FCS自动化控制系统介绍

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PLC、DCS、FCS三大工业控制系统的区别

PLC›DCS、FCS三大工业控制系统的区别随着工业技术的快速发展，相继出现了集散控制系统和现场总线控制系统，一些行业当中有的人认为FCS是由PLC发展而来的；另一些行业的人认为FCS又是由DCS发展而来的。

FCS与PLC及DCS之间既有密不可分的关联，又存在着本质的区别。

在工业过程控制中的三大控制系统，分别是PLC、DCS、FCSoPLC控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为工业环境下的应用而设计。

它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序、执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字式或模拟式输入或输出，控制各种类型的机械或生产过程。

DCS集散控制系统，又叫计算机分布式控制系统，它是20世纪70年代中期迅速发展起来的，它把控制技术、计算机技术、图像显示技术以及通信技术结合起来，也称作4C技术，实现了对生产过程的监视、控制和管理。

它既打破了常规控制仪表功能的局限性，又较好的解决了早期计算机系统对于信息、管理和控制作用过于集中带来的危险性。

FCS现场总线控制系统的核心是总线协议，基础是数字智能现场设备，本质是信息处理现场化。

1、大型PLC构成的过程控制系统的基本特点⑴从上到下的结构，PLC既可以作为独立的DCS,也可以作为DCS的子系统。

(2)PID放在控制站中，可实现连续PID控制等各种功能。

⑶可用一台PC为主站，多台同类型PLC为从站；也可用一台PLC为主站，多台同类型PLC为从站，构成PLC网络。

⑷主要用于工控中的顺序控制，新型PLC也兼有闭环控制功能。

2、DCS控制系统的基本特点⑴从上到下的树状系统，其中通信是关键。

(2)PID在控制器中，连接计算机与现场仪器仪表。

⑶是树状拓扑和并行连续的链路结构，有大量电缆从中继站并行到现场仪器仪表。

⑷信号系统包括开关量信号和模拟信号。

(5)DCS一般是由现场仪表层、控制装置单元层、工厂(车间)层、和企业管理层构成。

传统DCS-现场级设备与控制器之间连接采用一对一I/O连线方式3、FCS控制系统的基本特点(I)FCS是3C技术的融合。

PLC、 DCS、FCS三大控制系统的简单分析

PLC、DCS、FCS三大控制系统的简单分析摘要：本文对PLC、DCS、FCS三大控制系统的发展过程和特点进行了说明，指出了三种控制系统之间的联系区别以及发展方向。

关键词:可编程序控制器(PLC),分散控制系统(DCS),现场总线控制系统（FCS）1、前言上世纪九十年代走向实用化的现场总线控制系统，正以迅猛的势头快速发展，是目前世界上最新型的控制系统。

现场总线控制系统是目前自动化技术中的一个热点，正受到国内外自动化设备制造商与用户越来越强烈的关注。

现场总线控制系统的出现，将给自动化领域带来又一次革命，其深度和广度将超过历史的任何一次，从而开创自动化的新纪元。

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。

本文试就PLC、DCS、FCS三大控制系统的特点和差异作一分析，指出它们之间的渊源及发展方向。

2、PLC、DCS、FCS控制系统的发展过程2.1、PLC可编程序控制器PLC于20世纪60年代末在美国首先出现，目的是用来取代继电器，执行逻辑、计时、计数等顺序控制功能，建立柔性程序控制系统。

20世纪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乱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。

