SCADA和三大工业控制系统PLC、DCS、FCS

2023-11-10

一、引言

工业控制系统(ICS)是一个通用术语,随着工业技术的快速发展,相继出现了集散控制系统和现场控制系统。涵盖多种类型的控制系统,包括监控数据采集(SCADA)系统,分布式控制系统(DCS),和其他较小的控制系统配置,如经常在工业部门和关键基础设施中用到的防滑安装的可编程逻辑控制器(PLC)。ICS通常使用于电力,水利,石油和天然气,化学,运输,制药,纸浆,食品和饮料以及离散制造(例如,汽车,航空和耐用品)和造纸等行业。

工业过程控制中的三大控制系统,分别是PLC、DCS、FCS。控制系统对于经常高度重视的中国关键基础设施的运行至关重要互连和相互依赖的系统。重要的是要注意,大约90%的国家的关键基础设施是私人拥有和经营。联邦机构也经营许多的上述工业流程;其他例子包括空中交通管制和材料处理(例如,邮政服务邮件处理)。

PLC控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为工业环境下的应用而设计。它采用一类可编程的存储器,用于其内部存储程序、执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令,并通过数字式或模拟式输入或输出,控制各种类型的机械或生产过程。

DCS集散控制系统,又叫计算机分布式控制系统。它是20世纪70年代中期迅速发展起来的,它把控制技术、计算机技术、图像显示技术以及通信技术结合起来,也称作4C技术,实现了对生产过程的监视、控制和管理。它既打破了常规控制仪表功能的局限性,又较好的解决了早期计算机系统对于信息、管理和控制作用过于集中带来的危险性。

FCS 现场总线控制系统的核心是总线协议。基础是数字智能现场设备,本质是信息处理现场化。

二、SCADA系统

SCADA是高分布式监控和数据采集系统,经常用于控制地理上分散的资产,分散在数千平方公里,其中集中的数据采集和控制至关重要到系统操作。它们用于基础设施流程(水处理,污水处理,天然气管道,风电场等)的ICS(工业控制系统),基于设施的过程(机场,空间站,船舶等) )或工业流程(生产,制造,精炼,发电等)。

以下子系统通常存在于SCADA系统中:

•操作人员使用的仪器;所有处理的数据都被呈现给操作员

•监督系统,收集有关流程的所有必要数据

•连接到过程传感器的远程终端单元(RTU),有助于将传感器信号转换为数字数据,并将数据发送到监控流。

•可编程逻辑控制器(PLC)用作现场设备

•通信基础设施将远程终端单元连接到监控系统。

一般来说,SCADA系统不能实时控制进程 - 它通常是指实时协调进程的系统。

SCADA系统概念

SCADA是指控制和监控整个站点的集中式系统,或者是大面积扩展的复杂系统。几乎所有的控制动作由远程终端单元(RTU)或可编程逻辑控制器(PLC)自动执行。对主机控制功能的限制是监督级干预或基本覆盖。例如,PLC(在工业过程中)控制冷却水的流动,SCADA系统允许记录与报警条件和流量设定点(如高温,流量损失等)有关的任何变化记录并显示。

数据采集从PLC或RTU级开始,包括设备状态报告和仪表读数。然后,数据格式化,使得控制室的操作员可以通过使用HMI使监督决定覆盖或调整正常的PLC(RTU)控制。

SCADA系统主要实现称为标签数据库的分布式数据库,其中包含称为点或标签的数据元素。点是由系统控制或监视的单个输出或输入值。点是“软”或“硬”。

系统的实际输出或输入由硬点表示,而软点是应用于其他点的不同数学和逻辑运算的结果。这些点通常存储为时间戳值对。时间戳值对的系列给出了特定点的历史。使用标签存储额外的元数据是常见的(这些附加数据可以包括对设计时间的注释,报警信息,现场设备或PLC寄存器的路径)。

