PLC 與 DCS 有哪些區別?


籠統的說,工業可以分為兩種。

一種是離散型製造,比如汽車廠這樣,一台一台的造汽車。

一種是連續型製造,比如化工、發電、石油等等,是源源不斷的輸入原料和造產品。

因為歷史原因,這兩種製造方式在自動化進程中形成了自己的控制界面。

離散型製造的主要課題是順序控制,主要用邏輯量的判斷和輸出。形成了以梯形圖為代表的PLC控制界面。

連續型製造的主要課題是自動控制,主要用模擬量的計算和輸出。形成了以功能碼圖為代表的DCS控制界面。

他們控制方式的不同也體現在對IO信號的處理上,比如有PLC血統的廠家總是習慣將所有信號都轉為數字量再處理,而有DCS血統的廠家總習慣將所有信號轉成模擬量。這個就不深入講了。

雖然如今PLC和DCS的界限越來越模糊,但是了解了解他們的由來還是有好處的。尤其是當你往底層走,往專家走的時候。


PLC研發出來是為了實現汽車生產線的控制需求,更適應於開關量的控制,以及高速響應

DCS研發出來是為了化工生產過程的控制,更適應於模擬量的控制

這兩類產品發展至今,界限已經非常模糊,很多的DCS系統就是PLC的CPU作為控制站,所以,二者是在慢慢融合的。


這個問題更多的可以從發展方向來找出和界定二者的區別與不同:

1) PLC的發展方向

小型化的PLC將向更專業的使用角度發展,比如功能更加有特定性、對應用的環境更有針對性等。

大型化的PLC已經具備DCS的部分功能,但擴展性(expansibility)和開放性(open-ended)有限。

2) DCS的發展方向

DCS將向FCS的方向發展。FCS的核心除了控制系統更加分散化以外,特別重要的是儀錶。FCS在國外的應用已經發展到儀錶級。控制系統需要處理的只是信號採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場儀錶,儀錶與控制系統之間無需傳統電纜連接,使用現場匯流排連接整個儀錶級。

結論:

大型PLC與DCS的界限逐步淡化,直至完全融合;

DCS控制系統更加分散化,主要面向儀錶級,擴展性和開放性更好。


看到這個問題,現在也是在DCS這個行業,所以來試著答一下,全文手機碼的,有不對的地方歡迎指出

DCS和PLC的區別

在自動化領域,DCS和PLC是兩個完全不同,又有些千絲萬縷聯繫的概念,兩者都是計算機技術和工業控制技術相結合的產物,我想從技術特點,發展方向等幾個方面進行簡單介紹。

1.技術特點

1.1 控制處理能力

其中一個指標是運算速度:PLC邏輯運算效率很高,控制周期也很短,而DCS採用同樣的方法執行邏輯運算用的時間更長。

需要說明的是,現在大型PLC往往用副CPU來完成模擬量的運算,主CPU高速完成開關量的運算。新型的DCS學習了大型PLC的設計,控制周期的表現獲得大幅度提高。

1.2 數據通信交換

DCS早期網路就是其核心技術方向,而PLC主要是按照獨立裝置來設計的,實際上是一種串列通信。

但是現在工業乙太網的發展,從形式上拉平了DCS和PLC網路方面的差距,

還有就是PLC的程序一般是從頭到尾一次執行後,又從頭開始執行,不能設定循環周期,而DCS可以設定任務周期,可以更加合理地調度控制器的資源

1.3 組態邏輯

早期PLC以梯形圖為主,DCS以模塊功能圖為主,經過多年的發展,現在大型PLC在組態方式上越來越像DCS,小型PLC仍然以梯形圖為主。

1.4 系統的可擴展性和兼容性

對於PLC系統來說,一般很少有擴展的需求,因為一般針對設備開始用,也很少有兼容性的要求

大部門DCS系統,雖說通信協議各不一樣,但操作級的網路不約而同選擇乙太網,採用TCP/IP協議,這樣就提供了很方便的擴展能力。

2. DCS和PLC的相似之處

可以說兩者發展到今天,技術上都是向彼此靠攏。

2.1從功能來說,PLC已經具備模擬量的控制功能,有的PLC系統處理模擬量的能力甚至還相當強大,比如說西門子的S7-400,施耐德的Quantum等系統。而DCS也具備了相當給力的邏輯處理能力,許多DCS都可以實現所有的工藝連鎖和設備的聯動啟停。

2.2 從系統結構來說,PLC發展到今天,已經全面移植到計算機控制系統上了,傳統的編程器已經淘汰,小型系統一般使用觸摸屏,大規模應用的PLC全面使用計算機控制系統。和DCS一樣,控制器與I/O站使用現場匯流排,上位機平台使用乙太網結構。這是PLC大型化後和DCS概念模糊的原因之一。

3 DCS和PLC的市場情況

在熱工自動化領域。主廠房控制系統毫無例外地使用DCS,而在輔助車間才使用PLC,主要原因是因為,主廠房的運行需要一直持續運行,而輔助車間的運行可以間斷,可靠性要求不是特別高。

