DCS系统比较
DCS系统比较
ABB---Symphony
控制器硬件规格
处理器 BRC300 内存
总线结构
32 位的 Motorola 工业级芯片 ,主频:160MHz
2MB Flash-ROM 和 8M SRAM; 512 K NVRAM 对等网络通讯,1 兆波特的通讯总线网络,该网络可以连接 32 块多 功能控制器,控制器以并行通讯方式与子模件通讯,通讯速率 500K 字 节/秒。
美国公司的管理模式,项目工程管理和服务流程简洁和灵活,人员流动性大,多借助渠 道销售和渠道工程商服务模式。经常发生公司并购行为。
Foxboro
上海福克斯波罗有限公司(简称 SFCL)成立于 1983 年 4 月,是一家中美合资企业。总投资 额 1726.3 万美元。中方为 48.5%;美方为 51.5%。合资经营期为不约定期限。主要经营工业 过程自动化测量及控制仪表的制造、销售、系统工程技术服务,并承担美国福克斯波罗公司 对中国经销总代理及有关进出口业务。 由于其合资美国公司近来在美国的业绩不佳,实力较 弱,相比于 ABB 和西屋,上海福克斯波罗公司的实力较差。
控制器硬件规格 处理器 内存 总线结构 网络端口 电源
发生点(有点名)
过பைடு நூலகம்控制任务
过程控制任务执行时间
站支持 冗余控制器通讯链 尺寸
使用环境
80188+80186+MC5 ASIC 主频:133+2*96MHz 16M,SRAM 16M NVRAM 1664KB Profibus 环网 12Mbps,100M/1000M 自适应 TCP/IP,无网络衰竭 可扩展的 10/100MB 以太网端口,CM(MODBUS)/3 套 24VDC 40W 每个 AS 中央处理器具有足够的 I/O 信号的处理能力:最大可达 65536 个 数字量输入/输出通道和 4096 个模拟量输入/输出通道 软件控制器(回路数量):94 个 多任务,具有不同回路执行时间的任务,执行时间自定义。 10 毫秒到 30 秒,10 毫秒增量 执行时间:位操作/字运算/定点加:18ns, 浮点运算:54ns 允许最大节点量无限制,150~200 过程 I/O 5ms
DCS与PCS比较
DCS、FCS两大控制系统比较及两者的集成2007年12月12日星期三 19:561 引言过程控制以计算机控制作为主流。
近年来,计算机技术的飞速发展正迅速改变着工业自动化的现状,传统的生产过程计算机控制系统已仅仅是一个狭义的概念,现代计算机控制系统的含义已被大大扩展,它不仅包含我们最熟悉的各种自动控制系统、各种顺序逻辑控制系统、各种自动批处理控制系统及联锁保护系统,还包括了各生产工段和各生产车间的优化调度系统,以及整个企业的决策系统和管理系统。
本文重点分析作为现代工业顺序逻辑控制的可编程逻辑控制PLC、现代工业主流的集散型控制系统(DCS)和未来工业主流的现场总线控制系统(FCS)及其相互关系。
2 DCS、FCS控制系统的基本要点目前,在连续型流程生产自动控制(PA)或习惯称之为工业过程控制中,有两大控制系统,即DCS和FCS。
它们的各自基本要点如下:2.1 DCS或TDCS(1)分散控制系统DCS与集散控制系统是集通讯、计算、控制、显示4C(Communication,Computer,Control,CRT)技术于一身的监控技术。
(2) 从上到下的树状拓扑大系统,其中通信(Communication)是关键。
(3) PID在中继站中,中继站联接计算机与现场仪器仪表与控制装置。
(4) 模拟信号A/D-D/A带微处理的混合。
(5) 一台仪表一对线接到I/O,由控制站挂到局域网LAN。
(6) DCS是控制(工程师站)、操作(操作员站)、现场仪表(现场控制站)的三级结构。
(7) 缺点是成本高,各公司产品不能互换,不能互操作,大DCS系统是各家不同的。
(8) 用于大规模的连续过程控制,如石化等。
(9) 制造商:Bailey(美)、Westinghouse(美)、HITACH(日)、LEEDS&NORTHRMP(美)、Siemens(德)、Foxboro(美)、ABB(瑞士)2.2 FCS(1) 基本任务是:本质(本征)、安全、危险区域、易变过程、难于对付的非常环境。
和利时、中控和中自DCS系统比较
备品备件
1、需要备七种类型才能配齐,备品备件成本高。
2、最小更换单位为组(6点、8点、16点、32点一组)。更换一个点的价格只能按组更换,价格在几千到几万,后续维护成本高。
1、需要备七种类型才能配齐,备品备件成本高。
2、最小更换单位为组(4点、6点、8点、16点、32点一组)。更换一个点的价格只能按组更换,价格在几千到几万,后续维护成本高。
2、每路信号都采用独立的DC/DC电源模块进行供电,实现真正的从电源到信号的点点隔离,I/O寿命更可靠
开关量输出
无继电器隔离
有继电器隔离,起到双重隔离作用
有继电器隔离,起到双重隔离作用
接线方式
容积率高,布线密集,后期维护不便。
采用机笼机构,背后安装端子板,走线清晰,维护方便。
采用机笼机构,背后安装转接端子板,走线清晰,维护方便。
1、模拟量输入卡件不是万能输入,有热电阻输入卡件、热电偶模入卡件、电流输入卡件、电压输入卡件等,卡件的类型多,备品备件多。
2、所谓的点点隔离实际是组隔离,而不是点隔离,每路信号采用公用的电源进行供电,而不是独立的。
1、模拟量输入全部采用多功能输入卡(即万能输入),热电阻、热电偶、电流、电压等信号采用同一种板卡,备品备件少。
1采用我们的产品卡件只需备三种类型,备品备件成本低;
2I/O最小配置单位到点,可以按点进行配置和备品备件的更换;我们更换一个点的价格只有几百元,维护成本低
软件
1、监控软件集成citect的产品(澳大利亚希亚特的软件),由于不能掌握程序核心,与MACS系统不能实现无缝连接。
2、与外界的软件接口,如提供OPC,要收费
1、监控软件自主开发
2、与外界的软件接口,如提供OPC,要收费
