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PLC和DCS之間的抉擇—如何選擇正確的控制系統(tǒng)？

發(fā)布時間：2018-10-23人氣：434

在可編程邏輯控制器（PLC）和分布式控制系統(tǒng)（DCS）之間如何抉擇

，要取決于具體的項目和工廠類型

。因為應(yīng)用場合不同

，對控制系統(tǒng)的要求也各不相同。

自動化項目要想成功

，首先需要自動化工程師

、設(shè)計工程師一起評估應(yīng)用需求

，然后選擇最有效的控制系統(tǒng)平臺。這些決定將會對工廠的經(jīng)營業(yè)績帶來長遠的影響

，在某些情況下

，影響可長達25年甚至更多。大多數(shù)控制系統(tǒng)的決策

，可歸結(jié)為選擇可編程邏輯控制器（PLC）或分布式控制系統(tǒng)（DCS）

。有時，某種選擇非常適合于一個工廠

，而在另外一種情況下

，它可能就不適用了。在選擇控制系統(tǒng)時考慮的因素越多

，就越有助于實現(xiàn)短期和長期目標(biāo)

。

控制系統(tǒng)平臺，對自動化系統(tǒng)滿足優(yōu)化生產(chǎn)

、維持可用性和獲取數(shù)據(jù)等需求的方式

，會有一定的影響。在選擇控制系統(tǒng)方面缺乏遠見

，也可能會影響未來的擴展

、流程優(yōu)化、用戶滿意度和公司利潤

。

除了一些基本準(zhǔn)則之外（比如如何控制過程）

，設(shè)計團隊還必須考慮安裝、可擴展性

、維護

、保養(yǎng)等方面的各種因素。

目前

，雖然對小設(shè)備來講

，PLC系統(tǒng)可能是最劃算的，但DCS系統(tǒng)則提供了更具經(jīng)濟性的可擴展能力

，更可能獲得較高的初始投資回報

。

PLC是一種工業(yè)計算機，用于控制生產(chǎn)制造過程

，如機器人

、高速包裝、裝瓶和運動控制等

。在過去20年里

，PLC增添了更多的功能，為小型工廠和裝置創(chuàng)造了更多的效益

。PLC通常是單機系統(tǒng)運行

，但也可以與其它系統(tǒng)集成，經(jīng)由通信來實現(xiàn)彼此之間的連接

。由于每個PLC都有自己的數(shù)據(jù)庫

，因此集成需要控制器之間某種程度的映射。這使PLC特別適用于那些對擴展沒有太大需求的小型應(yīng)用程序

。

DCS系統(tǒng)則將控制器分散在自動化系統(tǒng)中

，并提供通用的接口、先進的控制

、系統(tǒng)級數(shù)據(jù)庫以及易于共享的信息

。傳統(tǒng)上，DCS主要應(yīng)用于過程工藝和比較大的工廠

，在整個工廠的生命周期中

，大型系統(tǒng)應(yīng)用程序更容易維護。

PLC和DCS系統(tǒng)一般分別適用于離散和過程生產(chǎn)制造

。使用PLC系統(tǒng)的離散生產(chǎn)制造設(shè)施

，一般由單獨的生產(chǎn)裝置組成，主要用于完成部件的組裝

，例如打標(biāo)簽

、填充或研磨等。過程制造設(shè)施

，通常使用自動化系統(tǒng)

，以連續(xù)和批處理的方式按照配方而不是按件生產(chǎn)。大型連續(xù)加工設(shè)備

，如煉油廠和化工廠

，都使用DCS自動化系統(tǒng)?div id="jfovm50" class="index-wrap">；旌蠎?yīng)用通常同時使用PLC系統(tǒng)和DCS系統(tǒng)

。為某個應(yīng)用選擇控制器，需要考慮過程的規(guī)模

、可擴展性和未來的更新計劃

、集成需求、功能

、高可用性以及工廠設(shè)施整個生命周期的投資回報等等諸多因素

。

過程規(guī)模：需要多少輸入/輸出（I/O）點？小系統(tǒng)（＜300個I/O點）可能預(yù)算較少

，因此用PLC系統(tǒng)更適合

。想要將DCS系統(tǒng)應(yīng)用到較小的項目上，其實并不容易，相反

，它在大工廠應(yīng)用中更能發(fā)揮其功能

。由于擁有全局數(shù)據(jù)庫，DCS系統(tǒng)更易于管理和升級

，任何變更都是全局性的

。

升級計劃：規(guī)模較小的工業(yè)過程可以適用PLC系統(tǒng)，但如果該過程需要擴展或升級

，則需要增加更多的PLC硬件和數(shù)據(jù)庫

，并且需要進行單獨維護。這是一個耗時

、費力的過程

，而且容易出現(xiàn)錯誤。DCS系統(tǒng)更容易升級

，比如可以從中央集線器對用戶受信進行管理

，因此就更易于保養(yǎng)和維護。

集成需求：對于單機裝置

，PLC系統(tǒng)是理想選擇

。當(dāng)工廠配置多個PLC系統(tǒng)時，就會產(chǎn)生相互連接的要求

。這一般很難實現(xiàn)

，因為通常需要利用通信協(xié)議對數(shù)據(jù)進行映射。集成當(dāng)然沒有問題

，但當(dāng)有變更需求時

，那用戶的麻煩就來了：一旦某個PLC系統(tǒng)做了變更，就可能會導(dǎo)致兩個PLC不能正常通訊

，這是因為數(shù)據(jù)映射受到影響的緣故

。對DCS系統(tǒng)而言，則根本不需要映射

，配置變更只是一個簡單的過程

；控制器是系統(tǒng)自帶的。

高可用性：對可用性要求較高的過程

，DCS系統(tǒng)可以提供冗余配置

。

功能需求：某些行業(yè)和設(shè)施需要歷史數(shù)據(jù)庫、流線型的報警管理

、以及配置通用用戶接口的中央控制室

。有些則需要制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）的集成、先進的控制和資產(chǎn)管理

。DCS系統(tǒng)內(nèi)置這些應(yīng)用

，使其很容易被添加到自動化工程應(yīng)用中，而無需增加獨立的服務(wù)器，也不會增加集成成本

。從這方面講

，DCS系統(tǒng)經(jīng)濟性更高，而且可以提高生產(chǎn)力

，降低風(fēng)險

。

生命周期投資回報率：設(shè)施的需求，因行業(yè)而異

。對于規(guī)模較小的工藝工程，沒有擴展需求

，也不需要與其它工藝過程區(qū)域集成

，因此PLC系統(tǒng)具有較好的投資回報率。DCS系統(tǒng)可能具有較高的安裝成本

，但從全生命周期來看

，DCS系統(tǒng)所帶來的產(chǎn)量增加和安全效益，會抵消一部分成本

。

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