人机接口

HMI或人机界面是将经处理的数据提供给操作人员的装置。人类操作员使用HMI来控制过程。

HMI连接到SCADA系统的数据库,提供诊断数据,管理信息和趋势信息,如物流信息,特定机器或传感器的详细原理图,维护步骤和故障排除指南。

HMI向操作人员提供的信息是图形化的,以模拟图的形式。这意味着被控制的工厂的示意图可供操作者使用。例如,连接到管道的泵的图片显示该泵正在运行,并且还显示了在特定时刻通过管道泵送的流体的量。然后可以由操作员关闭泵。 HMI的软件实时显示管道中流体流量的下降。模拟图包括具有动画符号的过程设备的数字照片,或代表各种过程元素的原理图符号和线图。

SCADA系统的HMI软件包由系统维护人员或操作员使用的绘图程序组成,以更改接口中这些点的表示。这些表示可以像代表该地区实际交通信号灯状态的屏幕上的交通信号灯一样简单,或复杂,像代表摩天大楼铁路或电梯上所有列车的位置的多投影机显示。

SCADA系统通常用于报警系统。报警只有两个数字状态点,值为ALARM或NORMAL。当满足报警的要求时,激活将开始。例如,当汽车的燃油箱为空时,报警被激活并且光信号被打开。要警告SCADA操作员和管理员,发送短信和电子邮件以及报警激活。

SCADA硬件

SCADA系统可能具有分布式控制系统的组件。执行简单的逻辑过程而不涉及主计算机是可能的,因为使用“智能”PLC或RTU。(梯形图逻辑)(这是功能块编程语言,通常用于创建在PLC和RTU上运行的程序。 )IEC 61131-3具有非常少的培训要求,与程序语言(如FORTRAN和C编程语言)不同。 SCADA系统工程师可以执行在PLC或RTU上执行的程序的实现和设计。紧凑型控制器,可编程自动化控制器(PAC),将基于PC的控制系统的功能和特性与典型的PLC相结合。 “分布式RTU”在各种变电站SCADA应用中,使用站台计算机或信息处理器与PAC,保护继电器和其他I / O设备进行通信。

自1998年以来,几乎所有大型PLC制造商都提供集成的HMI / SCADA系统。其中许多都在使用非专有和开放的通信协议。许多熟练的第三方HMI / SCADA包已经进入市场,提供与几个主要PLC的内置兼容性,允许电气工程师,机械工程师或技术人员独立配置HMI,而无需软件开发人员编写的定制程序。

远程终端单元(RTU)

RTU连接到物理设备。通常,RTU将来自设备的所有电信号转换为数字值,例如阀或开关的状态 - 打开/关闭状态,或流量,压力,电流或电压等测量值。通过将电信号转换和发送到设备,RTU可以控制设备,如关闭或打开阀门或开关,或设置泵的速度。

监控站

“监控站”是指负责与现场设备(PLC,RTU等)进行通信的软件和服务器,之后是在控制室或其他地方的工作站上运行的HMI软件。主站只能由一台PC(小型SCADA系统)组成。主站可以在较大的SCADA系统中拥有多个服务器,灾难恢复站点和分布式软件应用程序。为了提高系统完整性,多个服务器偶尔会配置为热备份或双冗余组合,从而在服务器故障期间提供监控和持续控制。

SCADA操作哲学

控制系统故障所产生的成本非常高。即使生命也许会迷失。对于几个SCADA系统,硬件具有坚固耐用性,可以承受温度,电压和振动极限,并且在许多关键安装中通过包括通信通道和冗余硬件来提高可靠性。可以识别失败的部分,并通过备份硬件自动执行功能。它可以被替换,而不会中断进程。

通信方法与基础设施

SCADA系统最初使用调制解调器连接或直接和无线串行的组合来满足通信要求,即使SONET / SDH上的IP和以太网也可以用于较大的站点,如发电站和铁路。 SCADA系统的监控功能或远程管理称为遥测。