优缺点比较 DCS FCS
优缺点比较 DCS FCSDCS系统的相对优点主要就是:(1)随着计算机技术的发展,中央处理器CPU的处理的能力可以很大,能满足复杂控制功能需求。
(2)DCS中央计算机功能强大,处理的信息量大,特别适合处理关联度大的整体软件。
(3)有30多年来积累起来的臻于完善的系统软件可供使用,大型项目可借鉴移植功能强。
但现场设备依然就是建立在模拟设备的技术上,不可避免的存在着某些缺憾。
主要缺点就是:(1)现场设备多为模拟仪表,不具备向上传输信息的功能,造成网络管理、提升不可逾越的障碍。
(2)DCS的网络通信模式就是中央到现场设备,造成通信介质等硬件的浩繁设置。
(3)网络及现场设备不具有可互换性与可互操作性。
不同厂家产品因技术保密缺乏设备互换性。
(4)控制模式过于集中,危险性未能分散,系统存在发生崩溃的危险。
FCS 控制系统的特点(1)系统就是全数字化的、智能的,通信就是自上而下与自下而上的双向通信,系统完全透明,网络管理与系统提升随时可以进行。
(2)系统可以就是非本安的、但也可以就是本安的,应用场合广泛。
(3)网络通信与供电用同一根电缆连接,可以大量节约电缆、敷设装置等设备。
(4)系统就是互联的、开放的,网络规模变更更方面。
(5)重要的控制功能可下装在现场设备,完善的链路调度功能、冗余功能确保了系统具有极大的可靠性。
(6)系统就是全数字的,系统为采用先进的管理如安全功能仪表、设备故障诊断、系统瞻前维护等提供了施展平台。
目前现场总线也存在着不足,主要表现在:(1)现场总线的应用场合尚存在不足,某些总线在特定的控制领域具有优势,但在另一领域就存在不足。
而一座大型工厂或工程,往往既有连续控制,也有断续控制,甚或就是批量控制。
(2)现场总线就是全数字模式,对设计、建造、使用者的技术水平要求较高,目前,我国一般企业技术跟踪能力存在不小差距。
(3)现场总线的技术更新较快,特别就是软件的版本变更频繁,往往给用户带来操作与使用上的不便。
SIS安全仪表系统与DCS系统的比较
SIS安全仪表系统与DCS系统的比较
一、系统的组成:DCS一般是由人机界面操作站、通信总线及现场控制站组成;而SIS系统是由传感器、逻辑解算器和最终元件三部分组成。
及DCS不含检测执行部分。
二、实现功能:DCS用于过程连续测量、常规控制(连续、顺序、间歇等)操作控制管理使生产过程在正常情况下运行至最佳工况;而SIS是超越极限安全即将工艺、设备转至安全状态。
三、工作状态:DCS是主动的、动态的,它始终对过程变量连续进行检测、运算和控制,对生产过程动态控制确保产品质量和产量。
而SIS系统是被动的、休眠的
四、安全级别:DCS安全级别低,不需要安全认证;而SIS系统级
别高,需要安全认证。
五、应对失效方式:DCS系统大部分失效都是显而易见的,其失效会在生产的动态过程中自行显现,很少存在隐性失效;SIS失效就没那么明显了,因此确定这种休眠系统是否还能正常工作的唯一方法,就是对该系统进行周期性的诊断或测试。
因此安全仪表系统需要人为的进行周期性的离线或在线检验测试,而有些安全系统则带有内部自诊断。
国内外DCS控制系统特点分析与比较5
国内外DCS控制系统特点分析与比较5* 2.Advant OCS with Master SoftwareAdvant OCS(开放式控制系统)是ABB为操作者改善他们的批量生产力和取得可持续的竞争优势所提供的一套解决方案。
带Master 软件的Advant OCS开始了下一步的更新过程,从而引进了需由工业IT(信息技术)激活的产品。
随着这些技术的提高,以及ABB为顾客不断提供的最新控制器的信息,ABB将延承关于保护顾客投资的承诺。
* 3.带有MOD 300软件的Advant OCSMOD300分布式控制系统自1984年引进,其特点是:完整的控制语言 CCF 和TCL,冗余的通讯网络(DCN),冗余控制器,历史及报告,批量数据I/O。
1998年通过增加SC控制器,泰勒阶梯式逻辑(TLL)和TRIO 控制器,MOD300系统功能得以加强。
1992年MOD300系统开始向Advant OCS进化,引进了高容量控制器和冗余配置经改良的I/O系统。
同时也包括了现代的Unix操作系统工作站。
1996年在原有模块化分布式柔性I/O,新增了S800 I/O系统。
* 4.Freelance - 应用于流程工业的分布式控制系统ABB的Freelance是应用于流程工业的分布式控制系统,集DCS 和PLC的优势于一身,具有PLC 的尺寸和DCS的功能。
其一体化的环境有利于工程、试运转、维护和现场总线管理,直观的操作员界面使整个系统的操作和诊断更加简化。
* 5.Symphony Melody经过上千次在发电厂、化工、水及污水工业、石油化工业、金属业的成功应用证明Melody是性能卓越的控制系统。
在2003年,由于引入了Industrial IT系统 800xA,Symphony Melody在升级进程中开始了它的下一个发展过程。
* 6.Satt OCSSatt OCS可根据顾客要求,提供由产品到全面的解决方案的所有服务。
国内外主流DCS优劣势介绍-1229修订
Freelance 800F
应用于电力、建材造纸行业中小型 项目的紧凑型DCS
主流产品
• Industrial IT 800xA • Freelance 800F • AC 800M
AC 800M
应用于电力、建材造纸行业小型 项目的过程PLC产品
艾默生
艾默生
DeltaV 公司概况
• 旗下拥有Rosemount、 DeltaV、Ovation等著名 品牌 • 收购西屋等知名公司,善 于资本运作 • 在电力、石化行业具有较 大优势 广泛应用于电力、石化、化工行业的 全数字DCS
I/A Series
经济实惠、性能可靠的单系统解决 方案,主要应用于石化、冶金行业
主流产品
• A2 • I/A Series • NETWORK-6000+