经过30多年的发展，PLC已十分成熟与完善，并开发了模拟量闭环控制功能，有PID控制等多功能，也可一台PLC为主站，多台同型PLC为从站，构成眦网络。

主要于工业过程中的顺序控制。

PLC在控制系统中的地位是无可争议。

近几年来，PLC可编程序控制器及组成系统在我国冶金、电厂、轻工石化、矿业、水处理等行业更是到了广泛的应用，并取得了一定的经济效益。

FCS控制系统在化工生产自动控制过程中的应用

现代商贸工业２０１８年第１４期１９７㊀作者简介:张兆云(１９８８－),女,汉族,山东东营人,东营市中等专业学校教师,主要研究方向为化工教学.F C S 控制系统在化工生产自动控制过程中的应用张兆云(山东省东营市中等专业学校,山东东营２５７０００)摘㊀要:随着我国经济的快速发展,我们的化工行业也逐渐向大型化的趋势发展,行业内自动控制技术水平也在不断提升,以往的控制系统正在逐渐被代替.分析了F C S 在化工控制系统中的应用,简述了化工行业的特点并对F C S 系统进行了简单的介绍以及在化工中应用该系统的好处,为化工行业提供参考.关键词:F C S 控制系统;化工生产;自动控制中图分类号:T B ㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀㊀㊀㊀d o i :１０．１９３１１/j．c n k i ．１６７２Ｇ３１９８．２０１８．１４．０９３１㊀前言我国经济支柱为化工产业,其产业具备资金量大㊁技术完善㊁能源充足等特点.与此同时,化工方面工业工艺较为复杂,工业所处工作环境常常是高压高温的状态,产业原料都是一些易燃易爆炸㊁有毒性的材料,这些产业依据有力的防护措施和独特的控制体系来保障工作人员安全工作,同时保质保量的完成工作.国际通用缩写的F C S 意思为现场总线控制系统,这种新的工业等控制系统技术于２０世纪９０年代兴起,在工业控制方面引进现代的网络管理和通信的理念.随着现场总控制的发展壮大,F C S 也逐渐兴起被人们所熟知,根据国际定义,现场总线即可以连接智能网络现场的装备与自动化的多分支结构㊁双向的传输等通信网络.现阶段F C S 已经是较为成熟㊁稳定的技术了,此项技术完美的诠释了集中信息㊁控制分散开的自动控制思想.２㊀化工特点与控制２．１㊀行业特点第一,对于资源的依赖性较强,其需要的资源主要有水㊁石油与矿产物质.根据现在情况来看,这些资源在我国都是严重缺乏的,主要原因在于开采与利用资源的方式太过粗放,浪费现象非常严重以及综合利用的水平过低.结合这些因素来看我们首先要解决的就是资源节约.第二,对于外来技术有较强的依赖性.对于一个化工企业来说最为重要的便是能够精准的选择发展领域㊁把握住未来技术的发展方向.但是我们国家的化工新产品㊁新技术几乎接近没有,这将严重影响我们在未来的发展.第三,生产规模大.我国的化工企业通常都是采取典型的连续大规模生产,这就是在所有成本中原料成本占比例较大,企业车间相对较好的则是自动化车间,但是这对仪表㊁反应装置及设备的要求都比较高,如果不对项目技术进行改造,将很难节约能源.产品的生产周期较长,而且原料价格波动较大,这便导致产品的价格也很不稳定.第四,产品生产流程特殊.化工产品原料需要通过原料的混合㊁设备等来进行分离㊁化合等各个成分,引起化学反应因此在每个程序上都可能会加入新的原料,来生产出多种产物.第五,化工的设备较多都是专业化的,存储装备多为箱㊁桶㊁罐等,而且存储数量可以通过传感器进行计数.产线上都是固定的设备,对于这些设备的维护是非常重要的,一旦发生故障就必须全线停止工作,损失是相当严重的,当供需发生变化时,就只有靠调整生产来维持,不能中断.２．２㊀控制要求通过探究其环境特性,不难看出在化学工业生产在控制过程中,主要问题存在以下几点:首先,在长时间的连续生产过程中,需要较大的开关与模拟信号需要调节与控制,而且处在较为分散的工作环境,每道工序对所处环境的要求都不一样,分布各具自己的特色;其次,化学生产中发生的反应也是不可预测的,要求工作人员对相应控制系统要迅速反应;最后,控制系统较多都是需要大量输入和输出的系统,每个变量之间都有相应的联系,工作难度较大.３㊀F C S 总体简述３．１㊀系统简介F C S 控制系统是可以以总线为基础贯穿在产品生产中,在控制设备㊁测量以及现场控制等仪器之间实现双向㊁串行通信控制系统.从根本上来说该控制系统是把D S C ㊁P L C 系统远程分散在了现场控制上并将现场总线功能沿用到了测量控制仪表和执行设备上.F C S 控制系统由智能仪表㊁现场总路线等其他仪器构成,其具有数字化㊁分布全面㊁智能化等特点.这些智能仪表可实现全面通信.３．２㊀基本特点首先,F C S 为更新后的第五代控制系统,其系统技工程管理与技术现代商贸工业２０１８年第１４期１９８㊀㊀术融合了３C 技术,引领了２１世纪自动化控制系统的发展趋势,它的任务是应用于危险区域㊁容易出现多种变化的过程中以及人类难以应对的工作环境.F C S 智能化㊁数字化的系统代替了只有单项功能的仪器与控制设备.其次,该系统可以连接到现场多个分散的仪表和控制装置中,可以将所有数据通过该系统汇总到仪器该系统从控制室至现场设备都是双向的通信,同时还是互联㊁开放的通信系统,取代了以往的单一模式.使用该控制系统还可以以应用虚拟分散的控制站,更加的节省空间,提升效率.最后,将微机处理器加入系统中使工作数据更加精准而且还具有计算与通信能力.还可以利用网络,上网查询,可谓一举两得.３．３㊀F C S 在化工行业中的优势在化工产业中,其原料多为易燃易爆物品,危险性极高,而且工艺复杂多变,对于生产条件要求苛刻,所以对于控制系统也有更高的要求.化工产品在生产过程中需要许多的模拟量与开关量,所用设备众多,各个设备分散在不同地域,范围极广.需要应用大量的其他设备进行配合,由于距离较远对于数据的精准度也会有说下降,对生产造成干扰.而现阶段F C S 系统则是采用的双向无线电方式进行通信传播,减少了许多导线,大大提升了系统的抗干扰性能,全部都是采用数字信号,大大提高了工作效率,对于难以处理的信号也更加的容易了.该系统还将分布在现场的设备使用智能仪表进行数据收集和处理,还可以完成部分现场仪器无法做到的高级控制能力.最重要的是该系统在维护方面操作特别简单容易,处于现场的仪表具有一定的自我诊断及处理简单故障的功能,工作人员也可以通过机器监控现场,查看设备工作状态,分析仪器信息找出出现故障的原因,大大减少了故障修理时间.F C S 系统设备连接方式也大大降低了电缆的连接量,降低了前期的成本费用.如图１所示,F C S 的典型结构图.图１㊀F C S 的典型结构图４㊀结束语F C S 目前的缺点是软硬件水平还不够完善,对于更复杂的仪表无法操控.另外产品品种还不够齐全.控制系统的好坏常常可以决定这一生产装置是否可以正常进行生产产品,随着自动检测与控制系统的提高可以有效保证整个企业的生产和质量,精确地数据计算可以在利用最少的原料基础上获得最大的利润.该系统具有较高的可靠性和分散性等特点,非常适合化工行业,应用该技术可以加快化工生产,改变在设备和管理方面的落后,可以给企业带来新的发展希望,提高在市场中的竞争能力.参考文献[１]王维德．化工自动化的发展趋势先进控制技术的应用[J ]．化工装备技术,２００３,２４(４):５１Ｇ５４．[２]郑名登．我国化工自动化发展现状和水平[J ]．化工自动化及仪表,１９９８,２５(３):１Ｇ７．[３]张虎,温晓红．从曝气池数据总线的采用看自动控制系统的选择[J ]．电工技术杂志,２００３,(２):１７Ｇ１９．军工制造多品种小批量生产模式优化马㊀东(西安导航技术研究所,陕西西安７１００６８)摘㊀要:在当前的军工产品制造领域,多品种小批量生产已经成为主要的生产模式,但是军工制造多品种小批量生产模式在运行过程中存在诸多问题需要解决.加强对军工制造多品种小批量生产模式的优化研究,能够改善生产过程中出现的产品制造周期长㊁生产效率低等问题.深入探讨了军工制造多品种小批量生产模式存在的问题以及优化军工制造多品种小批量生产模式的具体策略.关键词:军工制造;多品种小批量;生产模式;优化策略中图分类号:T B ㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀㊀㊀㊀d o i :１０．１９３１１/j．c n k i ．１６７２Ｇ３１９８．２０１８．１４．０９４０㊀引言国家经济体制的改革促进了多品种小批量生产模式在各行各业中的应用,在军工制造产业中,多品种小批量生产也成为主要的生产模式.军工制造多品种小批量生产模式的应用促进了军工制造的精细化分工,更能满足消费市场对军工产品的需求.军工制造企业应该将重点放在不断优化军工制造多品种小批量生产模式上,最终形成现代化的军工制造生产模式.。

