摘要：自動化控制系統產品主要分為DCS與PLC，他們在過程應用中沒有嚴格界限，業內并沒有進行嚴格的區分，文章主要是想重新論證這些觀點，分別從發展、擴展性、兼容性、數據庫等的角度來論述！　
        一、前言
　　
　　自動化控制系統產品隨著IT行業的飛速發展派生出來的智能化控制類產品名目繁多名稱各異但基本可以歸納為二大類產品DCS（計算機技術+通訊技術）和PLC（繼電器技術+計算機技術）。DCS（DistributedContorlSystem）,集散控制系統，又稱分布式控制系統，例如西屋的WDPF;BAILEY公司的NETWORK-90等等。PLC（ProgramLogicControl）又叫可編程邏輯控制器，例如AB公司的PLC5;GE公司的90-30；施耐德MODICON等等。發展到現在，DCS和PLC之間在過程控制的應用中已經沒有一個嚴格的界線，在大多數人看來，大的系統就用DCS，小的系統就用PLC。當然，這么說也不是不可以，但是這有很大的片面性。現在我們來重新論證這些觀點。
　　
　　二、DCS和PLC之間有什么不同
　　
　　2.1從發展的方面來說
　　
　　DCS從傳統的儀表盤監控系統發展而來。因此，DCS從先天性來說較為側重儀表的控制，比如我們使用的YOKOGAWACS3000DCS系統甚至沒有PID數量的限制（PID,比例微分積分算法，是調節閥、變頻器閉環控制的標準算法，通常PID的數量決定了可以使用的調節閥數量）。
　　
　　PLC從傳統的繼電器回路發展而來，zui初的PLC甚至沒有模擬量的處理能力，因此，PLC從開始就強調的是邏輯運算能力。
　　
　　2.2從系統的可擴展性和兼容性的方面來說
　　
　　市場上控制類產品繁多，無論DCS還是PLC，均有很多廠商在生產和銷售。對于PLC系統來說，一般沒有或很少有擴展的需求，因為PLC系統一般針對于設備來使用。一般來講，PLC也很少有兼容性的要求，比如兩個或以上的系統要求資源共享，對PLC來講也是較困難的事。而且PLC一般都采用的網絡結構，比如西門子的MPI總線性網絡，甚至增加一臺操作員站都不容易或成本很高。DCS在發展的過程中也是各廠家自成體系，但大部分的DCS系統，比如橫河YOKOGAWA、霍尼維爾、ABB等等，雖說系統內部（過程級）的通訊協議不盡相同，但操作級的網絡平臺不約而同的選擇了以太網絡，采用標準或變形的TCP/IP協議。這樣就提供了很方便的可擴展能力。在這種網絡中，控制器、計算機均作為一個節點存在，只要網絡到達的地方，就可以隨意增減節點數量和布置節點位置。另外，基于windows系統的OPC、DDE等開放協議，各系統也可很方便的通訊，以實現資源共享。
　　
　　2.3從數據庫來說
　　
　　DCS一般都提供統一的數據庫。換句話說，在DCS系統中一旦一個數據存在于數據庫中，就可在任何情況下引用，比如在組態軟件中，在監控軟件中，在趨勢圖中，在報表中……而PLC系統的數據庫通常都不是統一的，組態軟件和監控軟件甚至歸檔軟件都有自己的數據庫。為什么常說西門子的S7400要到了414以上才稱為DCS？因為西門子的PCS7系統才使用統一的數據庫，而PCS7要求控制器起碼到S7414-3以上的型號。
　　
　　2.4從時間調度上來說
　　
　　PLC的程序一般不能按事先設定的循環周期運行。PLC程序是從頭到尾執行一次后又從頭開始執行。（現在一些新型PLC有所改進，不過對任務周期的數量還是有限制）而DCS可以設定任務周期。比如，快速任務等。同樣是傳感器的采樣，壓力傳感器的變化時間很短，我們可以用200ms的任務周期采樣，而溫度傳感器的滯后時間很大，我們可以用2s的任務周期采樣。這樣，DCS可以合理的調度控制器的資源。
　　
　　2.5從網絡結構發展來說
　　