NETWORK-6000+
广泛应用于火电厂的DCS(2008年前 主要由南京科远征国内代理销售)
和利时
HOLLiAS MACS-S
和利时
公司概况
主流产品
• EDPF-NT
目录
公司产品特点
国内外主要竞争对手
竞争对手优劣势分析
I/O模块隔离特性比较
主流系统模拟量卡件隔离情况如下:
ECS-700 AI711 AI721 AI731 AO711 VE4003S2B VE4003S3B VE4003S5B VE4003S6B VE4005S2B DeltaV PKS CS3000 AAI135 AAI835 AAT145 AAR145 AAI143 AAI543 AAV144 AAV544 AAR181 AAT141
FW247
RJ45接口 以太网通讯 星型结构 用于分散 布置的项目
DCS控制系统的优点与缺点(优缺点)
DCS控制系统的优点与缺点(优缺点)一、概述:1、DCS控制系统(分散控制系统)的工作原理主要基于分散控制的思想,即将控制任务分配给多个控制器进行处理。
这些控制器分布在生产现场的各个设备和单元,可以独立运行并实时采集、处理各种数据。
通过这些控制器与上级控制系统通过网络进行通信,实现联动控制和数据传输。
2、DCS控制系统的基本功能包括实时监测、实时控制和实时管理。
实时监测通过连接各种传感器和执行器,采集并监测生产现场的各种参数和状态,如温度、压力、流量等。
实时控制则是根据预设的控制策略,通过与各种执行器的联动操作,调整和控制设备的工作状态,如通过控制阀门的开度来调节液位,或通过调整变频器的频率来控制电机的转速。
实时管理则通过与上级管理系统进行数据交互和通信,实现对生产过程的实时管理和监控,使管理人员能够远程调整和优化生产过程,提高生产效率。
3、DCS控制系统的主要特点包括数据采集、控制、监测和报警。
数据采集通过传感器和输入/输出模块完成,控制是系统的核心功能,监测实时跟踪工业自动化过程的各项参数,并根据设定的控制策略进行调整和优化。
报警功能则在系统出现异常或故障时及时发出警报,提醒工作人员进行处理。
4、DCS控制系统的核心技术包括控制器技术、网络通信技术、数据处理技术和安全保障技术。
这些技术共同作用,使得DCS控制系统能够广泛应用于工业自动化生产线、大型设备控制和环保监测与治理等领域。
二、DCS控制系统的优点:1、高可靠性:由于DCS将系统控制功能分散在每台计算机上,系统结构采用容错设计,计算机故障不会导致系统其他功能的丧失。
此外,由于系统中的每台计算机都承担一项任务,因此可以使用具有特定结构和软件的专用计算机来实现所要实现的功能,从而提高系统中每台计算机的可靠性。
2、开放性:DCS采用开放、标准化、模块化、系列化设计。
系统中各计算机采用局域网通信,实现信息传输。
当系统功能需要更改或扩展时,新添加的计算机可以方便地连接到系统通信网络或从系统通信网络中移除,几乎不会影响系统中其他计算机的工作。
PLC与DCS控制系统的比较
DCS控制系统优势(与PLC比较)DCS 为集散控制系统的英文(TOTAL DISTRIBUTED CONTROL SYSTEM)简称。
指的是控制危险分散、管理和显示集中,主要用来进行多回路控制的,60 年代末有人研制了作逻辑运算的可编程序控制器(Programmable Logic Controller),简称PLC。
主要应用于汽车制造业。
PLC控制是分散的,主要专著开关量和少量的模拟量的控制。
70 年代中期以完成模拟量控制的DCS 推向市场,代替以PID 运算为主的模拟仪表控制。
首先提出DCS 这样一种思想的是原制造仪表的厂商,当时主要应用于化工行业,后又有计算机行业从事DCS 的开发。
(1)设计原理差异DCS 和PLC 的设计原理区别较大,PLC 是由模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,但同时这也制约了PLC 冗余特性不如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做成功能程序。
DCS强调的是“集中管理,分散控制”,是从大而小的设计思想;而PLC则主要着重于独立工段的控制,并可通过控制网组成SCADA系统,这种情况下是从小而大的设计思想,实现较DCS更为灵活。
几种主流DCS系统PID调节的比较
几种主流DCS系统PID调节的比较1.吃透PID今天,我们来认识一下和利时M6、新华(上海和GE)、南京科远NT600、浙大中控ECS700、艾默生Ovation这五种DCS系统在PID 运算中的思路。
PID在自动化控制中处于技术层面的顶层,PID参数的整定对于任何自控人来说都是需要攻克的难题。
目前,火电机组使用PID控制的执行器(执行系统)主要包括主给水调节(汽包水位调节)、汽包压力调节、除氧器水位调节、除氧器压力调节、高低加水位调节、凝汽器水位调节、(过热器、再热器)减温水调节、汽轮机转速调节(转速控制)、发电机负荷调节(功率控制)、汽轮机阀门调节(阀位控制)、CCS调节(锅炉主控制器、汽机主控制器、燃料主控制器)、炉膛压力调节等等!而这些PID调节,组合在一起,就构成了一台火电机组的模拟量控制系统。
PID调节诞生的目的是提高调节的稳定性、精确度和速率,降低运行人员的劳动强度。
而一套合格的PID控制系统,最重要的是正确的控制策略以及参数整定。
一般情况下,不管你使用的哪家DCS,基本的控制策略是相同的,比如汽包水位调节一般使用主给水调节阀或者给水泵控制进水流量,蒸汽量作为前馈,汽包水位作为被调量,这样构成一个完整的三冲量串级闭环调节。
在这个闭环调节中,有两套PID系统构成,一个在外回路,我们称之为主调,一个在内回路,我们称之为副调。
大体的控制策略如下:我们简单分析一下这个双PID的控制逻辑,在汽包水位的调节中,水位肯定是被调量,它处于整个调节回路的中心,作为主调的过程值。