SCADA协议被设计为非常紧凑,并且只有当主站轮询RTU时才将信息发送到主站。通常,SCADA协议的遗留包括Conitel,Profibus,Modbus RTU和RP-570。这些通信协议特别是SCADA供应商。标准协议是IEC 61850,DNP3和IEC 60870-5-101或104.这些协议被所有大型SCADA厂商认可和标准化。这些协议中有几个具有通过TCP / IP进行操作的扩展。

许多自动控制器设备和RTU的开发在互操作性的行业标准出现之前已经开始。

为了更好地在不同的软件和硬件之间进行通信,过程控制的PLE是一种被广泛接受的解决方案,允许最初不打算成为工业网络一部分的设备之间进行通信。

SCADA架构

整体:第一代

在第一代,大型机系统被用于计算。在开发SCADA时,网络不存在。因此,SCADA系统与其他系统没有任何连接,意味着它们是独立系统。后来,RTU供应商设计了有助于与RTU通信的广域网。当时的通信协议的使用是专有的。如果主机系统失败,则有一台备用主机,连接在总线上。

分布式:第二代

多台站之间的信息通过局域网实时共享,处理分布在各个站之间。与第一代相比,车站的成本和规模都有所减少。用于网络的协议仍然是专有的,这导致了SCADA系统的许多安全问题。由于协议的专有性质,实际上很少有人知道SCADA安装的安全性。

网络化:第三代

今天使用的SCADA系统属于这一代。系统与主站之间的通信通过WAN协议(IP协议)完成。由于使用的标准协议和网络化SCADA系统可以通过互联网进行访问,因此系统的脆弱性增加。然而,安全技术和标准协议的使用意味着可以在SCADA系统中应用安全性改进。

SCADA趋势

在20世纪90年代末,而不是使用RS-485,制造商使用诸如Modbus ASCII和Modbus RTU之类的开放式消息结构(均由Modicon开发)。到2000年,几乎所有的I O制造商都提供完全开放的接口,如Modbus TCP,而不是IP和以太网。

SCADA系统现在符合标准的网络技术。旧的专有标准正在被TCP / IP和以太网协议所取代。然而,由于基于帧的网络通信技术的某些特性,以太网已被HMI SCADA的大多数市场所接受。

使用XML Web服务和其他现代网络技术的“下一代”协议使自身更易于IT支持。这些协议的几个例子包括Wonderware的SuiteLink,GE Fanuc的Proficy,I Gear的数据传输实用程序,罗克韦尔自动化的FactoryTalk和OPC-UA。

一些供应商已经开始提供托管在互联网上的远程平台上的特定于应用程序的SCADA系统。因此,无需在用户端设备上安装系统。主要关注的是互联网连接的可靠性,安全性和延迟。

SCADA系统日益变得无所不在。但是,仍然存在一些安全问题。

SCADA安全问题

正在质疑基于SCADA的系统的安全性,因为它们是网络恐怖主义/网络战争攻击的潜在目标。

有一个错误的信念,SCADA网络是安全的,因为它们是物理保护的。也错误地认为SCADA网络足够安全,因为它们与互联网断开连接。

SCADA系统还用于监测和控制物流过程,如现代社会使用的水分配,交通信号灯,电力传输,天然气运输和油管等系统。安全是非常重要的,因为系统的破坏会产生非常糟糕的后果。

有两个主要的威胁。第一个是未经授权的访问软件,无论是人为访问还是故意引起的更改,病毒感染或其他可能影响控制主机的问题。第二种威胁与主机SCADA设备的网段的数据包接入有关。在许多情况下,实际的分组控制协议的安全性仍然较低或者没有;因此,任何向SCADA设备发送数据包的人都可以控制它。通常,SCADA用户推断VPN具有充分的保护,并且对于与SCADA相关的网络交换机和插座的物理访问提供了绕过控制软件和控制SCADA网络的安全性的能力。

SCADA供应商正在通过为基于TCP / IP的SCADA网络开发专门的工业VPN和防火墙解决方案来解决这些风险。此外,由于能够防止未经授权的应用程序更改,白名单解决方案已经实施。

