大家对PLC和DCS应该都不会陌生, 这是控制领域两个很基本的概念。 但最近却也听到有人问这样一个问题:两者的区别究竟是什么?为什么会有这样的疑惑?也许是因为PLC与DCS本来是两个完全不同的概念,彼此距离非常遥远,大家很容易来区别,但现在却正在走近,近得大家的视线有点模糊了。
我们先来看看几个新的关于控制系统/控制器的名词,会有助于我们很好理解PLC与DCS。
混合控制系统(HCS)是PLC与DCS应用开始重叠的一个例证。它的概念是应用导向的,不是十分严格。在非常经典的流程工业(如炼油)与非常经典的离散工业(如汽车)之间的一些行业(如食品饮料、制药、精细化工),既有较多的模拟量控制,也有很多的开关量控制,这样的场合适合于HCS应用,所以说HCS是一个基于应用来定义的概念,与PLC、DCS不一样。目前市场上既有PLC演变过来的HCS,也有传统DCS厂商推出的HCS,但前者
过程自动化系统(PAS)的概念就比较严格,它由ARC咨询集团提出,虽然概念本身目前在国内使用还不很普及,但在国际上的接受度已经很高。应用于过程工业的控制系统都可以归入PAS控制工程网版权所有,DCS是其子集,PLC本身不是PAS,因为它仅是一个控制器,但基于PLC的控制系统,就也是说在包括了上位软件、I/O、网络设备后,就可以称为PAS。
PAS概念的提出实际上反映出PLC正在进入过程应用,DCS已经不是过程应用的唯一选择,市场需要这样一个新的概念来“统一安置所有适合于过程应用的自动化系统”,而ARC很适当地定义了PAS。
还有一个概念就是可编程自动化控制器(PAC),在我看来,PAC是个比PAS更为“激进”的概念,其核心有两点,一是强调基于PC控制的可用性,二是过程控制与离散控制(也包括运动控制)可以统一于同一控制器(背板),它进一步拉近了过程控制与离散控制的距离。
PLC在过程领域已经成功应用多年,并获得相当程度的认可。从历史来看,PLC的过程应用有三个障碍:
§ 硬件。今天,各种各样的控制硬件几乎都基于相同的标准工业组件,例如INTEL的微处理器,可以认为硬件已经不是问题。“目前,在控制系统最重要的现场控制站级,DCS和PLC所采用的硬件几乎没有差别,甚至PLC所采用的硬件更先进,例如目前GE Fanuc新的PACSystems采用Intel PIII处理器,主频为700Mhz, 最大内存大于32M”,GE Fanuc中国区软件业务总监贲志刚说。
§ 软件。在硬件趋同后,各类控制系统(控制器)之间唯一、真正的差异是软件。目前,这方面已经出现了一些很好的解决方案。
§ 最后一点是用户使用习惯,这个瓶颈仍是目前PLC在过程应用,尤其是大型过程装置的最大障碍,需要时间来解决。
PLC应用于过程领域,或作为类似DCS中的现场控制站使用,优势是很明显的。“DCS的控制站与软件、网络大多是专用的,总拥有成本比较高。而PLC的通用性、开放性很好,价格便宜。” 陆斌说,他是OMRON(中国)公司负责CS、CJ系列PLC产品的市场工程师。
正是基于对PLC性能与价格的认可CONTROL ENGINEERING China版权所有,华能信息产业公司等已联合开发出数据引擎技术。该技术通过数据引擎机制来实现控制站的控制逻辑组态运算过程,视窗架构及界面风格与传统DCS组态软件基本一致,但控制器平台可以互换。目前已应用过OMRON的CS系列PLC来作为DCS的控制站。这样,来自PLC供应商的硬件平台与基于数据引擎技术的PineControl软件的组合,就成为一种新型的DCS。据介绍www.cechina.cn,目前该技术已成功应用于10多家大中型电厂的主控系统及冶金等行业,像在华能福州电厂一台30万千瓦机组采用了50多套OMRON CS1D PLC,包括主控与附控装置,取代了原先的DCS系统。
尽管PLC的成功有目共睹,但整体而言CONTROL ENGINEERING China版权所有,DCS的优势仍然存在。“基于PLC的控制系统与标准DCS相比,DCS有两个好处。一是行业背景,DCS针对不同的行业有不同的应用软件。二是可用性、可操作性强,例如编程,DCS只需要组态后下载到控制器就可以了,不用关心控制器与软件间的连接关系,而PLC加SCADA的工作就会多很多,PLC可以作为没有软件的DCS控制器”,陆斌说。
近年来,顺应技术发展潮流与市场需求,众多PLC厂商份份推出各类过程控制系统(控制器)。由于各家公司策略的不同,介入过程领域的深浅与方式并不相同,但它们大都取得了很不错的业绩。
下面简单介绍几家主流供应商近期在中国市场推出的过程控制系统(控制器)及市