1.4、PLC、DCS、PC的交叉点:
在现有技术的发展过程中,因为IC技术、通信技术、软件技术的高速发展。PLC、DCS、IPC在近几年出现了相当多的交叉和重复,基本上变成了PLC看起来更像DCS,而IPC改头换面之后与大多数的软PLC并无二样,也采用模块化结构,也使用IEC61131-3的五种语言,在使用上面比大多数的PLC更加容易更加偏软件。
这些年经常见到一些朋友问到底DCS与PLC的区别是什么,IPC+软逻辑之后是不是PLC?
这个问题真是一个很模糊的问题,因为差别实在是太小了。我曾经研发了五年的DCS又研发了四年的PLC,其中更多次使用IPC+软逻辑开发过PLC产品,所以从我们做研发的定义来分辨这几种产品吧。
DCS原来设计主要是为顺序控制开发的,大多数执行是定时扫描方式,循环的速度要求不高,多数在50ms~1秒以上可以设,但DCS应用的场合主要是电厂的主控、化工、造纸等,这些场合是一些比较复杂的模型,需要较强的模拟量运算能力,同时大多数DCS都针对不同的行业开发不同的功能块,使用户在使用时不需要自己用PID之类的算法做控制,而是抽象到了模型或者回路这一层。
另外DCS的用途点数通常比较多,很多大系统加上中间点可以达到20万点以上,硬IO点数也在数万点之多,如果用一台控制器当然是很困难的,所以大多数DCS在基于网络的多DPU协同工作方面有很强的能力。
超强的冗余功能,冗余与热备这是两种完全不同的技术,很多厂商完全混淆这两种概念误导客户,大多数冗余的故障切换时间都在uS级,这是严格的无缝切换,而热备则带有很多的软件特征,切换慢一点的如某公司的400系列某型大型PLC,需要数分钟之久。同时冗余也还有双通过双口RAM和通过串行通信等数种不同的实现方式,这里面带有着相当大的成本和能不同,用户在选取时需要认真调研。
每一个DPU内均有一块实时数据库,实时数据库按站数和内外分成多块,每个站都用广播方式将自己的变量全量发送出去,同时每个站都会接收和更新其它站广播过来的全局变量,这样使每个站都可以实时的得到其它站的数据,从而使DCS可以很好的控制一个大系统。
DCS的控制器和HMI(人机界面)通常是合二为一的,这也比较适合大型过程控制的监控室,这使DCS更显示出浓厚的PC根源。
DCS的控制网络通常都是封闭的,通过一个历史数据库或者网关与外网交互,同时DCS对于工程师站、操作员站的定义比PLC工程体系要更为清晰和明显。
PLC:
小型微型PLC倒没什么冲突,因为结构和低成本的原因与其它两类产品完全不同。但中大型PLC因为大量使用PC_BASE技术使其与DCS和IPC+软逻辑基本上没有差别,只是因为这些厂商大多之前就是PLC厂商而且客户群都是PLC的客户,所以他的产品就叫PLC。
IPC+软逻辑:
在十几年前美欧的几个专家在这个问题有过一段很长时间的争论,围绕了一个问题是IPC+软逻辑如何实现才是合理的,因为当时主要有几种声音,一种是完全反对IPC在控制中的使用,因为显而易见的可靠问题,包括操作系统的兼容与可靠如何并重。另一种是完全支持IPC在工控中的应用,并认为要使用标准的PC软硬件,这样才可以使兼容和开放的优点充分体现。后一种是一种折中的方案,把PLC插入IPC内,做为IPC的一个板卡。在实现上面也有这么几种方案:
方案一:标准操作系统,包括WINNT(含XP、2000、NT等)、linux、DOS,加软逻辑软件
方案二:标准操作系统加PLC卡,这样当电脑死机时控制不会受影响,重启电脑并不影响PLC,同时PLC与PC之间通过共享内存或者双口RAM进行数据交互。使其可以有PC的开放和各种资源同时可以保证控制部分的可靠。
方案三:重新设计的硬件系统如模块化结构再加上软逻辑软件,使其硬可靠与PLC完全相同,只是使用了X86的和芯片组而已。
方案一,在一些特殊的应用场合有一部分市场,主要是在运控、图像、显示方面有其很大的优点;方案二是一个很保守的做法,但成本方面比较高;方案三其实已经是一个PLC 1.5、数控系统
数控系统的实现目前也有好几种方案:
方案一:通用PLC带数控功能
ASEA BROWN BOVERI S3L025TW USPP S3L025TW
ASEA BROWN BOVERI YPO-104A USPP YPO104A
ASEA BROWN BOVERI 57160001-AZ/1 USPP 57160001AZ1
ASEA BROWN BOVERI OESA-F400JT6SW NSFP OESAF400JT6SW
ASEA BROWN BOVERI EH145-30-11 NSFP EH1453011
