PLC与DCS的工程性分析比较

　　工控摘要：DCS和PLC的设计原理区别较大，PLC是由继电器控制原理发展起来的，它以存储执行逻辑运算、顺序控制、定时。此外，相同I/O点数的系统，用PLC比用DCS，其成本要低一些（大约能省40%左右）。plc没有操作站，它用的软件和硬件都是通用的，所以维护成本比DCS要低很多。
　　
　　DCS和PLC的设计原理区别较大，PLC是由继电器控制原理发展起来的，它以存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和运算等操作的指令;并通过数字输入和输出操作，来控制各类机械或生产过程。用户编制的控制程序表达了生产过程的工艺要求，并事先存入PLC的用户程序存储器中。运行时按存储程序的内容逐条执行，以完成工艺流程要求的操作。
　　
　　PLC的CPU内有指示程序步存储地址的程序计数器，在程序运行过程中，执行一步该计数器自动加1，程序从起始步（步序号为零）起依次执行到zui终步（通常为END指令），然后再返回起始步循环运算。PLC每完成一次循环操作所需的时间称为一个扫描周期。不同型号的PLC，循环扫描周期在1微秒到几十微秒之间。程序计数器这样的循环操作，这是DCS所没有的。这也是使PLC的冗余不如DCS的原因。
　　
　　DCS是在运算放大器的基础上得以发展的。把所有的函数和过程变量之间的关系都做成功能块（有的DCS系统称为膨化块）。DCS和PLC的表现的主要差别是在开关量的逻辑解算和模拟量的运算上，即使后来两者相互有些渗透，但是还是有区别。
　　
　　80年代以后，PLC除逻辑运算外，控制回路用的算法功能已经大大加强，但PLC用梯形图编程，模拟量的运算在编程时不太直观，编程比较麻烦。但在解算逻辑方面，表现出快速的优点，在微秒量级，解算1k逻辑程序不到1毫秒。它把所有的输入都当成开关量来处理，16位（也有32位的）为一个模拟量。而DCS把所有输入都当成模拟量，1位就是开关量。解算一个逻辑是在几百微秒至几毫秒量级。对于PLC解算一个PID运算在几十毫秒，这与dcs的运算时间不相上下。
　　
　　在接地电阻方面，对PLC也许要求不高，但对DCS一定要在几欧姆以下（通常在4欧姆以下）。模拟量隔离也是非常重要的。
　　
　　相同I/O点数的系统，用PLC比用DCS，其成本要低一些（大约能省40%左右）。plc没有操作站，它用的软件和硬件都是通用的，所以维护成本比DCS要低很多。如果被控对象主要是设备连锁、回路相对很少，采用plc较为合适。如果主要是模拟量控制、并且函数运算很多，采用DCS。DCS在控制器、I/O板、通讯网络等的冗余方面，一些运算、行业的特殊要求方面都要比PLC好的多。PLC由于采用通用监控软件，在设计企业的管理信息系统方面，要容易一些。
　　
　　PLC和DCS都已经成为工业控制系统的主流。PLC和DCS都是在计算机技术、通讯技术、电子技术基础上产生的，其可靠性高、编程方便、运行简单等优点，使它们已经成为工业控制的主流。
　　
　　在目前市场经济的前提下，无论什么控制系统都要遵循开放的原则，PLC在开放性方面远远走在DCS的前面，其网络协议的相对开放、界面软件的通用等已经成为PLC竞争的一大优势，而且目前PLC的过程控制能力和管理功能大大加强，大有取代DCS的势头。
　　
　　DCS由于历史原因，其开放性远远不能满足目前客户所提出的要求，如果DCS不在该方面快速发展，等到PLC发展到一定的程度，DCS的命运可想而知。