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在火電廠熱工自動化領(lǐng)域，DCS和PLC是兩個完全不同而又有著千絲萬縷聯(lián)系的概念。DCS和PLC都是計算機技術(shù)與工業(yè)控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，火電廠主機控制系統(tǒng)用的是DCS，而PLC主要應(yīng)用在電廠輔助車間。DCS和PLC都有操作員站提供人機交互的手段、都依靠基于計算機技術(shù)的控制器完成控制運算、都通過I／0卡件完成與一次元件和執(zhí)行裝置的數(shù)據(jù)交換、都具備稱之為網(wǎng)絡(luò)的通信系統(tǒng)。
DCS和PLC如此相似，為什么會有完全不同的概念，我們在工程實踐中如何進(jìn)行選擇？本文從歷史沿革、技術(shù)特點、發(fā)展方向等幾個方面作一綜述，希望能夠?qū)峁I(yè)人員有所借鑒。其中的DCS的情況以科遠(yuǎn)的NT6000為例，力求例舉詳實闡述清晰。
1 DCS和PLC的歷史沿革及核心概念
DCS為分散控制系統(tǒng)的英文(DISTRIBuTEDCONTROLSYSTEM)簡稱。指的是危險分散、數(shù)據(jù)集中。70年代中期進(jìn)入市場，完成模擬量控制，代替以PID運算為主的模擬控制儀表。首先提出DCS這樣一種思想的是儀表制造廠商，當(dāng)時主要應(yīng)用于化工行業(yè)。而PLC于60年代末研制成功，稱作邏輯運算的可編程序控制器(Programmable Logic Controller)，簡稱PLC。主要應(yīng)用于汽車制造業(yè)。
DCS和PLC的設(shè)計原理區(qū)別較大，PLC是從摸仿原繼電器控制原理發(fā)展起來的，70年代的PLC只有開關(guān)量邏輯控制。它以存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和運算等操作的指令；并通過數(shù)字輸入和輸出操作，來控制各類機械或生產(chǎn)過程。用戶編制的控制程序表達(dá)了生產(chǎn)過程的工藝要求。將其存入PLC的用戶程序存儲器，運行時按存儲程序的內(nèi)容逐條執(zhí)行，以完成工藝流程要求的操作。
DCS是在運算放大器的基礎(chǔ)上得以發(fā)展的。把所有的數(shù)、各過程變量之間的關(guān)系都設(shè)計成功能塊。70年代中期的DCS只有模擬量控制。DCS和PLC控制器的主要差別是在開關(guān)量和模擬量的運算上(這是20年以前的概念。當(dāng)今DCS與PLC的主要差別在于它們各自具有不同的高端功能。如DCS的復(fù)雜過程控制和SOE(事件日志排序)功能。PLC的高速采集和運動控制功能等：此外。另一實質(zhì)差別是DCS系統(tǒng)的程序一般采用可設(shè)置的多種固定程序掃描周期和多任務(wù)、多線程工作制度，而PLC多為由所運行的程序大小決定的不固定的隨機程序掃描周期(其變種PCC除外)和多任務(wù)、單線程工作制度一編者注)，即使后來兩者相互有些滲透，但是仍然有區(qū)別。80年代以后，PLC除邏輯運算外，也增加了一些控制回路算法，但要完成一些復(fù)雜運算還是比較困難，PLC用梯形圖編程，模擬量的運算在編程時不太直觀，編程比較麻煩。但在解算邏輯方面，表現(xiàn)出快速的優(yōu)點(當(dāng)今的PLC已不僅具備符合IEC61131—3標(biāo)準(zhǔn)的5種工業(yè)控制器專用編程語言。而且某些高檔產(chǎn)品還可以直接采用C和BASIC等高級語言編程。反過來說。DCS系統(tǒng)也具備PLC系統(tǒng)的基本軟件功能一編者注)。而DCS使用功能塊封裝模擬運算和邏輯運算，無論是邏輯運算還是復(fù)雜模擬運算的表達(dá)形式都非常清晰，但相對PLC來說邏輯運算的表達(dá)效率較低。
DCS和PLC在歷史沿革上的差異是明顯的，對它們后續(xù)的發(fā)展產(chǎn)生了重大影響。然而，對后續(xù)發(fā)展影響最大的，并不是起源技術(shù)上的差別，而是其起源概念的差別。DCS的核心概念是危險分散，數(shù)據(jù)集中的計算機控制系統(tǒng)，因此DCS的發(fā)展過程，就是在不斷的運用計算機技術(shù)、通訊技術(shù)和控制技術(shù)最新成果，來構(gòu)建一個完整的集散控制體系，DCS給用戶提供的是一個完整的面向工業(yè)控制的安全可靠高效靈活的解決方案。而PLC的核心概念是可編程序控制器，目的是用來取代繼電器，執(zhí)行邏輯、計時、計數(shù)等順序控制功能，建立柔性程序控制裝置。所以，PLC不斷發(fā)展的主線是在不斷地提高各項能力指標(biāo)，給用戶提供一個完善的功能靈活的控制裝置(注意：西門子的DCS—PCS7就是由其S7—400(H)PLC硬件、通訊網(wǎng)絡(luò)和相應(yīng)的專門軟件構(gòu)成的分布式控制系統(tǒng)一編者注)
DCS是一個體系，PLC是一個裝置，這是兩者在概念上的根本區(qū)別。這個區(qū)別的影響是深刻，它滲透到了技術(shù)經(jīng)濟(jì)的每一個方面。