FCS系统

什么是FCS（Fieldbus Control System）在现代测控领域，“开放系统”、“现场总线”这2个词频繁出现。

在自控界讨论的仍然是DCS（distribut e control system ），FCS（fieldbus control system）谁将最终成为主流控制系统，这场争论的实质是利益和市场的竞争，一些既得利益者一方面要维护DCS/PLC的市场份额，另一方面又怕赶不上FCS的潮流，因而在自己的DCS/PLC系统中加入自己的现场总线；而另外一些硬、软件生产商由于没有历史包袱，追求的是全新的控制系统模式，包括统一的现场总线标准及软、硬件平台，以引导和占领未来的市场。

这些控制系统的区别有多大，有无共同的特征，未来控制系统的发展方向是什么，本文试图在这些方面做一些探讨。

1、我国控制系统结构的发展一个控制系统由I/O设备（传感器和执行器）、控制硬件、控制软件、人机接口及与信息系统的连接等组成，如图l所示。

设备级现场总线使I/O模件和控制箱得以分开，以太网使得现场采集的数据集成到企业应用中。

1.1早期的集中式控制系统80年代初期，当微机控制系统用于电站自动化领域时，多使用以单板机组成的微机控制装置，与上位机系统连接多采用串行通信方式，所有模件集中布置在一个或几个机柜中。

