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DCS和PLC的设计原理区别

2015-7-1 16:39| 编辑:电工学习网| 查看: 12451| 评论: 1

  dcsplc的设计原理区别较大,PLC是由摸仿原继电器控制原理发展起来的,70年代的PLC只有开关量逻辑控制,首先应用的是汽车制造行业。它以存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和运算等操作的指令;并通过数字输入和输出操作,来控制各类机械或生产过程。用户编制的控制程序表达了生产过程的工艺要求,并事先存入PLC的用户程序存储器中。运行时按存储程序的内容逐条执行,以完成工艺流程要求的操作。PLC的CPU内有指示程序步存储地址的程序计数器,在程序运行过程中,每执行一步该计数器自动加1,程序从起始步(步序号为零)起依次执行到最终步(通常为END指令),然后再返回起始步循环运算。PLC每完成一次循环操作所需的时间称为一个扫描周期。不同型号的PLC,循环扫描周期在1微秒到几十微秒之间。程序计数器这样的循环操作,这是DCS所没有的。这也是使PLC的冗余不如DCS的原因。DCS是在运算放大器的基础上得以发展的。把所有的函数、各过程变量之间的关系都作成功能块(有的DCS系统称为膨化块)。70年代中期的DCS只有模拟量控制。如TDC2000系统,一个控制器一秒钟内能完成8个PID回路的运算。首先应用的是化工行业。DCS和PLC的表现的主要差别是在开关量的逻辑解算和模拟量的运算上,即使后来两者相互有些渗透,但是还是有区别。80年代以后,PLC除逻辑运算外,也有一些控制回路用的算法,但要完成一些复杂运算还是比较困难,PLC用梯形图编程,模拟量的运算在编程时不太直观,编程比较麻烦。但在解算逻辑方面,表现出快速的优点,在微秒量级,解算1K逻辑程序不到1毫秒。它把所有的输入都当成开关量来处理,16位(也有32位的)为一个模拟量。而DCS把所有输入都当成模拟量,1位就是开关量。解算一个逻辑是在几百微秒至几毫秒量级。对于PLC解算一个PID运算在几十毫秒,这与DCS的运算时间不相上下。大型PLC使用另外一个CPU来完成模拟量的运算。把计算结果送给PLC的控制器。不同型号的DCS,解算PID所需时间不同,但都在几十毫秒的量级。如早期的TDC2000系统,1秒钟内完成8个回路的控制运算。随着芯片技术的发展,解算一个算法的时简在缩短。解算一个算法所需时间与功能块的安排方式和组态方式有关。
  在接地电阻方面,对PLC也许要求不高,但对DCS一定要在几欧姆以下(通常在4欧姆以下)。模拟量隔离也是非常重要的。在有爆炸危险的地方,应配置本质安全栅。
  相同I/O点数的系统,用PLC比用DCS,其成本要低一些(大约能省40%左右)。PLC没有专用操作站,它用的软件和硬件都是通用的,所以维护成本比DCS要低很多。一个PLC的控制器,可以接收几千个I/O点(最多可达8000多个I/O)。DCS的控制器,只能几百个I/O点(不超过500个I/O)。如果被控对象主要是设备连锁、回路很少,采用PLC较为合适。如果主要是模拟量控制、并且函数运算很多,最好采用DCS。DCS在控制器、I/O板、通讯网络等的冗余方面,一些高级运算、行业的特殊要求方面都要比PLC好的多。PLC由于采用通用监控软件,在设计企业的管理信息系统方面,要容易一些。
  特别要指出的是,DCS的专用操作站,不是天经地义的。它是由历史原因形成的。DCS厂家如再不开放操作站,与工厂的管理信息系统连网,个别DCS就有从市场中消失的危险。
  随着新技术的诞生,负面影响也跟着而来。新操作站的开放,病毒和黑客容易侵入到系统。在作设计时,在操作站上设置密码,系统多加隔离和防火墙。把负面影响减到最小。

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最新评论

引用 龚瑞 2015-9-8 23:01
还是觉得以后学的plc适用点

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