數字化制造

PLC、DCS和SCADA三者有何區別?

轉載 :  zaoche168.com   2023年06月16日

狹義的說,DCS主要用于過程自動化,PLC主要用于工廠自動化(生產線),SCADA主要針對廣域的需求,如油田、綿延千里的管線。如果從計算機和網絡的角度來說,它們是統一的,之所以有區別,主要在應用的需求,DCS常常要求高級的控制算法,如在煉油行業,PLC對處理速度要求高,因為經常用在聯鎖上,甚至是故障安全系統,SCADA也有一些特殊要求,如振動監測、流量計算、調峰調谷等。

  SCADA是調度管理層,DCS是廠站管理層,PLC是現場設備層

PLC系統,即可編程控制器,適用于工業現場的測量控制,現場測控功能強,性能穩定,可靠性高,技術成熟,使用廣泛,價格合理。

DCS系統,即集散工控制系統,屬90年代國際先進水平大規??刂葡到y。它適用于測控點數多、測控精度高、測控速度快的工業現場,其特點是分散控制和集中監視,具有組網通訊能力、測控功能強、運行可靠、易于擴展、組態方便、操作維護簡便,但系統的價格昂貴。

  SCADA系統,即分布式數據采集和監控系統,屬中小規模的測控系統。它集中了PLC系統的現場測控功能強和DCS系統的組網通訊能力的兩大優點,性能價格比高。

  SCADA、DCS是一種概念,PLC是一種產品,三者不具可比性

  PLC一種產品,由它可以構成SCADA、DCS。

  DCS是過程控制發展起來的,PLC是繼電器邏輯控制系統發展起來的,PLC是設備,DCS、SCADA是系統。

  DCSPLC的區別要點

  1、DCS是一種分散式控制系統,而PLC(可編程控制器)只是一種控制裝置,兩者是系統裝置的區別。系統可以實現任何裝置的功能與協調,PLC裝置只實現本單元所具備的功能。

2、在網絡方面,DCS網絡是整個系統的中樞神經,它是安全可靠雙冗余的高速通訊網絡,系統的拓展性與開放性更好。而PLC因為基本上都為個體工作,其在與別的PLC或上位機進行通訊時,所采用的網絡形式基本都是單網結構,網絡協議也經常與國際標準不符。在網絡安全上,PLC沒有很好的保護措施。我們采用電源,CPU,網絡雙冗余。

3、DCS整體考慮方案,操作員站都具備工程師站功能,站與站之間在運行方案程序下裝后是一種緊密聯合的關系,任何站、任何功能、任何被控裝置間都是相互連鎖控制,協調控制;而單用PLC互相連接構成的系統,其站與站(PLCPLC)之間的聯系則是一種松散連接方式,是做不出協調控制的功能。

  4、DCS在整個設計上就留有大量的可擴展性接口,外接系統或擴展系統都十分方便,PLC所搭接的整個系統完成后,想隨意的增加或減少操作員站都是很難實現的。

  5、DCS安全性:為保證DCS控制的設備的安全可靠,DCS采用了雙冗余的控制單元,當重要控制單元出現故障時,都會有相關的冗余單元實時無擾的切換為工作單元,保證整個系統的安全可靠。PLC所搭接的系統基本沒有冗余的概念,就更談不上冗余控制策略。特別是當其某個PLC單元發生故障時,不得不將整個系統停下來,才能進行更換維護并需重新編程。所以DCS系統要比其安全可靠性上高一個等級。