三、DCS控制系统

一个SCADA控制中心长期对现场进行集中监控通信网络,包括监控报警和处理状态数据。基于信息从远程站接收到的,可以将自动化或操作者驱动的监控命令推送到远程站控制设备,通常被称为现场设备。现场设备控制本地诸如打开和关闭阀门和断路器的操作,从传感器系统收集数据,以及监控当地环境的报警条件。DCS用于控制工业过程,如发电,油气炼油,水和废水处理,以及化学,食品和汽车生产。

DCS集成为一个控制架构,包含监督多个集成子系统的监督级别的控制它们负责控制本地化流程的细节。产品和过程控制通常通过部署反馈或前馈控制环来实现,其中关键产品和/或工艺条件自动保持在所需的设定点附近。完成所需产品和/或工艺公差在指定的设定点附近,具体的可编程控制器(PLC)被用于现场,PLC上的比例,积分和/或差分设置被调整到提供期望的公差以及过程紊乱期间的自校正速率。使用DCS广泛地在基于过程的行业。

 

DCS控制系统的基本特点:

(1)从上到下的树状系统,其中通信是关键。

(2)PID在控制器中,连接计算机与现场仪器仪表。

(3)是树状拓扑和并行连续的链路结构,有大量电缆从中继站并行到现场仪器仪表。

(4)信号系统包括开关量信号和模拟信号。

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(5)DCS一般是由现场仪表层、控制装置单元层、工厂(车间)层、和企业管理层构成。

四、FCS控制系统

传统的计算机控制系统一般采用DCS结构。在DCS中,对现场信号需要进行点对点的连接,并且I/O端子与PLC或自动化仪表一起被放在控制柜中,而不是放在现场。这就需要铺设大量的信号传输电缆布线复杂,既费料又费时,信号容易衰减并容易被干扰,而且又不便维护。DCS一般由操作员站、控制站等组成,结构复杂,成本高。而且DCS不是开放系统,互操作性差,难以实现数据共享。而基于FCS的控制系统则完全克服了这些缺点。

现场总线控制系统(FCS)是利用现场总线控制通讯网络将现场控制器和现场智能仪表设备互联的实时网络控制系统,实现数字化的分散控制、双向通讯,为管理层提供实时数据。

FCS借助于现场总线技术,所有的I/O模块均放在工业现场,而且所有的信号通过分布式智能I/O模块在现场被转换成标准数字信号,只需一根电缆(两线或四线)就可把所有的现场子站连接起来,进而把现场信号非常简捷地传送到控制室监控设备上,降低了成本,又便于安装和维护,同时数字化的数据传输使系统具有很高的传输速率和很强的抗干扰能力。

FCS具有开放性。FCS中软仵和硬仵都遵从同样的标准,互换性好,更新换代容易,编程和开发工具是完全开放的,同时还可以利用PC丰富的软/硬件资源。

FCS系统的效率高。FCS中一台PC可同时完成原来要用两台设备才能完成的PLC和NC/CNC任务。在多任务的Windows NT操作系统下,PC中的软PLC可以同时执行多达十几个PLC任务,既提高了效率,又降低了成本。且PC上的PLC具有在线调试和仿真功能,极大地改善了编程环境。

FCS中系统的基本结构为:工控机或商用PC、现场总线主站接口卡、现场总线输人/输出模块、PLC或NC/CNC实时多任务控制软件包、组态软件和应用软件。上位机的主要功能包括系统组态、数据库组态、历史库组态、图形组态、控制算法组态、数据报表组态、实时数据显示、历史数据显示、图形显示、参数列表、数据打印输出、数据输人及参数修改、控制运算调节、报警处理、故障处理、通信控制和人机接口等各个方面,真正实现控制集中、危险分散、数据共享、完全开放的控制要求。

FCS控制系统的基本特点:

