引言

        PLC于60年代末期在美國首先出現(xiàn)鹿蜀，目的是用來取代繼電器庵佣，執(zhí)行邏輯满哪、計(jì)時(shí)婿斥、計(jì)數(shù)等順序控制功能，建立柔性程序控制系統(tǒng)哨鸭。1976年正式命名民宿，并給予定義：PLC是一種數(shù)字控制專用電子計(jì)算機(jī)，它使用了可編程序存儲(chǔ)器儲(chǔ)存指令像鸡，執(zhí)行諸如邏輯活鹰、順序、計(jì)時(shí)只估、計(jì)數(shù)與演算等功能志群，并通過模擬和數(shù)字輸入、輸出等組件蛔钙，控制各種機(jī)械或工作程序锌云。

PLC(Programmable Logic Controller,可編程序控制器)
        在工業(yè)生產(chǎn)過程中，大量的開關(guān)量順序控制吁脱，它按照邏輯條件進(jìn)行順序動(dòng)作桑涎，并按照邏輯關(guān)系進(jìn)行連鎖保護(hù)動(dòng)作的控制，及大量離散量的數(shù)據(jù)采集灿躏。傳統(tǒng)上烈瘸，這些功能是通過氣動(dòng)或電氣控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的。1968年美國通用汽車公司提出取代繼電氣控制裝置的要求兽肮，第二年犹蝇，美國數(shù)字公司研制出了基于集成電路和電子技術(shù)的控制裝置，首次采用程序化的手段應(yīng)用于電氣控制囤嗡，這就是第一代可編程序控制器昵斤，稱Programmable Controller(PC)。
        個(gè)人計(jì)算機(jī)(簡稱PC)發(fā)展起來后缤滑，為了方便困邪，也為了反映可編程控制器的功能特點(diǎn)，可編程序控制器定名為Programmable Logic Controller(PLC)瓤危。
PLC系統(tǒng)特點(diǎn)：
        （1）從開關(guān)量控制發(fā)展到順序控制业馒、運(yùn)送處理，是從下往上的么鸿。
        （2）連續(xù)PID控制等多功能蛾趣，PID在中斷站中。
        （3）可用一臺(tái)PC機(jī)為主站，多臺(tái)同型PLC為從站仇祭。
        （4）也可一臺(tái)PLC為主站披蕉，多臺(tái)同型PLC為從站，構(gòu)成PLC網(wǎng)絡(luò)乌奇。這比用PC機(jī)作主站方便之處是：有用戶編程時(shí)没讲，不必知道通信協(xié)議，只要按說明書格式寫就行礁苗。
        （5）PLC網(wǎng)格既可作為獨(dú)立DCS/TDCS爬凑，也可作為DCS/TDCS的子系統(tǒng)。
        （6）大系統(tǒng)同DCS/TDCS试伙，如TDC3000嘁信、CENTUMCS、WDPFI疏叨、MOD300潘靖。
        （7）PLC網(wǎng)絡(luò)如Siemens公司的SINEC—L1、SINEC—H1考廉、S5狱林、S7等水搀，GE公司的GENET涛帐、三菱公司的MELSEC—NET、MELSEC—NET/MINI沟智。
        （8）主要用于工業(yè)過程中的順序控制梯匠，新型PLC也兼有閉環(huán)控制功能。
        （9）制造商：GOULD（美）啡洁、AB（美）扶绒、GE（美）、OMRON（日）蕊肖、MITSUBISHI（日）幅之、Siemens（德）等。
DCS(DISTRIBUTED CONTROL SYSTEM ,集散控制系統(tǒng)）或TDCS
        （1）分散控制系統(tǒng)DCS與集散控制系統(tǒng)TDCS是集4C（Communication逐豆，Computer刑炎，Control、CRT）技術(shù)于一身的監(jiān)控技術(shù)范颠。
        （2）從上到下的樹狀拓?fù)浯笙到y(tǒng)浦译，其中通信（Communication）是關(guān)鍵。
        （3）PID在中斷站中溯职，中斷站聯(lián)接計(jì)算機(jī)與現(xiàn)場儀器儀表與控制裝置精盅。
        （4）是樹狀拓?fù)浜筒⑿羞B續(xù)的鏈路結(jié)構(gòu)，也有大量電纜從中繼站并行到現(xiàn)場儀器儀表。
        （5）模擬信號叹俏，A/D—D/A妻枕、帶微處理器的混合。