由这些装置构成的系统多为集中式控制系统或分层控制系统。

这种系统为我国电站自动化控制系统发挥了重要作用，其开拓性的实践是今天控制系统丰富多彩的基础。

但是，这类系统技术上已经落后，不符合控制系统分布、开放的发展趋势。

1.2DCS控制系统DCS在我国电力行业特别是火电厂机组控制系统中得到了广泛的应用。

传统的DCS主要有4层结构：第1层是I/O层；第2层是控制器层；第3层是人机接口层；第4层是企业信息系统层。

这种结构与图l相近，但除在第3层、第4层之间采用以太网外，其他都是专用网络，控制设备及软件也是专用的，开放程度不够，给系统维护及升级带来不便。

现场总线控制系统的概念(FCS)概要

一、现场总线控制系统的概念（FCS）现场总线控制是工业设备自动化控制的一种计算机局域网络。

它是依靠具有检测、控制、通信能力的微处理芯片，数字化仪表（设备）在现场实现彻底分散控制，并以这些现场分散的测量，控制设备单个点作为网络节点，将这些点以总线形式连接起来，形成一个现场总线控制系统。

它是属于最底层的网络系统，是网络集成式全分布控制系统，它将原来集散型的DCS系统现场控制机的功能，全部分散在各个网络节点处。

为此，可以将原来封闭、专用的系统变成开放、标准的系统。

使得不同制造商的产品可以互连，是DCS系统的更新换代，大大简化系统结构，降低成本，更好满足了实事性要求，提高了系统运行的可靠性。

不同通信协议的现场总线控制系统一般通过工业PC机内总线插槽的PC接口板与现场总线网段连接。

图中所示为具有PC1接口卡的现场总线系统，每个接口板可带4条总线网段，为了系统可靠安全，冗余设置了两台相同的PC机。

图中PLC为用于联锁系统开关量控制的程序控制器。

二、现场总线控制系统的组成现场总线控制系统由测量系统、控制系统、管理系统三个部分组成，而通信部分的硬、软件是它最有特色的部分。

1、现场总线控制系统：它的软件是系统的重要组成部分，控制系统的软件有组态软件、维护软件、仿真软件、设备软件和监控软件等。

首先选择开发组态软件、控制操作人机接口软件MMI。

通过组态软件，完成功能块之间的连接，选定功能块参数，进行网络组态。

在网络运行过程中对系统实时采集数据、进行数据处理、计算。

优化控制及逻辑控制报警、监视、显示、报表等。

2、现场总线的测量系统：其特点为多变量高性能的测量，使测量仪表具有计算能力等更多功能，由于采用数字信号，具有高分辨率，准确性高、抗干扰、抗畸变能力强，同时还具有仪表设备的状态信息，可以对处理过程进行调整。

3、设备管理系统：可以提供设备自身及过程的诊断信息、管理信息、设备运行状态信息（包括智能仪表）、厂商提供的设备制造信息。

FCS系统详解

FCS摘要FCS（Fidlebus Control System）即现场总线控制系统，它是用现场总线这一开放的、具有互操作性的网络将现场各个控制器和仪表及仪表设备互联，构成现场总线控制系统，同时控制功能彻底下放到现场，降低了安装成本和维修费用。

因此，FCS实质上是一种开放的、具有互操作性的、彻底分散的分布式控制系统，有望成为21世纪控制系统的主流产品。

基本介绍FCS的前身是DCS与PLC，FCS不仅具备两者的特点，而且跨出了革命性的一步。

而目前，新型的DCS与新型的PLC，都有向对方靠拢的趋势。

新型的DCS已有很强的顺序控制功能；而新型的PLC，在处理闭环控制方面也不差，并且两者都能组成大型网络，DCS与PLC的适用范围，已有很大的交叉。

DCS系统的关键是通信。

也可以说数据公路是分散控制系统DCS 的脊柱。

由于它的任务是为系统所有部件之间提供通信网络，因此，数据公路自身的设计就决定了总体的灵活性和安全性。

数据公路的媒体可以是：一对绞线、同轴电缆或光纤电缆。

通过数据公路的设计参数，基本上可以了解一个特定DCS系统的相对优点与弱点。

为保证通信的完整，大部分DCS厂家都能提供冗余数据公路。

为了保证系统的安全性，使用了复杂的通信规约和检错技术。

所谓通信规约就是一组规则，用以保证所传输的数据被接收，并且被理解得和发送的数据一样。

目前在DCS系统中一般使用两类通信手段，即同步的和异步的，同步通信依靠一个时钟信号来调节数据的传输和接收，异步网络采用没有时钟的报告系统。

关键要点FCS的关键要点有三点：1、FCS系统的核心是总线协议，即总线标准2、FCS系统的基础是数字智能现场装置3、FCS系统的本质是信息处理现场化实现方式通过使用现场总线，用户可以大量减少现场接线，用单个现场仪表可实现多变量通信，不同制造厂生产的装置间可以完全互操作，增加现场一级的控制功能，系统集成大大简化，并且维护十分简便。

