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DCS和FCS两大控制系统的区别

DCS和FCS两大控制系统的区别DCS、FCS两大控制系统的区
别及比较，DCS、FCS控制系统的基本要点。
1引言
过程控制以计算机控制作为主流。近年来，计算机技术的飞速发
展正迅速改变着工业自动化的现状，传统的生产过程计算机控制系统
已仅仅是一个狭义的概念，现代计算机控制系统的含义已被大大扩展，
它不仅包含我们最熟悉的各种自动控制系统、各种顺序逻辑控制系统、
各种自动批处理控制系统及联锁保护系统，还包括了各生产工段和各
生产车间的优化调度系统，以及整个企业的决策系统和管理系统。本
文重点分析作为现代工业顺序逻辑控制的可编程逻辑控制PLC、现代
工业主流的集散型控制系统(DCS)和未来工业主流的现场总线控制系统
(FCS)及其相互关系。
2DCS、FCS控制系统的基本要点
目前，在连续型流程生产自动控制(PA)或习惯称之为工业过程控
制中，有两大控制系统，即DCS和FCS。它们的各自基本要点如下:
2.1DCS或TDCS(1)分散控制系统DCS与集散控制系统是集通
讯、计算、控制、显示4C(Communication，Computer，Control，
CRT)技术于一身的监控技术。(2)从上到下的树状拓扑大系统，其中
通信(Communication)是关键。(3)PID在中继站中，中继站联接计
算机与现场仪器仪表与控制装置。(4)模拟信号A/D-D/A带微处理
的混合。(5)一台仪表一对线接到I/O，由控制站挂到局域网
LAN。(6)DCS是控制(工程师站)、操作(操作员站)、现场仪表(现场
控制站)的三级结构。(7)缺点是成本高，各公司产品不能互换，不能
互操作，大DCS系统是各家不同的。(8)用于大规模的连续过程控
制，如石化等。(9)制造商:Bailey(美)、Westinghouse(美)、
HITACH(日)、LEEDS&NORTHRMP(美)、Siemens(德)、
Foxboro(美)、ABB(瑞士)
2.2FCS(1)基本任务是:本质(本征)、安全、危险区域、易变过程、
难于对付的非常环境。(2)全数字化、智能、多功能取代模拟式单功
能仪器、仪表、控制装置。(3)在总线上PID与仪器、仪表、控制装
置都是平等的。(4)多变量、多节点、串行、数字通信系统取代单变
量、单点、并行、模拟系统，是双向的、开放的取代单向的、封闭
的。(5)用分散的虚拟控制站取代集中的控制站。(6)制造商:美
Honeywell、Smar、Fisher-Rosemount、AB/Rochwell、Elsag-
Bailey、Foxboro。欧Siemens、GEC-Alsthom、Schneider、
Process-Data、ABB(7)3类FCS的典型a)连续的工艺过程自动控
制如石油化工，其中“本安防爆”技术是绝对重要的，典型产品是FF、
WorldFIP、Profibus-PAb)分立的工艺动作自动控制，如汽车制造
机器人。汽车典型产品是Probifus-DP、CANbusc)多点控制如楼宇
自动化，典型产品是Lonwork、Profibus-FMS
3两大控制系统之间的差异
我们已经知道，FCS是由DCS与PLC发展而来，FCS不仅具备
DCS与PLC的特点，而且跨出了革命性的一步。而目前，新型的DCS
与新型的PLC，都由向对方靠拢的趋势。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差，并且两者都
能组成大型网络，DCS与PLC的适用范围，已有很大的交叉，下面我
着重介绍DCS和FCS两大控制系统间的差异要点。
3.1DCSDCS的关键是通信。也可以说数据公路是分散控制系统
DCS的脊柱。由于它的任务是为系统所有部件之间提供通信网络，因
此，数据公路自身的设计就决定了总体的灵活性和安全性。数据公路
的媒体可以是:一对绞线、同轴电缆或光纤电缆。通过数据公路的设
计参数，基本上可以了解一个特定DCS系统的相对优点与弱点:(1)
系统能处理多少I/O信息(2)系统能处理多少与控制有关的控制回路
的信息(3)能适应多少用户和装置(CRT、控制站等)(4)传输数据的
完整性是怎样彻底检查的(5)数据公路的最大允许长度是多少(6)数
据公路能支持多少支路(7)数据公路是否能支持有其他制造厂生产的
硬件(可编程序控制器、计算机、数据记录装置等)。为保证通信的完
整，大部分DCS厂家都能提供冗余数据公路，为了保证系统的安全性，
使用了复杂的通信规约和检错技术。所谓通信规约就是一组规则，用
以保证所传输的数据被接收，并且被理解得和发送得数据一样。
3.2FCSFCS的关键要点有以下三点:(1)FCS系统的核心是总
线协议，即总线标准，只要总线协议一经确定，相关的关键技