SPS, DCS, FCS: Ein Tiefenüberblick auf industrielle Steuerungssysteme

SPS, DCS, FCS: Ein Tiefenüberblick auf industrielle Steuerungssysteme

Im Bereich der industriellen Kontrolle ist das Verständnis der Unterschiede und Beziehungen zwischen SPS, DCS und FCSS von entscheidender Bedeutung. Hier ist ein detaillierter Zusammenbruch:

Überblick über SPS, DCS und FCS

• SPS (programmierbarer Logikcontroller):PLCs stammen aus Relaissteuerungssystemen und sind elektronische Geräte für flexible und anpassbare industrielle Automatisierung. Sie verwenden den programmierbaren Speicher, um Anweisungen zur Ausführung logischer Vorgänge zu speichern und die Kontrolle verschiedener mechanischer und Produktionsprozesse zu ermöglichen.

• DCS (verteiltes Steuerungssystem):In den 1970er Jahren, als die Produktionsskalen erweiterte und die Kontrollanforderungen zunahm, befassen sich DCS mit den Einschränkungen zentraler Kontrollsysteme. Sie verfügen über eine hierarchische Struktur mit dezentraler Kontrolle und zentralisiertem Management, wobei Multi -Disziplinentechnologien wie Elektronik, Computer und Kommunikation integriert werden.

• FCS (Fieldbus Control System):FCS, ein neues Industriekontrollsystem für industrielle Steuerung, das in den neunziger Jahren entwickelt wurde, verwendet Fieldbus -Technologie, um Feldinstrumente und -controller zu verbinden, wodurch ein vollständig digitales, zwei wie Kommunikationssystem erstellt wird, das eine vollständige Dezentralisierung der Kontrollfunktionen erreicht.

FCS- und DCS -Vergleich

Entwicklung und Integration: FCS entwickelt sich aus DCs und SPS -Technologien und beinhaltet ihre Merkmale und machte gleichzeitig revolutionäre Fortschritte. Moderne DCS und PLCs konvergieren in der Funktionalität, wobei die DCS starke sequentielle Kontrollfunktionen und SPS -Schleifen in der Schleife verbessert werden. Beide können große Maßstäbe bilden, was zu erheblichen Überlappungen in ihren Anwendungen führt.

Schlüsselmerkmale:

• Kommunikation:In DCS dient der Datenbus als Rückgrat, wobei der Entwurf die Systemflexibilität und Sicherheit des Systems bestimmt. Die meisten DCS -Anbieter bieten redundante Datenbusse an und verwenden komplexe Kommunikationsprotokolle und Fehler - Überprüfungstechniken. Kommunikationsmethoden umfassen synchrone und asynchrone Ansätze.

• Struktur:DCs verwendet typischerweise eine - bis - eine Verbindung mit einer einzelnen Richtungssignalübertragung, während FCS eine - bis - viele Verbindung mit bi - gerichteter Multi -Signalübertragung verwendet.

• Zuverlässigkeit :FCS hat eine bessere Zuverlässigkeit aufgrund der digitalen Signalübertragung mit starken Anti -Interferenz -Fähigkeiten und hoher Präzision. Im Gegensatz dazu verwendet DCS analoge Signale, die anfällig für Störungen sind und eine geringere Präzision aufweisen.

• Kontrolle der Dezentralisierung:FCS erreicht eine vollständige Dezentralisierung von Kontrollfunktionen auf Feldgeräte, während DCS nur teilweise dezentralisiert ist.

• Instrumentierung:FCS verwendet intelligente Instrumente mit digitalen Kommunikations- und Steuerungsfunktionen, während DCS auf analoge Instrumente mit begrenzten Funktionen angewiesen ist.

• Kommunikationsmethoden:FCS nimmt auf allen Ebenen einen vollständig digitalen BI -Richtungskommunikationsansatz an, während DCS über eine hybride Architektur mit digitaler Kommunikation in oberen Schichten und analogen Signalen auf Feldebene verfügt.

• Interoperabilität:FCS ermöglicht eine einfache Verbindung und Interoperation von Geräten verschiedener Anbieter, die denselben Feldbus -Standard unterscheiden, während DCs aufgrund proprietärer Kommunikationsprotokolle an einer schlechten Interoperabilität leidet.

SPS- und DCS -Vergleich

SPS:

• Funktionale Entwicklung:SPS haben sich von der Schaltregelung zu sequentiellen Steuerung und Datenverarbeitung entwickelt und enthalten nun eine kontinuierliche PID -Steuerung mit PID -Funktionen in Interrupt -Stationen. Sie können SPS -Netzwerke mit einem PC als Master -Station und mehreren SPS als Sklavenstationen oder mit einem SPS als Meister und anderen als Sklaven bilden.

• Anwendungsszenarien:SPS werden hauptsächlich für die sequentielle Kontrolle in industriellen Prozessen verwendet, und moderne SPS verarbeiten auch eine geschlossene Schleifensteuerung.

DCS:

• Technische Integration:DCS kombiniert 4C -Technologien (Kommunikation, Computer, Steuerung, CRT) zur Überwachung und Steuerung. Es verfügt über einen Baum - wie Topologie mit Kommunikation als Schlüsselelement.

• Systemarchitektur:DCS verfügt über eine Drei -Level -Struktur, die die Steuerung (Ingenieurstation), den Betrieb (Operatorstation) und Feldinstrumente (Feldsteuerstation) umfasst. Es verwendet analoge Signale mit A/D - D/A -Konvertierung und Mikroprozessorintegration. Jedes Instrument ist über eine dedizierte Linie mit der E/A verbunden, die über eine Steuerstation mit der LAN verbunden ist.

• Anwendungsfelder:DCS eignet sich für eine große kontinuierliche Prozesskontrolle, z. B. in der petrochemischen Industrie.

Das Verständnis dieser Systeme hilft bei der Auswahl der richtigen Technologie für industrielle Automatisierungsprojekte.