        （6）一臺(tái)儀表一對線接到I/O她肯，由控制站掛到局域網(wǎng)LAN佳头。
        （7）DCS是控制（工程師站）、操作（操作員站）晴氨、現(xiàn)場儀表（現(xiàn)場測控站）的3級結(jié)構(gòu)康嘉。
        （8）缺點(diǎn)是成本高，各公司產(chǎn)品不能互換籽前，不能互操作亭珍，大DCS系統(tǒng)是各家不同的。
        （9）用于大規(guī)模的連續(xù)過程控制枝哄，如石化等稿服。
        （10）制造商：Bailey（美）、Westinghous（美）德籍、HITACH（日）舀闻、LEEDS & NORTHRMP（美）、SIEMENS（德）消耸、Foxboro（美）手霎、ABB（瑞士）、Hartmann & Braun（德）租既、Yokogawa（日）杖进、Honewell（美國）、Taylor（美）等宿拔。
FCS(fieldbus control system,現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)）
        （1）基本任務(wù)是：本質(zhì)（本征）安全隧庐、危險(xiǎn)區(qū)域、易變過程视甩、難于對付的非常環(huán)境士袜。
        （2）全數(shù)字化、智能电爹、多功能取代模擬式單功能儀器蔫仙、儀表、控制裝置藐不。
        （3）用兩根線聯(lián)接分散的現(xiàn)場儀表匀哄、控制裝置、PID與控制中心雏蛮，取代每臺(tái)儀器兩根線涎嚼。
        （4）在總線上PID與儀器阱州、儀表、控制裝置都是平等的法梯。
        （5）多變量苔货、多節(jié)點(diǎn)、串行立哑、數(shù)字通信系統(tǒng)取代單變量夜惭、單點(diǎn)、并行铛绰、模擬系統(tǒng)诈茧。
        （6）是互聯(lián)的、雙向的丈巩、開放的取代單向的粗线、封閉的。
        （7）用分散的虛擬控制站取代集中的控制站超丛。
        （8）由現(xiàn)場電腦操縱蚂霎，還可掛到上位機(jī)，接同一總線的上一級計(jì)算機(jī)逢棺。
        （9）局域網(wǎng)贷挠，再可與internet相通。
        （10）改變傳統(tǒng)的信號標(biāo)準(zhǔn)篱馅、通信標(biāo)準(zhǔn)和系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)入企業(yè)管理網(wǎng)春环。
        （11）制造商：美Honeywell 、Smar 控栓、Fisher— Rosemount亭郑、  AB/Rockwell相梭、Elsag— Bailey 辽乎、Foxboro 、Yamatake 涂滴、日Yokogawa友酱、歐  Siemens、 GEC—Alsthom 柔纵、Schneider缔杉、 proces—Data、 ABB等搁料。
        （12）3類FCS的典型
        1）連續(xù)的工藝過程自動(dòng)控制如石油化工或详，其中“本安防爆”技術(shù)是絕對重要的，典型產(chǎn)品是FF郭计、World  FIP霸琴、Profibus—PA椒振；
        2）分立的工藝動(dòng)作自動(dòng)控制如汽車制造機(jī)器人、汽車梧乘，典型產(chǎn)品是Profibus—DP澎迎、CANbus；
        3）多點(diǎn)控制如樓宇自動(dòng)化选调，典型產(chǎn)品是LON Work夹供、Profibus—FMS。

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三大控制系統(tǒng)之間的差異
        我們已經(jīng)知道臭呀，F(xiàn)CS是由DCS與PLC發(fā)展而來喂磷，F(xiàn)CS不僅具備DCS與PLC的特點(diǎn)，而且跨出了革命性的一步聊树。而目前笑敷，新型的DCS與新型的PLC，都有向?qū)Ψ娇繑n的趨勢躏印。新型的DCS已有很強(qiáng)的順序控制功能嫁商；而新型的PLC，在處理閉環(huán)控制方面也不差笋俭，并且兩者都能組成大型網(wǎng)絡(luò)捏趴，DCS與PLC的適用范圍，已有很大的交叉沦恩。下一節(jié)就僅以DCS與FCS進(jìn)行比較筑唁。在前面的章節(jié)中，實(shí)際上已涉及到DCS與FCS的差異拒惯，下面將就體系結(jié)構(gòu)饺饭、投資、設(shè)計(jì)职车、使用等方面進(jìn)行敘述瘫俊。