(1)FCS是3C技术的融合。它适用于本质安全、危险区域、易变过程、难于对付的非常环境。

(2)现场设备高度智能化,提供全数字信号;一条总线连接所有的设备。

(3)从控制室到现场设备的双向数字通信总线,是互联的、双向的、串行多节点、开放的数字通信系统取代单向的、单点、并行、封闭的模拟系统。

(4)控制功能彻底分散。

五、PLC控制系统

上个世纪的60年代时,美国推出的一种可编程逻辑控制器PLC。PLC是根据原继电器控制原理发展至今,早在20世纪70年代,PLC的功能仅仅是开关量逻辑控制,最先用在汽车制造领域范围内。PLC用来存储执行运算、定时以及顺序控制等相关操作方面的指令,通过数字输入以及输出的相关操作,来掌控各种机器或是机器生产产品的相应过程,以及控制工业设备和工艺。

PLC是整个SCADA和DCS系统中使用的控制系统组件,它们通常是较小的控制系统配置中的主要组件用于提供监管控制汽车装配线和发电厂吹灰器控制等离散工艺。 PLC是广泛应用于几乎所有的工业过程。

PLC控制系统的用处如下:

第一, PLC用软件功能,把继电器控制系统里大批量的中间继电器,以及计数器等相关器件代替,大大减少了相应控制柜的设计和安装,还有接线的工作任务量。

第二, PLC或是外部的输入设备出现故障的时候,能够根据PLC上的编程器,或是发光二极管所提供的原因,来查明故障为什么会出现,通过更换模块,能够快速地排除故障再次出现的可能。

第三, PLC有非常强的抗干扰能力,平均没有故障的时间超过数万小时,能够用在干扰性较强的工业生产产品的现场。

简单来说,PLC能够替代之前旧样式的控制电路,降低成本。而且PLC能够进行大量的运算,为了达到往年老式控制电路,实现不了的功能。

基于过程的制造业通常利用两个主要过程:连续制造流程。这些过程连续运行,通常是过渡制作不同档次的产品。典型的连续制造工艺包括燃料或在发电厂中的蒸汽流,炼油厂中的石油,以及化学工厂中的蒸馏。批量生产流程。这些过程具有不同的处理步骤一定数量的材料。有一个明确的开始和结束步骤,批处理过程有可能在中间步骤中进行短暂的稳态操作。

离散制造业通常在单个设备上进行一系列步骤创造最终产品。电子和机械零件组装和零件加工是典型的这种行业的例子。基于过程和离散的行业都使用相同类型的控制系统,传感器和网络。一些设施是离散和基于过程的制造业的混合体。虽然在分销和制造业中使用的控制系统在运行中非常相似,他们在某些方面是不同的。

主要区别在于DCS或PLC控制的子系统通常位于较为狭窄的工厂或植物为中心的地区,与之相比地域分散的SCADA现场。 DCS和PLC通信通常使用局域网(LAN)技术通常比较可靠和高速度SCADA系统使用的长途通信系统。

实际上,SCADA系统是专门设计用于处理诸如延迟和数据丢失等长途通信挑战由使用的各种通信媒体构成。 DCS和PLC系统通常采用更大的程度的闭环控制比SCADA系统,因为工业过程的控制通常更多比分销流程的监督控制复杂。可以考虑这些差异本文件的范围微乎其微,重点是信息技术(IT)的整合,这些系统的安全性。

大型PLC构成的过程控制系统的基本特点:

(1)从上到下的结构,PLC既可以作为独立的DCS,也可以作为DCS的子系统。

(2)PID放在控制站中,可实现连续PID控制等各种功能。

(3)可用一台PC为主站,多台同类型PLC为从站;也可用一台PLC为主站,多台同类型PLC为从站,构成PLC网络。

(4)主要用于工控中的顺序控制,新型PLC也兼有闭环控制功能。

六、DCS控制系统与PLC控制系统的比较

DCS控制系统和PLC控制系统是控制系统,可以完成生产过程的检测、控制和管理,但它们也有一些区别。

1、发展过程

在DCS控制系统出现之前,工业上采用了计算机控制系统。一台计算机控制几十个或数百个控制电路,控制高度集中,风险高。随着电子技术的发展,为了解决集中控制的高风险问题,微处理器的出现产生了以微处理器为基础,集控制技术、计算机技术和通信技术于一体的分散控制和集中监控系统(即DCS控制系统)。因此,DCS控制系统又称集中分散控制系统和分散综合控制系统。DCS的总体设计理念偏向于仪表。因此,较早的一些DCS控制系统没有逻辑控制功能,并且随着技术的发展,它们的功能逐渐完善

