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西門(mén)子PLC和西門(mén)子變頻器共同應(yīng)用時(shí)要注意哪些問(wèn)題

西門(mén)子PLC和西門(mén)子變頻器共同應(yīng)用時(shí)要注意哪些問(wèn)題

隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展,PLC/DCS/SCADA三款控制產(chǎn)品被各大企業(yè)所應(yīng)用,如何選擇PLC/DCS/SCADA控制系統(tǒng),成為企業(yè)的關(guān)鍵性問(wèn)題。天拓四方經(jīng)過(guò)十幾年的經(jīng)驗(yàn)累積,幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)完美的控制系統(tǒng)搭配。下面,天拓就以前得經(jīng)驗(yàn)跟大家一起分享一下西門(mén)子PLC,DCS,SCADA三者的區(qū)別與聯(lián)系。


狹義的說(shuō),DCS主要用于過(guò)程自動(dòng)化,PLC主要用于工廠(chǎng)自動(dòng)化(生產(chǎn)線(xiàn)),SCADA主要針對(duì)廣域的需求,如油田,綿延千里的管線(xiàn)。如果從計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的角度來(lái)說(shuō),它們是統(tǒng)一的,之所以有區(qū)別,主要在應(yīng)用的需求,DCS常常要求高級(jí)的控制算法,如在煉油行業(yè),PLC對(duì)處理速度要求高,因?yàn)榻?jīng)常用在聯(lián)鎖上,甚至是故障安全系統(tǒng);SCADA也有一些特殊要求,如振動(dòng)監(jiān)測(cè)、流量計(jì)算、調(diào)峰調(diào)谷等,SCADA是調(diào)度管理層,DCS是廠(chǎng)站管理層,PLC是現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層。



西門(mén)子PLC,即可編程控制器,適用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)量控制,現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控功能強(qiáng),性能穩(wěn)定,可靠性高,技術(shù)成熟,使用廣泛,價(jià)格合理。



DCS系統(tǒng),即集散控制系統(tǒng),屬90年代國(guó)際先進(jìn)水平大規(guī)??刂葡到y(tǒng)。它適用于測(cè)控點(diǎn)數(shù)多、測(cè)控精度高、測(cè)控速度快的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng),其特點(diǎn)是分散控制和集中監(jiān)視,具有組網(wǎng)通訊能力、測(cè)控功能強(qiáng)、運(yùn)行可靠、易于擴(kuò)展、組態(tài)方便、操作維護(hù)簡(jiǎn)便,但系統(tǒng)的價(jià)格昂貴。



SCADA系統(tǒng),即分布式數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控系統(tǒng),屬中小規(guī)模的測(cè)控系統(tǒng)。它集中了PLC系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控功能強(qiáng)和DCS系統(tǒng)的組網(wǎng)通訊能力的兩大優(yōu)點(diǎn),性?xún)r(jià)比高。



SCADA、DCS是一種概念,PLC是一種產(chǎn)品,三者不具可比性。



PLC是一種產(chǎn)品,由它可以構(gòu)成SCADA、DCS。DCS是過(guò)程控制發(fā)展起來(lái)的,PLC是繼電器—邏輯控制系統(tǒng)發(fā)展起來(lái)的,PLC是設(shè)備,DCS、SCADA是系統(tǒng)。



DCS與西門(mén)子PLC的區(qū)別要點(diǎn):

1、DCS是一種“分散式控制系統(tǒng)”,而西門(mén)子PLC(可編程控制器) 只是一種控制“裝置”,兩者是“系統(tǒng)”與“裝置”的區(qū)別。系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)任何裝置的功能與協(xié)調(diào),西門(mén)子PLC裝置只實(shí)現(xiàn)本單元所具備的功能。



2、在網(wǎng)絡(luò)方面,DCS網(wǎng)絡(luò)是整個(gè)系統(tǒng)的中樞神經(jīng),它是安全可靠雙冗余的高速通訊網(wǎng)絡(luò),系統(tǒng)的拓展性與開(kāi)放性更好。而西門(mén)子PLC因?yàn)榛旧隙紴閭€(gè)體工作,其在與別的西門(mén)子PLC或上位機(jī)進(jìn)行通訊時(shí),所采用的網(wǎng)絡(luò)形式基本都是單網(wǎng)結(jié)構(gòu),網(wǎng)絡(luò)協(xié)議也經(jīng)常與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)不符。在網(wǎng)絡(luò)安全上,西門(mén)子PLC沒(méi)有很好的保護(hù)措施。我們采用電源,CPU,網(wǎng)絡(luò)雙冗余。


