續(xù) 淺談
PLC與DCS2、從系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和兼容性的方面來(lái)說(shuō)。
市場(chǎng)上控制類(lèi)產(chǎn)品繁多,無(wú)論DCS還是PLC
PLC,均有很多廠(chǎng)商在生產(chǎn)和銷(xiāo)售。對(duì)于PLC系統(tǒng)來(lái)說(shuō),一般沒(méi)有或很少有擴(kuò)展的需求,因?yàn)镻LC系統(tǒng)一般針對(duì)于設(shè)備來(lái)使用。一般來(lái)講,PLC也很少有兼容性的要求,比如兩個(gè)或以上的系統(tǒng)要求資源共享,對(duì)PLC來(lái)講也是很困難的事。而且PLC一般都采用專(zhuān)用的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),比如西門(mén)子的MPI總線(xiàn)性網(wǎng)絡(luò),甚至增加一臺(tái)操作員站都不容易或成本很高。
DCS
DCS在發(fā)展的過(guò)程中也是各廠(chǎng)家自成體系,但大部分的DCS系統(tǒng),比如西門(mén)子、
ABB、霍尼維爾、GE、施耐德等等,雖說(shuō)系統(tǒng)內(nèi)部(過(guò)程級(jí))的通訊協(xié)議不盡相同,但操作級(jí)的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)不約而同的選擇了以太網(wǎng)絡(luò),采用標(biāo)準(zhǔn)或變形的TCP/IP協(xié)議。這樣就提供了很方便的可擴(kuò)展能力。在這種網(wǎng)絡(luò)中,控制器、計(jì)算機(jī)均作為一個(gè)節(jié)點(diǎn)存在,只要網(wǎng)絡(luò)到達(dá)的地方,就可以隨意增減節(jié)點(diǎn)數(shù)量和布置節(jié)點(diǎn)位置。另外,基于windows系統(tǒng)的OPC、DDE等開(kāi)放協(xié)議,各系統(tǒng)也可很方便的通訊,以實(shí)現(xiàn)資源共享。
3、從數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)說(shuō)。
DCS一般都提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)。換句話(huà)說(shuō),在DCS系統(tǒng)中一旦一個(gè)數(shù)據(jù)存在于數(shù)據(jù)庫(kù)中,就可在任何情況下引用,比如在組態(tài)軟件中,在監(jiān)控軟件中,在趨勢(shì)圖中,在報(bào)表中……而PLC系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)通常都不是統(tǒng)一的,組態(tài)軟件和監(jiān)控軟件甚至歸檔軟件都有自己的數(shù)據(jù)庫(kù)。為什么常說(shuō)西門(mén)子的S7 400要到了414以上才稱(chēng)為DCS?因?yàn)槲鏖T(mén)子的PCS7系統(tǒng)才使用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù),而PCS7要求控制器起碼到S7 414-3以上的型號(hào)。
4、從時(shí)間調(diào)度上來(lái)說(shuō)。
PLC的程序一般不能按事先設(shè)定的循環(huán)周期運(yùn)行。PLC程序是從頭到尾執(zhí)行一次后又從頭開(kāi)始執(zhí)行。(現(xiàn)在一些新型PLC有所改進(jìn),不過(guò)對(duì)任務(wù)周期的數(shù)量還是有限制)而DCS可以設(shè)定任務(wù)周期。比如,快速任務(wù)等。同樣是傳感器的采樣,壓力傳感器的變化時(shí)間很短,我們可以用200ms的任務(wù)周期采樣,而溫度傳感器的滯后時(shí)間很大,我們可以用2s的任務(wù)周期采樣。這樣,DCS可以合理的調(diào)度控制器的資源。
5、從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)發(fā)面來(lái)說(shuō)。
一般來(lái)講,DCS慣常使用兩層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),一層為過(guò)程級(jí)網(wǎng)絡(luò),大部分DCS使用自己的總線(xiàn)協(xié)議,比如西門(mén)子和ABB的Profibus、ABB的CAN bus、施耐德的Modbus等,這些協(xié)議均建立在標(biāo)準(zhǔn)串口傳輸協(xié)議RS232或RS485協(xié)議的基礎(chǔ)上。現(xiàn)場(chǎng)IO模塊,特別是模擬量的采樣數(shù)據(jù)(機(jī)器代碼,213/掃描周期)十分龐大,同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)干擾因素較多,因此應(yīng)該采用數(shù)據(jù)吞吐量大、抗干擾能力強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。基于RS485串口異步通訊方式的總線(xiàn)結(jié)構(gòu),符合現(xiàn)場(chǎng)通訊的要求。
IO的采樣數(shù)據(jù)經(jīng)CPU轉(zhuǎn)換后變?yōu)檎螖?shù)據(jù)或?qū)嵭螖?shù)據(jù),在操作級(jí)網(wǎng)絡(luò)(第二層網(wǎng)絡(luò))上傳輸。因此操作級(jí)網(wǎng)絡(luò)可以采用數(shù)據(jù)吞吐量適中、傳輸速度快、連接方便的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)因操作級(jí)網(wǎng)絡(luò)一般布置在控制室內(nèi),對(duì)抗干擾的要求相對(duì)較低。因此采用標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)是最佳選擇。TCP/IP協(xié)議是一種標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)協(xié)議,一般我們采用100Mbit/s的通訊速度。
PLC系統(tǒng)的工作任務(wù)相對(duì)簡(jiǎn)單,因此需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量一般不會(huì)太大,所以常見(jiàn)的PLC系統(tǒng)為一層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。過(guò)程級(jí)網(wǎng)絡(luò)和操作級(jí)網(wǎng)絡(luò)要么合并在一起,要不過(guò)程級(jí)網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)化成模件之間的內(nèi)部連接。PLC不會(huì)或很少使用以太網(wǎng)。
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