FCS是由PLC發(fā)展而來的;而在另一些行業(yè), FCS又是由DCS發(fā)展而來的,所以FCS與plc及DCS之間有著千絲萬縷的聯(lián)系,又存在著本質(zhì)的差異。本文試就PLC、DCS、 FCS三大控制系統(tǒng)的特點和差異作一分析，指出它們之間的淵源及發(fā)展方向。
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一、FCS、DCS、PLC三大控制系統(tǒng)的基本特點
目前,在連續(xù)型流程生產(chǎn)自動控制( PA )或習(xí)慣稱之謂I業(yè)過程控制中,有三大控制系統(tǒng),即PLC、DCS和FCS。它們各自的基本特點如下:
1、 PLC
(1)從開關(guān)量控制發(fā)展到順序控制、運送處理,是從下往上的。(2)連續(xù)PID控制等多功能, PID在中斷站中。(3)可用一臺PC機為主站,多臺同型PLC為從站。(4)也可一臺PLC為主站,多臺同型PLC為從站,構(gòu)成PLC網(wǎng)絡(luò)。這比用PC機作主站方便之處是:有用戶編程時,不必知道通信協(xié)議,只要按說明書格式寫就行。(5) PLC網(wǎng)格既可作為獨立DCS/TDCS ,也可作為DCS/TDCS的子系統(tǒng)。(6)大系統(tǒng)同DCS/TDCS ,如TDC3000、CENTUMCS、 WDPFI、 MOD300.(7) PLC網(wǎng)絡(luò)如Siemens公司的SINEC-L1、 SINEC-H1、 S4、 S5、 S6、 S7等, GE公司的GENET、三菱公司的MELSEC- -NET、 MELSEC- -NET/MINI.(8)主要用于I業(yè)過程中的順序控制， 新型PLC也兼有閉環(huán)控制功能。(9)制造商:GOULD(美)、AB(美)、GE(美)、OMRON(日)、MITSUBISHI(日)、Siemens(德)等。2、DCS或TDCS
(1)分散控制系統(tǒng)DCS與集散控制系統(tǒng)TDCS是集4C ( Communication , Computer，Control.CRT)技術(shù)于一身的監(jiān)控技術(shù)。(2)從上到下的樹狀拓撲大系統(tǒng),其中通信( Communication )是關(guān)鍵。(3) PID在中斷站中,中斷站聯(lián)接過算機與現(xiàn)場儀器儀表與控制裝置。(4)是樹狀拓撲和并行連續(xù)的鏈路結(jié)構(gòu),也有大量電纜從中繼站并行到現(xiàn)場儀器儀表。(5)模擬信號, A/D- -D/A、 帶微處理器的混合。(6)一臺儀表一對線接到/O ,由控制站掛到局域網(wǎng)L AN。(7) DCS是控制(工程師站)、操作(操作員站)、 現(xiàn)場儀表(現(xiàn)場測控站)的3級結(jié)構(gòu)。(8)缺點是成本高,各公司產(chǎn)品不能互換,不能互操作,大DCS系統(tǒng)是各家不同的。(9)用于大規(guī)模的連續(xù)過程控制,如石化等。(10)制造商: Bailey(美)、Westinghouse(美)、HITACH(日)、 LEEDS &NORTHRMP (美)、SIEMENS(德)、 Foxboro(美 )、ABB ( 瑞士)、Hartmann & Braun (德)、Yokogawa (日)、Honeywell (美國)、Taylor(美 )等。3、FCS
(1)基本任務(wù)是:本質(zhì)(本征)安全、危險區(qū)域、易變過程、難于對付的非常環(huán)境。(2)全數(shù)字化、智能、多功能取代模擬式單功能儀器、儀表、控制裝置。(3)用兩根線聯(lián)接分散的現(xiàn)場儀表、控制裝置、PID與控制中心 ,取代每臺儀器兩根線。(4)在總線上PID與儀器、儀表、控制裝置都是平等的。(5)多變量、多節(jié)點串行、數(shù)字通信系統(tǒng)取代單變量、單點并行、模擬系統(tǒng)。(6)是互聯(lián)的、雙向的、開放的取代單向的、封閉的。(8)由現(xiàn)場電腦操縱,還可掛到上位機，接同一總線的上一級計算機。