一、引言

在工業(yè)自動化領域，DCS（分布式控制系統(tǒng)）和PLC（可編程邏輯控制器）是兩個至關重要的控制系統(tǒng)。它們各自具有獨特的特點和優(yōu)勢，適用于不同的工業(yè)環(huán)境和控制需求。本文將對DCS系統(tǒng)和PLC系統(tǒng)的主要區(qū)別進行詳細的分析和討論，旨在幫助讀者更好地理解和選擇適合自己應用需求的控制系統(tǒng)。

二、系統(tǒng)概述

DCS系統(tǒng)

DCS系統(tǒng)，即分布式控制系統(tǒng)，是一種以微處理器為基礎，采用控制功能分散、顯示操作集中、兼顧分而自治和綜合協(xié)調的設計原則的新一代儀表控制系統(tǒng)。它采用多層分級、合作自治的結構形式，實現(xiàn)了集中管理和分散控制。DCS系統(tǒng)通常包括控制器、輸入/輸出模塊、人機界面、數(shù)據(jù)存儲和處理以及網(wǎng)絡通信等組件，能夠實時監(jiān)測和控制工業(yè)生產(chǎn)過程中的各種參數(shù)和設備。

PLC系統(tǒng)

PLC系統(tǒng)，即可編程邏輯控制器，是一種用于工業(yè)自動化控制的數(shù)字運算操作電子系統(tǒng)。它采用可編程序的存儲器，用來在其內部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術運算等操作的指令，并通過數(shù)字式或模擬式的輸入/輸出控制各種類型的機械設備或生產(chǎn)過程。PLC系統(tǒng)具有邏輯控制、運動控制、閉環(huán)過程控制、數(shù)據(jù)處理和通信聯(lián)網(wǎng)等多種功能。

三、DCS系統(tǒng)與PLC系統(tǒng)的主要區(qū)別

起源與特點

DCS系統(tǒng)：為連續(xù)過程控制而誕生，以微機處理為基礎，以分散的風險控制、集中的經(jīng)營管理為特點。它集成了新的計算機技術、通信技術、CRT技術和控制技術，形成了“分散控制”和“集中管理”的自動化控制系統(tǒng)。

PLC系統(tǒng)：起源于離散順序控制，最初采用繼電器控制裝置，后發(fā)展為可編程邏輯控制器。隨著集成電路技術和計算機技術的發(fā)展，PLC系統(tǒng)逐漸演變?yōu)楣δ軓姶蟮墓I(yè)自動化控制設備。

應用領域

DCS系統(tǒng)：主要應用于連續(xù)生產(chǎn)過程，如電力、冶金、石化等行業(yè)的自動化控制。其高度自動化的特點使得生產(chǎn)過程更加穩(wěn)定、可靠，提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質量。

PLC系統(tǒng)：廣泛應用于航空航天、鋼鐵、煙草、制藥、食品、冶金、礦山、水處理、交通運輸?shù)阮I域。它既可以用于單臺設備的控制，也可以用于自動化生產(chǎn)線的控制。

控制環(huán)境

DCS系統(tǒng)：適用于多點的大規(guī)模連續(xù)控制環(huán)境，能夠處理大量的實時數(shù)據(jù)和控制指令。

PLC系統(tǒng)：一般用于點數(shù)少、開關量大的環(huán)境中，適用于離散控制場景。

數(shù)據(jù)庫與編程語言

DCS系統(tǒng)：具有上位和下位統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫，下位功能塊為編成工具，上位有自己獨立的視控制系統(tǒng)控制界面。

PLC系統(tǒng)：通常具有上、下兩個數(shù)據(jù)庫，主要用于順序控制。下位機采用梯形圖編程，上位機采用SCADA作為數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)的控制接口。

控制方法

DCS系統(tǒng)：在處理IO信號方面，DCS制造商習慣于將所有信號轉換成模擬量進行處理。

PLC系統(tǒng)：PLC制造商則習慣于將所有信號轉換成數(shù)字量進行處理。

冗余方法

DCS系統(tǒng)：由兩個集成的DPU組成的雙機熱備冗余體系結構，確保了系統(tǒng)的高可靠性。

PLC系統(tǒng)：硬件雙機熱備冗余方式為雙機架、雙電源、雙處理器、雙網(wǎng)卡冗余方式，相當于兩套硬件設備冗余。

優(yōu)勢和局限

DCS系統(tǒng)：更像一個封裝好的系統(tǒng)，使用相應的模塊可以方便地進行系統(tǒng)的組態(tài)和配置，具有較高的橫向擴展性、方便性和防護性。但DCS系統(tǒng)不能用在SIS/ESD系統(tǒng)中。

PLC系統(tǒng)：小型系統(tǒng)的成本優(yōu)勢使得它在中小型的離散控制工作中較有優(yōu)勢。然而，在處理復雜的連續(xù)控制任務時，PLC系統(tǒng)可能顯得力不從心。

四、結論

DCS系統(tǒng)和PLC系統(tǒng)各有其獨特的特點和優(yōu)勢，適用于不同的工業(yè)環(huán)境和控制需求。在選擇控制系統(tǒng)時，需要根據(jù)具體的應用場景、控制需求、成本預算等因素進行綜合考慮。通過深入了解DCS系統(tǒng)和PLC系統(tǒng)的區(qū)別和特點，可以幫助我們更好地選擇適合自己應用需求的控制系統(tǒng)，提高工業(yè)自動化水平，降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。