自动化(Automation)是指机器设备、系统或过程(生产和管理过程)在没有人或较少人的直接参与下,按照人的要求,经过自动检测、信息处理、分析判断、操纵控制,实现预期目标的过程。自动化技术广泛用于工业、农业、*事、科学研究、交通运输、商业、医疗、服务和家庭等方面。采用自动化技术不仅可以把人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来,而且能扩展人的器官功能,极大地提高劳动生产率,增强人类认识世界和改造世界的能力。因此,自动化是工业、农业、国防和科学技术现代化的重要条件和显著标志。而自动化主要通过控制系统来实现。
在工业过程控制中主要有三大控制系统,分别是PLC、DCS、FCS。随着工业技术的快速发展,在PLC基础上相继出现了集散控制系统(DCS)和现场总线控制系统(FCS),有人认为DCS是由PLC发展而来的;也有人认为FCS又是由DCS发展而来的,总之,PLC、DCS、FCS之间既有密不可分的关联,又存在着本质上的区别。还有随着国家愈来愈重视安全生产和安监安检,现在SIS系统借着*策风向,相对比较成熟的DCS系统市场,更具较强市场份额的扩张趋势。
通俗的讲PLC即可编程控制器,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。PLC是工控行业的核心,属于小系统,专注于某一方面的控制,从设备角度出发,比如风机控制,又比如“绿运寰工控”业务范畴中提到的嵌入式控制系统,一般来说是应用PLC可编程控制系统。
DCS称之为集散控制系统(分布控制系统),是集中控制,分散危险的意思,属于大系统范畴,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,称作4C技术,实现了对生产过程的监视、控制和管理。DCS系统站得更高,管得更多,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。如化工厂采用DCS控制系统来控制和监视整个装置的生产工艺参数,所有关键参数集中在控制室里面控制,对现场设备进行操作、状态监测,既大大节省了人力,又提高了控制质量和安全系数。PLC既可以作为独立的DCS,也可以作为DCS的子系统,两者的角色是可以互换的,但是相比PLC来说,DCS更适合做厂级控制。不要问为什么,发明DCS的家伙当初就是想让DCS这么干的。如果硬要说区别,PLC更侧重于逻辑运算,就是1和0的运算,而且PLC的运算速度要远远高于DCS,PLC都是毫秒级,DCS基本都是秒级(好一点的可以达到毫秒的高扫),DCS更侧重于模糊控制。不过现在这两个系统都在相互融合,你能干的我也能干,只不过不像你功夫那么好而已。
FCS为现场总线控制系统,已经历了二十多年的发展,它是在DCS/PLC基础上发展起来的新技术。现场总线是“从控制室连接到现场设备的双向串行数字通信总线”,现场总线的“现场”更多的是指现场设备,而不是指位置,FCS在很多方面继承了DCS/PLC成熟技术,采用分步式网络自动化系统,分散控制结构,标准通信协议,故FCS比传统DCS性能好,准确度高,误码率低,能兼容各种测试设备和PLC信号。主要特点是采用总线标准,从本质上说,它是一种数字通信协议,是连接智能现场设备和自动化系统的数字式、全分散、双向传输、多分支结构的通信网络;它是控制技术、仪表工业技术和计算机网络技术三者的结合,具有现场通信网络、现场设备互连、互操作性、分散的功能块、通信线供电和开放式互连网络等技术特点,最深刻地改变了现场设备的数字化、智能化和网络化。这些特点不仅保证了它完全可以适应工业界对数字通信和自动控制的需求,而且使它与Internet互连构成不同层次的复杂网络成为可能,代表了今后工业控制体系结构发展的一种方向。比如小区停车管理系统、楼宇控制系统等,从控制室到现场设备的双向数字通信总线,是互联的、双向的、串行多节点、开放的数字通信系统取代单向的、单点、并行、封闭的模拟系统,控制功能彻底分散。
SIS是指安全仪表系统,属于企业生产过程自动化范畴,用于保障安全生产的一套系统,安全等级高于DCS的自动化控制系统,当自动化生产系统出现异常时,SIS会进行干预,降低事故发生的可能性。SIS系统在化工生产装置中强制应用,重要的化工生产装置应配置独立于集散控制系统(DCS)之外的安全系统内容,该系统通过采集DCS数据和额外制作的监控画面,用于生产管理人员进行监控查看,属于生产装置辅助系统,系统难度及复杂性和应用广泛性纵深大,受国家安监应急管理*策的强力支持。《绿运寰工控》采编室邓仲文编辑预览时标签不可点收录于话题#个上一篇下一篇