結論

DCS和PLC都為自動化領域水平的提高做出了自己的貢獻,總的來說DCS和PLC在技術的融合和促進將會是競爭的主流

希望能幫助到題主,全文手機碼字

主要參考的書籍是《分散控制系統的原理和運行案例》


它們的區別應該從廣義和狹義兩方面理解:廣義的來說PLC是可編程邏輯控制器,指的是個設備;PLC可以運用在多個場合下,即過程式控制制和運動控制,例如在機床有運用在石化製藥等過程式控制制中也可以運用。而DCS指的是個概念,即分散控制系統,就是說它是個系統而不是個設備。系統包含多個功能如集中管理分散控制,歷史記錄,順序控制等等。狹義來講PLC也可以作為DCS(在這裡狹義的認為PLC在過程式控制制的運用),因為它也具有DCS的絕大多數基本功能,但PLC的起源決定了處理數字量更快速,而DCS處理模擬量更快,據說橫河的DCS處理浮點型速度是橫河PLC的四倍。DCS在過程式控制制中更為專業,它有批量等功能,而PLC沒有某種特定功能。總的來說,PLC可以作為設備運用在控制的各個領域,運用面比DCS廣,而DCS只運用在過程式控制制,更專業。樓上所答都默認為在過程式控制制中它倆的區別,那就參照狹義的區分。樓主的提問方式是有問題的!


這個問題從兩方面了解會更好:

歷史

這兩個概念更好的表達是DCS和scada 系統(上位機,控制器,io,gateway)的區別。plc只是一個控制器,相當於dcs中的控制器。

DCS最早搞出來的時候主要的控制對象是模擬量。PLC「系統」是開關量,想想梯形圖的基本編程就知道。後文都稱plc

從這個角度來看,DCS最初是對連續的過程式控制制而生,PLC是為離散的順序控制而生。

架構:

Dcs 更像是一個封裝好的系統,使用者使用相應的模塊可以方便的進行系統的編程(更確切的說是組態,配置),從橫向的系統擴展性,dcs從方便性和安全性都做的非常好。無需不必要的停機,簡單的配置。而封裝帶來的問題是,對於dcs不支持的功能,主要像非標的或第三方系統集成,縱向的模塊(模塊增加),dcs就有些尷尬了。就像我們用組態軟體的控制項一樣,超出控制項的功能如果沒有底層代碼的開放,我們是沒法實現的。

Plc 的基本語言雖然也不是底層語言,但是開放性會更高。在橫向行和縱向的擴展性來說,他耗費的時間會更多,也會引起一些連續生產工藝不能接受的停機情況。但是他都能實現。

現今的發展,兩者之間的區別越來越小,都在彌補互相之間的差異性。但是依舊,由於設計理念的不同,dcs 由於系統封裝的設計概念,依舊在大型或超大型的連續控制工藝中有著巨大優勢,包括剛剛說的,施工方便,安全,橫向擴展方便。plc犧牲了這點,同時帶來了更多靈活性,和小型系統的成本優勢,所以在中小型的離散控制工資中更有優勢。

文筆不佳,望指正。


實際上殊途同歸的DCS與SIS系統已經快分不清界線了。不過小貓還是整理了他們之間的一些區別。

1、概述

DCS是分散控制系統的簡稱,應用在火電和大型石化、鋼鐵等行業,最初擅長用於火電等模擬量計算和控制及多套控制器協調控制的場所;PLC是邏輯控制器的簡稱,應用很廣,最初擅長於汽車行業等邏輯控制及順序控制場所。發展到現階段,DCS和(PLC+SCADA)系統已經沒有明顯的界限,在一般行業他們系統結構和功能基本相同。

2、應用範圍

PLC在過程式控制制方面主要用於航天航空、發電、石化、鋼鐵、煙草、製藥、食品、石油化工、冶金、礦業、水處理、交通等領域,其中發電廠應用在大型火電廠的輔助車間、水電主控等。

DCS主要應用於過程式控制制,主要應用在發電、石化、鋼鐵、煙草、製藥、食品、石油化工、冶金、礦業等自動化領域,其中航天航空、火電、核電、大型石化、鋼鐵的主控單元目前必須使用DCS進行控制

DCS和PLC在過程式控制制方面的應用是相互滲透的,總的來說,在功能上講所有能使用PLC的領域都能使用DCS;除直燃發動機、大型火電主控、核電主控、鋼廠主控、大型石化主控外其他領域, PLC+SCADA具有DCS的所有功能。

3、硬體組成和架構

PLC應用中典型系統架構圖

我們把PLC與DCS硬體部分組成進行比較,PLC+SCADA架構與DCS的架構基本是一樣的,或者說PLC的架構更靈活

細微的區別在於PLC的硬體熱備冗餘方式是雙機架、雙電源、雙處理器、雙網卡冗餘方式,早期的DCS是雙電源、雙DPU(分散處理單元)在同一機架上組成冗餘架構,現在的DCS是兩個集成的DPU組成熱備冗餘架構。

