PLC與DCS的比較

發布時間:2020-05-18

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在可編程邏輯操控器(PLC)和分散式操控系統(DCS)之間如何抉擇,要具體情況具體分析,因為應用場合不同,對檢控系統的要求也各不相同.檢控系統平臺,對自動化系統滿足優化生產,維持可用性和獲取數據等需求的方式,會有一定的影響.在選擇檢控系統方面缺乏遠見,也可能會影響未來的擴展,流程優化,用戶滿意度和公司回報率.除了一些基本準則之外(比如如何操控過程),設計團隊還必須考慮安裝,可擴展性,維護,保養等方面的各種因素.

 如何抉擇PLC和DCS系統
在可編程邏輯操控器(PLC)和分散式操控系統(DCS)之間如何抉擇,要具體情況具體分析,因為應用場合不同,對操控系統的要求也各不相同。
操控系統平臺,對自動化系統滿足優化生產、維持可用性和獲取數據等需求的方式,會有一定的影響。在選擇操控系統方面缺乏遠見,也可能會影
響未來的擴展、流程優化、用戶滿意度和公司回報率。
除了一些基本準則之外(比如如何操控過程),設計團隊還須考慮安裝、可擴展性、維護、保養等方面的各種因素。
目前,雖然對小設備來講,PLC系統可能是劃算的,但DCS系統則提供了更具經濟性的可擴展能力,更可能獲得較高的初始回報。
PLC是一種工業計算機,用于操控生產制造過程,如機器人、高速包裝、裝瓶和運動操控等。在過去20年里,PLC增添了更多的功能,為小型工廠
和裝置創造了更多的效益。PLC通常是單機系統運行,但也可以與其它系統集成,經由通信來實現彼此之間的連接。由于每個PLC都有自己的數據庫
因此集成需要操控器之間某種程度的映射。這使PLC特別適用于那些對擴展沒有太大需求的小型應用程序。
DCS系統則將操控器分散在自動化系統中,并提供通用的接口、操控、系統級數據庫以及易于共享的信息。傳統上,DCS主要應用于過程工
藝和比較大的工廠,在整個工廠的生命周期中,大型系統應用程序更容易維護。
PLC是由繼電器操控原理發展起來的,它以存儲執行邏輯運算、順序操控、定時、計數和運算等操作的指令;并通過數字輸入和輸出操作,來操控各
類機械或生產過程。用戶編制的操控程序表達了生產過程的工藝要求,并事先存入plc的用戶程序存儲器中。運行時按存儲程序的內容逐條執行,以完
成工藝流程要求的操作。
PLC和DCS工程性分析比較
PLC的cpu內有指示程序步存儲地址的程序計數器,在程序運行過程中,執行一步該計數器自動加1,程序從起始步(步序號為零)起依次執行到終步(通常為end指令)
然后再返回起始步循環運算。plc每完成一次循環操作所需的時間稱為一個掃描周期。不同型號的plc,循環掃描周期在1微秒到幾十微秒之間。程序計數器這樣的循環操作
這是dcs所沒有的。這也是使plc的冗余不如dcs的原因。
DCS是在運算放大器的基礎上得以發展的。把所有的函數和過程變量之間的關系都做成功能塊(有的DCS系統稱為膨化塊)。dcs和plc的表現的主要差別是在開關量的邏輯
解算和模擬量的運算上,即使后來兩者相互有些滲透,但是還是有區別。
80年代以后,PLC除邏輯運算外,操控回路用的算法的功能已經加強,但plc用梯形圖編程,模擬量的運算在編程時不太直觀,編程比較麻煩。但在解算邏輯方面,表現出
速度快的特點,在微秒量級,解算1k邏輯程序不到1毫秒。它把所有的輸入都當成開關量來處理,16位(也有32位的)為一個模擬量。
而DCS把所有輸入都當成模擬量,1位就是開關量。解算一個邏輯是在幾百微秒至幾毫秒量級。對于plc解算一個pid運算在幾十毫秒,這與dcs的運算時間不相上下。
在接地電阻方面,對PLC也許要求不高,但對DCS一定要在幾歐姆以下(通常在4歐姆以下)。模擬量隔離也是非常重要的。
相同i/o點數的系統,用plc比用dcs,其成本要低一些(大約能省百分之40左右)。plc沒有操作站,它用的軟件和硬件都是通用的,所以維護成本比dcs要低很多。如果被
控對象主要是設備連鎖、回路相對很少,采用plc較為合適。
如果主要是模擬量操控、并且函數運算很多,推薦采用dcs。dcs在操控器、i/o板、通訊網絡等的冗余方面,一些高等運算、行業的特殊要求方面都要比plc好的多。plc由于采用
通用監控軟件,在設計企業的管理信息系統方面,要容易一些。
PLC和DCS系統一般分別適用于離散和過程生產制造。使用PLC系統的離散生產制造設施,一般由單獨的生產裝置組成,主要用于完成部件的組裝,例如打標簽、填充或研磨等。
過程制造設施,通常使用自動化系統,以連續和批處理的方式按照配方而不是按件生產。大型連續加工設備,如煉油廠和化工廠,都使用DCS自動化系統。混合應用通常同時使
用PLC系統和DCS系統。為某個應用選擇操控器,需要考慮過程的規模、可擴展性和未來的更新計劃、集成需求、功能、高可用性以及工廠設施整個生命周期的回報等等諸多因素。


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