PLC与DCS的工程性分析比较

1.引言

作为工业自动化的基本技术平台级别体系结构,plc与dcs各有所长,虽然在传统上各有强项和领地,但随着计算机技术、通讯技术的发展,双方的界限越来越模糊了,这就需要plc和dcs制造商深入的研究市场需求和对方的长处、特点,使产品性能不断的提高,才能在日益激烈的市场竞争中利于不败之地。

2.plc体系结构

2.1 plc的定义

plc(programmer logic controller)称为可编程序控制器,它是按照成熟而有效的继电器控制概念和设计思想,利用不断发展的新技术、新电子器件,逐步形成了具有特色的各种系列产品,是一种数字运算操作的专用电子计算机。它是将逻辑运算,顺序控制,时序和计数以及算术运算等控制程序,用一串指令的形式存放到存储器中,然后根据存储的控制内容,经过模拟,数字等输入输出部件,对生产设备和生产过程进行控制的装置。

2.2 plc的发展历程

1969年dec公司按照gm(美国通用汽车公司)的要求研制了世界上第一台plc并且在gm公司得到成功的应用。此后gould modicon公司使plc商品化。plc是专门设计出来用于同继电器产品竞争并逐步取代了传统的继电器。plc作为一种工业专用计算机,经历了以下几个发展的历程。

1969-1972为第一阶段,是plc的初期阶段,在该阶段的各厂家的plc差别很大、没有统一的硬件和软件标准、功能简单、专用性强,硬件主要以分离元件为主,体积较大、性能较差、可靠性不高。

1972-1987为第二阶段,在该阶段plc逐步演化为一种专用的工业计算机,可靠性大大提高,成本大幅度降低,面向过程的梯形图和语句表语言面世,系统逐步向标准化过渡,这些都为plc的普及奠定了基础。 1981-至今,iec正式发表了plc的标准,各厂家的plc都向规范化发展。梯形图、语句表、sfc语言已经成熟,同时还有和高级编程语言的接口,其存储能力、运算速度、对模拟量的处理功能已经大大加强,现在的大中型plc已经具有以前dcs所“特有”的经典pid算法、斜坡函数、自适应算法、模糊控制等算法。2.3 plc特点和功能

(1)plc的主要特点。plc的特点是:工作可靠、运行速度快、积木式结构、组合灵活、良好的兼容性、程序编制及生成简单、丰富、网络功能强。

(2)plc的主要功能。plc系统能很好的完成工业实时顺序控制、条件控制、记数控制、步进控制等功能；能够完成模/数(a/d)、数/模(d/a)转换、数据处理、通讯联网、实时监控等功能。 多年的实践表明,plc耐用、可靠,是专为工厂设计的,具有根据工作环境要求加固的元件,实时扫描实践及故障诊断功能,故障排除简便,深得用户偏爱。

plc如此可靠的原因是一个可执行继电器逻辑、顺序功能图、功能块、结构文本、命令目录或其组合的实时核心或操作系统。若出现故障,其内置安全装置能保持机械受损,且能保持有序、有预见的顺序。2.4 plc的发展趋势 由于plc有极快的逻辑运算和极强的逻辑控制、顺序控制能力,在离散控制中有无与伦比的可靠性,方便简单易学的编程方法,使其在以离散为主的工业自动化领域中有无可争议的领导地位。随着目前的plc技术的逐步发展,plc已经具备了传统dcs所具有的pid算法、模糊控制、自适应控制等,使其具备了相当的过程控制的功能。

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