(9)局域網(wǎng),可與intermet相通。(10)改變傳統(tǒng)的信號標(biāo)準(zhǔn)、通信標(biāo)準(zhǔn)和系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn) 入企業(yè)管理網(wǎng)。(11)制造商:美Honeywell、Smar、Fisher- Rosemount. AB/Rockwell、 Elsag- Bailey、Foxboro、Yamatake 、日Yokogawa、 歐Siemens、GEC- -Alsthom 、Schneider、 process- -Data、ABB等。1、連續(xù)的工藝過程自動控制如石油化工,其中“本安防爆” 技術(shù)是絕對重要的,典型產(chǎn)品是FF、WorldFIP、Profibus- -PA ;2、分立的工藝動作自動控制如汽車制造機器人、汽車,典型產(chǎn)品是Profibus- -DP、CAN bus ;3、多點控制如樓宇自動化,典型產(chǎn)品是LON Work、Profibus- -FMS。從上述基本要點的描述中,我們是否注意到一點，用于過程控制的三大系統(tǒng),沒有一一個是針對電站而開發(fā)的,或者說,在他們開發(fā)的初期,都并非以電站做系統(tǒng)的首選控制對象。而在這些系統(tǒng)的使用說明中也絕不把電站做為首選適用范圍, 有的在適用范圍中根本就不提電站�，F(xiàn)在奇怪的是， 這三大控制系統(tǒng),尤其是DCS、PLC, 都在電站得到了廣泛應(yīng)用,而且效果也非常好。我們已經(jīng)知道, FCS是由DCS與PLC發(fā)展而來, FCS不僅具備DCS與PLC的特點,而且跨出了革命性的一步。而目前,新型的DCS與新型的PLC ,都有向?qū)Ψ娇繑n的趨勢。新型的DCS已有很強的順序控制功能;而新型的PLC ,在處理閉環(huán)控制方面也不差,并且兩者都能組成大型網(wǎng)絡(luò), DCS與PLC的適用范圍,已有很大的交叉。下一節(jié)就僅以DCS與FCS進行比較。在前面的章節(jié)中,實際上已涉及到DCS與FCS的差異，下面將就體系結(jié)構(gòu)、投資、設(shè)計、使用等方面進行敘述。
DCS系統(tǒng)的關(guān)鍵是通信。也可以說數(shù)據(jù)公路是分散控制系統(tǒng)DCS的脊柱。由于它的任務(wù)是為系統(tǒng)所有部件之間提供通信網(wǎng)絡(luò),因此,數(shù)據(jù)公路自身的設(shè)計就決定了總體的靈活性和安全性。數(shù)據(jù)公路的媒體可以是:一對絞線、同軸電纜或光紅電纜。通過數(shù)據(jù)公路的設(shè)計參數(shù),基本上可以了解- -一個特定DCS系統(tǒng)的相對優(yōu)點與弱點。(2 )系統(tǒng)能處理多少與控制有關(guān)的控制回路的信息。( 3 )能適應(yīng)多少用戶和裝置(CRT、 控制站等)。( 4)傳輸數(shù)據(jù)的完整性是怎樣徹底檢查的。( 5 )數(shù)據(jù)公路的最大允許長度是多少。(6 )數(shù)據(jù)公路能支持多少支路。( 7 )數(shù)據(jù)公路是否能支持由其它制造廠生產(chǎn)的硬件(可編程序控制器、計算機、數(shù)據(jù)記錄裝置等)。為保證通信的完整,大部分DCS廠家都能提供冗余數(shù)據(jù)公路。為了保證系統(tǒng)的安全性,使用了復(fù)雜的通信規(guī)約和檢錯技術(shù)。所謂通信規(guī)約就是一組規(guī)則, 用以保證所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)被接收,并且被理解得和發(fā)送的數(shù)據(jù)一樣。目前在DCS系統(tǒng)中一般使用兩類通信手段,即同步的和異步的,同步通信依靠一個時鐘信號 來調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)的傳輸和接收,異步網(wǎng)絡(luò)采用沒有時鐘的報告系統(tǒng)。FCS的關(guān)鍵要點有三點