传统的过程控制仪表系统每个现场装置到控制室都需使用一对专用的双绞线，以传送4~20mA信号，现场总线系统中，每个现场装置到接线盒的双绞线仍然可以使用，但是从现场接线盒到中央控制室仅用一根双绞线完成数字通信。

PLC、DCS、FCS三大控制系统的特点和差异

PLC、DCS、FCS三大控制系统的特点和差异1.前言上世纪九十年代走向实用化的现场总线控制系统，正以迅猛的势头快速发展，是目前世界上最新型的控制系统。

现场总线控制系统是目前自动化技术中的一个热点，正受到国内外自动化设备制造商与用户越来越强烈的关注。

现场总线控制系统的出现，将给自动化领域带来又一次革命，其深度和广度将超过历史的任何一次，从而开创自动化的新纪元。

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。

本文试就PLC、DCS、FCS三大控制系统的特点和差异作一分析，指出它们之间的渊源及发展方向。

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。

PLC、DCS、FCS都是什么？这一篇讲得很透彻

PLC、DCS、FCS都是什么？这一篇讲得很透彻控制类产品名目繁多，各家叫法不一。

通常使用的控制类产品包括DCS、PLC两大类。

PLC、DCS、FCS都是什么呢？小编为你一一解答，文字太繁琐？没关系，流程君为你带来漫画版解析，一起来看~ PLC、DCS、FCS都是什么通常使用的控制类产品包括DCS、PLC两大类。

我们又将DCS的概念拓展到FCS。

•DCS（Distributed Contorl System）,集散控制系统，又称分布式控制系统，是相对于集中式控制系统而言的一种计算机控制系统，它是在集中式控制系统的基础上发展、演变而来的。

•FCS（FieldBus Contorl Syestem），现场总线控制系统。

它是用现场总线这一开放的、具有互操作性的网络将现场各个控制器和仪表及仪表设备互联，构成现场总线控制系统，同时控制功能彻底下放到现场，降低了安装成本和维修费用。

•PLC（Program Logic Control ）,可编程逻辑控制器。

FCS和DCS的详细对比FCS是由DCS与PLC发展而来，不仅具备DCS与PLC的特点，而且跨出了革命性的一步。

目前新型的DCS与新型的PLC，都有向对方靠拢的趋势。

新型的DCS已有很强的顺序控制功能;而新型的PLC，在处理闭环控制方面也不差，并且两者都能组成大型网络，DCS与PLC的适用范围，已有很大的交叉。

DCS系统的关键是通信。

也可以说数据总线是分散控制系统DCS 的脊柱。

由于它的任务是为系统所有部件之间提供通信网络，因此，数据总线自身的设计就决定了总体的灵活性和安全性。

数据总线的媒体可以是:一对绞线、同轴电缆或光纤电缆。

通过数据总线的设计参数，基本上可以了解一个特定DCS系统的相对优点与弱点。

为保证通信的完整，大部分DCS厂家都能提供冗余数据总线。

为了保证系统的安全性，使用了复杂的通信规约和检错技术。

所谓通信规约就是一组规则，用以保证所传输的数据被接收，并且被理解得和发送的数据一样。

FCS现场总线控制系统

FCS系统美国陆军的未来战斗系统（Future Combat Systems—FCS),是由众多系统组成的跨军兵种联网系统。

在这个巨大的系统中，包含有18个独立的子系统。

在这18个独立的子系统中包括大量无人单位。

FCS:现场总线控制系统（Fieldbus Control System)计算机和网络技术的飞速发展，引起了自动化控制系统结构的变革，一种世界上最新型的控制系统即现场总线控制系统（Fieldbus Control System，FCS）在上世纪九十年代走向实用化，并正以迅猛的势头快速发展。

现场总线控制系统是目前自动化技术中的一个热点，正越来越受到国内外自动化设备制造商与用户的关注。

现场总线控制系统的出现，将给自动化领域在过程控制系统上带来又一次革命，其深度和广度将超过历史的任何一次，从而开创自动化的新纪元。

FCS可以说是第五代过程控制系统，是由PLC（Programmable Logic Controller）或DCS（Distributed Control System）发展而来的。

FCS与PLC及DCS之间有千丝万缕的联系，又存在着本质的差异。

本文针对PLC、DCS、FCS三大控制系统的特点、性能和差异作一分析。

1 PLC、DCS、FCS三大控制系统的基本特点目前，在连续型流程生产工业过程控制中，有三大控制系统，即PLC、DCS和FCS。

它们各自的基本特点如下：1.1 PLC（1）从开关量控制发展到顺序控制、运算处理，是从下往上的。

（2）逻辑控制、定时控制、计数控制、步进(顺序)控制、连续PID 控制、数据控制――PLC具有数据处理能力、通信和联网等多功能。

（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网络既可作为独立DCS/T DCS，也可作为DCS/T DCS的子系统。

