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PLC與DCS的差異

說到PLC，就不得不提DCS，兩者如影隨形。

這個論題，在工業(yè)界現(xiàn)已爭辯了至少40年，要搞懂他們在爭辯啥，就必定要弄清楚二者之間的根本差異。許多剛入行的朋友，乃至作業(yè)幾年的老工程師都不能體系的講清楚這兩者的差異。今日我從歷史淵源的視點來談談兩者的差異，期望對咱們的了解有所幫助。

先導入觀念：DCS，側重于體系操控，而PLC，側重于邏輯操控。這是誰規(guī)定的？為什么要這么區(qū)分呢？

從來源上說：DCS是從模擬量外表發(fā)展起來的，以模擬量為主。PLC是從電氣繼電器發(fā)展起來的，以數(shù)字量為主。所以DCS側重于模擬量體系的全體操控，而PLC側重于局部的邏輯操控。

再從網(wǎng)絡結構上說，他們大的差異還在于通訊，因為DCS通訊網(wǎng)絡的通用性讓DCS具有很好的擴展性。而PLC搭建好后則很難隨意增減，也就很難隨意擴展了。

從穩(wěn)定性上說，DCS為雙冗余，可完成無憂切換，而雙路PLC，成本就會較高。

從發(fā)展趨勢上說，DCS和PLC各有優(yōu)勢，兩者分別向對方拿手的行業(yè)彼此浸透和交融。

綜合來說，DCS和PLC是在不同行業(yè)使用需求下的產(chǎn)品，在各自拿手范疇發(fā)揮價值。之所以有差異，主要是在使用需求方面，DCS常常使用在要求高檔操控算法的行業(yè)，如煉油行業(yè)；PLC因為處理速度快，常常用在聯(lián)鎖上，乃至是故障安全體系上。DCS廠家吸收PLC的優(yōu)點來完善DCS的操控器的功用和穩(wěn)定性，PLC的廠家吸收DCS組態(tài)和網(wǎng)絡的優(yōu)點來是使PLC體系化。

經(jīng)過以上闡明，不難看出：

1、PLC是一種產(chǎn)品，由它能夠構成DCS；

2、DCS 是進程操控發(fā)展起來的，PLC是繼電器—邏輯操控體系發(fā)展起來的；

3、PLC 是設備，DCS是體系。DCS主要用于進程自動化，PLC主要用于離散制造業(yè)。

因而，也能夠簡略的以為：DCS是廠站管理層，PLC是現(xiàn)場設備層。朋友們，今后記得哦，有人問你DCS和PLC有什么差異的時候不要把他們敵對起來哦。

第三次工業(yè)革命成就了PLC的歷史地位，也成就了PLC的老爹莫利先生，很惋惜PLC之父莫利先生在上一年永遠離開了咱們，可是PLC作為重要的工業(yè)操控產(chǎn)品卻會一直延續(xù)下去，新一次的工業(yè)革命，PLC作為重要的現(xiàn)場層設備也將再放光芒。

PLC的體系構成

世間萬物都不是孤立存在的，他們都有必定的共性

前面講PLC發(fā)展歷史的時候提到，PLC的發(fā)生是為了處理繼電器操控的繁瑣問題，供給自動操控的水平，進而簡化操作人員的作業(yè)難度，說到底就是用一套自動操控設備來替代人的部分作業(yè)。那么這套操控設備必定是對人的功用進行仿照的，并在這個基礎上不斷提高精度和功率。因而，咱們細心考慮不難發(fā)現(xiàn)，PLC操控體系就像一個簡略的人一樣。有眼睛去發(fā)現(xiàn)，有手臂去履行，有大腦去運算。往這方面考慮，對PLC體系的集成架構就不難了解了。
在自動化操控系統(tǒng)中，變頻器的運用越來越廣泛，變頻器對PLC模擬量干擾問題也凸顯出來。下面舉一個變頻器對PLC模擬量干擾的比如以及用信號阻隔模塊克服此類干擾的解決辦法。

現(xiàn)象闡明

西門子PLC中AO點宣布一路4-20mA電流操控信號，輸出至西門子變頻器，無法操控變頻器發(fā)動。

故障查找

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1、疑似模擬量輸出板卡問題，用萬用表測量4-20mA輸出信號，信號是正常的!