(1 ) FCS系統(tǒng)的核心是總線協(xié)議,即總線標(biāo)準(zhǔn)前面的章節(jié)已經(jīng)敘述，-種類型的總線,只要其總線協(xié)議一經(jīng)確定,相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)與有關(guān)的設(shè)備也就被確定。就其總線協(xié)議的基本原理而言,各類總線都是一 樣的,都以解決雙向串行數(shù)字化通訊傳輸為基本依據(jù)。但由于各種原因,各類總線的總線協(xié)議存在很大的差異。為了使現(xiàn)場總線滿足可互操作性要求,使其成為真正的開放系統(tǒng),在IEC國際標(biāo)準(zhǔn),現(xiàn)場總線通訊協(xié)議模型的用戶層中,就明確規(guī)定用戶層具有裝置描述功能。為了實現(xiàn)互操作,每個現(xiàn)場總線裝置都用裝置描述DD來描述。DD能夠認(rèn)為是裝置的-一個驅(qū)動器，它包括所有必要的參數(shù)描述和主站所需的操作步驟。由于DD包括描述裝置通信所需的所有信息,并且與主站無關(guān),所以可以使現(xiàn)場裝置實現(xiàn)真正的互操作性。實際情況是否如上述一致,回答是否定的。目前通過的現(xiàn)場總線國際標(biāo)準(zhǔn)含8種類型,而原IEO國際標(biāo)準(zhǔn)只是8種類型之- -,與其它7種類型 總線的地位是平等的。其它7種總線,不論其市場占有率有多少,每個總線協(xié)議都有一套軟件、 硬件的支撐。它們能夠形成系統(tǒng),形成產(chǎn)品,而原IEC現(xiàn)場總線國際標(biāo)準(zhǔn),是一個既無軟件支撐也無硬件支撐的空架子。所以,要實現(xiàn)這些總線的相互兼容和互操作,就目前狀態(tài)而言, 幾乎是不可能的。通過上述,我們是否可以得出這樣一種映象:開放的現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的互操作性,就一個特定類型的現(xiàn)場總線而言,只要遵循該類型現(xiàn)場總線的總線協(xié)議,對其產(chǎn)品是開放的,并具有互操作性。換句話說,不論什么廠家的產(chǎn)品,也不-家是該現(xiàn)場總線公司的產(chǎn)品,只要遵循該總線的總線協(xié)議,產(chǎn)品之間是開放的,并具有互操作性,就可以組成總線網(wǎng)絡(luò)。(2)FCS系統(tǒng)的基礎(chǔ)是數(shù)字智能現(xiàn)場裝置數(shù)字智能現(xiàn)場裝置是FCS系統(tǒng)的硬件支撐，是基礎(chǔ) ,道理很簡單, FCS系統(tǒng)執(zhí)行的是自動控制裝置與現(xiàn)場裝置之間的雙向數(shù)字通信現(xiàn)場總線信號制。如果現(xiàn)場裝置不遵循統(tǒng)-的總線協(xié)議,即相關(guān)的通訊規(guī)約,不具備數(shù)字通信功能,那么所謂雙向數(shù)字通信只是一句空話,也不能稱之為現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)。再一點，現(xiàn)場總線的一大特點就是要增加現(xiàn)場-級控制功能。 如果現(xiàn)場裝置不是多功能智能化的產(chǎn)品,那么現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的特點也就不存在了, 所謂簡化系統(tǒng)、方便設(shè)計、利于維護等優(yōu)越性也是虛的。(3) FCS系統(tǒng)的本質(zhì)是信息處理現(xiàn)場化對于一個控制系統(tǒng),無論是采用DCS還是采用現(xiàn)場總線,系統(tǒng)需要處理的信息量至少是-樣多的。 實際上，采用現(xiàn)場總線后,可以從現(xiàn)場得到更多的信息�，F(xiàn)場總線系統(tǒng)的信息量沒有減少,甚至增加了,而傳輸信息的線纜卻大大減少了。