1  差異要點(diǎn)
        ?DCS
        DCS系統(tǒng)的關(guān)鍵是通信。也可以說數(shù)據(jù)公路是分散控制系統(tǒng)DCS的脊柱悴灵。由于它的任務(wù)是為系統(tǒng)所有部件之間提供通信網(wǎng)絡(luò)扛芽，因此，數(shù)據(jù)公路自身的設(shè)計(jì)就決定了總體的靈活性和安全性积瞒。數(shù)據(jù)公路的媒體可以是：一對絞線川尖、同軸電纜或光纖電纜。
        通過數(shù)據(jù)公路的設(shè)計(jì)參數(shù)茫孔，基本上可以了解一個(gè)特定DCS系統(tǒng)的相對優(yōu)點(diǎn)與弱點(diǎn)叮喳。
        （1）系統(tǒng)能處理多少I/O信息。
        （2）系統(tǒng)能處理多少與控制有關(guān)的控制回路的信息缰贝。
        （3）能適應(yīng)多少用戶和裝置（CRT馍悟、控制站等）筐钟。
        （4）傳輸數(shù)據(jù)的完整性是怎樣徹底檢查的。
        （5）數(shù)據(jù)公路的最大允許長度是多少赋朦。
        （6）數(shù)據(jù)公路能支持多少支路咳讲。
        （7）數(shù)據(jù)公路是否能支持由其它制造廠生產(chǎn)的硬件（可編程序控制器、計(jì)算機(jī)线盔、數(shù)據(jù)記錄裝置等）灸颜。為保證通信的完整，大部分DCS廠家都能提供冗余數(shù)據(jù)公路柄童。
        為了保證系統(tǒng)的安全性拇从，使用了復(fù)雜的通信規(guī)約和檢錯(cuò)技術(shù)。所謂通信規(guī)約就是一組規(guī)則免趋，用以保證所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)被接收赠恭，并且被理解得和發(fā)送的數(shù)據(jù)一樣。
        目前在DCS系統(tǒng)中一般使用兩類通信手段蔬透，即同步的和異步的棱歹，同步通信依靠一個(gè)時(shí)鐘信號來調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)的傳輸和接收，異步網(wǎng)絡(luò)采用沒有時(shí)鐘的報(bào)告系統(tǒng)发荧。
        ?FCS
        FCS的關(guān)鍵要點(diǎn)有三點(diǎn)
        （1）FCS系統(tǒng)的核心是總線協(xié)議馁梁，即總線標(biāo)準(zhǔn)
        前面的章節(jié)已經(jīng)敘述，一種類型的總線刃唤，只要其總線協(xié)議一經(jīng)確定隔心，相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)與有關(guān)的設(shè)備也就被確定。就其總線協(xié)議的基本原理而言尚胞，各類總線都是一樣的硬霍，都以解決雙向串行數(shù)字化通訊傳輸為基本依據(jù)。但由于各種原因笼裳，各類總線的總線協(xié)議存在很大的差異唯卖。
        為了使現(xiàn)場總線滿足可互操作性要求，使其成為真正的開放系統(tǒng)侍咱，在IEC國際標(biāo)準(zhǔn)耐床，現(xiàn)場總線通訊協(xié)議模型的用戶層中密幔，就明確規(guī)定用戶層具有裝置描述功能楔脯。為了實(shí)現(xiàn)互操作，每個(gè)現(xiàn)場總線裝置都用裝置描述DD來描述胯甩。DD能夠認(rèn)為是裝置的一個(gè)驅(qū)動(dòng)器昧廷，它包括所有必要的參數(shù)描述和主站所需的操作步驟。由于DD包括描述裝置通信所需的所有信息偎箫，并且與主站無關(guān)姚熊，所以可以使現(xiàn)場裝置實(shí)現(xiàn)真正的互操作性猖沈。
