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A6210

放大字体  缩小字体 发布日期:2019-03-23  浏览次数:11
 A6210

厦门仲鑫达自动化设备有限公司 

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全球的电力和自动化技术集团ABB,在今天举行的2011年度“ABB电力世界”活动上,与内蒙古电力(集团)有限公司及其旗下鄂尔多斯电业局共同启动了为期三年的防沙治沙林环保项目,联手治理鄂尔多斯市审图线110千伏高压输电线路下的沙地环境,以保证当地输电线路安全稳定并降低对环境的影响。这也是双方在该项目上的第二次合作。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FCSPLCDCS之间有着千丝万缕的联系,又存在着本质的差异。本文试就PLCDCSFCS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。 
 
    
 要:本文对PLCDCSFCS三大控制系统的特点和差异进行了分析,指出了三种控制系统之间的渊源及发展方向。 
 
    
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
    
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FCSPLCDCS之间有着千丝万缕的联系,又存在着本质的差异。本文试就PLCDCSFCS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。
     PLC
DCSFCS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PLCDCSFCS。它们各自的基本特点如下:
   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。
    
5PLC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TDC3000CENTUMCSWDPFIMOD300
    
7PLC网络如Siemens公司的SINEC—L1SINEC—H1S4S5S6S7等,GE公司的GENET、三菱公司的MELSEC—NETMELSEC—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 DCS
TDCS 
 
    
1)分散控制系统DCS与集散控制系统TDCS是集4CCommunicationComputer ControlCRT)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。
    
3PID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
    
7DCS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系统是各家不同的。
    
9)用于大规模的连续过程控制,如石化等。
    
10)制造商:Bailey(美)、Westinghous(美)、HITACH(日)、LEEDS & NORTHRMP(美)、SIEMENS(德)、Foxboro(美)、ABB   (瑞士)、Hartmann & Braun(德)、Yokogawa(日)、Honewell(美国)、Taylor(美)等。
    3 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。
    
2)全数字化、智能、多功能取代模拟式单功能仪器、仪表、控制装置。
    
3)用两根线联接分散的现场仪表、控制装置、PID与控制中心,取代每台仪器两根线。
    
4)在总线上PID与仪器、仪表、控制装置都是平等的。
    
5)多变量、多节点、串行、数字通信系统取代单变量、单点、并行、模拟系统。
    
6)是互联的、双向的、开放的取代单向的、封闭的。
    
7)用分散的虚拟控制站取代集中的控制站。
    
8)由现场电脑操纵,还可挂到上位机,接同一总线的上一级计算机。
    
9)局域网,再可与internet相通。
    
10)改变传统的信号标准、通信标准和系统标准入企业管理网。
    
11)制造商:美Honeywell Smar Fisher— Rosemount AB/RockwellElsag— Bailey Foxboro Yamatake 、日Yokogawa、欧 Siemens GEC—Alsthom Schneider proces—Data ABB等。
    
123FCS的典型
      1
)连续的工艺过程自动控制如石油化工,其中本安防爆技术是绝对重要的,典型产品是FFWorld FIPProfibus—PA
      2
)分立的工艺动作自动控制如汽车制造机器人、汽车,典型产品是Profibus—DPCANbus
      3
)多点控制如楼宇自动化,典型产品是LON WorkProfibus—FMS 
 
    
从上述基本要点的描述中,我们是否注意到一点,用于过程控制的三大系统,没有一个是针对电站而开发的,或者说,在他们开发的初期,都并非以电站做系统的首选控制对象。而在这些系统的使用说明中也绝不把电站做为首选适用范围,有的在适用范围中根本就不提电站。现在奇怪的是,这三大控制系统,尤其是DCSPLC,都在电站得到了广泛应用,而且效果也非常好。

PLC产品种类繁多,其规格和性能也各不相同。对PLC的分类,通常根据其结构形式的不同、功能的差异和I/O点数的多少等进行大致分类。

    1.按结构形式分类

    根据PLC的结构形式,可将PLC分为整体式和模块式两类。

    1)整体式PLC  整体式PLC是将电源、CPUI/O接口等部件都集中装在一个机箱内, 具有结构紧凑、体积小、价格低的特点。小型PLC一般采用这种整体式结构。整体式PLC由不同I/O点数的基本单元(又称主机)和扩展单元组成。基本单元内有CPUI/O接口、与I/O扩展单元相连的扩展口,以及与编程器或EPROM写入器相连的接口等。扩展单元内只有I/O和电源等,没有CPU。基本单元和扩展单元之间一般用扁平电缆连接。整体式PLC一般还可配备特殊功能单元,如模拟量单元、位置控制单元等,使其功能得以扩展。

    2)模块式PLC   模块式PLC是将PLC各组成部分,分别作成若干个单独的模块,如CPU模块、I/O模块、电源模块(有的含在CPU模块中)以及各种功能模块。模块式PLC由框架或基板和各种模块组成。模块装在框架或基板的插座上。这种模块式PLC的特点是配置灵活,可根据需要选配不同规模的系统,而且装配方便,便于扩展和维修。大、中型PLC一般采用模块式结构。

    还有一些PLC将整体式和模块式的特点结合起来,构成所谓叠装式PLC。叠装式PLCCPU、电源、I/O接口等也是各自独立的模块,但它们之间是靠电缆进行联接,并且各模块可以一层层地叠装。这样,不但系统可以灵活配置,还可做得体积小巧。

    2.按功能分类

    根据PLC所具有的功能不同,可将PLC分为低档、中档、高档三类。

    1)低档PLC  具有逻辑运算、定时、计数、移位以及自诊断、监控等基本功能,还可有少量模拟量输入/输出、算术运算、数据传送和比较、通信等功能。主要用于逻辑控制、顺序控制或少量模拟量控制的单机控制系统。

    2)中档PLC   除具有低档PLC的功能外,还具有较强的模拟量输入/输出、算术运算、数据传送和比较、数制转换、远程I/O、子程序、通信联网等功能。有些还可增设中断控制、PID控制等功能,适用于复杂控制系统。

    3)高档PLC   除具有中档机的功能外,还增加了带符号算术运算、矩阵运算、位逻辑运算、平方根运算及其它特殊功能函数的运算、制表及表格传送功能等。高档PLC机具有更强的通信联网功能,可用于大规模过程控制或构成分布式网络控制系统,实现工厂自动化。

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