(這個概念早已過時。首先要明確單臺傳統(tǒng)的DCS控制器與DCS系統(tǒng)，單臺PLC控制器與PLC系統(tǒng)不是同一概念。暫且把DCS系統(tǒng)看成是基于DCS控制器和網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)自動化系統(tǒng)。而PLC系統(tǒng)則是基于PLC控制器和網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)自動化系統(tǒng)，雖然它們都還可能向上擴(kuò)展管理信息系統(tǒng)。其實DCS也是一種分布式控制系統(tǒng)的架構(gòu)模式，它的控制器既可以采用傳統(tǒng)的DCS控制器。也可選用PLC等其它類型控制裝置。反過來看，PLC系統(tǒng)也可以具備分布式控制系統(tǒng)的架構(gòu)模式。西門子、羅克韋爾AB、GEFanuc、施奈德和貝加萊分別推出的其性能不差于普通DCS的一體化集成控制系統(tǒng)都是由PLC及其變種PAC或PCC構(gòu)成的，當(dāng)然DCS也可由PLC(或PAC、PCC、IPC、PC—Based)、通訊網(wǎng)絡(luò)和相應(yīng)專門軟件構(gòu)成。不過其編程軟件的特征是具有SAMA圖功能一編者注)
BALDOR 0086351C INTERFACE BOARD
BALDOR 10513C CONTROL BOARD
BALDOR 10513D CONTROL BOARD
BALDOR 10516C DIGISYN BOARD
BALDOR 1086421 INTERFACE BOARD
BALDOR 12802 POWER BOARD
BALDOR 150279-1 W/B DETECTOR BD
BALDOR 154423 168A DC DRIVE
BALDOR 22001 DC MOTOR CONTROL BOARD
BALDOR 25187B-001 POWER SUPPLY
BALDOR 5009 POWER SUPPLY
BALDOR 601A100-1 TACH GENERATOR
BALDOR 601A100-2 TACH GENERATOR
BALDOR 601A156 TACH GENERATOR
BALDOR 602090/602158 CONTROL ASSEMBLY
BALDOR 602090-103 SERVO CONTROL
BALDOR 614081 AC SERVO BASE
BALDOR 614-35-110-S001 SERVO DRIVE
BALDOR 712-47-175-S001 3HP AC DRIVE
BALDOR 712-510-175S001 15HP AC DRIVE
BALDOR 714-24-110-S001 SERVO DRIVE
BALDOR 714-24-110-S007 SERVO DRIVE
BALDOR 714-24-140 SERVO DRIVE
BALDOR 714-35-110-S006 SERVO DRIVE
BALDOR 714-47-150-S000 20HP 460V AC DR
BALDOR 82751 PULSE MASTER
BALDOR 838003 GATE DRIVE BD
BALDOR 83901 CONTROL BOARD
BALDOR 842-1136EF 105A DC DRIVE
BALDOR 842-46 30A DC DRIVE
BALDOR 84902 PCB
BALDOR 8645 INTERFACE BOARD
BALDOR 897122C-00 PC BOARD
BALDOR 89712C-00 PCB
BALDOR 914L-35-2701KB0 25HP 460V AC DR
BALDOR 914Q-36-2701KB0 25HP 460V AC DR
BALDOR A49095 DC DRIVE
BALDOR B71 ELECTRONIC BRAKE
BALDOR BC110 SPEED CONTROL
BALDOR BC140 SPEED CONTROL
BALDOR BC140-FBR SPEED CONTROL
BALDOR BC141 SPEED CONTROL
BALDOR BC142 SPEED CONTROL
BALDOR BC154 SCR CONTROL
BALDOR BC155 SPEED CONTROL
BALDOR BC-155 DRIVE CONTROL
BALDOR BC160 3HP 230V DC DR
BALDOR BC19H205-CO 5HP 230V DC DR
BALDOR BC19H210-CO 10HP 230V DC DR
BALDOR BC19H215-CO 15HP 230V DC DR
BALDOR BC19H220-CO 20HP 230V DC DR
BALDOR BC19H225-CO 25HP 230V DC DR
BALDOR BC19H240-CO 40HP 230V DC DR
BALDOR BC19H250-CO 50HP 230V DC DR
BALDOR BC19H260-CO 60HP 230V DC DR
BALDOR BC19H275-CO 75HP 230V DC DR
BALDOR BC19H4100-CO 100H 460V DC DR
BALDOR BC19H410-CO 10HP 460V DC DR
BALDOR BC19H4125-CO 125H 460V DC DR
BALDOR BC19H4150-CO 150H 460V DC DR
BALDOR BC19H4200-CO 200H 460V DC DR
BALDOR BC19H420-CO 20HP 460V DC DR
BALDOR BC19H4250-CO 250H 460V DC DR
BALDOR BC19H4300-CO 300H 460V DC DR
BALDOR BC19H430-CO 30HP 460V DC DR
