DCS系统与PLC系统的主要区别

一、引言

在工业自动化领域，DCS（分布式控制系统）和PLC（可编程逻辑控制器）是两个至关重要的控制系统。它们各自具有独特的特点和优势，适用于不同的工业环境和控制需求。本文将对DCS系统和PLC系统的主要区别进行详细的分析和讨论，旨在帮助读者更好地理解和选择适合自己应用需求的控制系统。

二、系统概述

DCS系统

DCS系统，即分布式控制系统，是一种以微处理器为基础，采用控制功能分散、显示操作集中、兼顾分而自治和综合协调的设计原则的新一代仪表控制系统。它采用多层分级、合作自治的结构形式，实现了集中管理和分散控制。DCS系统通常包括控制器、输入/输出模块、人机界面、数据存储和处理以及网络通信等组件，能够实时监测和控制工业生产过程中的各种参数和设备。

PLC系统

PLC系统，即可编程逻辑控制器，是一种用于工业自动化控制的数字运算操作电子系统。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式或模拟式的输入/输出控制各种类型的机械设备或生产过程。PLC系统具有逻辑控制、运动控制、闭环过程控制、数据处理和通信联网等多种功能。

三、DCS系统与PLC系统的主要区别

起源与特点

DCS系统：为连续过程控制而诞生，以微机处理为基础，以分散的风险控制、集中的经营管理为特点。它集成了新的计算机技术、通信技术、CRT技术和控制技术，形成了“分散控制”和“集中管理”的自动化控制系统。

PLC系统：起源于离散顺序控制，最初采用继电器控制装置，后发展为可编程逻辑控制器。随着集成电路技术和计算机技术的发展，PLC系统逐渐演变为功能强大的工业自动化控制设备。

应用领域

DCS系统：主要应用于连续生产过程，如电力、冶金、石化等行业的自动化控制。其高度自动化的特点使得生产过程更加稳定、可靠，提高了生产效率和产品质量。

PLC系统：广泛应用于航空航天、钢铁、烟草、制药、食品、冶金、矿山、水处理、交通运输等领域。它既可以用于单台设备的控制，也可以用于自动化生产线的控制。

控制环境

DCS系统：适用于多点的大规模连续控制环境，能够处理大量的实时数据和控制指令。

PLC系统：一般用于点数少、开关量大的环境中，适用于离散控制场景。

数据库与编程语言

DCS系统：具有上位和下位统一的数据库，下位功能块为编成工具，上位有自己独立的视控制系统控制界面。

PLC系统：通常具有上、下两个数据库，主要用于顺序控制。下位机采用梯形图编程，上位机采用SCADA作为数据采集与监控系统的控制接口。

控制方法

DCS系统：在处理IO信号方面，DCS制造商习惯于将所有信号转换成模拟量进行处理。

PLC系统：PLC制造商则习惯于将所有信号转换成数字量进行处理。

冗余方法

DCS系统：由两个集成的DPU组成的双机热备冗余体系结构，确保了系统的高可靠性。

PLC系统：硬件双机热备冗余方式为双机架、双电源、双处理器、双网卡冗余方式，相当于两套硬件设备冗余。

优势和局限

DCS系统：更像一个封装好的系统，使用相应的模块可以方便地进行系统的组态和配置，具有较高的横向扩展性、方便性和防护性。但DCS系统不能用在SIS/ESD系统中。

PLC系统：小型系统的成本优势使得它在中小型的离散控制工作中较有优势。然而，在处理复杂的连续控制任务时，PLC系统可能显得力不从心。

四、结论

DCS系统和PLC系统各有其独特的特点和优势，适用于不同的工业环境和控制需求。在选择控制系统时，需要根据具体的应用场景、控制需求、成本预算等因素进行综合考虑。通过深入了解DCS系统和PLC系统的区别和特点，可以帮助我们更好地选择适合自己应用需求的控制系统，提高工业自动化水平，降低生产成本，提高生产效率。