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PLC與DCS的遠景

 

我們已經知道有的FCS是由PLC發展而來，而有的FCS是由DCS發展而來，那么，今天FCS已走向實用化，PLC與DCS遠景又將如何。

 

PLC于60年代末期在美國首先出現，目的是用來取代繼電器，執行邏輯、計時、計數等順序控制功能，建立柔性程序控制系統。1976年正式命名，并給予定義：PLC是一種數字控制專用電子計算機，它使用了可編程序存儲器儲存指令，執行諸如邏輯、順序、計時、計數與演算等功能，并通過模擬和數字輸進、輸出等組件，控制各種機械或工作程序。經過30多年的發展，PLC已十分成熟與完善，并開發了模擬量閉環控制功能。PLC在FCS系統中的地位似乎已被確定并無多少爭論。參見圖3：IEC推薦的現場總線控制系統體系結構。PLC作為一個站掛在高速總線上。充分發揮PLC在處理開關量方面的上風。另外，火力發電廠輔助車間，例如補給水處理車間、循環水車間、除灰除渣車間、輸煤車間等，在這些車間的工藝過程多以順序控制為主。PLC對于順序控制有其獨特的上風。編者以為，輔助車間的控制系統應以遵循現場總線通訊協議的PLC或能與FCS進行通訊交換信息的PLC為優選對象。

 

圖3：IEC推薦的現場總線控制系統體系結構

自1973年提出第一臺以微處理器為基礎的控制器以來，它逐步完善，并終極形成功能齊全、安全可靠的數字式分散控制系統DCS。它的性能大大優于以住任何一種控制系統。可以滿足火電廠DAS、MCS、SCS和APS各系統的各種要求，目前還可以通過產業以太網建立治理層網絡，以滿足火電廠呼聲越來越高的加強治理的要求。可以這樣說，DCS系統的監控可以復蓋大型火電機組的工藝全過程。

 

但是，自從有了FCS，并于90年代走向實用化以來，不斷有如下論點在公然刊物上發表，即：“從現在起，新的現場總線控制系統FCS將逐步取代傳統的DCS”；“當調節功能下放到現場往以后，傳統的DCS就沒有存在的必要而會自動消失”；“今后十年，傳統的4~20mA模擬信號制將逐步被雙向數字通訊現場總線信號制所取代，模擬與數字的分散型控制系統DCS將更新換代為全數字現場總線控制系統FCS”……。這些論點回納為一句話：FCS將取代DCS，DCS從此將消亡。

 

上述論點皆出自于權威專家之口，確實不無道理。數字通訊是一種趨勢，它代表了技術進步，是任何人阻擋不了的。雙向數字通訊現場總線信號制以及由它而產生的巨大的推動力，加速現場裝置與控制儀表的變革，開發出越來越多的功能完善的數字智能現場裝置。這些都是DCS系統所不具備的，而由此產生的優越性以及給火電廠的設計、配置、組態、運行、維護、治理等方面帶來的效益也是DCS系統所不及的。再則，FCS是由DCS以及PLC發展而來，它保存了DCS的特點，或者說FCS吸收了DCS多年開發研究以及現場實踐的經驗，當然也包括教訓。由此而得出結論，“FCS將取代DCS”，似乎也是順理成章之事。

 

同時我們也應看到，DCS系統發展也近30年，在火電廠的應用如此廣泛。它的設計思想、組態配置、功能匹配等已達十分完善的程度（當然，DCS也存在進一步發展的需求，例如高級軟件開發，以滿足信息集成的要求），已滲透到火電廠控制系統的各個領域，并且在FCS系統中也有些體現。從這個角度來看，DCS系統似乎不能說從此消亡。再則，從前面的章節敘述中已經談到，對那些FCS系統不能充分發揮其特點及優越性的領域，DCS系統仍有用武之地。

 

我們似乎沒有必要在文字上做過多的爭論，一定要夸大誰取代誰。正如目前的DCS與新型的PLC，由于多年的開發研究，在各自保存自身原有的特點外，又相互補充，形成新的系統，現在的DCS已不是當初的DCS，同樣如此，新型的PLC也不是開發初期的PLC。我們能夠說是DCS取代了PLC或者說是PLC取代了DCS，顯然都是分歧適的。

 

5．結論

 

從上述分析論述中，我們可以得出以下簡單的結論：現場總線控制系統FCS的出現，數字式分散控制DCS并不會消亡，而只是將過往處于控制系統中心地位的DCS移到現場總線的一個站點上往。也可以這樣說，DCS處于控制系統中心地位的局面從此將被打破。今后火電廠的控制系統將會是：FCS處于控制系統中心地位，兼有DCS系統哲學的一種新型控制系統。

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