石油化工自动化中FCS控制系统应用分析

石油化工自动化中FCS控制系统应用分析摘要：随着石油化工行业的快速发展，自动化控制系统在生产过程中起到了至关重要的作用。

本论文通过对石油化工自动化中FCS（FieldControlSystem）控制系统的应用分析，揭示了其在提高生产效率、降低成本以及优化操作能力方面的显著效果。

研究结果表明，FCS控制系统已成为石油化工企业实现智能化生产和可持续发展的重要手段。

随着技术的不断创新和国内外市场的发展，FCS控制系统在石油化工行业中的应用前景广阔。

关键词：石油化工；自动化控制系统；FCS控制系统；应用分析引言石油化工行业是国民经济的支柱产业之一，在工业生产和社会发展中发挥着重要作用。

随着科技的不断进步和全球市场的竞争加剧，石油化工企业迫切需要提高生产效率、优化操作能力以应对激烈的市场竞争。

自动化控制系统作为实现这一目标的关键技术之一，受到了广泛应用。

其中，FCS控制系统作为自动化控制系统的重要组成部分，具备着灵活性、稳定性和智能化等特点，在石油化工生产过程中发挥着重要的作用。

1.研究背景随着石油化工行业的快速发展和全球市场的竞争加剧，石油化工企业面临着提高生产效率、降低成本以及优化操作能力的迫切需求。

自动化控制技术作为关键解决方案之一，受到了广泛关注。

其中，FCS控制系统作为自动化控制系统的重要组成部分，具备灵活性、稳定性和智能化等特点，被广泛应用于石油化工行业。

然而，对于FCS控制系统在石油化工领域的应用分析研究还相对不足，因此本研究旨在深入分析和探讨FCS控制系统的应用效果和发展前景。

2.FCS控制系统概述2.1FCS控制系统的基本原理FCS控制系统的基本原理是通过采集和处理现场设备的数据信息，然后根据预设的控制策略进行实时控制和调节。

它使用传感器和执行器等设备与现场进行交互，将数据传输到控制系统中进行分析和计算。

基于这些数据，FCS控制系统可以实现对参数、信号和操作的监测与控制，以达到优化生产过程的目的。

DCS,PLC,FCS比较

DCS、PLC、FCS三大系统比较rickytay建议删除该贴!!| 收藏| 回复| 2010-05-07 16:19:07 楼主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。

FCS-现场总线控制系统

第四阶段：分布式计算机控制系统（简称DCS） Distributed Control System 第五阶段：现场总线网络控制系统（简称FCS） Fieldbus Control System 21丐纪的主流：FCS
二、FCS系统简介
1. FCS概述
FCS是基于网络、集SCADA/HMI和Soft logic于一体的工业自动化现场总线控制系统。用现场总线这一开放的、具有互操作性的网络将现场各个控制器和仪表及仪表设备互联，构成现场总线控制系统，同时控制功能彻底下放到现场，降低了安装成本和维修费用。已经成为21丐纪控制系统的主流产品。
大型系统 …………..32,000 通道
特大型系统 …………..64,000 通道
3. FCS系统结构
行政管理层
操作管理层
控制层
4. FCS体系结构
TM的用户
DCOM
数据控制系统
SQL/ODBC OPC
即时监控显示器
T-COM, OPC, DDE DCOM, OPC, DDE/NetDDE
设备连接器
3入了信息网络的行列，为其应用开拓了更为广阔的领域；

（2）一对双绞线上可挂接多个控制设备，便于节省安装费用；（3）节省维护开销；（4）提高了系统的可靠性；（5）为用户提供了更为灵活的系统集成主动权。（6）现场总线技术的发展趋势（7）从现场总线技术本身来分析，它有两个明显的发展趋势：
附件 ActiveX
FCS组件与控制器、单独的附件、资料库之间，通过标准的 DCOM、OPC、 DDE、 SQL/ODBC 接口实施连接。
系统组件与组件之间容易耦合，因此建立在 FCS 基础上的工艺流程自动化控制系统，容易支持、开发行业信息系统，并使其整体化

三大控制系统-PLC、DCS、FCS介绍,很全面

三大掌控系统一PLC、DCS、FCS介绍，很全面前言上世纪九十时代走向应用化的现场总线掌控系统，正以迅猛的势头快速进展，是目前世界上最新型的掌控系统。

现场总线掌控系统是目前自动化技术中的一个热点，正受到国内外自动化设备制造商与用户越来越猛烈的关注。

现场总线掌控系统的显现，将给自动化领域带来又一次革命，其深度和广度将超过历史的任何一次，从而开创自动化的新纪ye o在有些行业，FCS是由PLC进展而来的；而在另一些行业，FCS又是由DCS进展而来的，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。