這裡不比較兩種方式的優劣,從硬體成本上,PLC是不利的,集成的CPU(DPU/ CPU都是指處理器不區別)更有利於降低成本,PLC這種冗餘架構沒變和早年設計架構有關,現在一些國產PLC和DCS冗餘架構是一樣的。PLC與DCS硬體上有一個區別,PLC沒有冗餘IO切換模塊,可能是目前PLC應用領域沒有對這個模塊需求。

近幾年,PLC設計架構上有了全新發展,CPU與非本地支架IO模塊及智能設備之間,不再主推匯流排通訊模式,而是採用工業乙太網取而代之,匯流排只在就地通訊模塊與設備間使用,甚至是乙太網1站到底結構, DTM功能能直接組態標準規約的TCP協議的設備,通訊比DCS更方便

4、軟體功能

PLC和DCS真正的區別就是軟體上的區別,有兩個區別:

(1) DCS是控制器和SCADA的結合體,也就是DCS的SCADA軟體和編程軟體是集成在一體的,公用一個數據表

(2) 服務於鍋爐、汽輪機(含直燃機)等複雜專業工藝的DCS(不是指所有DCS,比如PCS7就不是這類DCS,火電行業只把用於火電的DCS叫做是DCS),當年集中自控和工藝界大神一起開發了大量的專業的專用的功能塊,例如閉環控制、首出判斷、三選一等等,僅自控工程師無法開發這些功能塊(可以說早期國內DCS都是集全國之力研發出來的),PLC沒有這些功能塊。

接觸過火電廠控制的人員,他們對DCS和PLC的區分很清晰:DCS是用來做鍋爐、汽輪機控制的,PLC是用來做水、煤、灰控制的,PLC做不了鍋爐、汽輪機的控制。但對於其他絕大數行業,DCS和PLC的應用功能沒有區別。

5、小結

PLC、DCS是工控行業不可缺的兩大產品,都在不斷創新和發展,以適應系統發展需求,沒有好孬的區別,只是不同的工藝要求下,需要選擇適合的產品,適合的才是最好的。


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樓上的回答比價理論化,在我看來,從系統構成上基本是一樣的,從使用的地方上其實也可以使一樣的,只是PLC大部分時候是控制一套設備,而DCS系統是控制一個工廠;

一般來說,PLC是小系統,DCS是大系統,但是系統包含的組成部分是一樣的,我認為就是一樣的東西。


PLC生下來是用來替代繼電器邏輯的,所以擅長處理開/關狀態的信號,DCS是用來替代儀錶來處理溫度,壓力等連續信號的。不過經過這些年發展,已經你中有我,我中有你,功能很相似,例子,西門子的PCS7就和 S7 400就是一套硬體。


PLC英文Program Logic Controller

DCS英文Distributed Control System

從表面意思就可以看出PLC是可編程式控制制器

DCS是集散控制系統。

早期的PLC主要用於邏輯運算,常見於0/1變數。所以市面上看到的大部分PLC在處理模擬量時顯得非常麻煩或者說性能不好,同時PLC是單步循環掃描的執行方式也是其特點之一。但是PLC的優勢在於運算速度快,邏輯簡單明了,梯形圖語言和實際邏輯統一匹配。同時,現在大部分的廠商對模擬量運算方面做了很多改進,這方面已經縮短了和DCS的差距。

DCS的初衷是為了大規模系統設計,為了分散控制分散風險提高可靠性,大部分都用於化工,製藥,煉油,電廠等大型控制裝置。其中對溫度,壓力,液位和流浪等模擬量控制要求高。同時控制邏輯複雜多變,主流的DCS基本都是多線程執行,而不是單步執行。這對CPU內存和性能提出了很高的要求,同時也給編程者更大的靈活性。大部分都是基於圖形化模塊化編程語言。


問這個問題的目的是什麼,要是為了確立學習方向為了找工作?plc的工作機會多,因為plc可以作為小型項目的基礎,也就是實現某一個小系統,成立這樣的公司門檻低,公司數量就多,相對就業機會就多。dcs都是大型項目,是系列性很強的,是把所有各種分散的系統集合到一起的,對公司的要求很高,門檻高,公司少,就業機會少,當然了,作為dcs設備的維護者也不錯,就像我原來的工作一樣,崗位特別專,就業面很窄,找工作換工作不容易。

如果你從技術上分,你既然這麼問了說明你肯定不是行內人士,我就簡單的說:plc在硬體上工作的原理和dcs差不多,軟體方面,plc沒有專門的軟體,需要再市場上另買與其配套實現自動控制。dcs就是一套的,軟硬體還包括設計,這樣使其在穩定性安全性方面勝過plc。不過近幾年一些大的plc廠家也有走大型dcs模式控制路線。


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