這就要求-方面要大大提高線纜傳輸信息的能力,另-方面要讓大量信息在現(xiàn)場就地完成處理,減少現(xiàn)場與控制機房之間的信息往返�？梢哉f現(xiàn)場總線的本質(zhì)就是信息處理的現(xiàn)場化。減少信息往返是網(wǎng)絡(luò)設(shè)計和系統(tǒng)組態(tài)的一條重要原則。減少信息往返常�？蓭砀纳葡到y(tǒng)響應(yīng)時間的好處。因此,網(wǎng)絡(luò)設(shè)計時應(yīng)優(yōu)先將相互間信息交換量大的節(jié)點,放在同一條支路里。減少信息往返與減少系統(tǒng)的線纜有時會相互矛盾。這時仍應(yīng)以節(jié)省投資為原則來做選擇。如果所選擇系統(tǒng)的響應(yīng)時間允許的話，應(yīng)選 節(jié)省線纜的方案。如所選系統(tǒng)的響應(yīng)時間比較緊張,稍微減少一點信息的傳輸就夠用了,那就應(yīng)選減少信息傳輸?shù)姆桨浮?/span>現(xiàn)在一些帶現(xiàn)場總線的現(xiàn)場儀表本身裝了許多功能塊,雖然不同產(chǎn)品同種功能塊在性能上會稍有差別,但一個網(wǎng)絡(luò)支路上有許多功能雷同功能塊的情況是客觀存在的。選用哪-一個現(xiàn)場儀表上的功能塊,是系統(tǒng)組態(tài)要解決的問題。通過使用現(xiàn)場總線,用戶可以大量減少現(xiàn)場接線,用單個現(xiàn)場儀表可實現(xiàn)多變量通信,不同制造廠生產(chǎn)的裝置間可以完全互操作,增加現(xiàn)場-級的控制功能,系統(tǒng)集成大大簡化,并且維護+分簡便。傳統(tǒng)的過程控制儀表系統(tǒng)每個現(xiàn)場裝置到控制室都需使用一對專用的雙絞線,以傳送4~ 20mA信號，每 個現(xiàn)場裝置到接線盒的雙絞線仍然可以使用,但是從現(xiàn)場接線盒到中央控制室僅用一根雙絞線完成數(shù)字通信。通過采用現(xiàn)場總線控制系統(tǒng),到底能節(jié)省多少電纜,編者尚未做此計算。但是,我們不可以采用DCS系統(tǒng)的電廠中與自動控制系統(tǒng)有關(guān)的所用電纜公里數(shù)看出,電纜在基建投資中所占份額。某電廠，2x300MW燃煤機組。熱力系統(tǒng)為單元制。每臺機組設(shè)置-座集中控制樓,采用機、爐、電單元集中控制方式。單元控制室的標(biāo)高為12.6米,與運行層標(biāo)高-致。DCS采用WDPF- -I ,每臺機組設(shè)計的I/O點為4500點。電纜敷設(shè)采用EC軟件, 8個人用1.5個月時間完成電纜敷設(shè)的設(shè)計任務(wù);擴房內(nèi)每臺300MW機組自動化專業(yè)的電纜根數(shù)為4038根;房內(nèi)每臺300MW機組 自動化專業(yè)的電纜長度為350公里;以上電纜的根數(shù)及長度均不包括全廠火災(zāi)報警的廠供電纜和全廠各輔助生產(chǎn)車間的電纜;電纜橋架的立柱、橋架及小槽盒全部選用鋼制鍍鋅,每臺機組約95噸。其它電纜橋架包括直通、彎通、三通、四通、蓋板、終端封頭、調(diào)寬片、直接片等選用鋁臺金材質(zhì),每臺300MW機組約為55噸。附件隨橋架提供(如螺栓、螺母)。某電廠，4xMW燃油燃氣電站。熱力系統(tǒng)為單元制。DCS采用TELEPERM-XP。每臺機組設(shè)計I/O點數(shù)為5804點。電纜敷設(shè)采用EC軟件, 12個人用2.5個月時間完成電纜敷設(shè)的設(shè)計任務(wù);房內(nèi)每臺325MW機組自動化專業(yè)的電纜根數(shù)為4413根;房內(nèi)每臺235MW機組 自動化專業(yè)的電纜長度為360公里;每臺機組全部選用鋼制鍍鋅電纜橋架,其重量約為200噸。電站的電纜可以分為六大類:高壓電力電纜、低壓電力電纜、控制電纜、熱控電纜、弱電電纜(主要指計算機用電纜)、其它電纜。 若兩臺300MW機組同時做電纜敷設(shè),自動化專業(yè)電纜的數(shù)量大約有8500根左右。其中熱控電纜和弱電電纜將大于5000根,即約占60%左右(以根數(shù)計量)。3、設(shè)計、投資及使用.