  6、系統軟件,對各種工藝控制方案更新是DCS的一項最基本的功能,當某個方案發生變化后,工程師只需要在工程師站上將更改過的方案編譯后,執行下裝命令就可以了,下裝過程是由系統自動完成的,不影響原控制方案運行。系統各種控制軟件與算法可以將工藝要求控制對象控制精度提高。而對于PLC構成的系統來說,工作量極其龐大,首先需要確定所要編輯更新的是哪個PLC,然后要用與之對應的編譯器進行程序編譯,最后再用專用的機器(讀寫器)專門一對一的將程序傳送給這個PLC,在系統調試期間,大量增加調試時間和調試成本,而且極其不利于日后的維護。在控制精度上相差甚遠。這就決定了為什么在大中型控制項目中(500點以上),基本不采用全部由PLC所連接而成的系統的原因。

7、模塊:DCS系統所有I/O模塊都帶有CPU,可以實現對采集及輸出信號品質判斷與標量變換,故障帶電插拔,隨機更換。而PLC模塊只是簡單電氣轉換單元,沒有智能芯片,故障后相應單元全部癱瘓。

8、現在高端的PLCDCS的功能已經差不多,DCS對網絡和分布式數據庫還要定時掃描有較強的功能,同時對運算和模擬量的處量比較拿手。

  9、PLC還分大、中、小、微PLC,其中微型的只賣幾百塊到2000塊,點數也好少,大型的可以帶數千點,運算能力與DCS差不多,但對多機聯網功能較弱?,F在兩個技術平臺都差不多,只是重點不一樣。

  既然DCSSCADA是概念?其實應該理解為一種體系結構

  PLC、DCS是由早期不同的產品形態和應用場合逐步完善演化而來。

  可以說PLC由制造業的繼電器演化發展而來。

  DCS是由過程控制的儀表發展演化而來。

  各自產品有其自己的使用場合和特點,隨著技術的進步、行業的相互滲透和競爭的激烈。

  PLCDCS這兩種產品都在發展自己優勢的同時向對方的滲透。

  應該知道PLC的邏輯控制功能很強大,而回路控制則是不值一提的(可以看一看型號稍微老一點的PLC),而DCS系統正好相反。這是由于兩種系統的內部處理機制的不同。

  看看現在呢?

  老牌的PLC廠商均涉及DCS應用領域如西門子、羅克威爾,其系統不過是PLC加網絡加軟件加增強的控制器。

  DCS廠商如霍尼維爾等其系統也融入了PLC,以增強其邏輯控制功能。

  要注意一點PLC是一種控制器;

  DCS是一種體系結構是由控制器+IO采集+網絡+軟件等組成的系統。

  SCADA系統是另一個概念,有另一種應用需求所呈現的系統。

  顧名思義它是:分布式的數據采集監控系統,它的由來和應用的產生與前兩者不同,它的主要是用于數據采集,如電力的監控系統、輸油管線的監控系統,它的特點是控制點分散,一個系統可能覆蓋方圓數千功能(如北美的油氣管道監控系統);

  通信結構復雜,不是一般控制系統所能比擬的(從光纖到無線甚至衛星通訊),它的基本單元是RTU。

  這里有兩個問題:

  1、要給一個系統定義一個框架;

  2、用原始的系統定義來解釋。

  要知道產品是不斷發展的,不同的產品之間有競爭,就是要不斷的在發揮自己優勢的同時學習別人的長處,這就是整合。

  SCADA的重點是在監視、控制,可以實現部分邏輯功能,基本用于上位;

PLC單純的實現邏輯功能和控制,不提供人機界面,實現操作需借助與按鈕指示燈、HMI以及SCADA系統;

DCS兼具二者功能,但是基本上用在比較大的系統中和一些控制要求高的系統中,價格上也要昂貴一些;

  三者互相滲透,在一些生產企業會包含3中系統,SCADA作為生產管理級上位監控,DCS實現復雜控制,而PLC實現單機及簡單控制。

  但是隨著技術的發展有一些廠家的PLC也可以實現很復雜精確的控制,漸漸占領了DCS的市場……

  簡單的說,PLC+SCADA=DCS,就我理解來講,它們之間在控制功能上能夠實現交叉,也是在本系統控制基礎上,去開發另一方的優點為己所用。

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