PLC是实现逻辑控制而不是继电器的设备。较早的PLC只有逻辑控制功能。随着科技的发展,其功能也在不断完善。基于PLC的控制系统的功能与DCS控制系统基本相似,在连续生产的过程控制中也得到了广泛的应用。例如,西门子生产的PCS7系统也是DCS控制系统。

2、平台与功能

DCS是一种“分散式控制系统”,而PLC只是一种控制“装置”,两者是“系统”与“装置”的区别。系统可以实现任何装置的功能与协调,PLC装置只实现本单元所具备的功能。

网络方面。网络是控制系统的中枢神经。DCS系统如HOLLiAS MACS系统的网络,由上至下分为系统网络和控制网络两个层次,系统网络实现现场控制站与系统操作员站的互连,控制网络实现场控制站与智能I/O单元的通讯,信息传输实时可靠。

而 PLC 因为基本上都为个体工作,其在与别的 PLC或上位机进行通讯时,所采用的网络形式基本都是单网结构。

数据源方面。DCS控制系统是一个全局数据库,控制级和监控级数据来自同一数据库;PLC控制系统的控制级和监控级数据来自不同的数据库,因此控制软件和监控软件可以是不同的供应商,具有高度的市场化程度。

控制功能偏向方面。DCS具有较强的模拟信号处理能力,PLC具有较强的逻辑信号处理能力和较快的处理速度。

DCS 实现顺序联锁功能相对于PLC来讲是弱势,且逻辑执行速度不如PLC。相对而言,PLC 构成的系统成本更低。DCS的现场控制站层通常采用集中式控制,尽管支持远程分布式I/O,但由于成本原因,很少采用。而PLC基于现场总线的远程分布式I/O体积小更灵活易用,能有效地节省接线成本。

在线修改程序方面。DCS可以根据控制电路在线修改配置和降低安装,只影响控制电路。PLC在线修改程序将影响整个PLC站,影响范围广泛。当然,无论在线修改哪个系统,都有保护措施,不会影响生产过程的正常运行

网络安全方面。DCS在整个设计上留有大量的可扩展性接口,外接系统或扩展系统都十分方便,PLC所搭接的整个系统完成后,想随意的增加或减少操作员站都是很难实现的。DCS安全性为保证DCS 控制设备的安全可靠,DCS采用了双冗余的控制单元,当重要控制单元出现故障时,都会有相关的冗余单元实时无扰的切换为工作单元,保证整个系统的安全可靠。而PLC没有很好的保护措施。

PLC所搭接的系统基本没有冗余的概念,就更谈不上冗余控制策略。特别是当其某个PLC单元发生故障时,不得不将整个系统停下来,才能进行更换维护并需重新编程。所以DCS系统要比PLC安全可靠性上高一个等级。

可靠性方面。DCS与PLC硬件可靠性差不多。PLC的优势在于软件方面,PLC采用的是顺序扫描机制,PLC在高速的顺序控制中占主导地位。PLC的循环周期在10ms秒左右,而DCS控制站在500ms左右。

3、投资建设

DCS控制系统的投资一般略高于PLC控制系统,主要是因为PLC产量大,市场化程度高,成本相对较低。DCS控制系统与PLC控制系统有很多不同。

从DCS控制系统与PLC控制系统的主要区别可以看出,DCS控制系统更适合于以连续生产过程为主的场合,如石化、造纸、化纤、制药等工业领域。PLC控制系统更适用于间歇(批量)生产过程的场合,如汽车制造、钢铁、包装等生产线的控制。