2、開端懷疑是變頻器操控信號輸入端有了問題，換了一臺同型號變頻器，問題仍然如此。

3、用一臺手持式信號發(fā)射器做4-20mA輸出信號源，輸出規(guī)范電流信號至變頻器，這下變頻器發(fā)動了，因此咱們排除了模擬量輸出板卡和變頻器的故障。

4、由此估測是變頻器的干擾信號傳導至模擬量通道所造成的。

5、為了驗證，在PLC模擬量4-20mA輸出通道中加裝了一臺信號阻隔模塊TA3012，TA3012的輸入端子5、6接模擬量輸出模塊，輸出端子1、2端子接變頻器，3、4端子接外部24VDC供電電源，變頻器正常發(fā)動了。

6、據(jù)此判定，問題的本源在于變頻器干擾模擬量通道所造成的。
 系統(tǒng)組成：
電源模塊 (PS)（選件）
為S7-300/ET 200M 提供電源將，120/230V交流電壓轉變到所需要的24伏直流工作電壓
輸出電流2A、5A、10A*處理單元 (CPU)多種CPU，有各種不同的性能，例如，有的CPU 上集成有輸入/輸出點，有的CPU上集成有PROFIBUS-DP通訊接口等。 接口模塊 (IM)用于連接多機架配置的SIMATIC S7-300 的機架。
多配置4個機架。每個機架多可以插入8個模塊。在4個機架上多可安裝32個模塊。
IM 365
用于一個*機架和一個擴展機架的配置中
IM 365/IM 361
用于一個*機架和多4個擴展機架的配置中
信號模塊 (SM)
用于數(shù)字量和模擬量輸入/輸出 通訊處理器 (CP)

用于連接網(wǎng)絡和點對點連接 功能模塊 (FM)
用于高速計數(shù)，定位操作 (開環(huán)或閉環(huán)控制) 和閉環(huán)控制。 存儲器
MMC DIN標準導軌
用于模塊安裝 前連接器
用于簡單而方便地連接傳感器和執(zhí)行器
更換模塊時允許保持接線
采用編碼元件以避免更
換模塊時的錯誤
分為20針、40針兩種
S7－300主要支持的硬件有：
（1）電源（PS）
電源模塊提供了機架和CPU內(nèi)部的供電電源，置于1號機架的位置。
2）*處理器（CPU）
CPU存儲并處理用戶程序，為模塊分配參數(shù)，通過嵌入的MPI總線處理編程設備和PC、模塊、其它站點之間的通訊，并可以為進行DP主站或從站操作裝配一個集成的DP接口。置于2號機架。
3）接口模塊（IM）
接口模塊將各個機架連接在一起。不同型號的接口模塊可支持機架擴展或PROFIBUS8195;DP連接。置于3號機架，沒有接口模塊時，機架位置為空。
（4）信號模塊（SM）
通常稱為I/O（輸入/輸出）模塊。測量輸入信號并控制輸出設備。信號模塊可用于數(shù)字信號和模擬信號，還可用于進行連接，如傳感器和啟動器的連接。

5）功能模塊（FM）
用于進行復雜的、重要的但獨立于CPU的過程，如：計算、位置控制和閉環(huán)控制。
（6）通訊處理器（CP）
模塊化的通訊處理器通過連接各個SIMATIC站點，如：工業(yè)以太網(wǎng)，PROFIBUS或串行的點對點連接等。
后三個模塊在機架上可以任意放置，系統(tǒng)可以自動分配模塊的地址。
需要說明的是，每個機架多只能安裝8個信號模塊、功能模塊或通訊模塊。如果系統(tǒng)任務超過了8個，則可以擴展機架（每個帶CPU的*機架可以擴展3個機架）。8195;
各個模塊的性能具體如下：
1）電源模塊（PS）
電源模塊用于將SIMATIC S7-300 連接到120/230V AC電源。
（2）CPU模塊
各種CPU 有各種不同的性能，例如，有的CPU 上集成有輸入/輸出點，有的CPU上集成有PROFI- BUS-DP通訊接口等。
以上只是列出了部分指標，設計時還要參的手冊。
3）接口模塊
接口模塊用于多機架配置時連接主機架(CR)和擴展機架 (ER)。S7-300通過分布式的主機架(CR)和3個擴展機架(ER)，可以操作多達32個模塊。運行時無需風扇。
（4）信號模塊
信號模塊用于數(shù)字量和模擬量輸入/輸出，又分DI/DO（數(shù)字量輸入/輸出）和AI/AO（模擬量輸入/輸出）模塊