DCS和PLC的区别及选择要点应用场合

如何在可编程逻辑控制器(PLC)和分布式控制系统(DCS)之间进行选择，要具体分析，因为不同的应用对控制系统的要求不同。我们在与客户沟通时，可以分别从以下几个方面入手！

PLC和DCS

可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller)
1.从开关控制到顺序控制和输送处理，自下而上是连续PID控制等多功能，PID在中断站。

2.一台PC机可以作为主站，几台同类型的PLC可以作为从站。

3.一个PLC也可以是主站，几个同类型的PLC可以是从站，组成一个PLC网络。这比用PC做主站更方便:用户在编程的时候，不需要知道通信协议，按照指令格式写就可以了。

4.PLC电网既可以作为独立的DCS，也可以作为DCS的子系统。

5.PLC主要用于工业过程中的顺序控制，新型PLC还具有闭环控制的功能。

文件（documents的缩写） 分布式控制系统（Distributed Control System）
1.分布式控制系统DCS集
4C(通信、计算机、控制、CRT)技术是一种监控技术。

2.自顶向下的树形拓扑系统，其中通信是关键。

3.PID在中断站中，计算机与现场仪表和控制装置之间的连接是一种树形拓扑结构，是一种并行连续的链路结构。还有大量电缆从中断站并联到现场仪器仪表。

4.模拟信号，A/D-D/A，与微处理器混合。
5.仪器的一对导线连接到I/O，并通过控制站连接到局域网LAN。
6.DCS是控制(工程师站)、操作(操作员站)和现场仪表(现场测控站)三级结构。用于大规模连续过程控制，如石油化工等。

如何选择PLC和DCS系统

如何在可编程逻辑控制器(PLC)和分布式控制系统(DCS)之间进行选择，要具体分析，因为不同的应用对控制系统的要求不同。

控制平台将对自动化系统满足优化生产、保持可用性和获取数据的要求的方式产生一定的影响。在选择控制系统时缺乏远见也可能影响未来的扩展、过程优化、用户满意度和公司利润。

除了一些基本规则(比如如何控制流程)，设计团队还必须考虑安装、可扩展性、维护、保养等各种因素。

目前，虽然PLC系统对于小型设备来说可能是最具成本效益的，但DCS系统提供了更经济和可扩展的能力，并且更有可能获得更高的初始投资回报。

PLC是一种工业计算机，用于控制制造过程，如机器人、高速包装、装瓶和运动控制。在过去的20年里，PLC为小型工厂和设备增加了更多的功能，创造了更多的效益。通常情况下，PLC是一个独立的系统，但它也可以与其他系统集成，并通过通信相互连接。因为每个PLC都有自己的数据库，所以集成需要控制器之间一定程度的映射。这使得PLC特别适合那些不需要太多扩展的小型应用。

DCS将控制器分散在自动化系统中，提供通用的接口、先进的控制、系统级数据库和易于共享的信息。传统上，DCS主要用于工艺技术和大型工厂，大型系统应用更容易在工厂的整个生命周期内维护。

PLC是从继电器控制原理发展而来的。它存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和操作的指令。并通过数字输入输出操作，来控制各种机械或生产过程。用户编制的控制程序表达了生产过程的工艺要求，并预先存储在PLC的用户程序存储器中。运行时，逐个执行存储的程序，完成工艺流程要求的操作。

PLC与DCS的工程分析与比较

在PLC的cpu中，有一个程序计数器，指示程序步骤的存储地址。在程序运行过程中，当程序被执行时，计数器会自动加1。程序将从初始步骤(步数为零)执行到最后一步(通常是结束指令)，然后返回初始步骤进行循环运行。PLC完成一次循环操作所需的时间称为一个扫描周期。对于不同类型的PLC，循环扫描周期在1微秒到几十微秒之间。计数器的循环操作在DCS中不可用。这也是PLC冗余度不如DCS的原因。

DCS是在运算放大器的基础上发展起来的。把所有功能和过程变量的关系做成功能块(有些DCS系统叫膨化块)。DCS和PLC的主要区别是开关量的逻辑解和模拟量的运算。即使两者有一些相互渗透，但还是有区别的。