在选择系统时,请注意PLC控制系统具有处理速度快(可达毫秒级)的优势。在任何情况下,如果要求处理速度快,则应选择PLC控制系统。为了达到相同的处理速度,DCS控制系统需要占用大量的控制站资源,这是非常不经济的。

七、FCS控制系统与DCS控制系统的比较

可以说FCS兼备了DCS与PLC的特点,而且跨出了革命性的一步。

(1)FCS是全开放的系统,其技术标准也是全开放的,FCS的现场设备具有互操作性,装置互相兼容,因此用户可以选择不同厂商、不同品牌的产品,达到最佳的系统集成;DCS系统是封闭的,各厂家的产品互不兼容。

(2)FCS的信号传输实现了全数字化,其通信可以从最底层的传感器和执行器直到最高层,为企业的MES和ERP提供强有力的支持,更重要的是它还可以对现场装置进行远程诊断、维护和组态;DCS的通信功能受到很大限制,虽然它也可以连接到Internet,但它连不到底层,它提供的信息量也是有限的,它不能对现场设备进行远程操作。

(3)FCS的结构为全分散式,它废弃了DCS中的I/O单元和控制站,把控制功能下放到现场设备,实现了彻底的分散,系统扩展也变得十分容易;DCS的分散只是到控制器一级,它强调控制器的功能,数据公路更是其关键。

(4)FCS的全数字化,控制系统精度高,可以达到土0.1%;而DCS的信号系统是二进制或模拟式的,必须有A/D、D/A环节,所以其控制精度为土0.5%。

(5)FCS可以将PID闭环功能放到现场的变送器或执行器中,加上数字通信,所以缩短了采样和控制周期,目前可以从 DCS的每秒2-5次,提高到每秒10-20次,从而改善了调节性能。

(6)由于FCS省去了大量的硬件设备、电缆和电缆安装辅助设备,节约了大量的安装和调试费用,所以它的造价要远低于DCS。

FCS是一个开放的、完全分布式的、智能控制的系统。但传统DCS、PLC系统已经被使用了几十年来,发展成为一个实用型的、可靠性高的系统。随着它们各自的发展,都有向对方靠拢的趋势。

像新型的 DCS 已有很强的顺序控制功能;而新型的PLC,在处理闭环控制方面也不弱,并且两者都能组成大型控制网络。

八、工业控制常用英语单词及缩写

集散控制系统——Distributed Control System(DCS)
现场总线控制系统——Fieldbus Control System(FCS)
监控及数据采集系统——Supervisory Control And Data Acqusition(SCADA)
可编程序控制器——Programmable Logic Controller(PLC)
可编程计算机控制器——Programmable Computer Controller(PCC)
工厂自动化——Factory Automation(FA)
过程自动化——Process Automation(PA)
办公自动化——Office Automation(OA)
管理信息系统——Management Information System(MIS)
楼宇自动化系统——Building Automation System
人机界面——Human Machine Interface(HMI)
工控机——Industrial Personal Computer(IPC)
单片机——Single Chip Microprocessor
计算机数控(CNC)
远程测控终端——Remote Terminal Unit(RTU)
上位机——Supervisory Computer
图形用户界面(GUI)
人工智能——Artificial Intelligent(AI)
智能终端——Intelligent Terminal
模糊控制——Fuzzy Control
组态——Configuration
仿真——Simulation
冗余——Redundant
客户/服务器——Client/Server
网络——Network
设备网——DeviceNET
基金会现场总线——foundation fieldbus(FF)
现场总线——Fieldbus
以太网——Ethernet
变频器——Inverter
脉宽调制——Pulse Width Modulation(PWM)
伺服驱动器——Servo Driver
软起动器——Soft Starter
步进——Step-by-Step
控制阀——Control Valver
流量计——Flowmeter
仪表——Instrument
记录仪—— Recorder
传感器——Sensor
智能传感器——Smart Sensor
智能变送器——Smart Transducer
虚拟仪器 ——Virtual Instrument
主站/从站——Master Station/Slave station
操作员站/工程师站/管理员站——Operator Station/Engineer Station/Manager Station
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