        實(shí)際情況是否如上述一致，回答是否定的红最。目前通過的現(xiàn)場總線國際標(biāo)準(zhǔn)含8種類型诲狐，而原IEO國際標(biāo)準(zhǔn)只是8種類型之一，與其它7種類型總線的地位是平等的拟艳。其它7種總線喧畏，不論其市場占有率有多少，每個(gè)總線協(xié)議都有一套軟件悦浙、硬件的支撐愤栽。它們能夠形成系統(tǒng)，形成產(chǎn)品挟七，而原IEC現(xiàn)場總線國際標(biāo)準(zhǔn)齿喧，是一個(gè)既無軟件支撐也無硬件支撐的空架子。所以相贺，要實(shí)現(xiàn)某些總線的相互兼容和互操作轻欣，就目前狀態(tài)而言，幾乎是不可能的肃弟。
        通過上述诸迟，我們是否可以得出這樣一種映象：開放的現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的互操作性，就一個(gè)特定類型的現(xiàn)場總線而言愕乎，只要遵循該類型現(xiàn)場總線的總線協(xié)議阵苇，對其產(chǎn)品是開放的，并具有互操作性感论。換句話說绅项，不論什么廠家的產(chǎn)品，也不一家是該現(xiàn)場總線公司的產(chǎn)品比肄，只要遵循該總線的總線協(xié)議快耿，產(chǎn)品之間是開放的，并具有互操作性芳绩，就可以組成總線網(wǎng)絡(luò)掀亥。
        (2)FCS系統(tǒng)的基礎(chǔ)是數(shù)字智能現(xiàn)場裝置
        數(shù)字智能現(xiàn)場裝置是FCS系統(tǒng)的硬件支撐，是基礎(chǔ)妥色，道理很簡單搪花，F(xiàn)CS系統(tǒng)執(zhí)行的是自動(dòng)控制裝置與現(xiàn)場裝置之間的雙向數(shù)字通信現(xiàn)場總線信號制。如果現(xiàn)場裝置不遵循統(tǒng)一的總線協(xié)議锉窑，即相關(guān)的通訊規(guī)約岛牺，不具備數(shù)字通信功能，那么所謂雙向數(shù)字通信只是一句空話袁朗，也不能稱之為現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)涮愧。再一點(diǎn)叶偶，現(xiàn)場總線的一大特點(diǎn)就是要增加現(xiàn)場一級控制功能。如果現(xiàn)場裝置不是多功能智能化的產(chǎn)品订搏，那么現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的特點(diǎn)也就不存在了锯运，所謂簡化系統(tǒng)、方便設(shè)計(jì)框辞、利于維護(hù)等優(yōu)越性也是虛的稻蒂。
        (3) FCS系統(tǒng)的本質(zhì)是信息處理現(xiàn)場化
        對于一個(gè)控制系統(tǒng)，無論是采用DCS還是采用現(xiàn)場總線涂嫡，系統(tǒng)需要處理的信息量至少是一樣多的秒牙。實(shí)際上，采用現(xiàn)場總線后抬泛，可以從現(xiàn)場得到更多的信息」ネ危現(xiàn)場總線系統(tǒng)的信息量沒有減少，甚至增加了纱昧，而傳輸信息的線纜卻大大減少了刨啸。這就要求一方面要大大提高線纜傳輸信息的能力，另一方面要讓大量信息在現(xiàn)場就地完成處理识脆，減少現(xiàn)場與控制機(jī)房之間的信息往返设联。可以說現(xiàn)場總線的本質(zhì)就是信息處理的現(xiàn)場化灼捂。
        減少信息往返是網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和系統(tǒng)組態(tài)的一條重要原則离例。減少信息往返常常可帶來改善系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間的好處悉稠。因此宫蛆，網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)優(yōu)先將相互間信息交換量大的節(jié)點(diǎn)，放在同一條支路里的猛。
        減少信息往返與減少系統(tǒng)的線纜有時(shí)會(huì)相互矛盾耀盗。這時(shí)仍應(yīng)以節(jié)省投資為原則來做選擇。如果所選擇系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間允許的話卦尊，應(yīng)選節(jié)省線纜的方案猎之。如所選系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間比較緊張，稍微減少一點(diǎn)信息的傳輸就夠用了乐跺，那就應(yīng)選減少信息傳輸?shù)姆桨浮?br>        現(xiàn)在一些帶現(xiàn)場總線的現(xiàn)場儀表本身裝了許多功能塊鹃远，雖然不同產(chǎn)品同種功能塊在性能上會(huì)稍有差別，但一個(gè)網(wǎng)絡(luò)支路上有許多功能雷同功能塊的情況是客觀存在的弓并。選用哪一個(gè)現(xiàn)場儀表上的功能塊笤簸，是系統(tǒng)組態(tài)要解決的問題。
