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技術(shù)文章

從PLC與DCS到混合型控制系統(tǒng)
從PLC與DCS到混合型控制系統(tǒng)
集散控制系統(tǒng)
集散控制系統(tǒng)是一個(gè)對(duì)過(guò)程系統(tǒng)各方面進(jìn)行控制的精細(xì)、單一的微處理器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
　　通常這些系統(tǒng)非常復(fù)雜和昂貴，并且使用專有的硬件和軟件,包括控制語(yǔ)言，因此，只有其制造商才能為其提供售后服務(wù)和技術(shù)支持。一旦系統(tǒng)安裝使用，很難適應(yīng)隨時(shí)間而產(chǎn)生的工藝要求的變化。但是它們能夠處理*大、*復(fù)雜的過(guò)程處理，使得它們被主要用于連續(xù)的過(guò)程工業(yè), 例如能源電力、石油和天然氣、水和污水處理以及紙漿和造紙等連續(xù)過(guò)程工業(yè)。
可編程邏輯控制器
　　可編程邏輯控制器（或稱為PLCs）是一種小型但運(yùn)行速度很快的計(jì)算機(jī)，用于控制諸如過(guò)程系統(tǒng)中的設(shè)備等單個(gè)或多個(gè)實(shí)際應(yīng)用的工藝流程。其取代了過(guò)去每次更改工藝流程或產(chǎn)品后必須手動(dòng)重新布線的硬接線繼電器，克服了以往繼電器耗費(fèi)高且效率低的缺陷。使用PLC后，您僅需對(duì)其重新編程即可完成整個(gè)操作。實(shí)際上早期的PLC使用的是能反映繼電器電路圖的梯形邏輯（Ladder logic）語(yǔ)言，因此傳統(tǒng)的工程師能夠很容易地讀懂他們。
　　DCS系統(tǒng)是刻板的,PLC系統(tǒng)卻很靈活。DCS系統(tǒng)是大型、自封閉的系統(tǒng)，而PLC系統(tǒng)則是模塊化、可伸縮的系統(tǒng)，從而能夠?yàn)橹行⌒偷倪^(guò)??處理尤其是諸如食品飲料、人員**以及生命科學(xué)等批量和離散生產(chǎn)部門的工藝系統(tǒng)提供上佳的解決方案。因?yàn)椴捎媚K化組件，所以PLC系統(tǒng)通常較便宜，至少在工程初期如此。但是，當(dāng)工程師把所有組件構(gòu)造成系統(tǒng)后，其價(jià)位可能與DCS相差無(wú)幾甚至有時(shí)超過(guò)DCS。
混合型控制系統(tǒng)的構(gòu)想
　　在過(guò)去十年中，歷史悠久的DCS和PLC公司都轉(zhuǎn)向共同稱之為“混合型控制系統(tǒng)”的領(lǐng)域，在此領(lǐng)域他們可以嘗試把DCS系統(tǒng)的強(qiáng)大功能、復(fù)雜性和PLC系統(tǒng)的靈活、開放性以及低價(jià)位結(jié)合起來(lái)。為此，DCS公司已經(jīng)減少其系統(tǒng)所占用的空間，而PLC公司則已開始集成其組件以制造更完善的系統(tǒng)。
　　但是盡管許多嘗試已獲得商業(yè)上的成功，這些“混合型系統(tǒng)”卻永遠(yuǎn)不能完全達(dá)到 混合控制系統(tǒng)的*初構(gòu)想。例如，DCS 混合控制系統(tǒng) 就無(wú)法制造足夠模塊化的系統(tǒng)以供OEMs和*終客戶使用，也不能提供足夠的可伸縮性和靈活性來(lái)處理大小不同的應(yīng)用規(guī)模。此外，高速順序控制或離散量處理的速度（有時(shí)以幾十毫秒計(jì)）對(duì)于DCS 混合控制系統(tǒng) 來(lái)說(shuō)是太快而難于調(diào)節(jié)，從而使得包裝、金屬鍛壓或簡(jiǎn)單的馬達(dá)控制很難實(shí)現(xiàn)甚至無(wú)法控制。因此，存在批量、連續(xù)及離散環(huán)境的混合 工業(yè)或者要求高速順控的大型連續(xù)加工工廠仍需要另一個(gè)控制系統(tǒng)用于其離散領(lǐng)域，從而產(chǎn)生了許多額外開銷、集成問題、培訓(xùn)和維修費(fèi)用增加等問題。而許多嘗試開發(fā)混合控制系統(tǒng)的歷史悠久的PLC系統(tǒng)無(wú)法提供真正的系統(tǒng)性能，缺少系統(tǒng)服務(wù), 例如不能統(tǒng)一定義變量和系統(tǒng)報(bào)警/事件管理等。
　　不論是來(lái)自傳統(tǒng)的DCS技術(shù)還是PLC技術(shù)，大多數(shù)此類系統(tǒng)不能與信息層緊密集成為一體。不能避免因采用多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)導(dǎo)致的成本增加，而將信息層和控制層的緊密結(jié)合可以有效地控制和優(yōu)化產(chǎn)品并提高了運(yùn)營(yíng)績(jī)效。將可視性引入工藝流程操作不僅經(jīng)濟(jì)而且更加簡(jiǎn)單。