　　一般來講，DCS慣常使用兩層網絡結構，一層為過程級網絡，大部分DCS使用自己的總線協議，比如橫河的Modbus、西門子和AB的Profibus、ABB的CANbus等，這些協議均建立在標準串口傳輸協議RS232或RS485協議的基礎上。現場IO模塊，特別是模擬量的采樣數據（機器代碼，213/掃描周期）十分龐大，同時現場干擾因素較多，因此應該采用數據吞吐量大、抗*力強的網絡標準。基于RS485串口異步通訊方式的總線結構，符合現場通訊的要求。IO的采樣數據經CPU轉換后變為整形數據或實形數據，在操作級網絡（第二層網絡）上傳輸。因此操作級網絡可以采用數據吞吐量適中、傳輸速度快、連接方便的網絡標準，同時因操作級網絡一般布置在控制室內，對抗干擾的要求相對較低。因此采用標準以太網是*選擇。TCP/IP協議是一種標準以太網協議，一般我們采用100Mbit/s的通訊速度。
　　
　　PLC系統的工作任務相對簡單，因此需要傳輸的數據量一般不會太大，所以常見的PLC系統為一層網絡結構。過程級網絡和操作級網絡要么合并在一起，要不過程級網絡簡化成模件之間的內部連接。PLC不會或很少使用以太網。
　　
　　2.6從應用對象的規模上來說
　　
　　PLC一般應用在小型自控場所，比如設備的控制或少量的模擬量的控制及聯鎖，而大型的應用一般都是DCS。當然，這個概念不太準確，但很直觀，習慣上我們把大于1000點的系統采用DCS系統，小于這個規模則采用PLC控制。我們的熱泵及QCS、橫向產品配套的控制系統一般就是稱為PLC。
　　
　　三、DCS和PLC的發展現狀
　　
　　說了這么多PLC與DCS的區別，但我們應該認識到，PLC與DCS發展到今天，事實上都在向彼此靠攏，嚴格的說，現在的PLC與DCS已經不能一刀切開，很多時候之間的概念已經模糊了。現在，我們來討論一下彼此的相同（似）之處。
　　
　　3.1從功能來說
　　
　　PLC已經具備了模擬量的控制功能，有的PLC系統模擬量處理能力甚至還相當強大，比如橫河FA-MA3、西門子的S7400、AB的ControlLogix和施耐德的Quantum系統。而DCS也具備相當強勁的邏輯處理能力，比如在CS3000；I/A上可實現了一切可能使用的工藝聯鎖和設備的聯動啟停。
　　
　　3.2從系統結構來說
　　
　　PLC與DCS的基本結構是一樣的。PLC發展到今天，已經全面移植到計算機系統控制上了，傳統的編程器早就被淘汰。小型應用的PLC一般使用觸摸屏，大規模應用的PLC全面使用計算機系統。和DCS一樣，控制器與IO站使用現場總線（一般都是基于RS485或RS232異步串口通訊協議的總線方式），控制器與計算機之間如果沒有擴展的要求，也就是說只使用一臺計算機的情況下，也會使用這個總線通訊。但如果有不止一臺的計算機使用，系統結構就會和DCS一樣，上位機平臺使用以太網結構。這是PLC大型化后和DCS概念模糊的原因之一。
　　
　　3.3PLC和DCS的發展方向
　　
　　小型化的PLC將向更專業化的使用角度發展，比如功能更加專業、對應用的環境更有針對性；以及很高的可靠性和低廉的成本等等。大型的PLC與DCS的界線逐步淡化，直至*融和。DCS將向FCS（FieldBusContorlSyestem）現場總線控制系統的方向繼續發展。FCS的核心除了控制系統更加分散化以外，特別重要的是儀表。FCS在國外的應用已經發展到儀表級。控制系統需要處理的只是信號采集和提供人機界面以及邏輯控制，整個模擬量的控制分散到現場儀表，儀表與控制系統之間無需傳統電纜連接，使用現場總線連接整個儀表系統。（目前國內有橫河在中海殼牌石化項目中用到了FCS,儀表級采用的是智能化儀表例如:EJX等，具備世界的控制水準）。
　　
　　四、結束語
　　
　　如何正確對待PLC和DCS？我們從不強調PLC和DCS之間孰優孰劣，我給它們定義了一個新名詞“控制類產品”。我們提供給用戶的是用戶的控制系統。絕大多數用戶不會因為想使用一套DCS而去使用DCS，控制類產品必須定位在滿足用戶的工藝要求的基礎之上。其實提出使用DCS還是PLC的用戶大多是從沒接觸過自控產品或有某種特殊需求的。過分強調這個東西只會陷入口舌之爭。從PLC與DCS之間的區別和共同之處我們了解了控制類產品的大抵情況。作為自動控制專業人士，我們可以負責地講當前無論是PLC還是DCS產品，它們都已進入成熟期，在自動化控制領域已經得到越來越廣泛的應用。