3、DCS整體考慮方案,操作員站都具備工程師站功能,站與站之間在運(yùn)行方案程序下裝后是一種緊密聯(lián)合的關(guān)系,任何站、任何功能、任何被控裝置間都是相互連鎖控制,協(xié)調(diào)控制;而單用PLC互相連接構(gòu)成的系統(tǒng),其站與站(西門(mén)子PLC與西門(mén)子PLC)之間的聯(lián)系則是一種松散連接方式,是做不出協(xié)調(diào)控制的功能。


4、DCS在整個(gè)設(shè)計(jì)上就留有大量的可擴(kuò)展性接口,外接系統(tǒng)或擴(kuò)展系統(tǒng)都十分方便,西門(mén)子PLC所搭接的整個(gè)系統(tǒng)完成后,想隨意的增加或減少操作員站都是很難實(shí)現(xiàn)的。


5、DCS安全性:為保證DCS控制的設(shè)備的安全可靠,DCS采用了雙冗余的控制單元,當(dāng)重要控制單元出現(xiàn)故障時(shí),都會(huì)有相關(guān)的冗余單元實(shí)時(shí)無(wú)擾的切換為工作單元,保證整個(gè)系統(tǒng)的安全可靠。而西門(mén)子PLC所搭接的系統(tǒng)基本沒(méi)有冗余的概念,就更談不上冗余控制策略。特別是當(dāng)其某個(gè)西門(mén)子PLC單元發(fā)生故障時(shí),不得不將整個(gè)系統(tǒng)停下來(lái),才能進(jìn)行更換維護(hù)并需重新編程。所以DCS系統(tǒng)要比其安全可靠性上高一個(gè)等級(jí)。


6、系統(tǒng)軟件:對(duì)各種工藝控制方案更新是DCS的一項(xiàng)最基本的功能,當(dāng)某個(gè)方案發(fā)生變化后,工程師只需要在工程師站上將更改過(guò)的方案編譯后,執(zhí)行下裝命令就可以了,下裝過(guò)程是由系統(tǒng)自動(dòng)完成的,不影響原控制方案運(yùn)行。系統(tǒng)各種控制軟件與算法可以將工藝要求控制對(duì)象控制精度提高。而對(duì)于PLC構(gòu)成的系統(tǒng)來(lái)說(shuō),工作量極其龐大,首先需要確定所要編輯更新的是哪個(gè)PLC,然后要用與之對(duì)應(yīng)的編譯器進(jìn)行程序編譯,最后再用專(zhuān)用的機(jī)器(讀寫(xiě)器)專(zhuān)門(mén)一對(duì)一的將程序傳送給這個(gè)西門(mén)子PLC,在系統(tǒng)調(diào)試期間,大量增加調(diào)試時(shí)間和調(diào)試成本,而且極其不利于日后的維護(hù)。在控制精度上相差甚遠(yuǎn)。這就決定了為什么在大中型控制項(xiàng)目中(500點(diǎn)以上),基本不采用全部由西門(mén)子PLC所連接而成的系統(tǒng)的原因。


7、模塊:DCS系統(tǒng)所有I/O模塊都帶有CPU,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)采集及輸出信號(hào)品質(zhì)判斷與標(biāo)量變換,故障帶電插拔,隨機(jī)更換。而PLC模塊只是簡(jiǎn)單電氣轉(zhuǎn)換單元,沒(méi)有智能芯片,故障后相應(yīng)單元全部癱瘓。


8、現(xiàn)在高端的西門(mén)子PLC與DCS的功能已經(jīng)差不多,DCS對(duì)網(wǎng)絡(luò)和分布式數(shù)據(jù)庫(kù)還要定時(shí)掃描有較強(qiáng)的功能,同時(shí)對(duì)運(yùn)算和模擬量的處理比較拿手。


9、西門(mén)子PLC還分大、中、小、微PLC,其中微型的只賣(mài)幾百塊到2000塊,點(diǎn)數(shù)也好少,大型的可以帶數(shù)千點(diǎn),運(yùn)算能力與DCS差不多,但對(duì)多機(jī)聯(lián)網(wǎng)功能較弱?,F(xiàn)在兩個(gè)技術(shù)平臺(tái)都差不多,只是重點(diǎn)不一樣。