        考慮這個(gè)問題的原則是：盡量減少總線上的信息往返远丸。一般可以選擇與該功能有關(guān)的信息輸出最多的那臺(tái)儀表上的功能塊沛愕。　　

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2  典型系統(tǒng)比較
        通過使用現(xiàn)場總線喜毅，用戶可以大量減少現(xiàn)場接線姑享，用單個(gè)現(xiàn)場儀表可實(shí)現(xiàn)多變量通信，不同制造廠生產(chǎn)的裝置間可以完全互操作苇皂，增加現(xiàn)場一級的控制功能罪褒，系統(tǒng)集成大大簡化，并且維護(hù)十分簡便仰铃。
        通過采用現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)婿着，到底能節(jié)省多少電纜，編者尚未做此計(jì)算醋界。但是竟宋，我們不可以采用DCS系統(tǒng)的電廠中與自動(dòng)控制系統(tǒng)有關(guān)的所用電纜公里數(shù)看出，電纜在基建投資中所占份額形纺。
        某電廠丘侠，2×300MW燃煤機(jī)組。熱力系統(tǒng)為單元制逐样。每臺(tái)機(jī)組設(shè)置一座集中控制樓蜗字，采用機(jī)、爐脂新、電單元集中控制方式挪捕。單元控制室的標(biāo)高為12.6米，與運(yùn)行層標(biāo)高一致争便。DCS采用WDPF—Ⅱ担神，每臺(tái)機(jī)組設(shè)計(jì)的I/O點(diǎn)為4500點(diǎn)。
        電纜敷設(shè)采用EC軟件始花，8個(gè)人用1.5個(gè)月時(shí)間完成電纜敷設(shè)的設(shè)計(jì)任務(wù)入驮。
        主廠房內(nèi)每臺(tái)300MW機(jī)組自動(dòng)化專業(yè)的電纜根數(shù)為4038根。
        主廠房內(nèi)每臺(tái)300MW機(jī)組自動(dòng)化專業(yè)的電纜長度為350公里茴辈。
        以上電纜的根數(shù)及長度均不包括全廠火災(zāi)報(bào)警的廠供電纜和全廠各輔助生產(chǎn)車間的電纜抚送。
        電纜橋架的立柱、橋架及小槽盒全部選用鋼制鍍鋅绎噩，每臺(tái)機(jī)組約95噸帕卦。
        其它電纜橋架包括直通、彎通缨诱、三通漫从、四通、蓋板、終端封頭躁盗、調(diào)寬片幸持、直接片等選用鋁合金材質(zhì)，每臺(tái)300MW機(jī)組約為55噸拗酌。附件隨橋架提供（如螺栓川砌、螺母）。
        某電廠春哨，4×MW燃油燃?xì)怆娬揪０崃ο到y(tǒng)為單元制。DCS采用TELEPERM-XP赴背。每臺(tái)機(jī)組設(shè)計(jì)I/O點(diǎn)數(shù)為5804點(diǎn)椰拒。
        電纜敷設(shè)采用EC軟件，12個(gè)人用2.5個(gè)月時(shí)間完成電纜敷設(shè)的設(shè)計(jì)任務(wù)凰荚。
        主廠房內(nèi)每臺(tái)325MW機(jī)組自動(dòng)化專業(yè)的電纜根數(shù)為4413根燃观。
        主廠房內(nèi)每臺(tái)235MW機(jī)組自動(dòng)化專業(yè)的電纜長度為360公里。
        每臺(tái)機(jī)組全部選用鋼制鍍鋅電纜橋架浇揩，其重量約為200噸仪壮。
        電站的電纜可以分為六大類：高壓電力電纜、低壓電力電纜胳徽、控制電纜积锅、熱控電纜、弱電電纜（主要指計(jì)算機(jī)用電纜）养盗、其它電纜缚陷。若兩臺(tái)300MW機(jī)組同時(shí)做電纜敷設(shè)，自動(dòng)化專業(yè)電纜的數(shù)量大約有8500根左右必痢。其中熱控電纜和弱電電纜將大于5000根拱矫，即約占60%左右（以根數(shù)計(jì)量）。
3  設(shè)計(jì)涤朴、投資及使用
