DCSFCS工业以太网之间的区别和联系

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PLC、DCS、FCS三大工业控制系统的区别

PLC、DCS、FCS三大工业控制系统的区别

PLC›DCS、FCS三大工业控制系统的区别随着工业技术的快速发展,相继出现了集散控制系统和现场总线控制系统,一些行业当中有的人认为FCS是由PLC发展而来的;另一些行业的人认为FCS又是由DCS发展而来的。

FCS与PLC及DCS之间既有密不可分的关联,又存在着本质的区别。

在工业过程控制中的三大控制系统,分别是PLC、DCS、FCSoPLC控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为工业环境下的应用而设计。

它采用一类可编程的存储器,用于其内部存储程序、执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令,并通过数字式或模拟式输入或输出,控制各种类型的机械或生产过程。

DCS集散控制系统,又叫计算机分布式控制系统,它是20世纪70年代中期迅速发展起来的,它把控制技术、计算机技术、图像显示技术以及通信技术结合起来,也称作4C技术,实现了对生产过程的监视、控制和管理。

它既打破了常规控制仪表功能的局限性,又较好的解决了早期计算机系统对于信息、管理和控制作用过于集中带来的危险性。

FCS现场总线控制系统的核心是总线协议,基础是数字智能现场设备,本质是信息处理现场化。

1、大型PLC构成的过程控制系统的基本特点⑴从上到下的结构,PLC既可以作为独立的DCS,也可以作为DCS的子系统。

(2)PID放在控制站中,可实现连续PID控制等各种功能。

⑶可用一台PC为主站,多台同类型PLC为从站;也可用一台PLC为主站,多台同类型PLC为从站,构成PLC网络。

⑷主要用于工控中的顺序控制,新型PLC也兼有闭环控制功能。

2、DCS控制系统的基本特点⑴从上到下的树状系统,其中通信是关键。

(2)PID在控制器中,连接计算机与现场仪器仪表。

⑶是树状拓扑和并行连续的链路结构,有大量电缆从中继站并行到现场仪器仪表。

⑷信号系统包括开关量信号和模拟信号。

(5)DCS一般是由现场仪表层、控制装置单元层、工厂(车间)层、和企业管理层构成。

传统DCS-现场级设备与控制器之间连接采用一对一I/O连线方式3、FCS控制系统的基本特点(I)FCS是3C技术的融合。

PCS FCS DCS PLC 区别

PCS FCS DCS PLC 区别

PCS FCS DCS PLC的区别关键词:FCS(现场总线控制系统)DCS(集散控制系统/分布式控制系统/distributed control system)PCS(过程控制系统)PLC(可编程逻辑控制器)1.概述PLC、DCS、FCS是工业控制过程中的三大控制系统。

1.1 DCS由多台计算机分别控制生产过程中多个控制回路,同时又可集中获取数据、集中管理和集中控制的自动控制系统。

分布式控制系统采用微处理机分别控制各个回路,而用中小型工业控制计算机或高性能的微处理机实施上一级的控制。

各回路之间和上下级之间通过高速数据通道交换信息。

分布式控制系统具有数据获取、直接数字控制、人机交互以及监控和管理等功能。

分布式控制系统是在计算机监督控制系统、直接数字控制系统和计算机多级控制系统的基础上发展起来的,是生产过程的一种比较完善的控制与管理系统。

在分布式控制系统中,按地区把微处理机安装在测量装置与控制执行机构附近,将控制功能尽可能分散,管理功能相对集中。

这种分散化的控制方式能改善控制的可靠性,不会由于计算机的故障而使整个系统失去控制。

当管理级发生故障时,过程控制级(控制回路)仍具有独立控制能力,个别控制回路发生故障时也不致影响全局。

与计算机多级控制系统相比,分布式控制系统在结构上更加灵活、布局更为合理和成本更低。

分散型控制系统(DCS)是以微处理机为基础,以危险分散控制,操作和管理集中为特性,集先进的计算机技术、通讯技术、CRT技术和控制技术即4C技术于一体的新型控制系统。

随着现代计算机和通讯网络技术的高速发展,DCS正向着多元化、网络化、开放化、集成管理方向发展,使得不同型号的DCS可以互连,进行数据交换,并可通过以太网将DCS系统和工厂管理网相连,实现实时数据上网,成为过程工业自动控制的主流。