主调调节的参考值是给水流量,作为跟踪值,而蒸汽流量作为整个调节回路的补偿量,也就是前馈值。
副调直接与执行器相关联,主调的输出作为副调的设定值,而执行器的反馈作为副调的跟踪量。
先说主调节器,当汽包水位实际值与设定值的偏差为0或者允许范围内时,主调节器保持当前的输出,给水流量也就保持当前的输出。
此时,副调给水流量的实际值与设定值偏差为0,那么执行器的指令保持当前输出。
几种主流DCS系统横向对比分析
几种主流DCS系统横向对比分析DCS是工业自动化控制系统的一种重要形式,广泛应用于化工、电力、制药等行业。
随着科技的不断发展和进步,DCS系统的功能和性能也得到了很大的提升。
在市场上存在着多种主流DCS系统,如西门子的Simatic PCS 7、霍尼韦尔的Experion PKS、ABB的800xA和发那科的Distributed Control System等。
本文将对这几种主流DCS系统进行横向对比分析。
首先,我们来了解一下西门子的Simatic PCS 7系统。
该系统是一款完备的过程自动化和控制系统,具有可扩展性、灵活性和可靠性。
Simatic PCS 7采用了现代化的通信和控制技术,可以满足各种工业自动化控制的需求。
该系统具有模块化的架构,可以根据用户的需求进行定制化配置。
另外,Simatic PCS 7还具有友好的用户界面和强大的故障诊断功能,可以提高系统的可用性和性能。
接下来是霍尼韦尔的Experion PKS系统。
Experion PKS是霍尼韦尔公司推出的一种先进的控制系统平台,具有高效、可靠和灵活的特点。
该系统采用了先进的控制算法和智能化的控制器,可以实现对工艺过程的精确控制。
Experion PKS还具有分布式架构和模块化设计,可以实现系统的高可靠性和可扩展性。
此外,该系统还具有强大的故障诊断和数据管理功能,可以提高系统的可用性和维护效率。
再来是ABB的800xA系统。
800xA是ABB公司的一种全面集成的控制系统,具有多功能、高效和可靠的特点。
该系统采用了现代化的控制和通信技术,可以实现对工艺过程的精确控制和监测。
800xA还具有灵活的架构和强大的集成能力,可以与其他系统进行无缝集成。
此外,该系统还具有友好的用户界面和强大的分析和报告功能,可以提高操作人员的工作效率和决策能力。
最后是发那科的Distributed Control System系统。
该系统是发那科公司推出的一种先进的工业自动化控制系统,具有高性能和可靠性。
几种主流DCS系统横向对比分析
100-240Байду номын сангаасDC
1、PKS 是最新推出的系统,配置齐全,冗余容
2、Mesh 网络采用的过程管控网配 APM 软件 错。
可以对现场设备进行有效的诊断,减低维护成 2、采用冗余以太网(FTE)
本。
3.最大位号量:六万五千
3、I/A Series 网络功能实时可靠,开放和技术 4. 系统保存数据最长维持 48 小时(仅由电池
四家系统的不同点: 1.Yokogawa DCS 开放性好,系统 可靠性强。 2.Emerson DCS 系统结构简单,软 件管理功能强大,FF 总线控制技术 应用较广泛。 3.Honeywell DCS 有网络通信方式 和数据库设计及先进的预估控制, 控制更完善,但 FF 总线控制技术应 用极少。 4.Invensys DCS 系统结构灵活,具 有很强大的可伸缩性 TRICNONEX 是其自有品牌.
术,profibusDP,AS-I 总线,FF 总线,HART
1、关键卡件如控制器、电源、数据通讯都是 1、关键卡件如控制器、电源、数据通讯都是
冗余容错。
冗余容错。
2、有故障诊断和可带电插拔(可维护性高) 2、有故障自诊和带电插拔。(可维护性)
3、实时内部部件自诊断功能,双冗余 CPU 4、硬件结构简单。
Analog AI AI 4-20mA, 8pt 单通道隔离 接收信号范围1-22.5mA有超量 程检测
几种主流DCS系统对比分析
几种主流DCS系统对比分析DCS系统是工业自动化中的重要组成部分,不同的系统具有各自的性能特点。
以下是四种不同DCS系统的比较:Yokogawa DCS(CS3000):该系统具有可靠性、实时性和开放性,能够兼容非CENTUM系统部件。
此外,它还具有虚拟测试功能(FCS仿真器)。
需要注意的是,如果需要G3防腐认证,用户需要特别指出。
CENTUMCS3000R3.01:该系统具有系统配置齐全、冗余容错、点对点对等通讯方式等特点。
此外,它还具有双冗余令牌控制总线等功能,最大位号量为十万,最快扫描周期为1秒,趋势图最多可定义2560个参数。
系统保存数据最长维持72小时,操作站为通用PC,并具有安全措施。
Emerson DCS(Delta V):该系统具有系统配置灵活、可靠性高、操作和维护工作量小等特点。
此外,它还具有一体化的模块软件、虚拟测试功能和控制器及卡件全部带有G3防腐认证等特点。
INVENSYS DCS(I/A Series):该系统具有开放性、可靠性和技术先进性等特点。
它的Mesh网络具备高速、多冗余、点对点的网络通讯性能,而且有自己的DCS系统和ESD系统,系统间通讯能力强且可靠顺畅。
需要注意的是,如果需要G3防腐认证,用户需要特别指出。
Honeywell DCS(PKS C300):该系统具有可靠性、实时性和开放性等特点,全双冗余结构,容错以太网技术,强大的可组态功能,控制器及卡件可选G3防腐等级保护模件。
需要注意的是,查阅资料显示该系统带有OPC但不对外开放,如果需要使用OPC协议,用户需要额外提出要求。
综上所述,不同的DCS系统具有各自的性能特点,用户应该根据自己的需求选择最适合自己的系统。
四家系统的共同点包括:广泛应用于传统领域,具备大型系统的应用经验;系统配置齐全且具备冗余容错;具有安全措施以保证系统数据的安全可靠;可通过OPC协议和其它系统及上层管理网无缝集成;都提供24小时内紧急维护;都支持其它通讯协议。