其實(shí)DCS和SCADA是概念,應(yīng)該理解為一種體系結(jié)構(gòu)。
PLC、DCS是由早期不同的產(chǎn)品形態(tài)和應(yīng)用場(chǎng)合逐步完善演化而來(lái)??梢哉f(shuō)PLC有制造業(yè)的繼電器演化發(fā)展而來(lái)。DCS是由過(guò)程控制的儀表發(fā)展演化而來(lái)。各自產(chǎn)品有其自己的使用場(chǎng)合和特點(diǎn),隨著技術(shù)的進(jìn)步、行業(yè)的相互滲透和競(jìng)爭(zhēng)的激烈。PLC和DCS這兩種產(chǎn)品都在發(fā)展自己優(yōu)勢(shì)的同時(shí)向?qū)Ψ降臐B透。



應(yīng)該知道西門(mén)子PLC的邏輯控制功能很強(qiáng)大,而回路控制則是不值一提的[可以看一看型號(hào)稍微老一點(diǎn)的PLC,而DCS系統(tǒng)正好相反。這是由于兩種系統(tǒng)的內(nèi)部處理機(jī)制的不同。



看看現(xiàn)在呢?

老牌的PLC廠(chǎng)商均涉及DCS應(yīng)用領(lǐng)域,如西門(mén)子,其系統(tǒng)不過(guò)是PLC加網(wǎng)絡(luò)加軟件加增強(qiáng)的控制器。DCS廠(chǎng)商如霍尼維爾等其系統(tǒng)也融入了PLC,以增強(qiáng)其邏輯控制功能。


要注意一點(diǎn)
西門(mén)子PLC是一種控制器;


DCS是一種體系結(jié)構(gòu)是由控制器+IO采集+網(wǎng)絡(luò)+軟件等組成的系統(tǒng);


SCADA系統(tǒng)是另一個(gè)概念,有另一種應(yīng)用需求所呈現(xiàn)的系統(tǒng)。顧名思義它是:分布式的數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng),它的由來(lái)和應(yīng)用的產(chǎn)生于前兩者不同,它主要是用于數(shù)據(jù)采集,如電力的監(jiān)控系統(tǒng)、輸油管線(xiàn)的監(jiān)控系統(tǒng),它的特點(diǎn)是控制點(diǎn)分散,一個(gè)系統(tǒng)可能覆蓋方圓數(shù)千公里[如北美的油氣管道監(jiān)控系統(tǒng)];通信結(jié)構(gòu)復(fù)雜,不是一般控制系統(tǒng)所能比擬的[從光纖到無(wú)線(xiàn)甚至衛(wèi)星通訊]。它的基本單元是RTU


要知道產(chǎn)品是不斷發(fā)展的,不同的產(chǎn)品之間有競(jìng)爭(zhēng),就是要不斷的在發(fā)揮自己優(yōu)勢(shì)的同時(shí)學(xué)習(xí)別人的長(zhǎng)處,這就是整合。



SCADA的重點(diǎn)是在監(jiān)視、控制,可以實(shí)現(xiàn)部分邏輯功能,基本用于上位;
PLC單純的實(shí)現(xiàn)邏輯功能和控制,不提供人機(jī)界面,實(shí)現(xiàn)操作需借助與按鈕指示燈、HMI以及SCADA系統(tǒng);
DCS兼具二者功能,但是基本上用在比較大的系統(tǒng)中和一些控制要求高的系統(tǒng)中,價(jià)格上也要昂貴一些。


三者互相滲透,在一些生產(chǎn)企業(yè)會(huì)包含3種系統(tǒng),SCADA作為生產(chǎn)管理級(jí)上位監(jiān)控,DCS實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制,而西門(mén)子PLC實(shí)現(xiàn)單機(jī)及簡(jiǎn)單控制。但是隨著技術(shù)的發(fā)展,有一些廠(chǎng)家的PLC也可以實(shí)現(xiàn)很復(fù)雜精確的控制,漸漸占領(lǐng)了DCS的市場(chǎng)……


PLC/SCADA/DCS,它們之間在控制功能上能夠?qū)崿F(xiàn)交叉,也是在本系統(tǒng)控制基礎(chǔ)上,去開(kāi)發(fā)另一方的優(yōu)點(diǎn)為己所用。天拓四方作為西門(mén)子核心代理商,以正品保障,優(yōu)質(zhì)的服務(wù),得到廣大客戶(hù)的深度認(rèn)可,如您想了解更多西門(mén)子PLC、西門(mén)子變頻器等多種西門(mén)子工業(yè)產(chǎn)品,即可撥打天拓四方官方咨詢(xún)熱線(xiàn)010-83815000進(jìn)行咨詢(xún)。


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