探尋PLC和DCS的發(fā)展之謎

PLC和DCS作為自動(dòng)控制領(lǐng)域的重要控制設(shè)施，越來(lái)越廣泛的應(yīng)用在各種生產(chǎn)控制現(xiàn)場(chǎng)中。在制造業(yè)這個(gè)生產(chǎn)大系統(tǒng)中，它們已經(jīng)成為了不可或缺的控制工具。針對(duì)PLC和 DCS系統(tǒng)的應(yīng)用，我們常常有這樣的疑惑：PLC與DCS之間有什么區(qū)別和聯(lián)系?使用時(shí)到底哪些方面是需要我們特別注意的?現(xiàn)階段制約其技術(shù)發(fā)展的瓶頸又是什么?對(duì)此，e-works與從事多年P(guān)LC和DCS應(yīng)用研究工作的華南理工大學(xué)副教授楊紅進(jìn)行了交流，探尋PLC和DCS的發(fā)展之謎。

首先，工欲善其事，必先利其器。對(duì)于PLC和DCS之間的區(qū)別我們必須有個(gè)清晰的界定，別看它們同為控制工具，實(shí)際功能卻大相徑庭。所謂分散控制系統(tǒng) (DCS)是融計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)、CRT技術(shù)為一體，它主要是針對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)視、控制、操作和管理的一種控制系統(tǒng)。而PLC叫可編程邏輯控制器。DCS和PLC用相似的地方，就是軟件組態(tài)的基本配置，但是DCS更強(qiáng)大。例如數(shù)據(jù)庫(kù)生成，歷史數(shù)據(jù)生成，圖形生成，報(bào)表生成和控制組態(tài)等。 PLC控制的對(duì)象一般都比較簡(jiǎn)單，DCS則可以控制企業(yè)的全部設(shè)備，成為中央樞紐。在生產(chǎn)控制的戰(zhàn)場(chǎng)上它們一為將才，一為帥才，相互之間不存在誰(shuí)控制誰(shuí)。 PLC可以給信號(hào)DCS，反過(guò)來(lái)DCS也可以給信號(hào)于PLC，兩者互相配合，其主從關(guān)系主要取決于對(duì)設(shè)備的要求。

PLC的發(fā)展十分迅速，隨之也從技術(shù)上帶來(lái)了各種挑戰(zhàn)，談到如何突破現(xiàn)階段PLC的發(fā)展瓶頸時(shí)，楊教授提出我們應(yīng)該放寬眼界，思考如何實(shí)現(xiàn)一個(gè)國(guó)家層面的、通用的、共性的、全面的 PLC平臺(tái)?一個(gè)PLC通用平臺(tái)，無(wú)論是作為信息化產(chǎn)品、控制技術(shù)產(chǎn)品還是兩化融合的骨干產(chǎn)品，都應(yīng)該被重點(diǎn)關(guān)注。平臺(tái)包括研發(fā)/設(shè)計(jì)、制造、應(yīng)用三部分，并給出通用PLC平臺(tái)具體產(chǎn)品目標(biāo)要求(系統(tǒng)硬件、軟件)、功能要求(硬件、軟件的通用性技術(shù)指標(biāo)，性能的先進(jìn)性與可靠性指標(biāo))。

回顧 DCS的發(fā)展之路，各個(gè)技術(shù)階段的劃分很重要的一點(diǎn)就是依仗微處理器的位數(shù)增加，有人甚至提出微處理器更新?lián)Q代一次，DCS技術(shù)就會(huì)升一級(jí)。對(duì)此楊教授認(rèn)為DCS是計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)高度結(jié)合的產(chǎn)物。DCS通常采用若干個(gè)控制器(過(guò)程站)對(duì)一個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中的眾多控制點(diǎn)進(jìn)行控制，各控制器間通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接并可進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。采用計(jì)算機(jī)操作站，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與控制器連接，收集生產(chǎn)數(shù)據(jù)，傳達(dá)操作指令。因此，DCS技術(shù)必然隨著微處理器的技術(shù)不斷更新?lián)Q代以順應(yīng)新系統(tǒng)的需要。

針對(duì)硝煙四起的PLC和DCS市場(chǎng)，國(guó)外強(qiáng)企一直占主導(dǎo)地位，本土產(chǎn)品舉步維艱，針對(duì)此種現(xiàn)狀，楊教授結(jié)合上述所說(shuō)，對(duì)國(guó)內(nèi)PLC市場(chǎng)提出下列建議：

第一，建設(shè)一個(gè)國(guó)家層面的、通用的、共性的、全面的PLC平臺(tái)。

第二，從市場(chǎng)細(xì)分著手，以軟件帶動(dòng)硬件發(fā)展。

第三，共性技術(shù)的開發(fā)及所有權(quán)應(yīng)歸國(guó)家，推廣方式可以借鑒國(guó)外經(jīng)驗(yàn)。

最后，未來(lái)的PLC和DCS市場(chǎng)會(huì)朝著什么方向發(fā)展，楊教授做出這樣的預(yù)測(cè)：長(zhǎng)期以來(lái)，PLC始終處于工業(yè)控制自動(dòng)化領(lǐng)域的主戰(zhàn)場(chǎng)，為各種各樣的自動(dòng)化控制設(shè)備提供非�？煽康目刂品桨�，與DCS和工業(yè)PC形成了三足鼎立之勢(shì)。同時(shí)，PLC也承受著來(lái)自其它技術(shù)產(chǎn)品的沖擊，尤其是工業(yè)PC所帶來(lái)的沖擊。在未來(lái)的較長(zhǎng)時(shí)間里，這種格局將繼續(xù)保持下去。對(duì)于DCS系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，小型化、多樣化、PC化和開放性是未來(lái)發(fā)展的主要方向。目前小型DCS所占有的市場(chǎng)，已逐步與PLC、工業(yè)PC、FCS共享。今后小型DCS可能首先與這三種系統(tǒng)融合，而且“軟DCS”技術(shù)將首先在小型DCS中得到發(fā)展。PC-based控制將更加廣泛地應(yīng)用于中小規(guī)模的過(guò)程控制中，各DCS廠商也將紛紛推出基于工業(yè)PC的小型DCS系統(tǒng)。開放性的DCS系統(tǒng)將同時(shí)向上和向下雙向延伸，使來(lái)自生產(chǎn)過(guò)程的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)在整個(gè)企業(yè)內(nèi)部自由流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與控制技術(shù)的無(wú)縫連接，向著測(cè)控管一體化方向發(fā)展。