本文就PLC、DCS、FCS三大掌控系统的特点和差异逐一分析，指出它们之间的渊源及进展方向。

PLC、DCS、FCS三大掌控系统的基本特点目前，在连续型流程生产自动掌控(PA)或习惯称之谓工业过程掌控中，有三大掌控系统，即PLC、DCS和FCS。

它们各自的基本特点如下：PLC(1)从开关量掌控进展到次序掌控、运输处理，是从下往上的。

(2)连续PTD掌控等多功能，PTD在停止站中。

(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机作主站便利之处是：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)FCS由于信息处理现场化，与DCS相比可以省去相当数量的隔离器、端子柜、I/O终端、I/O卡件、I/O文件及I/O柜，同时也节省了I/O装置及装置室的空间与占地面积。

有专家认为可以省去60%(7)与(6)同样理由，FCS可以削减大量电缆与敷设电缆用的桥架等，同时也节省了设计、安装和维护费用。

有专家认为可以节省66%. 对于(6)、 (7)两点应补充说明的是，采纳FCS系统，节省投资的效果是不用怀疑的，但是否如有的专家所说达60〜66%.这些数字在多篇文章中显现，编者认为这是相互转摘的结果，目前还未找到这些数字的原始出处，因此，读者在引用这些数字时要慎重。

FCS的基本意思

什么叫FCS一．FCS在化学水系统的应用FCS技术作为第三代DCS的发展方向，其以全数字化，全分散化，全开放性的技术特点将逐步取代DCS成为发展企业主要控制方式，其控制领域将覆盖到电厂的各个系统。

1．现场总线及FCS简介1．1 现场总线(Fieldbus)是用于现场仪表与控制系统及与控制室之间的全分散，全数字化，智能，双向，多变量，多点多站的互连通讯网络，也被称为开放式，数字式多点通信的底层控制网络。

现场总线技术将专用微处理器置入传统的测量控制仪表或在传统的控制仪表上加挂智能模块，使它们各自具有了数字通信能力，用数字信号取代4—20mA的模拟信号。

采用可进行简单连接的双绞线等作为总线，把多个测量仪表连接成网络系统，并按公开规范的通讯协议，在位于现场的多个微机化测量控制设备之间及现场仪表与远程监控计算机之间，实现数据传输与信息交换，形成各种适应实际需要的自动控制系统。

其具体含义体现在以下几个方面：(1)．现场通信网络：即用于过程自动化和制造自动化，现场仪表或现场设备互连的通信网络。

(2)．现场设备互连：即现场的传感器、变送器、执行器等设备可以通过一对传输线实现互连。

(3)．功能块分散：即将构成控制同路的功能块分散在多台现场设备中，使现场设备不仅具有I／O功能，还具有控制功能，实现彻底的分散控制。

(4)．互操作性：即不同厂家的现场设备可以互相通信并能统一组态。

(5)．通信线供电：即现场设备采用通信线供电，并可以提供本质安全。

(6)．互连网络控制系统：即现场总线网络互连，网络数据共享，构成网络控制系统。

1．2 现场总线的类型1．2．1 目前国际上是多种现场总线并存，IEC于2000年1月4日公布IEC61 158采用以下8种现场总线类型1：IEC61158技术报告 (即FF H1)类型2：Control Net (美国Roc kwell)�类型3：Profibus (德国Siemens)�类型4：P�NET (丹麦P rocess Data)�类型5：FF HSE (美国Fisher�Rosemount)类型6：Swift N et (美国Boyin)�类型7：World FIP (美国A1ston)�类型8：Inter bus (德国Phoenix Contact)1．2．2 其余现场总线类型1：HART (美国Fisher�Rosemount)类型2：CAN (德国Bosch，IS011898，P hilips)类型3：LON (Lon Works)(美国Echelon)类型4：Dupline (瑞士Carlo Gavazzi) 1．3 现场总线控制系统(Fieldbus Control System简称FCS)将测控任务分散到现场设备中，上位机只负责监控一些复杂的优化和先进控制功能，FCS用现场总线这一开放的，可操作的网络成为智能设备或智能模块的联系纽带，把挂接在总线上，作为网络节点的智能设备或模块接为网络系统，并进一步构成自动化系统，实现基本控制、补偿计算、参数修改、报警、显示、监控、优化及控管一体化的综合自动化能力。

DCS与FCS控制系统简介

DCS与FCS控制系统简介分布控制系统（DCS）就是distributed control system，而现场总线控制系统（FCS）的概念就是fieldbus control system. 前者也称作集散控制系统，采用分散控制、集中操作、分级管理、分而自治和综合协调的方法。

后者可以实现开放式互联系统结构。

一、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。

二、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：（一）DCS或TDCS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。