DCS的构成方式十分灵活,可由专用的管理计算机站、操作员站、工程师站、记录站、现场控制站和数据采集站等组成,也可由通用的服务器、工业控制计算机和可编程控制器构成。

dcs与fcs的区别

dcs与fcs的区别

(2)DCS系统是封闭式系统,各公司产品基本不兼容。而FCS系统是开放式系统,用户可以选择不同厂商、不同品牌的各种设备连入现场总线,达到最佳的系统集成。
(3)DCS系统的信息全都是二进制或模拟信号形成的,必须有D/A与A/D转换。而FCS系统是全数字化,就免去了D/A与A/D变换,高集成化高性能,使精度可以从±0.5%提高到±0.1%。
现在一些带现场总线的现场仪表本身装了许多功能块,虽然不同产品同种功能块在性能上会稍有差别,但一个网络支路上有许多功能雷同功能块的情况是客观存在。选用哪一个现场仪表上的功能,是系统组态要解决的问题。
考虑这个问题的原则是:尽量减少总线上的信息往返。一般可以选择与该功能有关的信息输出最多的那台仪表上的功能块。
2、FCS
FCS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。
一种类型的总线,只要其总线协议一经确定,相关的关键技术与有关的设备也就被确定,就其总线协议的基本原理而言,各类总线都是一样的,都以解决双向串行数字化通信传输为基本依据。但是由于各种原因,各类总线的总线协议存在很大的差异。文章来源:中国自动化网社区
通过上述,我们是否可以得出这样一种映象:开放的现场总线控制系统的互操作性,就一个特定类型的现场总线而言,只要遵循该类型现场总线的总线协议,对其产品是开放的,并具有互操作性,换句话说,不论什么厂家的产品,也不一定是该现场总线公司的产品,只要遵循该总线的总线协议,产品之间是开放的,并具有互操作性,就可以组成总线网络。
(9)用于过程控制的FCS设计开发要点。这一点并不作为DCS比较,只是说明用于过程控制或者说用于模拟连续过程类的FCS在设计开发中应重点考虑的问题。
①要求总线本安防爆功能,而且是头等重要的。文章来源:中国自动化网社区

FCS、DCS、PCS与PLC

FCS、DCS、PCS与PLC

FCS、DCS 、PCS、 PLC关键词:FCS (现场总线控制系统)、DCS (集散控制系统)、PCS(过程控制系统)、PLC(可编程逻辑控制器)1.集散控制系统DCS与现场总线控制系统FCS的比较1.1 概述FCS、DCSFCS 是在DCS的基础上发展起来的,FCS顺应了自动控制系统的发展潮流,它必将替代DCS。

这已是业内人士的基本共识。

然而,任何新事物的发生,发展都是在对旧事物的扬弃中进行的,FCS与DCS的关系必然也不例外。

FCS代表潮流与发展方向,而DCS则代表传统与成熟,也是独具优势的事物。

特别是现阶段,FCS尚没有统一的国际标准而呈群雄逐鹿之势,DCS则以其成熟的发展,完备的功能及广泛的应用而占居着一个尚不可完全替代的地位。

本人认为:现场总线控制系统FCS应该与集散式控制系统DCS相互兼容。

无论是FCS或者是DCS,它们最终是为了满足整个生产过程而进行的系统控制(PCS)。

首先以工程成本与效益看,现场总线的根本优势是良好的互操作性;结构简单,从而布线费用低;控制功能分散,灵活可靠,以及现场信息丰富。

然而这些优势是建立在 FCS系统初装的前提下,如果企业建立有完善的DCS系统,现在要向FCS过渡,则必须仔细考虑现有投资对已有投资的回报率。

充分利用已有的DCS设施、现有 DCS的布线以及成熟的DCS控制管理方式来实现FCS是我们应选择的方式。

虽然现场总线对已有的数字现场协议有优势可言,但向其过渡的代价与风险是必须分析清楚的。

再者,从技术的继承及控制手段上,也要求FCS与DCS应相兼容。

FCS实现控制功能下移至现场层,使DCS的多层网络被扁平化,各个现场设备节点的独立功能得以加强,因此,在FCS中有必要增加和完善现场子层设备间的数据通讯功能。

由于历史的原因,DCS 通常拥有大型控制柜用以协调各个设备,同时更强调层与层的数据传输。

可见,两种控制在策略上各具优势。

DCS适用于较慢的数据传输速率;FCS则更适用于较快的数据传输速率,以及更灵活的处理数据。

再说DCS和FCS区别

再说DCS和FCS区别

再说DCS和FCS区别
(1).开放性和可互操作性
开放性FCS将打破DCS大型厂家的垄断,给中小企业发展带来了平等竞争的机遇。

可互操作性实现控制产品的“即插即用”功能,从而使不同厂家的工控产品可以互换和替换。

(2).分散性
彻底的分散性意味着系统具有较高的可靠性和灵活性,系统很容易进行重组和扩建,且易于维护。

(3).低成本
衡量一套控制系统的总体成本,不仅考虑其造价,而且应该考察系统安装调试尤其是运行维护整个生命周期内总投入。

相对DCS而言,FCS开放的体系结构和OEM技术将大大缩短开发周期,降低开发成本,且彻底分散的分布式结构将1对1模拟信号传输方式变为1对N的数字信号传输方式,节省了模拟信号传输过程中大量的A/D、D/A转换装置,网络协议传输取代大量的信号线布线中的安装成本,可靠的性能降低了维护费用。