17. DCS与SCADA系统的区别是什么?
17. DCS与SCADA系统的区别是什么?DCS 和 SCADA 系统,这俩家伙在工业控制领域里可都是大名鼎鼎的存在,但它们到底有啥区别呢?别急,让我给您细细道来。
我记得有一次,我去一家大型工厂参观。
那是一个阳光明媚的日子,我满怀好奇地走进了工厂的控制中心。
在那里,我第一次直观地感受到了 DCS 和 SCADA 系统的实际应用。
先来说说 DCS 系统吧。
DCS 就像是一个精细的管家,它对生产过程的控制是深入到每一个细节的。
它能够实现连续的控制和调节,比如说控制温度、压力、流量这些参数,让整个生产过程平稳、精确地运行。
DCS 系统的架构比较复杂,有多个层级,从现场的传感器、执行器,到控制站,再到操作站,形成了一个紧密相连的网络。
这就好比一个精密的机器,每个零部件都各司其职,协同工作。
而 SCADA 系统呢,则更像是一个宏观的巡视员。
它主要是对分布广泛的设备和站点进行远程监控和数据采集。
想象一下,一条长长的输油管道,跨越了山川河流,SCADA 系统就能实时地获取管道沿线各个站点的压力、流量等信息,一旦有异常情况,就能迅速发出警报。
DCS 系统在控制的精度和深度方面表现出色。
比如说在化工厂的化学反应过程中,DCS 可以精确地控制各种原料的添加量和反应条件,确保产品的质量和产量达到最优。
它对于那些需要高精度、连续控制的生产过程来说,是不二之选。
SCADA 系统则在覆盖范围和灵活性上有优势。
像电网的监控,有成千上万的变电站分布在各个地方,SCADA 系统能够轻松地将这些站点的数据汇总起来,让调度人员一目了然。
而且,如果要增加新的监控点,SCADA 系统的扩展也相对容易。
从硬件方面来看,DCS 系统通常采用专用的硬件设备,这些设备经过严格的测试和验证,稳定性和可靠性都很高。
而 SCADA 系统则更多地使用通用的计算机和网络设备,成本相对较低。
在软件方面,DCS 系统的软件功能强大,但操作相对复杂,需要专业的技术人员进行配置和维护。
三大控制系统PLC、DCS和FCS的特点介绍
三大控制系统PLC、DCS和FCS的特点介绍目前,在连续型流程生产自动控制或习惯称之为工业过程控制中,有三大控制系统,即PLC、DCS和FCS。
今天自动化频道就给大家介绍它们各自的基本特点及这三大系统之间的差异等。
三大控制系统各自的特点DCS1.分散控制系统DCS与集散控制系统TDCS是集4C(Com-munication。
Computer,Control,CRT)技术于一身的监控技术。
2. 从上到下的树状拓扑大系统,其中通信(Communication)是关键。
3. PID在中断站中,中断站联接计算机与现场仪器仪表与控制装置。
4. 是树状拓扑和并行连续的链路结构,也有大量电缆从中继站并行到现场仪器仪表。
5. 模拟信号,A/D—D/A、带微处理器的混合。
6. 一台仪表一对线接到I/O,由控制站挂到局域网LAN。
7. DCS是控制(工程师站)、操作(操作员站)、现场仪表(现场测控站)的3级结构。
8. 缺点是成本高,各公司产品不能互换,不能互操作,大DCS系统各家是不同的。
9. 用于大规模的连续过程控制,如石化等。
PLC1. 从开关虽控制发展到顺序控制、运送处理,是从下往上的。
2. 连续PID控制等多功能,PID在中断站中。
3. 可用一台PC机为主站,多台同型PLC为从站。
4. 也可一台PLC为主站,多台同型PLC为从站,构成PIE网络。
这比用PC机作主站方便之处是:有用户编程时,不必知道通信协议,只要按说明书格式写就行。
5. PLC网格既可作为独立DCS/TDCS,也可作为DCS/TDCS的子系统。
6. 大系统同DCS/TDCS,如TDC3000,CENTUMCS,WDPFI。
MOD300。
FCS-DCS两种控制系统比较
流. 在一定程度上成为 ” 孤岛” 信息 。现场 总线是 将专用
微处 理器置入测 量控制 仪表 、 执行器 、 能 马达 控制器 智 等现场 设备之 内 .使 这些 现场设备各 自都具有数 字计 算、 逻辑判断 、 数字通信和智能功能 , 将这些现场智能设 备用于生产对 象就构 成一个 现场控制设备 . 这个现场控
与节点 间 . 点与过程监控计 算机乃至 Itme 之间的 节 ne t 数据传输 、 信息交换 、 远程登录和远程访 问等 。 总 之 .C F S是 以 现 场 总 线 为 基 础 应 用 于 生 产 现 场. 在测 量和控 制设 备之 间实现 双 向 、 串行 、 节点 数 多
逐步完善 、 熟2 世 纪八 、 成 o 九十年代在控制 领域 中 占主 导地位 其 基本思想是分散控制集中管理 D S系统的 C
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来 江 , 王 宝 渝 , 边 江 ,祁 玉梅 佟
( . 津水 泥工 业设 计研究 院 ,天津 3 0 0 ;. 1 天 0 4 0 2中国建材 装 备有 限公 司 , 北京 10 3 ; 0 0 7 3中 国建材 工业 对外 经济 技术合 作公 司 , 京 10 3 ) . 北 0 8 1 当前现场总线控制系统(c ) rs 是控 制领域 中的热点.