        上述的比較是偏重于純技術(shù)性的比較牌聋，以下比較擬加入經(jīng)濟(jì)因素。
        比較的前題是DCS系統(tǒng)與典型的茁升、理想的FCS系統(tǒng)進(jìn)行比較嫂前。為什么要做如此的假設(shè)。做為DCS系統(tǒng)發(fā)展到今天鹰泡，開發(fā)初期提出的技術(shù)要求卻已滿足并得到了完善萝渐，目前的狀況是進(jìn)一步提高，因此也就不存在典型叛冠、理想的說法磨慷。而作為FCS系統(tǒng)支礼，90年代剛進(jìn)入實(shí)用化，作為開發(fā)初期的技術(shù)要求：兼容開放薇痛，雙向數(shù)字通信滨溉、數(shù)字智能現(xiàn)場裝置、高速總線等凳忙，目前還不理想有待完善业踏。這種狀態(tài)與現(xiàn)場總線國際標(biāo)準(zhǔn)的制定不能說沒有關(guān)系禽炬。過去的十多年涧卵，各總線組織都忙于制定標(biāo)準(zhǔn)，開發(fā)產(chǎn)品腹尖，占領(lǐng)更多的市場柳恐，目的就是要擠身于國際標(biāo)準(zhǔn)，合法的占領(lǐng)更大的市場∪柔＃現(xiàn)在有關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)的爭戰(zhàn)已告一段落乐设，各大公司組織都已意識到，要真正占領(lǐng)市場绎巨，就得完善系統(tǒng)及相關(guān)產(chǎn)品近尚。我們可以做這樣的預(yù)測，不久的將來场勤，完善的現(xiàn)場總線系統(tǒng)及相關(guān)產(chǎn)品必須成為世界現(xiàn)場總線技術(shù)的主流戈锻。
具體比較：
        （1）DCS系統(tǒng)是個(gè)大系統(tǒng)，其控制器功能強(qiáng)而且在系統(tǒng)中的作用十分重要首潮，數(shù)據(jù)公路更是系統(tǒng)的關(guān)鍵彬膘，所以，必須整體投資一步到位剑学，事后的擴(kuò)容難度較大绝皇。而FCS功能下放較徹底，信息處理現(xiàn)場化膨溃，數(shù)字智能現(xiàn)場裝置的廣泛采用呐猴，使得控制器功能與重要性相對減弱。因此肠祭，F(xiàn)CS系統(tǒng)投資起點(diǎn)低常废，可以邊用、邊擴(kuò)醒腹、邊投運(yùn)极棵。
        （2）DCS系統(tǒng)是封閉式系統(tǒng)，各公司產(chǎn)品基本不兼容漆暑。而FCS系統(tǒng)是開放式系統(tǒng)嗤详，用戶可以選擇不同廠商、不同品牌的各種設(shè)備連入現(xiàn)場總線，達(dá)到最佳的系統(tǒng)集成葱色。
        （3）DCS系統(tǒng)的信息全都是二進(jìn)制或模擬信號形成的递宅，必須有D/A與A/D轉(zhuǎn)換。而FCS系統(tǒng)是全數(shù)字化苍狰，就免去了D/A與A/D變換办龄，高集成化高性能，使精度可以從±0.5%提高到±0.1%淋昭。
        （4）FCS系統(tǒng)可以將PID閉環(huán)控制功能裝入變送器或執(zhí)行器中俐填，縮短了控制周期，目前可以從DCS的每秒2~5次翔忽，提高到FCS的每秒10~20次英融，從而改善調(diào)節(jié)性能。
        （5）DCS它可以控制和監(jiān)視工藝全過程歇式，對自身進(jìn)行診斷驶悟、維護(hù)和組態(tài)。但是材失，由于自身的致命弱點(diǎn)找塌，其I/O信號采用傳統(tǒng)的模擬量信號，因此困煤，它無法在DCS工程師站上對現(xiàn)場儀表（含變送器鸥萌、執(zhí)行器等）進(jìn)行遠(yuǎn)方診斷、維護(hù)和組態(tài)前忿。FCS采用全數(shù)字化技術(shù)贡按，數(shù)字智能現(xiàn)場裝置發(fā)送多變量信息，而不僅僅是單變量信息扁奢，并且還具備檢測信息差錯(cuò)的功能惫吝。FCS采用的是雙向數(shù)字通信現(xiàn)場總線信號制。因此逻袭，它可以對現(xiàn)場裝置（含變送器每镀、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等）進(jìn)行遠(yuǎn)方診斷、維護(hù)和組態(tài)肢俄。FCS的這點(diǎn)優(yōu)越性是DCS無法比擬的克矿。