因此从总体上来看,FCS的成本大大低于DCS的成本。

从维护角度看,FCS以其协议统一、互相兼容、合理可靠方便生产;从成本角度,更是FCS取代DCS的理由。

来补充:
FCS的结构比 DCS简单,FCS系统中没有了控制器,其控制功能已有现场仪表及设备来实现。

二者的传输介质差别很大,DCS每个检测点需要1根传输4-20mA标准信号的导线,而 FCS 全部检测信号的传输仅需 1根传输数字信号的双绞线
FCS系统比 DCS系统更好地体现了“信息集中,控制分散”的思想
FCS可做到系统从上到下全开放;DCS只能做到操作站以上开放,而控制层不可能开放
由于结构上的改变,FCS比DCS更节约硬件设备,仪表精度得到极大的提高,控制周期大为缩短,改善了调节性能。

DCS、FCS、工业以太网之间的区别和联系

DCS、FCS、工业以太网之间的区别和联系

DCS、FCS与工业以太网的区别和联系摘要:本文对DCS(集散控制系统/分布式控制系统/distributed control system)、FCS(现场总线控制系统)和工业以太网三种工业自动化控制系统进行了简要的介绍,结合其各自的特点对它们之间的区别和联系进行了论述。

希望读者能够通过本文,对这三种控制系统有一定的认识和了解。

关键词:DCS FCS 工业以太网区别联系1 概述DCS是20世纪70年代随着微处理器的出现而逐渐发展起来的一种计算机控制系统。

因其控制功能分散、操作监视与管理功能集中的特点,称为分布式控制系统。

它是目前在工业控制领域应用最广的计算机控制系统。

由于DCS存在生产厂商专有技术造成的硬件与软件的封闭性,20世纪90年代出现了现场总线技术FCS,它是连接智能测量与控制设备的全数字式、双向传输、具有多节点分支结构的通信链路,是工业自动化领域近年来的热点。

以太网是最著名的几种局域网之一,应用范围很广,它不仅是一种主要的办公自动化局域网,在工业控制网中也得到一定的应用。

以太网在工业控制网络结构中有两种不同的应用,一类是把以太网用在复合型结构的通信网络中作为管理子网,传递生产管理信息;另一类是把以太网当作控制网络使用,即把所有的工作站直接挂在以太网上传递过程数据。

2 三类控制系统的特点2.1DCS的特点典型DCS系统的体系结构一般为三层,即管理级、监控级(工程师站/操作站)和过程控制级,有三级网络连接各层相应的设备。

DCS因而具有三种类型的产品,即仪表型分散控制系统;以PLC为基础的分散控制系统;以PC总线为基础的分散控制系统。

DCS过程控制器与现场变送器的直接连接采用一对一的设备连接方式,需消耗大量的连接电缆且安装和维护费时费力。

DCS属于半数字系统,还需大量的AI/ AO、DI/DO和PI/ PO等中间模板来完成模拟量与数字量间的信息转换。

DCS系统的特点如下:1)集4C(Communication,Computer,Control,CRT)技术与一身;2)是从上到下的树状拓扑系统,其中通信是关键;3)PID功能在中继站中,中继站连接计算机、现场仪器仪表与控制装置;4)是树状拓扑和并行连续的链路结构,也有大量电缆从中继站并行到现场仪器仪表;5)与现场仪器仪表间使用模拟信号进行通信;6)成本高,各公司产品不能互换和互操作;7)常用于控制精度要求高的大规模连续过程控制。

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。

2 DCS、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。

现场总线考试答案

现场总线考试答案

一.现场总线的技术特点答:1.系统的开放性通信协议公开,各不同厂商的设备之间可实现信息交换。

2.互可操作性与互用性互连设备间、系统间的信息传送与沟通;不同制造商性能类似的设备可进行更换,实现相互替换。

3.现场设备的智能化与功能自治性将传感测量、补偿计算、工程量处理与控制等功能分散到现场总线设备中完成。

4.系统结构的高度分散性现场总线已构成一种新的全分散性控制系统的体系结构,提高了可靠性。

5.对现场环境的适应性可支持双绞线、同轴电缆、光缆、射频、红外线、电力线等多种传输介质,具有较强的抗干扰能力,采用两线制实现供电与通信,并可满足本质安全防爆要求。