上述的比較是偏重于純技術(shù)性的比較,以下比較擬加入經(jīng)濟因素。比較的前題是DCS系統(tǒng)與典型的、理想的FCS系統(tǒng)進行比較。為什么要做如此的假設(shè)。做為DCS系統(tǒng)發(fā)展到今天,開發(fā)初期提出的技術(shù)要求卻已滿足并得到了完善,目前的狀況是進一步提高 ,因此也就不存在典型、理想的說法。而作為FCS系統(tǒng), 90年代剛進入實用化,作為開發(fā)初期的技術(shù)要求:兼容開放,雙向數(shù)字通信、數(shù)字智能現(xiàn)場裝置、高速總線等,目前還不理想有待完善。這種狀態(tài)與現(xiàn)場總線國際標(biāo)準(zhǔn)的制定不能說沒有關(guān)系。過去的十多年,各總線組織都忙于制定標(biāo)準(zhǔn),開發(fā)產(chǎn)品,占領(lǐng)更多的市場,目的就是要擠身于國際標(biāo)準(zhǔn),臺法的占領(lǐng)更大的市場。現(xiàn)在有關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)的爭戰(zhàn)已告-段落,各大公司組織都已意識到,要真正占領(lǐng)市場,就得完善系統(tǒng)及相關(guān)產(chǎn)品。我們可以做這樣的預(yù)測,不久的將來,完善的現(xiàn)場總線系統(tǒng)及相關(guān)產(chǎn)品必須成為世界現(xiàn)場總線技術(shù)的主流。(1 ) DCS系統(tǒng)是個大系統(tǒng),其控制器功能強而且在系統(tǒng)中的作用十分重要,數(shù)據(jù)公路更是系統(tǒng)的關(guān)鍵,所以，必須整體投資-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(xiàn)場化,數(shù)字智能現(xiàn)場裝置的廣泛采用,使得控制器功能與重要性相對減弱。因此, FCS系統(tǒng)投資起點低,可以邊用、邊擴、邊投運。( 2) DCS系統(tǒng)是封閉式系統(tǒng),各公司產(chǎn)品基本不兼容。而FCS系統(tǒng)是開放式系統(tǒng),用戶可以選擇不同廠商、不同品牌的各種設(shè)備連入現(xiàn)場總線,達到最佳的系統(tǒng)集成。( 3) DCS系統(tǒng)的信息全都是二進制或模擬信號形成的,必須有D/A與A/D轉(zhuǎn)換。而FCS系統(tǒng)是全數(shù)字化,就兔去了D/A與A/D變換,集成化高性能,使精度可以從+0.5%提高到+0.1%。.(4) FCS系統(tǒng)可以將PID閉環(huán)控制功能裝入變送器或執(zhí)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(diào)節(jié)性能。(5 ) DCS它可以控制和監(jiān)視工藝全過程,對自身進行診斷、維護和組態(tài)。但是,由于自身的致命弱點,其I/O信號采用傳統(tǒng)的模擬量信號,因此,它無法在DCS工程師站上對現(xiàn)場儀表(含變送器、執(zhí)行器等)進行遠方診斷、維護和組態(tài)。FCS采用全數(shù)字化技術(shù),數(shù)字智能現(xiàn)場裝置發(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采用的是雙向數(shù)字通信現(xiàn)場總線信號制。因此,它可以對現(xiàn)場裝置(含變送器、執(zhí)行機構(gòu)等)進行遠方診斷、維護和組態(tài)。FCS的這 點優(yōu)越性是DCS無法比擬的。(6) FCS由于信息處理現(xiàn)場化,與DCS相比可以省去相當(dāng)數(shù)量的隔離器、 端子柜、I/O終端、 I/O卡件、I/O文件及I/O柜,同時也節(jié)省了I/O裝置及裝置室的空間與占地面積。