        （6）FCS由于信息處理現(xiàn)場化，與DCS相比可以省去相當(dāng)數(shù)量的隔離器憎兽、端子柜冷离、I/O終端、I/O卡件纯命、I/O文件及I/O柜西剥，同時(shí)也節(jié)省了I/O裝置及裝置室的空間與占地面積痹栖。有專家認(rèn)為可以省去60%。
        （7）與（6）同樣理由瞭空，F(xiàn)CS可以減少大量電纜與敷設(shè)電纜用的橋架等揪阿，同時(shí)也節(jié)省了設(shè)計(jì)、安裝和維護(hù)費(fèi)用咆畏。有專家認(rèn)為可以節(jié)省66%南捂。
        對于（6）、（7）兩點(diǎn)應(yīng)補(bǔ)充說明的是旧找，采用FCS系統(tǒng)溺健，節(jié)省投資的效果是不用懷疑的，但是否如有的專家所說達(dá)60~66%钦讳。這些數(shù)字在多篇文章中出現(xiàn)矿瘦，編者認(rèn)為這是相互轉(zhuǎn)摘的結(jié)果枕面，目前還未找到這些數(shù)字的原始出處栖挣，因此，讀者在引用這些數(shù)字時(shí)要慎重贮祥。
        （8）FCS相對于DCS組態(tài)簡單夫次，由于結(jié)構(gòu)、性能標(biāo)準(zhǔn)化程昨，便于安裝搔冈、運(yùn)行、維護(hù)咖亏。
        （9）用于過程控制的FCS設(shè)計(jì)開發(fā)要點(diǎn)肩菲。這一點(diǎn)并不作為與DCS的比較，只是說明用于過程控制或者說用于模擬連續(xù)過程類的FCS在設(shè)計(jì)開發(fā)中應(yīng)重點(diǎn)考慮的問題已唐。
        1）要求總線本安防爆功能犹佣，而且是頭等重要的。
        2）基本監(jiān)控如流量绞芽、料位皱辞、溫度、壓力等的變化是緩慢的歪架，而且還有滯后效應(yīng)股冗，因此，節(jié)點(diǎn)監(jiān)控并不需要快電子學(xué)的響應(yīng)時(shí)間和蚪，但要求有復(fù)雜的模擬量處理能力止状。這一物理特征決定了系統(tǒng)基本上多采用主一從之間的集中輪詢制，這在技術(shù)上是合理的攒霹，在經(jīng)濟(jì)上是有利的怯疤。
        3）流量峦耘、料位、溫度旅薄、壓力等參數(shù)的測量辅髓，其物理原理是古典的，但傳感器少梁、變送器及控制器應(yīng)向數(shù)字智能化發(fā)展洛口。
        4）作為針對連續(xù)過程類及其儀器儀表而開發(fā)的FCS，應(yīng)側(cè)重于低速總線H1的設(shè)計(jì)完善凯沪。

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PLC與DCS的前景
        我們已經(jīng)知道有的FCS是由PLC發(fā)展而來第焰，而有的FCS是由DCS發(fā)展而來，那么卫削，今天FCS已走向?qū)嵱没停琍LC與DCS前景又將如何。
        PLC于60年代末期在美國首先出現(xiàn)赌矩，目的是用來取代繼電器鹦房，執(zhí)行邏輯、計(jì)時(shí)浑梳、計(jì)數(shù)等順序控制功能悲社，建立柔性程序控制系統(tǒng)。1976年正式命名染窝，并給予定義：PLC是一種數(shù)字控制專用電子計(jì)算機(jī)反没，它使用了可編程序存儲(chǔ)器儲(chǔ)存指令，執(zhí)行諸如邏輯医惠、順序缺员、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)與演算等功能器谦，并通過模擬和數(shù)字輸入弯囊、輸出等組件，控制各種機(jī)械或工作程序硝皂。經(jīng)過30多年的發(fā)展常挚，PLC已十分成熟與完善，并開發(fā)了模擬量閉環(huán)控制功能稽物。PLC在FCS系統(tǒng)中的地位似乎已被確定并無多少爭論奄毡。PLC作為一個(gè)站掛在高速總線上。充分發(fā)揮PLC在處理開關(guān)量方面的優(yōu)勢贝或。另外吼过，火力發(fā)電廠輔助車間，例如補(bǔ)給水處理車間咪奖、循環(huán)水車間盗忱、除灰除渣車間酱床、輸煤車間等，在這些車間的工藝過程多以順序控制為主趟佃。PLC對于順序控制有其獨(dú)特的優(yōu)勢扇谣。編者以為，輔助車間的控制系統(tǒng)應(yīng)以遵循現(xiàn)場總線通訊協(xié)議的PLC或能與FCS進(jìn)行通訊交換信息的PLC為優(yōu)選對象闲昭。