80年代以后，除了逻辑运算，PLC的控制回路的算法功能已经大大加强，但是PLC使用梯形图编程，模拟量的计算在编程中不够直观，编程比较麻烦。但在求解逻辑方面，表现出了快速性的优势。在微秒量级上，求解1k逻辑程序只需要不到1毫秒。它将所有输入视为开关量，16位(也是32位)为模拟值。

DCS将所有输入视为模拟，1位数字为开关量。求解一个逻辑需要数百微秒到数毫秒的时间。对于PLC来说，在几十毫秒内解决一个pid运算，与DCS的运算时间相当。

在接地电阻方面，对PLC的要求可能不高，但对DCS的要求必须在几欧姆以下(一般在4欧姆以下)。模拟隔离也非常重要。

对于i/o点数相同的系统，使用PLC的成本比使用DCS的成本低(可节省40%左右)。PLC没有专用的操作站，软硬件通用，维护成本远低于DCS。如果被控对象主要是设备联锁，电路相对较少，采用PLC比较合适。

如果主要是模拟控制，功能操作多，最好用DCS。在DCS控制器、i/o板、通信网络等的冗余方面。，行业的一些高级操作和特殊要求都比PLC好很多。由于PLC采用通用监控软件，更容易设计企业管理信息系统。

PLC和DCS系统一般分别适用于离散制造和流程制造。采用PLC系统的离散制造设施一般由单独的生产装置组成，主要用于完成部件的装配，如贴标、灌装或研磨等。制造工厂通常使用自动化系统，以连续和批量的方式根据配方而不是零件进行生产。大型连续加工设备，如炼油厂和化工厂，都采用DCS自动化系统。混合应用通常同时使用PLC系统和DCS系统。在为应用选择控制器时，需要考虑许多因素，如工艺规模、可扩展性、未来更新计划、集成要求、功能、高可用性以及工厂设施全生命周期的投资回报。

影响如何选择的相关因素

规模:需要多少输入/输出(I/O)点？小型系统(< 300个I/O点)可能预算较少，所以更适合使用PLC系统。将DCS系统应用于较小的项目并不容易。反而能在大厂充分发挥作用。有了全局数据库，DCS系统更容易管理和升级，任何改变都是全局的。

升级方案:PLC系统可以应用于较小的工业过程，但如果需要对过程进行扩展或升级，则需要添加更多的PLC硬件和数据库，并单独维护。这是一个费时费力的过程，而且容易出错。DCS系统更容易升级，比如可以从中心hub管理用户的信任，所以更容易维护和保养。

集成要求:对于单机设备，PLC系统是理想的选择。当一个工厂配备了多个PLC系统时，就会产生互联的要求。这通常很难实现，因为通常需要使用通信协议来映射数据。集成当然没有问题，但是当有变更需求的时候，用户的麻烦就来了:一旦某个PLC系统发生变更，两个PLC可能无法正常通信，因为数据映射受到影响。对于DCS系统，完全不需要映射，组态更改只是一个简单的过程；控制器是系统自带的。

高可用性:DCS系统可以为高可用性要求的过程提供冗余配置。

而且把成本控制在预算之内是非常重要的。

功能:一些行业和设施需要历史数据库、简化的报警管理和具有通用用户界面的中央控制室。其他人需要制造执行系统(MES)、先进控制和资产管理的集成。这些应用程序内置在DCS系统中，可以很容易地添加到自动化工程应用程序中，而无需添加独立的服务器或增加集成成本。在这方面，DCS系统更经济，可以提高生产率，降低风险。

生命周期投资回报:设施的需求，因行业而异。对于小规模的过程工程，不需要扩展和与其他过程领域的集成，因此PLC系统具有良好的投资回报。DCS系统可能安装成本高，但从整个生命周期的角度来看，DCS系统带来的产量增加和安全效益会抵消一部分成本。平衡短期需求和长期愿景对于运行的确定性和改善工厂运行和维护至关重要。