3 F S n S 比较 C  ̄ DC 的
首先 .C F S的结 构 比 D S简单,C C F S系统 中没有 了 控制器. 其控制功能 已有现场仪表及设备 来实现。更 明 显 的是二 者 的传输 介质 差别很大 ,C D S需要 多根导 线 ,
2 0 . 0 7 8 CHI NA CEMENT 4 9
的缺陷 , 把基于封闭 、 用的解决方案变成 了基于开放 、 专
DCS控制系统和PLC控制系统的对比2023
DCS控制系统和P1C控制系统的对比2023目录1.DCS控制系统和P1C控制系统的定义区别 (1)2.DCS控制系统和P1C控制系统的区别 (1)3.DCS分散控制系统的特点与应用 (2)3.1. DCS分散控制系统的特点 (2)1.2.DCS分散控制系统的应用 (3)4.什么是P1C,它有什么作用、特点和优势 (4)4. 1. P1C的特点 (4)5. 2. P1C的优势 (5)6. 3. P1C的应用 (5)5.DCS控制系统和P1C控制系统的定义区别DCS控制系统(DiStribUtedContro1SyStem)是一种分布式控制系统,主要用于大型、复杂的连续过程控制,如炼油、化工、电力等。
该系统由多个控制器组成一个完整的系统,可实现对过程变量的监测和控制,并能够对大量的数据进行处理和显示,从而实现对生产过程的优化和自动化控制。
P1C控制系统(PrOgrammabIe1OgiCCOntrO11er)是一种可编程控制器,主要用于离散制造过程控制,如自动化生产线、机床加工等。
该系统采用数字化控制技术,能够对开关量进行精确控制,通过编程实现对生产过程的自动化控制和监测。
P1C是一种用于工业控制的电子设备,包含了CPU、内存、输入输出端口、通信接口等多种功能组件。
其通过程序进行控制,实现对各种工业设备、机器的自动化控制。
P1C最早出现在20世纪60年代,从那时起,P1C就在工业自动化领域中发挥着不可替代的作用。
6.DCS控制系统和P1C控制系统的区别DCS控制和P1C控制都是常用的工业自动化控制系统,它们有以下区别:应用范围:DCS主要用于大型、复杂的连续过程控制,如炼油、化工、电力、冶金等;而P1C主要用于离散制造过程控制,如自动化生产线、机床加工系统结构:DCS采用分布式控制系统结构,多个控制器组成一个完整的系统;而P1C采用集中式控制系统结构,一个控制器可以控制多个设备。
控制方式:DCS采用模拟量控制,能够对模拟量信号进行精细控制;而P1C主要采用数字量控制,能够对开关量进行精确控制。
DCS、PLC、FCS三大系统比较
1.前言在有些行业,FCS是由PLC发展而来的;而在另一些行业,FCS又是由DCS发展而来的,所以FCS与PLC及DCS之间有着千丝万缕的联系,又存在着本质的差异。
2.PLC、DCS、FCS三大控制系统的基本特点目前,在连续型流程生产自动控制(PA)或习惯称之谓工业过程控制中,有三大控制系统,即PLC、DCS和FCS。
它们各自的基本特点如下:2.1 PLC(1)从开关量控制发展到顺序控制、运送处理,是从下往上的。
(2)连续PID控制等多功能,PID在中断站中。
(3)可用一台PC机为主站,多台同型PLC为从站。
(4)也可一台PLC为主站,多台同型PLC为从站,构成PLC网络。
这比用PC机作主站方便之处是:有用户编程时,不必知道通信协议,只要按说明书格式写就行。
(5)PLC网格既可作为独立DCS/TDCS,也可作为DCS/TDCS的子系统。
(6)大系统同DCS/TDCS,如TDC3000、CENTUMCS、WDPFI、MOD300。
(7)PLC网络如Siemens公司的SINEC—L1、SINEC—H1、S4、S5、S6、S7等,GE公司的GENET、三菱公司的MELSEC—NET、MELSEC—NET/MINI。
(8)主要用于工业过程中的顺序控制,新型PLC也兼有闭环控制功能。
(9)制造商:GOULD(美)、AB(美)、GE(美)、OMRON(日)、MITSUBISHI(日)、Siemens(德)等。
2.2 DCS或TDCS(1)分散控制系统DCS与集散控制系统TDCS是集4C(Communication,Computer,Control、CRT)技术于一身的监控技术。
(2)从上到下的树状拓扑大系统,其中通信(Communication)是关键。
(3)PID在中断站中,中断站联接计算机与现场仪器仪表与控制装置。
(4)是树状拓扑和并行连续的链路结构,也有大量电缆从中继站并行到现场仪器仪表。
(5)模拟信号,A/D—D/A、带微处理器的混合。
国内几家DCS的比较
国内几家DCS的比较国内几家DCS的比较国内几家DCS的比较也许很多电厂热控的人员都和我一样,对于选择DCS 的厂家难以定夺,一般来说往往只追求价格的因素而忽视产品功能。
其实在DCS系统上各家的产品均有缺陷,往往在厂家在投标时很少对技术规范书提出偏离,一旦中标后签技术协议时不是说这不能满足要求,就是说那不能满足要求,实在令人头疼得很。
现对以下几家产品(新华,和利时,科远,浙大中控)各自分析比较一下,有不妥之处请行家指正。
一、和利时:3、通讯和DCS相连速度太慢,刚启动时有时延时较长。
有时出现死机现象,数据有时不动或为0。
通讯的数据不能做历史记录。
4、软件计时器计时器无法复位,该计时器一经启动就无法复位,可能导致有些功能不能按正常逻辑进行。
5、模块质量在调试的过程中会出现烧卡件,输出端子板阻容回路匹配可能存在问题。
优点 MACS系统总体而言简单、易用,功能比较全面,采用C/S通讯是他的一个特点。
产品FM系列卡件和MACS软件二、GE新华(简称新华):新华的系统比较稳定。
但自从被GE公司收购后,后续开发力量明显不足,价格高,工程技术人员售后服务差(休息日不好找人)。
侧重于大型火电站,在国内热电站上有不少业绩.原新华公司管理作风严谨,设备质量稳定可靠,技术人员队伍稳定。