ASEA BROWN BOVERI EHW160WC-1L11 USPP EHW160WC1L11
ASEA BROWN BOVERI L2725FL-A5210-50 USPP L2725FLA521050
ABB Asea Brown Boveri – Wiring Accessories UNF – 50S
ASEA BROWN BOVERI HEIE403305R1 NSFP HEIE403305R1
ASEA BROWN BOVERI ACS201-1P6-1-00-10 NSFP ACS2011P61001
ASEA BROWN BOVERI C1000200STD NSFP C1000200STD
ASEA BROWN BOVERI C3500701 FNFP C3500701
ASEA BROWN BOVERI QDPU-180M USPP QDPU180M
ASEA BROWN BOVERI YL717001-AT USPP YL717001AT
ASEA BROWN BOVERI 57160001-A USPP 57160001A
ASEA Brown Boveri, ABB DSMC 110
ASEA Brown Boveri, ABB DSMC 110
ASEA BROWN BOVERI HIEE400382R1 NSFP HIEE400382R1
ASEA BROWN BOVERI T2SQ070TW USPP T2SQ070TW
ASEA BROWN BOVERI 57310256-K USPP 57310256K
ASEA BROWN BOVERI QHFB-207 USPP QHFB207
ASEA BROWN BOVERI 6397100-RF USPP 6397100RF
ASEA BROWN BOVERI TQ-55 NSPP TQ55
ASEA BROWN BOVERI GNT7071221R0001 USPP GNT7071221R0001
ASEA BROWN BOVERI GNT7071221R0003 USPP GNT7071221R0003
ABB ASEA BROWN BOVERI 3KW DRIVE
ASEA BROWN BOVERI HEDT300272R1 USPP HEDT300272R1
ASEA BROWN BOVERI HEDT300816R1 USPP HEDT300816R1
ASEA BROWN BOVERI QDDI-102M USPP QDDI102M
ASEA BROWN BOVERI QDDO-120M USPP QDDO120M
ASEA BROWN BOVERI QHFG-203 USPP QHFG203
ASEA BROWN BOVERI QHFG-206 USPP QHFG206
ASEA BROWN BOVERI RK614010-BA USPP RK614010BA
ASEA BROWN BOVERI QDCU-101M USPP QDCU101M
ASEA BROWN BOVERI GVT-360-5976/CMA51 USPP GVT3605976CMA
ASEA BROWN BOVERI MS497-63 NSFP MS49763
ASEA BROWN BOVERI OESA-F60J6-ASW NSFP OESAF60J6ASW
ASEA BROWN BOVERI EH-100 USPP EH100
ASEA BROWN BOVERI 3BSE018059R1 NSPP 3BSE018059R1
ASEA BROWN BOVERI C250/0400/STD USPP C2500400STD
ASEA BROWN BOVERI GVT-360-5797/CMA32 USPP GVT3605797CMA
ASEA BROWN BOVERI RK732105-CA USPP RK732105CA
ASEA BROWN BOVERI RK926015-AD USPP RK926015AD
ASEA BROWN BOVERI RK926015-BG USPP RK926015BG
ASEA BROWN BOVERI 53-3630-8102 USPP 5336308102
ASEA BROWN BOVERI GTR9301000R0001 USPP GTR9301000R0001
ASEA BROWN BOVERI DSDX-110 USPP DSDX110