有專家認(rèn)為可以省去60%。(7)與(6)同樣理由, FCS可以減少大量電纜與敷設(shè)電纜用的橋架等,同時也節(jié)省了設(shè)計、安裝和維護費用。有專家認(rèn)為可以節(jié)省66%。對于(6)、(7 )兩點應(yīng)補充說明的是,采用FCS系統(tǒng),節(jié)省投資的效果是不用懷疑的,但是否如有的專家所說達60~66%。這些數(shù)字在多篇文章中出現(xiàn),編者認(rèn)為這是相互轉(zhuǎn)摘的結(jié)果,目前還未找到這些數(shù)字的原始出處,因此,讀者在弓|用這些數(shù)字時要慎重。(8) FCS相對于DCS組態(tài)簡單,由于結(jié)構(gòu)、性能標(biāo)準(zhǔn)化，便于安裝、運行、維護。(9 )用于過程控制的FCS設(shè)計開發(fā)要點。這一 點并不作為與DCS的比較,只是說明用于過程控制或者說用于模擬連續(xù)過程類的FCS在設(shè)計開發(fā)中應(yīng)重點考慮的問題。2、基本監(jiān)控如流量、料位、溫度、壓力等的變化是緩慢的,而且還有滯后效應(yīng),因此,節(jié)點監(jiān)控并不需要快電子學(xué)的響應(yīng)時間,但要求有復(fù)雜的模擬量處理能力。這一物理特征決定了系統(tǒng)基本上多采用主一從之間的集中輪詢制,這在技術(shù)上是合理的,在經(jīng)濟上是有利的。3、流量、料位、溫度、壓力等參數(shù)的測量,其物理原理是古典的,但傳感器、變送器及控制器應(yīng)向數(shù)字智能化發(fā)展。4、作為針對連續(xù)過程類及其儀器儀表而開發(fā)的FCS ,應(yīng)側(cè)重于低速總線H1的設(shè)計完善。
我們已經(jīng)知道有的FCS是由PLC發(fā)展而來,而有的FCS是由DCS發(fā)展而來,那么,今天FCS已走向?qū)嵱没?PLC與DCS前景又將如何。
PLC于60年代末期在美國首先出現(xiàn),目的是用來取代繼電器,執(zhí)行邏輯、計時、計數(shù)等順序控制功能,建立柔性程序控制系統(tǒng)。1976年正式命名,并給予定義: PLC是一種數(shù)字 控制專用電子計算機，它使用了可編程序存儲器儲存指令, 執(zhí)行諸如邏輯、順序、計時、計數(shù)與演算等功能,并通過模擬和數(shù)字輸入、輸出等組件，控制各種機械或工作程序。經(jīng)過30多年的發(fā)展, PLC已+分成熟與完善,并開發(fā)了模擬量閉環(huán)控制功能。PLC在FCS系統(tǒng)中的地位似乎已被確定并無多少爭論。PLC作為一 個站掛在高速總線上。充分發(fā)揮PLC在處理開關(guān)量方面的優(yōu)勢。另外,火力發(fā)電廠輔助車間,例如補給水處理車間、循環(huán)水車間、除灰除渣車間、輸煤車間等,在這些車間的工藝過程多以順序控制為主。PLC對于順序控制有其獨特的優(yōu)勢。編者以為,輔助車間的控制系統(tǒng)應(yīng)以遵循現(xiàn)場總線通訊協(xié)議的PLC或能與FCS進行通訊交換信息的PLC為優(yōu)選對象。自1973年提出第一臺以微處理器為基礎(chǔ)的控制器以來 ，它逐步完善,并最終形成功能齊全、安全可靠的數(shù)字式分散控制系統(tǒng)DCS.它的性能大大優(yōu)于以住任何一種控制系統(tǒng)�？梢詽M足火電廠DAS、MCS、 SCS和APS各系統(tǒng)的各種要求,目前還可以通過工業(yè)以太網(wǎng)建立管理層網(wǎng)絡(luò),以滿足火電廠呼聲越來越高的加強管理的要求�？梢赃@樣說, DCS系統(tǒng)的監(jiān)控可以復(fù)蓋大型火電機組的工藝全過程。但是，自從有了FCS ,并于90年代走向?qū)嵱没詠?