PLC DCS ECS 系统比较分析-总结

PLC DCS ECS 系统比较分析-总结

宝二爷杰作

一、PLC(可编程逻辑控制器，英文：Programmable Logic Controller）

定义：PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。

结构组成：

主要结构包括①、电源。②、中央处理单元（CPU）。③、存储器。④、输入输出接口模块（I/O）。⑤、功能模块。⑥、通讯模块。

系统特点：

主要特点：①、系统构成灵活，扩展容易，以开关量控制为其特长；也能进行连续过程的PID回路控制；并能与上位机构成复杂的控制系统，如DDC和DCS等，实现生产过程的综合自动化。②、使用方便，编程简单，采用简明的梯形图、逻辑图或语句表等编程语言，而无需计算机知识，因此系统开发周期短，现场调试容易。另外，可在线修改程序，改变控制方案而不拆动硬件。③、能适应各种恶劣的运行环境，抗干扰能力强，可靠性强，远高于其他各种机型。④、控制功能强，适用面广；现代PLC不仅有逻辑运算、计时、计数、顺序控制等功能，还具有数字和模拟量的输入输出、功率驱动、通信、人机对话、自检、记录显示等功能。既可控制一台生产机械、一条生产线，又可控制一个生产过程。⑤、维护方便，功耗低，故障率低；

应用：

PLC着重于逻辑控制及开关量的控制，也可实现模拟量控制。一般应用场合比较广泛。但处理能力和控制回路数一般都比较有限。

二、DCS（分布式控制系统，英文：Distributed Control System）

定义：DCS是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，综合了计算机(Computer)、通讯(Communication)、显示(CRT)和控制(Control)等4C技术，其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活、

组态方便。国内行业也称集散控制系统

结构组成：

DCS包括过程级、操作级和管理级，过程级主要由过程控制站、I/O单元和现场仪表组成，是系统控制功能的主要实施部分。操作级包括：操作员站和工程师站，完成系统的操作和组态。管理级主要是指工厂管理信息系统（MIS系统），为DCS 更高层次的应用。

系统特点：

主要特点：①、可靠性高；由于DCS将系统控制功能分散在各台计算机上实现，系统结构采用容错设计，因此某一台计算机出现的故障不会导致系统其它功能的丧失。此外，由于系统中各台计算机所承担的任务比较单一，可以针对需要实现的功能采用具有特定结构和软件的专用计算机，从而使系统中每台计算机的可靠性也得到提高。②、开放性；DCS采用开放式、标准化、模块化和系列化设计，系统中各台计算机采用局域网方式通信，实现信息传输，当需要改变或扩充系统功能时，可将新增计算机方便地连入系统通信网络或从网络中卸下，几乎不影响系统其他计算机的工作。③、灵活性；通过组态软件根据不同的流程应用对象进行软硬件组态，即确定测量与控制信号及相互间连接关系、从控制算法库选择适用的控制规律以及从图形库调用基本图形组成所需的各种监控和报警画面，从而方便地构成所需的控制系统。④、控制功能齐全；控制算法丰富，集连续控制、顺序控制和批处理控制于一体，可实现串级、前馈、解耦、自适应和预测控制等先进控制，并可方便地加入所需的特殊控制算法。DCS的构成方式十分灵活，可由专用的管理计算机站、操作员站、工程师站、记录站、现场控制站和数据采集站等组成，也可由通用的服务器、工业控制计算机和可编程控制器构成。处于底层的过程控制级一般由分散的现场控制站、数据采集站等就地实现数据采集和控制，并通过数据通信网络传送到生产监控级计算机。生产监控级对来自过程控制级的数据进行集中操作管理，如各种优化计算、统计报表、故障诊断、显示报警等。随着计算机技术的发展，DCS可以按照需要与更高性能的计算机设备通过网络连接来实现更高级的集中管理功能，如计划调度、仓储管理、能源管理等。⑤、协调性；各工作站之间通过通信网络传送各种数据，整个系统信息共享，协调工作，以完成控制系统的总体功能和优化处理。⑥、易于维护；功能单一的小型或

微型专用计算机，具有维护简单、方便的特点，当某一局部或某个计算机出现故障时，可以在不影响整个系统运行的情况下在线更换，迅速排除故障。

应用：

DCS着重于闭环控制及数据处理。应用场合也比较广泛。其数据处理能力和控制回路数比较多。

三、ECS（电气控制系统，英文：Electrical Control System）

定义：电气控制系统一般称为电气设备二次控制回路，不同的设备有不同的控制回路，而且高压电气设备与低压电气设备的控制方式也不相同。将电气纳入DCS 控制后的电气系统称为ECS系统（电气控制系统）。

结构组成：

ECS简单的就是说用DCS实现电气控制的系统，系统结构组成与DCS基本相同。系统特点：

①、控制对象少，操作频率低，操作可靠性要求高；

②、保护自动装置要求可靠性高，动作速度快；

③、公用部分的监视控制要求灵活、独立、可切换；

④、电气系统的联锁逻辑较简单，但电气设备本身操作机构复杂；

应用：

ECS主要应用：供电和配电等电气设备之间电气控制。应用场合比较单一。四、对于以上三种控制系统，总结有如下几点：

①、按实用性来讲，PLC控制系统是目前使用最多的系统，其次是DCS

系统。

②、从主要结构上讲，PLC具备下位机的所有要求控制的功能，但对于

自动化要求比较高的场合，PLC控制系统可以外加人机界面或计算

机来完成完整性的控制要求。而DCS系统在结构上我们可以认为是

PLC加上位机的结合体。

③、对于主要系统特点来说，DCS控制系统有其独到和全面优越性，其

优越的控制功能能适用于任何工厂控制系统，操作和维护也十分简

单。但现阶段PLC控制系统的控制功能也十分丰富，有些控制功能

基本上与DCS无异。