PLC、FCS、DCS三大控制系統區別

　　三、設計、投資及使用

　　上述的比較偏重于純技術(shù)性的比較，以下比較擬加入經(jīng)濟因素。

　　比較的前提是DCS系統與典型的，理想的FCS系統進(jìn)行比較。為什么要做如此的假設?作為DCS系統發(fā)展到今天，開(kāi)發(fā)初期提出的技術(shù)要求已滿(mǎn)足并得到了完善，目前的狀況是進(jìn)一步提高，因此也就不存在典型、理想的說(shuō)法。而作為FCS系統，20世紀90年代剛進(jìn)入實(shí)用化，作為開(kāi)發(fā)初期的技術(shù)要求：兼容開(kāi)放、雙向數字通信、數字智能現場(chǎng)裝置、高速總線(xiàn)等，目前還不理想，有待完善。這種狀態(tài)與現場(chǎng)總線(xiàn)國際標準的制定不能說(shuō)沒(méi)有關(guān)系。過(guò)去的十多年，各總線(xiàn)組織都忙于制定標準，開(kāi)發(fā)產(chǎn)品，占領(lǐng)更多的市場(chǎng)，目的就是要擠身國際標準，合法的占領(lǐng)更多的市場(chǎng)，現在有關(guān)國際標準的爭戰已告一段落，各大公司組織都已意識到，要真正占領(lǐng)市場(chǎng)，就得完善系統及相關(guān)產(chǎn)品。我們可以做這樣的預測，不久的將來(lái)，完善的現場(chǎng)總線(xiàn)系統及相關(guān)產(chǎn)品必將成為世界現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)的主流。

　　具體比較：

　　(1)DCS系統是個(gè)大系統，其控制器功能強而且在系統中的作用十分重要，數據公路更是系統的關(guān)鍵，所以，必須整體投資一步到位，事后的擴容難度較大。而FCS功能下放較徹底，信息處理現場(chǎng)化，數字智能現場(chǎng)裝置的廣泛采用，使得控制器功能與重要性相對減弱。因此，FCS系統投資起點(diǎn)低，可以邊用、邊擴、邊投運。

　　(2)DCS系統是封閉式系統，各公司產(chǎn)品基本不兼容。而FCS系統是開(kāi)放式系統，用戶(hù)可以選擇不同廠(chǎng)商、不同品牌的各種設備連入現場(chǎng)總線(xiàn)，達到最佳的系統集成。

　　(3)DCS系統的信息全都是二進(jìn)制或模擬信號形成的，必須有D/A與A/D轉換。而FCS系統是全數字化，就免去了D/A與A/D變換，高集成化高性能，使精度可以從±0.5%提高到±0.1%.

　　(4)FCS系統可以將PID閉環(huán)控制功能裝入變送器或執行器中，縮短了控制周期，目前可以從DCS的每秒2——5次，提高到FCS的每秒10——20次，從而改善調節性能。

　　(5)DCS系統可以控制和監視工藝全過(guò)程，對自身進(jìn)行診斷、維護和組態(tài)。但是，由于自身的致病弱點(diǎn)，其I/O信號采用傳統的模擬量信號，因此，它無(wú)法在DCS工程師站上對現場(chǎng)儀表(含變送器，執行器等)進(jìn)行遠方診斷、維護和組態(tài)。FCS系統采用全數字化技術(shù)，數字智能現場(chǎng)裝置發(fā)送多變量信息，而不僅僅是單變量信息，并且還具備檢測信息差錯的功能。FCS系統采用雙向數字通信現場(chǎng)總線(xiàn)信號制。因此，它可以對現場(chǎng)裝置(含變送器，執行機構等)進(jìn)行診斷、維護和組態(tài)。FCS系統的這點(diǎn)優(yōu)越性是DCS系統無(wú)法比擬的。

　　(6)FCS系統由于信息處理現場(chǎng)化，與DCS系統相比，可以省去相當數量的隔離器、端子柜、I/O終端、I/O卡件、I/O文件及I/O柜。同時(shí)也節省了I/O裝置及裝置室的空間與占地面積，有專(zhuān)家認為可以省去60%.

　　(7)與(6)同樣理由，FCS系統可以減少大量電纜與敷設電纜用的橋架等，同時(shí)也省去了設計、安裝和維護費用，有專(zhuān)家認為可以省去66%.

　　對于(6)、(7)兩點(diǎn)應補充說(shuō)明的是，采用FCS系統，節省投資的效果是不用懷疑的，但是否如有的專(zhuān)家所說(shuō)達66%.這些數字在多篇文章中出現，編者認為這是相互轉摘的結果，目前還未找到這些數字的原始出處。因此，讀者在引用數字時(shí)要謹慎。

　　(8)FCS相對DCS組態(tài)簡(jiǎn)單，由于結構、性能標準化，便于安裝、運行、維護。

　　(9)用于過(guò)程控制的FCS設計開(kāi)發(fā)要點(diǎn)。這一點(diǎn)并不作為DCS比較，只是說(shuō)明用于過(guò)程控制或者說(shuō)用于模擬連續過(guò)程類(lèi)的FCS在設計開(kāi)發(fā)中應重點(diǎn)考慮的問(wèn)題。

　?、僖罂偩€(xiàn)本安防爆功能，而且是頭等重要的。

　?、诨颈O控如流量、料位、溫度、壓力等變化是緩慢的，而且還有滯后效應，因此，節點(diǎn)監控并不需要快電子學(xué)的響應時(shí)間，但要求有復雜的模擬量處理能力。這一物理特征決定了系統基本上多采用主——從之間的集中輪詢(xún)制，這在技術(shù)上是合理的，在經(jīng)濟上是有利的。

　?、哿髁?、料位、溫度、壓力等參數的測量，其物理原理是古典的，但傳感器，變送器及控制器應向數字智能化發(fā)展。

　?、茏鳛獒槍B續過(guò)程類(lèi)及其儀器儀表而開(kāi)發(fā)的FCS系統，應側重于低速總線(xiàn)H1的設計完善。