PLC, DCS, FCS: Một cái nhìn sâu sắc về hệ thống kiểm soát công nghiệp

2025-08-14

PLC, DCS, FCS: Một cái nhìn sâu sắc về hệ thống kiểm soát công nghiệp

Trong lĩnh vực kiểm soát công nghiệp, hiểu được sự khác biệt và mối quan hệ giữa PLC, DCSS và FCSS là rất quan trọng. Đây là một sự cố chi tiết:

Tổng quan về PLC, DCS và FCS

PLC (Bộ điều khiển logic lập trình):Có nguồn gốc từ các hệ thống điều khiển chuyển tiếp, PLC là các thiết bị điện tử được thiết kế để tự động hóa công nghiệp linh hoạt và có thể tùy chỉnh. Họ sử dụng bộ nhớ lập trình để lưu trữ các hướng dẫn để thực hiện các hoạt động logic, cho phép kiểm soát các quy trình cơ học và sản xuất khác nhau.
DCS (Hệ thống điều khiển phân tán):Nổi lên vào những năm 1970 khi thang đo sản xuất mở rộng và các yêu cầu kiểm soát tăng lên, DCSS giải quyết các hạn chế của các hệ thống kiểm soát tập trung. Chúng có cấu trúc phân cấp với kiểm soát phi tập trung và quản lý tập trung, tích hợp các công nghệ đa kỷ luật như thiết bị điện tử, máy tính và giao tiếp.
FCS (Hệ thống điều khiển FieldBus):Một hệ thống kiểm soát công nghiệp thế hệ mới được phát triển vào những năm 1990, FCS sử dụng công nghệ FieldBus để kết nối các công cụ và bộ điều khiển hiện trường, tạo ra một hệ thống truyền thông hai cách kỹ thuật số hoàn toàn, đạt được sự phân cấp hoàn toàn các chức năng điều khiển.

So sánh FCS và DCS

Phát triển và tích hợp: FCS phát triển từ DCS và PLC Technologies, kết hợp các tính năng của chúng trong khi thực hiện các tiến bộ mang tính cách mạng. DCSS và PLC hiện đại đang hội tụ trong chức năng, với DCSS đạt được khả năng điều khiển tuần tự mạnh mẽ và PLC cải thiện trong điều khiển vòng lặp đóng. Cả hai đều có thể hình thành các mạng quy mô lớn, dẫn đến sự chồng chéo đáng kể trong các ứng dụng của họ.

Các tính năng chính:

Giao tiếp :Trong DCS, xe buýt dữ liệu đóng vai trò là xương sống, với thiết kế xác định tính linh hoạt và an toàn của hệ thống. Hầu hết các nhà cung cấp DCS cung cấp xe buýt dữ liệu dự phòng và sử dụng các giao thức giao tiếp phức tạp và lỗi - Kỹ thuật kiểm tra. Phương pháp giao tiếp bao gồm các phương pháp đồng bộ và không đồng bộ.
Kết cấu :Các DC thường sử dụng kết nối một từ một đến một với truyền tín hiệu định hướng đơn, trong khi FCS sử dụng một kết nối một từ một - đến - nhiều với truyền tín hiệu đa hướng.
Độ tin cậy:FCS có độ tin cậy tốt hơn do truyền tín hiệu số với khả năng chống nhiễu mạnh và độ chính xác cao. Ngược lại, DCS sử dụng các tín hiệu tương tự dễ bị nhiễu và có độ chính xác thấp hơn.
Kiểm soát sự phân cấp:FCS đạt được sự phân cấp hoàn toàn các chức năng kiểm soát cho các thiết bị hiện trường, trong khi DC chỉ được phân cấp một phần.
Thiết bị:FCS sử dụng các công cụ thông minh với khả năng giao tiếp và điều khiển kỹ thuật số, trong khi DCS dựa trên các công cụ tương tự với các chức năng hạn chế.
Phương pháp giao tiếp:FCS áp dụng phương pháp giao tiếp định hướng, kỹ thuật số hoàn toàn, BI trong tất cả các cấp, trong khi DCS có kiến trúc lai với giao tiếp kỹ thuật số ở các lớp trên và tín hiệu tương tự ở cấp trường.
Khả năng tương tác:FCS cho phép kết nối dễ dàng và tương tác với các thiết bị từ các nhà cung cấp khác nhau sử dụng cùng một tiêu chuẩn trường, trong khi các DC có khả năng tương tác kém do các giao thức giao tiếp độc quyền.

So sánh PLC và DCS

PLC:

Sự tiến hóa chức năng:PLC đã phát triển từ điều khiển chuyển đổi sang điều khiển tuần tự và xử lý dữ liệu, và hiện kết hợp điều khiển PID liên tục, với các chức năng PID nằm trong các trạm ngắt. Họ có thể tạo thành các mạng PLC với một PC làm trạm chính và nhiều PLC là trạm nô lệ, hoặc với một PLC là chủ và các PLC là nô lệ.
Kịch bản ứng dụng:PLC chủ yếu được sử dụng để kiểm soát tuần tự trong các quy trình công nghiệp và các PLC hiện đại cũng xử lý kiểm soát vòng lặp đóng.

DCS:

Tích hợp kỹ thuật:DCS kết hợp các công nghệ 4C (giao tiếp, máy tính, điều khiển, CRT) để giám sát và kiểm soát. Nó có một cây - giống như cấu trúc liên kết với giao tiếp là yếu tố chính.
Kiến trúc hệ thống:DCS có cấu trúc ba cấp bao gồm điều khiển (trạm kỹ sư), vận hành (trạm vận hành) và dụng cụ hiện trường (trạm điều khiển trường). Nó sử dụng tín hiệu tương tự với tích hợp A/D - D/A và tích hợp bộ vi xử lý. Mỗi dụng cụ được kết nối thông qua một dòng chuyên dụng với I/O, được liên kết với mạng LAN thông qua trạm điều khiển.
Trường ứng dụng:DCS phù hợp để kiểm soát quy trình liên tục quy mô lớn, chẳng hạn như trong các ngành hóa dầu.

Hiểu các hệ thống này giúp lựa chọn công nghệ phù hợp cho các dự án tự động hóa công nghiệp.