但被GE公司收购后在走下坡路,很好的民族品牌没能的到良好的发展,其用户最集中反映的问题在于售后服务收费较高,备品备件价格昂贵。
下面把和利时MACS II/III与新华XPDS从网络结构方面做下比较:和利时的产品在监控层与现场控制层之间存在一套冗余服务器,该服务器起到数据的上传与下载,报警功能的计算,历史数据的存储等重要功能。
这样的结构就使得服务器的功能过于集中,数据流量很大。
虽然服务器采用冗余技术,减少因服务器本身故障、或电源故障导致整个系统无法监控的风险,从DCS的本质上来说又回到了集中控制的阶段。
我认为这种结构是有弊端的,可靠性差。
DCS、PLC、FCS三大系统比较
DCS、PLC、FCS三大系统比较1.前言在有些行业,FCS是由PLC发展而来的;而在另一些行业,FCS又是由DCS发展而来的,所以FCS与PLC及DCS之间有着千丝万缕的联系,又存在着本质的差异。
2.PLC、DCS、FCS三大控制系统的基本特点目前,在连续型流程生产自动控制(PA)或习惯称之谓工业过程控制中,有三大控制系统,即PLC、DCS和FCS。
它们各自的基本特点如下:2.1 PLC(1)从开关量控制发展到顺序控制、运送处理,是从下往上的。
(2)连续PID控制等多功能,PID在中断站中。
(3)可用一台PC机为主站,多台同型PLC为从站。
(4)也可一台PLC为主站,多台同型PLC为从站,构成PLC网络。
这比用PC机作主站方便之处是:有用户编程时,不必知道通信协议,只要按说明书格式写就行。
(5)PLC网格既可作为独立DCS/TDCS,也可作为DCS/TDCS的子系统。
(6)大系统同DCS/TDCS,如TDC3000、CENTUMCS、WDPFI、MOD300。
(7)PLC网络如Siemens公司的SINEC—L1、SINEC—H1、S4、S5、S6、S7等,GE公司的GENET、三菱公司的MELSEC—NET、MELSEC—NET/MINI。
(8)主要用于工业过程中的顺序控制,新型PLC也兼有闭环控制功能。
(9)制造商:GOULD(美)、AB(美)、GE(美)、OMRON(日)、MITSUBISHI(日)、Siemens(德)等。
2.2 DCS或TDCS(1)分散控制系统DCS与集散控制系统TDCS是集4C(Communication,Computer,Control、CRT)技术于一身的监控技术。
(2)从上到下的树状拓扑大系统,其中通信(Communication)是关键。
(3)PID在中断站中,中断站联接计算机与现场仪器仪表与控制装置。
(4)是树状拓扑和并行连续的链路结构,也有大量电缆从中继站并行到现场仪器仪表。
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5%-45% 超过 55℃,不结露。 高度: 海拔 3km (1.86 英里)以下(86kPa---108kPa) 空气质量:非腐蚀 无风扇运行 加拿大标准协会(CSA):经认证可使用于普通环境(无危险环境)中
的过程控制设备。 CE:经核准可用于 EMC 指令和 LV 指示。
Westinghouse---Ovation
环境温度: 0℃~70℃ 相对湿度:5%-95% 最高 55℃,不结露。
4
认证
5%-45% 超过 55℃,不结露。 高度: 海拔 3km (1.86 英里)以下(86kPa---108kPa) 空气质量:非腐蚀 无风扇运行 加拿大标准协会(CSA):经认证可使用于普通环境(无危险环境)中
的过程控制设备。 CE:经核准可用于 EMC 指令和 LV 指示。造船业认证 UL: Underwriters laboratories lnc. In accordance with
由于其合资美国公司近来在美国的业绩不佳,实力较弱,相比于 ABB 和西屋,上海福 克斯波罗公司的略逊一筹,属于电力行业第二梯队。在中国,同样采用美国公司结合中国国 企的管理模式,项目工程管理和服务流程简洁和灵活,人员流动性大,经常发生公司并购行 为。
Metso
美卓自动化致力于自动化和信息管理应用网络系统、流体控制技术、全生命周期的性能服务。 它的主要客户是制浆造纸工业,能源工业和化工工业。 美卓自动化(上海)有限公司成立于 2000 年 7 月。在此之前,美卓自动化的前身维美德自 动化公司和耐莱斯控制公司。美卓自动化在中国的员工 200 人,主要的服务对象为制浆造纸 工业。电力工程能力没有,依靠上海自仪等公司的渠道销售和工程服务。
UL 508(Industrial Control Equipment) DIN、EN、IEC CUL-US HAZ.LOC: Underwriters laboratories lnc. In accordance with
UL 508(Industrial Control Equipment) CSA C22.2 No.142(Process Control Equipment) UL 1604 ( Hazardous Location 危险场所) CSA-213 ( Hazardous Location 危险场所) FM 允许用于危险场所:Class I,Division2,GroupA,B,C,D Tx;
欧洲公司的管理模式,但是电站行业的市场和技术支持在中国 2007 年 5 月后希望扩大中 国市场份儿,加强了人员配置,电力工程能力还未形成,依靠上海自仪等公司的渠道销售和 工程服务。
2
2. 硬件比较
2.1 硬件工厂支持比较
由于 DCS 与计算机紧密相连, CPU 的频率在半年就翻一倍。DCS 的更新换代也非常快,其 备品备件的供货周期也随之相应缩短,一般在 1~2 年左右,如果要保证更长的供货时间就需 要公司对此系统进行大量投入以保证系统的向下兼容。所以供货周期为很多系统是否成熟和 完善的标志。
欧洲公司的管理模式,项目工程管理和服务流程严格和规范,人员流动性小,连续多年被 中国评为最佳雇主。
1
Westinghouse
