鎖和設(shè)備的聯(lián)動啟停。
2、從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)來說:
PLC與DCS的基本結(jié)構(gòu)是一樣的。PLC發(fā)展到今天，已經(jīng)全面移植到計算機系統(tǒng)控制上了，傳統(tǒng)的編程器早就被淘汰。小型應(yīng)用的PLC一般使用觸摸屏，大規(guī)模應(yīng)用的PLC全面使用計算機系統(tǒng)。和DCS一樣，控制器與IO站使用現(xiàn)場總線（一般都是基于RS485或RS232異步串口通訊協(xié)議的總線方式），控制器與計算機之間如果沒有擴展的要求，也就是說只使用一臺計算機的情況下，也會使用這個總線通訊。但如果有不止一臺的計算機使用，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)就會和DCS一樣，上位機平臺使用以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)。這是PLC大型化后和DCS概念模糊的原因之一。
3、PLC和DCS的發(fā)展方向:
小型化的PLC將向更專業(yè)化的使用角度發(fā)展，比如功能更加有針對性、對應(yīng)用的環(huán)境更有針對性等等。大型的PLC與DCS的界線逐步淡化，直至*融和。
DCS將向FCS的方向繼續(xù)發(fā)展。FCS的核心除了控制系統(tǒng)更加分散化以外，特別重要的是儀表。FCS在國外的應(yīng)用已經(jīng)發(fā)展到儀表級?？刂葡到y(tǒng)需要處理的只是信號采集和提供人機界面以及邏輯控制，整個模擬量的控制分散到現(xiàn)場儀表，儀表與控制系統(tǒng)之間無需傳統(tǒng)電纜連接，使用現(xiàn)場總線連接整個儀表系統(tǒng)。（目前國內(nèi)有橫河在中海殼牌石化項目中用到了FCS,儀表級采用的是智能化儀表例如:EJX等，具備世界的控制水準）。- |# r- B0 V" R; e- }
如何正確對待PLC和DCS？
我個人從不強調(diào)PLC和DCS之間孰優(yōu)孰劣，我把它們使用了一個新名詞“控制類產(chǎn)品”。我們提供給用戶的是用戶的控制系統(tǒng)。絕大多數(shù)用戶不會因為想使用一套DCS而去使用DCS，控制類產(chǎn)品必須定位在滿足用戶的工藝要求的基礎(chǔ)之上。其實提出使用DCS還是PLC的用戶大抵是從沒接觸過自控產(chǎn)品或有某種特殊需求的。過分強調(diào)這個東東只會陷入口舌之爭。" T, f9 o; d9 d" H. @- l
從PLC與DCS之間的區(qū)別和共同之處我們了解了控制類產(chǎn)品的大抵情況。注意，作為專業(yè)人士，我們自己不要為產(chǎn)品下PLC還是DCS的定義，自己的心理上更不能把產(chǎn)品這樣來區(qū)別對待。（ T） S+ d. ^* P# Z0 k* u. ?
從概念上講，PLC、DCS本來就不是一個邏輯層次上的概念，從名稱上就能看出：PLC是以功能命名，DCS是以體系結(jié)構(gòu)命名。PLC就可以組成DCS嘛！當然性能差異還是現(xiàn)實的存在，但要具體看產(chǎn)品和需要。從應(yīng)用角度來說，簡單地以PLC、DCS來區(qū)分，往往走入誤區(qū)。
DCS控制系統(tǒng)與PLC控制區(qū)別
1. DCS是一種“分散式控制系統(tǒng)”，而PLC只是一種（可編程控制器）控制“裝置”，兩者是“系統(tǒng)”與“裝置”的區(qū)別。系統(tǒng)可以實現(xiàn)任何裝置的功能與協(xié)調(diào),PLC裝置只實現(xiàn)本單元所具備的功能.
2. 在網(wǎng)絡(luò)方面,DCS網(wǎng)絡(luò)是整個系統(tǒng)的中樞神經(jīng)，和利時公司的MACS系統(tǒng)中的系統(tǒng)網(wǎng)采用的是雙冗余的100Mbps的工業(yè)以太網(wǎng)，采用的標準協(xié)議TCP/IP。它是安全可靠雙冗余的高速通訊網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)的拓展性與開放性更好.而PLC因為基本上都為個體工作，其在與別的PLC或上位機進行通訊時，所采用的網(wǎng)絡(luò)形式基本都是單網(wǎng)結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議也經(jīng)常與標準不符。在網(wǎng)絡(luò)安全上，PLC沒有很好的保護措施。我們采用電源,CPU,網(wǎng)絡(luò)雙冗余.
3. DCS整體考慮方案,操作員站都具備工程師站功能,站與站之間在運行方案程序下裝后是一種緊密聯(lián)合的關(guān)系，任何站、任何功能、任何被控裝置間都是相互連鎖控制, 協(xié)調(diào)控制;而單用PLC互相連接構(gòu)成的系統(tǒng)，其站與站（PLC與PLC）之間的則是一種松散連接方式，是做不出協(xié)調(diào)控制的功能。0 s% c2 Y. {' d ~5 j
4. DCS在整個設(shè)計上就留有大量的可擴展性接口，外接系統(tǒng)或擴展系統(tǒng)都十分方便，PLC所搭接的整個系統(tǒng)完成后，想隨意的增加或減少操作員站都是很難實現(xiàn)的。/ m1 c- { [0 u- L4 q# a. }
5. DCS安全性：為保證DCS控制的設(shè)備的安全可靠，DCS采用了雙冗余的控制單元，當重要控制單元出現(xiàn)故障時，都會有相關(guān)的冗余單元實時無擾的切換為工作單元，保證整個系統(tǒng)的安全可靠。PLC所搭接的系統(tǒng)基本沒有冗余的概念，就更談不上冗余控制策略。特別是當其某個PLC單元發(fā)生故障時，不得不將整個系統(tǒng)停下來，才能進行更換維護并需重新編程。所以DCS系統(tǒng)要比其安全可靠性高一個等級。
6. 系統(tǒng)軟件，對各種工藝控制方案更新是DCS的一項zui基本的功能，當某個方案發(fā)生變化后，工程師只需要在工程師站上將更改過的方案編譯后，執(zhí)行下裝命令就可以了，下裝過程是由系統(tǒng)自動完成的，不影響原控制方案運行。系統(tǒng)各種控制軟件與算法可以將工藝要求控制對象控制精度提高。而對于PLC構(gòu)成的系統(tǒng)來說，工作量極其龐大，首先需要確定所要編輯更新的是哪個PLC，然后要用與之對應(yīng)的編譯器進行程序編譯，zui后再用的機器（讀寫器）專門一對一的將程序傳送給這個PLC，在系統(tǒng)調(diào)試期間，大量增加調(diào)試時間和調(diào)試成本，而且極其不利于日后的維護。在控制精度上相差甚遠。這就決定了為什么在大中型控制項目中（500點以上），基本不采用全部由PLC所連接而成的系統(tǒng)的原因。
7. 模塊：DCS系統(tǒng)所有I/O模塊都帶有CPU，可以實現(xiàn)對采集及輸出信號品質(zhì)判斷與標量變換，故障帶電插拔，隨機更換。而PLC模塊只是簡單電氣轉(zhuǎn)換單元，沒有智能芯片，故障后相應(yīng)單元全部癱瘓。