不斷有如下論點在公開刊物上發(fā)表,即:“從現(xiàn)在起,新的現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)FCS將逐步取代傳統(tǒng)的DCS”;“ 當(dāng)調(diào)節(jié)功能下放到現(xiàn)場去以后,傳統(tǒng)的DCS就沒有存在的必要而會自動消失”;“今后十年 ，傳統(tǒng)的4~ 20mA模擬信號制將逐步被雙向數(shù)字通信現(xiàn)場總線信號制所取代,模擬與數(shù)字的分散型控制系統(tǒng)DCS將更新?lián)Q代為全數(shù)字現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)FCS" .... 這些論點歸納為一句話: FCS將取代DCS , DCS從此將消亡。上述論點皆出自于權(quán)威專家之口,確實不無道理。數(shù)字通訊是一種趨勢，它代表了技術(shù)進步,是任何人阻擋不了的。雙向數(shù)字通信現(xiàn)場總線信號制以及由它而產(chǎn)生的巨大的推動力, 加速現(xiàn)場裝置與控制儀表的變革，開發(fā)出越來越多的功能完善的數(shù)字智能現(xiàn)場裝置。這些都是DCS系統(tǒng)所不具備的,而由此產(chǎn)生的優(yōu)越性以及給火電廠的設(shè)計、配置、組態(tài)、運行、維護、管理等方面帶來的效益也是DCS系統(tǒng)所不及的。再則，F(xiàn)CS是由DCS以及PLC發(fā)展而來,它保留了DCS的特點,或者說FCS吸收了DCS多年開發(fā)研究以及現(xiàn)場實踐的經(jīng)驗,當(dāng)然也包括教訓(xùn)。由此而得出結(jié)論，"FCS將取代DCS”, 似乎也是順理成章 之事。同時我們也應(yīng)看到, DCS系統(tǒng)發(fā)展也近30年,在火電廠的應(yīng)用如此廣泛。它的設(shè)計思想、組態(tài)配置、功能匹配等已達十分完善的程度(當(dāng)然, DCS也存在進一步 發(fā)展的需求,例如高級軟件開發(fā),以滿足信息集成的要求) ,已滲透到火電廠控制系統(tǒng)的各個領(lǐng)域,并且在FCS系統(tǒng)中也有些體現(xiàn)。從這個角度來看, DCS系統(tǒng)似乎不能說從此消亡。再則,從前面的章節(jié)敘述中已經(jīng)談到,對那些FCS系統(tǒng)不能充分發(fā)揮其特點及優(yōu)越性的領(lǐng)域, DCS系統(tǒng)仍有用武之地。我們似乎沒有必要在文字上做過多的爭論, -定要強調(diào)誰取代誰。正如目前的DCS與新型的PLC, 由于多年的開發(fā)研究,在各自保留自身原有的特點外,又相互補充,形成新的系統(tǒng),現(xiàn)在的DCS已不是當(dāng)初的DCS ,同樣如此,新型的PLC也不是開發(fā)初期的PLC.我們能夠說是DCS取代了PLC或者說是PLC取代了DCS ,顯然都是不合適的。
四、結(jié)論
從上述分析論述中,我們可以得出以下簡單的結(jié)論:現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)FCS的出現(xiàn),數(shù)字式分散控制DCS并不會消亡,而只是將過去處于控制系統(tǒng)中心地位的DCS移到現(xiàn)場總線的一個站點上去。也可以這樣說，DCS處于控制系統(tǒng)中心地位的局面從此將被打破。今后火電廠的控制系統(tǒng)將會是: FCS處于控制系統(tǒng)中心地位,兼有DCS系統(tǒng)哲學(xué)的一種新型控制系統(tǒng)
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