西屋公司现为爱默生电气集团旗下的专业从事火电站和水电站控制的公司,其前身为美国西 屋公司的控制系统部分。爱默生电气同时拥有原罗斯蒙特的控制系统 Delt-V(石油化工行业 业绩多)。 DCS 工程组态和服务多与西安热工院和一些电力工程商合作。
欧洲公司的管理模式,项目工程管理和服务流程严格和规范,人员流动性小,连续多年被 中国评为最佳雇主。
ABB
ABB 总部设在瑞士苏黎世,年营业额 350 亿美元的,由瑞典的 ASEA 集团与位于瑞士巴登市 的 BBC 集团公司合并而成。1998 年左右,.贝利公司并入 ABB;合并后,ABB 在自动化领 在电力市场的系统有 Symphony/Infi90,Procontrol-P(已停止),Contronics(已停止),System Six(已停止)等,其中 Symphony 在全球,有 1000 多套。
控制器硬件规格
处理器 内存
总线结构
网络端口 电源 发生点(有点名)
Intel 266MHz 128MB Flash 和 64-128MB RAM ,控制内存:3MB PCI 总线: PCI 是一种 32 位用于奔腾系列处理器中的扩展总线。 即插即用(plug and play)的标准 PC 产品相兼容。 用户可以简单到只更换商用的 CPU 来升级控制器。
SIEMENS---T3000
z 西门子电站专业分散控制系统 T-XP 系统升级最新版本为 SPPA-T3000,2000 年升级产品, 全球统一的工厂和备件储备。
z 24 小时服务热线及 10 年以上等保证后期服务。 z 用户可以自行组柜,完成机柜集成,硬件成套工作。
ABB---Symphony
z 在备件供应方面,ABB 的 Symphony 系统可以向下兼容到 1980 年的 Network90,但是 2005 年底,ABB 采用 Industrial IT 的统一平台,Symphony IO 板卡美国工厂停产,造 成 IO 板卡产品,即将被淘汰,备件等后期服务很难保证。
z 用户可以自行组柜,完成机柜集成,硬件成套工作。
Foxboro---1987 年推向市场,I/A Series 是传统 DCS 系统 UNIX 系统。 z 1992 年 Foxboro 的系统 FBM 卡件基本国产化,故障率相对其它硬件就要高一些。 z 公司缺乏对电力行业整体解决方案的设计理念。
3
z 机柜集成要求复杂,用户无法自行完成;硬件成套工艺比较复杂,用户无法自行完成, 须在工厂成套。
Metso---maxDNA
z 广泛的用于造纸机械控制的系统。 z 电站自动化的大机组运行业绩少。 z 电力自身工程能力弱,依靠上海自仪的渠道销售和工程服务。
2.2 控制器硬件比较
SIEMENS---T3000
控制器硬件规格 处理器 内存 总线结构 网络端口 电源
发生点(有点名)
过程控制任务
过程控制任务执行时间
站支持 冗余控制器通讯链 尺寸
使用环境
80188+80186+MC5 ASIC 主频:133+2*96MHz 16M,SRAM 16M NVRAM 1664KB Profibus 环网 12Mbps,100M/1000M 自适应 TCP/IP,无网络衰竭 可扩展的 10/100MB 以太网端口,CM(MODBUS)/3 套 24VDC 40W 每个 AS 中央处理器具有足够的 I/O 信号的处理能力:最大可达 65536 个 数字量输入/输出通道和 4096 个模拟量输入/输出通道 软件控制器(回路数量):94 个 多任务,具有不同回路执行时间的任务,执行时间自定义。 10 毫秒到 30 秒,10 毫秒增量 执行时间:位操作/字运算/定点加:18ns, 浮点运算:54ns 允许最大节点量无限制,150~200 过程 I/O 5ms
美国公司的管理模式,项目工程管理和服务流程简洁和灵活,人员流动性大,多借助渠 道销售和渠道工程商服务模式。经常发生公司并购行为。
Foxboro
上海福克斯波罗有限公司(简称 SFCL)成立于 1983 年 4 月,是一家中美合资企业。总投资 额 1726.3 万美元。中方为 48.5%;美方为 51.5%。合资经营期为不约定期限。主要经营工业 过程自动化测量及控制仪表的制造、销售、系统工程技术服务,并承担美国福克斯波罗公司 对中国经销总代理及有关进出口业务。 由于其合资美国公司近来在美国的业绩不佳,实力较 弱,相比于 ABB 和西屋,上海福克斯波罗公司的实力较差。
Class I,Zone2,Group IIC Tx 温度组 T4(≤135℃)
ABB---Symphony
控制器硬件规格
处理器 BRC300 内存
总线结构
32 位的 Motorola 工业级芯片 ,主频:160MHz
2MB Flash-ROM 和 8M SRAM; 512 K NVRAM 对等网络通讯,1 兆波特的通讯总线网络,该网络可以连接 32 块多 功能控制器,控制器以并行通讯方式与子模件通讯,通讯速率 500K 字 节/秒。
z 机柜集成要求复杂,用户无法自行完成;硬件成套工艺比较复杂,用户无法自行完成, 须在 ABB 工厂成套。
Westinghouse---Ovation
z 对于最终 DCS 用户来讲,WDPF II 便宜、稳定,但是功能少,由于为西屋的早期产品, 即将被淘汰,备件等后期服务很难保证;
z Ovation 界面友好,组态方便,但是不够稳定,两者较难取舍。公司并购频繁,人员流动 大,后续服务难以维持。
用于电力行业的 DCS 控制系统比较
1. 公司简介比较
SIEMENS
西门子电站自动化有限公司(SPPA) 于 1993 年 10 月 15 日在南京成立,是德国西门子股 份公司在国内唯一从事电站仪表和控制系统的工程设计、生产制造、市场销售和售后服务的 公司。具有承接 DCS、电站 IT 工程和励磁系统的成套能力。
4 个 10/100MB 以太网端口 24VDC 40W 最多到 16,000,具体容量与处理器和内存