二. FCS 与DCS 的比较 FCS DCS全数字化 一对多:一对传输线接多台仪表,双向传输多个信号。

一对一:一对传输线接一台仪表,单向传输一个信号。

可靠性 可靠性好:数字信号传输抗干扰能力强,精度高。

可靠性差:模拟信号传输不仅精度低,而且容易受干扰。

可维护性 操作员在控制室既可以了解现场设备过现场仪表的工作情况,也能对设备进行参数调整,还可以预测或寻找故障,使设备始终处于操作员的过程监控与可控状态之中。

操作员在控制室既不了解模拟仪表的工作情况,也不能对其进行参数调整,更不能预测故障,导致操作员对仪表处于“失控”状态。

分散控制 控制功能分散在各个智能仪器中。

所有的控制功能集中在控制站中。

互连与 互操作性 用户可以自由选择不同制造商提供的性能价格比最优的现场设备和仪表,并将不同品牌的仪表互连,实现“即插即用”。

尽管模拟仪表统一了信号标准(4~20mA DC ),可是大部分技术参数仍由制造厂自定,致使不同品牌的仪表互换性差。

仪表 智能仪表除了具有模拟仪表的检测、变换、补偿等功能外,还具有数字通信能力,并且具有控制和运算能力。

模拟仪表只具有检测、变换、补偿等功能。

三.产生多个现场总线国际标准的原因1.技术方面的原因:(1)现场总线是一项新技术,正处在“百花齐放”的时期。

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DCSFCS工业以太网之间的区别和联系
工业以太网是现代工业领域中应用广泛的一种网络通信技术,而DCSFCS(Data Center Switch Fabric and Converged Storage)则是数据中心网络中的关键技术。

本文将探讨DCSFCS工业以太网之间的区别和联系。

一、DCSFCS和工业以太网的基本概念
DCSFCS是数据中心网络中的核心技术,它提供高带宽、低时延的数据通信,用于实现数据中心内服务器之间的高速互联。

而工业以太网则是用于工业自动化领域中的一种通信网络,它可以连接各种工业设备,实现实时控制和数据采集。

二、DCSFCS和工业以太网的通信特性比较
1. 带宽要求:
DCSFCS:数据中心内的服务器对通信带宽要求较高,以满足大量数据的传输和处理需求。

工业以太网:工业领域通常对通信带宽的要求较低,因为工业设备的数据传输相对较少。

2. 时延要求:
DCSFCS:数据中心内的通信需要实现低时延,以保证数据的及时传输和处理。

工业以太网:工业自动化过程通常对通信时延要求较宽松,因为一些控制指令的响应时间可以接受较高的延迟。

3. 可靠性要求:
DCSFCS:数据中心的通信需要很高的可靠性,以保证数据传输过程中不出现错误或丢失的情况。

工业以太网:工业领域对通信可靠性的要求较高,以保证工业设备的正常运行和数据的准确采集。

4. 网络拓扑结构:
DCSFCS:数据中心网络通常采用多层结构,包括核心层、汇聚层和接入层,以实现高可靠性和高性能的数据通信。

工业以太网:工业自动化网络通常采用总线型或星型拓扑结构,用于连接各个工业设备。

三、DCSFCS和工业以太网的应用领域比较
1. 应用范围:
DCSFCS:主要应用于数据中心网络中,用于实现服务器之间的高速互联和大规模数据的传输。

工业以太网:主要应用于工业自动化领域,用于连接各种工业设备和实现实时控制。

2. 应用场景:
DCSFCS:常见的应用场景包括云计算、大数据处理、虚拟化等
领域,旨在提高数据中心的性能和可扩展性。

工业以太网:常见的应用场景包括工业控制系统、机器人控制、
智能制造等领域,旨在提高工业设备的自动化程度。

四、DCSFCS和工业以太网的发展趋势
1. 发展方向:
DCSFCS:未来的发展重点将放在提高数据中心网络的可靠性、
安全性和性能,以应对大规模数据处理的需求。

工业以太网:未来的发展趋势将朝着可视化、智能化和网络化的
方向发展,以提高工业自动化系统的集成度和智能化程度。

2. 技术创新:
DCSFCS:随着技术的不断发展,DCSFCS将会引入更高速率、
更低时延的通信技术,以满足数据中心的日益增长的需求。

工业以太网:工业以太网将会引入更可靠、更安全的通信技术,
以满足工业设备对网络通信的更高要求。

综上所述,DCSFCS和工业以太网虽然在应用领域和通信特性上有
一些差异,但都是现代工业领域中重要的通信技术。

在未来的发展中,随着数据中心和工业自动化的进一步发展,DCSFCS和工业以太网将
继续发挥重要作用,并不断进化和创新,满足不断变化的通信需求。

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