BALDOR BC19H440-CO 40HP 460V DC DR
BALDOR BC19H450-CO 50HP 460V DC DR
BALDOR BC19H475-CO 75HP 460V DC DR
BALDOR BC200 DC SCR CONTROL
BALDOR BC201 DC SCR CONTROL
BALDOR BC202 1.5HP DC DRIVE
BALDOR BC20H205-CL 5HP 230V DC DR
BALDOR BC20H210-CL 10HP 230V DC DR
BALDOR BC20H215-CL 15HP 230V DC DR
BALDOR BC20H220-CL 20HP 230V DC DR
BALDOR BC20H225-CL 25HP 230V DC DR
BALDOR BC20H240-CL 40HP 230V DC DR
BALDOR BC20H250-CL 50HP 230V DC DR
BALDOR BC20H260-CL 60HP 230V DC DR
BALDOR BC20H275-CL 75HP 230V DC DR
BALDOR BC20H4100-CL 100H 460V DC DR
BALDOR BC20H410-CL 10HP 460V DC DR
BALDOR BC20H4125-CL 125H 460V DC DR
BALDOR BC20H4150-CL 150H 460V DC DR
BALDOR BC20H4200-CL 200H 460V DC DR
BALDOR BC20H420-CL 20HP 460V DC DR
BALDOR BC20H4250-CL 250H 460V DC DR
BALDOR BC20H4300-CL 300H 460V DC DR
BALDOR BC20H430-CL 30HP 460V DC DR
BALDOR BC20H4400-EL 400H 460V DC DR
BALDOR BC20H440-CL 40HP 460V DC DR
BALDOR BC20H4500-EL 500H 460V DC DR
BALDOR BC20H450-CL 50HP 460V DC DR
BALDOR BC20H4600-EL 600H 460V DC DR
BALDOR BC20H475-CL 75HP 460V DC DR
BALDOR BC211 DC SCR CONTROL
BALDOR BC212 DC SCR CONTROL
BALDOR BC213 DC SCR CONTROL
BALDOR BCWD140 SCR CONTROL
BALDOR BMC3538 .5HP DC DRIVE
BALDOR BMC3542 .75HP DC DRIVE
BALDOR BMC3546 1HP DC DRIVE
BALDOR BMC3554T 1.5HP DC DRIVE
BALDOR BMC3558T 2HP DC DRIVE
BALDOR BPS10-200-20-P PCB
BALDOR BPS20-300-120-80 BPS20P POWER SUPPLY
BALDOR BPS20-300-120-80-7 BPS20P POWER SUPPLY
BALDOR BPS20-300-60-20CAS BPS20P POWER SUPPLY
BALDOR BQ7016CC DYNAMIC BRAKE
BALDOR BQ7016CP DYNAMIC BRAKE
BALDOR BQ7030CC DYNAMIC BRAKE
BALDOR BQ7030CP DYNAMIC BRAKE
BALDOR BQ7055CC DYNAMIC BRAKE
BALDOR BQ7055CP DYNAMIC BRAKE
BALDOR BQ7080CC DYNAMIC BRAKE
BALDOR BQ7080CP DYNAMIC BRAKE
BALDOR BQ7135CC DYNAMIC BRAKE
BALDOR BQ7135CP DYNAMIC BRAKE
BALDOR BQ7160CC DYNAMIC BRAKE
BALDOR BQ7160CP DYNAMIC BRAKE
BALDOR BQ7250CC DYNAMIC BRAKE
BALDOR BQ7250CP DYNAMIC BRAKE
BALDOR BQ7420CC DYNAMIC BRAKE
BALDOR BQ7420CP DYNAMIC BRAKE
BALDOR BQ7600CC DYNAMIC BRAKE
BALDOR BQ7600CP DYNAMIC BRAKE
BALDOR BSC1005 BASIC MODULE
BALDOR BSC1005-24 BASIC MODULE
BALDOR BSC1005-24-HR BASIC MODULE
BALDOR BSC1102-24-700 DRIVE
BALDOR BSC1105 BASIC MODULE
BALDOR BSC1110 BASIC MODULE
BALDOR BSM100A-1150BA SERVO MOTOR
BALDOR BSM100A-3150BA SERVO MOTOR
BALDOR BSM100A-4150AA SERVO MOTOR
BALDOR BSM100B-1150AA SERVO MOTOR
BALDOR BSM100B-1150BA SERVO MOTOR
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BALDOR BSM100B-4150AA SERVO MOTOR
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