从上到下的树状拓扑大系统，其中通信（Communication）是关键。

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。

模拟信号A/D-D/A带微处理的混合。

一台仪表一对线接到I/O，由控制站挂到局域网LAN。

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。

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。

用于大规模的连续过程控制，如石化等。

制造商有Bailey（美）、Westinghouse（美）、HITACH（日）、LEEDS&NORTHRMP （美）、Siemens（德）、Foxboro（美）、ABB（瑞士）等。

PLC、DCS、FCS三大控制系统的特点和差异

现场总线控制系统是目前自动化技术中的一个热点，正受到国内外自动化设备制造商与用户越来越强烈的关注。

现场总线控制系统的出现，将给自动化领域带来又一次革命，其深度和广度将超过历史的任何一次，从而开创自动化的新纪元。

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。

本文试就PLC、DCS、FCS三大控制系统的特点和差异作一分析，指出它们之间的渊源及发展方向。

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。

现场总线控制系统(FCS)

第一章现场总线控制系统（FCS）第一节概述现场总线控制系统（Fieldbus Control System，FCS）是继基地式气动仪表控制系统、电动单元组合式模拟仪表控制系统、集中式数字控制系统、集散控制系统（DCS）后的新一代控制系统。

由于它适应了工业控制系统向数字化、分散化、网络化、智能化发展的方向，给自动化系统的最终用户带来更大实惠和更多方便，并促使目前生产的自动化仪表、集散控制系统、可编程控制器（PLC）产品面临体系结构、功能等方面的重大变革，导致工业自动化产品的又一次更新换代，因而现场总线技术被誉为跨世纪的自控新技术。

一、现场总线的发展随着控制、计算机、通信、网络等技术的发展，信息交换的领域正在迅速覆盖从工厂的现场设备层到控制、管理的各个层次，从工段、车间、工厂、企业乃至世界各地的市场。

信息技术的飞速发展，引起了自动化系统结构的变革，逐步形成以网络集成自动化系统为基础的企业信息系统。

现场总线（Fieldbus）就是顺应这一形势发展起来的新技术。

1、什么是现场总线现场总线是应用在生产现场、在微机化测量控制设备之间实现双向串行多节点数字通信的系统，也被称为开放式、数字化、多点通信的底层控制网络。

它在制造业、流程工业、交通、楼宇等方面的自动化系统中具有广泛的应用前景。

现场总线技术将专用微处理器置入传统的测量控制仪表，使它们各自都具有了数字计算和数字通信能力，采用双绞线等作为总线，把多个测量控制仪表连接成的网络系统，并按公开、规X的通信协议，在位于现场的多个微机化测量控制设备之间以及现场仪表与远程监控计算机之间，实现数据传输与信息交换，形成各种适应实际需要的自动控制系统。

简而言之，它把单个分散的测量控制设备变成网络节点，以现场总线为纽带，把它们连接成可以相互沟通信息、共同完成自控任务的网络系统与控制系统。

它给自动化领域带来的变化，正如众多分散的计算机被网络连接在一起，使计算机的功能、作用发生的变化。

FCS-现场总线控制系统

பைடு நூலகம்
参考文献
李嘉，杨佃福．引入以太网技术是现场总线技术发展的一个必然趋势[J]，自动化仪表，2001，22(5)：32-32．李忠虎．现场总线技术纵横谈[J].职大学报，2003(4)：23-24．刘紫燕，冯丽．现场总线技术不现场总线控制系统[D]．浙江大学电气工程学院(310027)：浙江大学电气工程学院，2010．路泽永，齐晓旭，赵亚丽．总线技术不应用课程教学改革斱法 [J]．承德石油高等与科学校学报，2010(1)：5-6．
3. FCS系统的优点

（1）现场总线使自控设备不系统步入了信息网络的行列，为其应用开拓了更为广阔的领域；

（2）一对双绞线上可挂接多个控制设备，便于节省安装费用；（3）节省维护开销；（4）提高了系统的可靠性；（5）为用户提供了更为灵活的系统集成主动权。（6）现场总线技术的发展趋势（7）从现场总线技术本身来分析，它有两个明显的发展趋势：

一是寻求统一的现场总线国际标准
二是Industrial Ethernet走向工业控制网络
三、FCS系统装置介绍
1. FCS系统能做什么？
保障同企业管理层的资料管理系统的信息交流车间主仸和工段长制定工作计划建立调度员和操作员的操作工作位置资料的接收和工艺流程控制
2. FCS系统概况
软件--以欧洲的TRACE MODE 软件为基础，按OEM斱式开发提供；硬件--由中国四联集团公司技术中心在吸收国内外系统技术的基础上自主研发；系统--由重庆川仪十八厂制造、集成、销售。
小型系统 ….…………..128 通道
中间型系统 ….…………..512 通道中型系统 ….…………1024 通道