        自1973年提出第一臺(tái)以微處理器為基礎(chǔ)的控制器以來冕咒，它逐步完善，并最終形成功能齊全益爽、安全可靠的數(shù)字式分散控制系統(tǒng)DCS彭理。它的性能大大優(yōu)于以住任何一種控制系統(tǒng)∑蠹可以滿足火電廠DAS凝顿、MCS、SCS和APS各系統(tǒng)的各種要求射传，目前還可以通過工業(yè)以太網(wǎng)建立管理層網(wǎng)絡(luò)菌菇，以滿足火電廠呼聲越來越高的加強(qiáng)管理的要求∈呕螅可以這樣說岂苏，DCS系統(tǒng)的監(jiān)控可以復(fù)蓋大型火電機(jī)組的工藝全過程。
        但是巾沟，自從有了FCS，并于90年代走向?qū)嵱没詠泶薨埽粩嘤腥缦抡擖c(diǎn)在公開刊物上發(fā)表祷安，即：“從現(xiàn)在起，新的現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)FCS將逐步取代傳統(tǒng)的DCS”兔乞；“當(dāng)調(diào)節(jié)功能下放到現(xiàn)場去以后汇鞭，傳統(tǒng)的DCS就沒有存在的必要而會(huì)自動(dòng)消失”；“今后十年庸追，傳統(tǒng)的4~20mA模擬信號制將逐步被雙向數(shù)字通信現(xiàn)場總線信號制所取代霍骄，模擬與數(shù)字的分散型控制系統(tǒng)DCS將更新?lián)Q代為全數(shù)字現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)FCS”……。這些論點(diǎn)歸納為一句話：FCS將取代DCS淡溯，DCS從此將消亡读整。
        上述論點(diǎn)皆出自于權(quán)威專家之口，確實(shí)不無道理咱娶。數(shù)字通訊是一種趨勢米间，它代表了技術(shù)進(jìn)步，是任何人阻擋不了的膘侮。雙向數(shù)字通信現(xiàn)場總線信號制以及由它而產(chǎn)生的巨大的推動(dòng)力屈糊，加速現(xiàn)場裝置與控制儀表的變革的榛，開發(fā)出越來越多的功能完善的數(shù)字智能現(xiàn)場裝置。這些都是DCS系統(tǒng)所不具備的潦故，而由此產(chǎn)生的優(yōu)越性以及給火電廠的設(shè)計(jì)仔同、配置、組態(tài)庐穴、運(yùn)行擦斑、維護(hù)、管理等方面帶來的效益也是DCS系統(tǒng)所不及的驼牵。再則才昔，F(xiàn)CS是由DCS以及PLC發(fā)展而來，它保留了DCS的特點(diǎn)蛮昭，或者說FCS吸收了DCS多年開發(fā)研究以及現(xiàn)場實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)峰礁，當(dāng)然也包括教訓(xùn)。由此而得出結(jié)論腋积，“FCS將取代DCS”鞠洪，似乎也是順理成章之事。
        同時(shí)我們也應(yīng)看到平敏，DCS系統(tǒng)發(fā)展也近30年乏唤，在火電廠的應(yīng)用如此廣泛。它的設(shè)計(jì)思想愤惰、組態(tài)配置苇经、功能匹配等已達(dá)十分完善的程度（當(dāng)然，DCS也存在進(jìn)一步發(fā)展的需求宦言，例如高級軟件開發(fā)扇单，以滿足信息集成的要求），已滲透到火電廠控制系統(tǒng)的各個(gè)領(lǐng)域奠旺，并且在FCS系統(tǒng)中也有些體現(xiàn)蜘澜。從這個(gè)角度來看，DCS系統(tǒng)似乎不能說從此消亡响疚。再則鄙信，從前面的章節(jié)敘述中已經(jīng)談到，對那些FCS系統(tǒng)不能充分發(fā)揮其特點(diǎn)及優(yōu)越性的領(lǐng)域忿晕，DCS系統(tǒng)仍有用武之地装诡。
        我們似乎沒有必要在文字上做過多的爭論，一定要強(qiáng)調(diào)誰取代誰杏糙。正如目前的DCS與新型的PLC慎王，由于多年的開發(fā)研究，在各自保留自身原有的特點(diǎn)外嚼般，又相互補(bǔ)充偿股，形成新的系統(tǒng)澄俘，現(xiàn)在的DCS已不是當(dāng)初的DCS，同樣如此堤麻，新型的PLC也不是開發(fā)初期的PLC酸儿。我們能夠說是DCS取代了PLC或者說是PLC取代了DCS，顯然都是不合適的紧甫。

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