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3分钟了解SCADA与DCS、PLC之间的区别

导读: 工业控制系统涵盖了多种类型的控制系统,其中较常见又容易混淆的控制系统包括数据采集与监控系统(SCADA)、分布式控制系统(DCS)、可编程逻辑控制器(PLC)。

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工业控制系统

工业控制系统(ICS)(也称工业自动化与控制系统)是各式各样控制系统类型的总称,是由各种自动化控制组件以及对实时数据进行采集、监测的过程控制组件,共同构成的确保工业基础设施自动化运行、过程控制与监控的业务流程管控系统。

工业控制系统涵盖了多种类型的控制系统,其中较常见又容易混淆的控制系统包括数据采集与监控系统(SCADA)、分布式控制系统(DCS)、可编程逻辑控制器(PLC)。那么,SCADA、DCS和PLC三者之间有何区别呢?

DCS

DCS系统,即分布式控制系统,主要是用于在同一地理位置环境下,控制生产过程的系统。

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DCS系统采用集中监控的方式协调本地控制器以执行整个生产过程。通过模块化生产系统,DCS减少了单个故障对整个系统的影响。在许多现代化系统中,DCS系统与企业系统之间设置接口以便能够将生产过程体现在业务整体运作中。

DCS系统常用于炼油、污水处理厂、发电厂、化工厂和制药厂等工控领域。这些系统通常用于过程控制或离散控制系统。

SCADA

SCADA系统,即数据采集与监控系统,是工业控制的核心系统,主要是用于控制分散的资产以便进行与控制同样相同重要的集中数据采集。

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SCADA系统集成了数据采集系统、数据传输系统和HMI软件,以提供集中的监视和控制,以便进行过程的输入和输出。SCADA系统的设计用来收集现场信息,将这些信息传输到计算机系统,并且用图像或文本的形式显示这些信息。因此,操作员可以从集中的位置实时地监视和控制整个系统,根据每个系统的复杂性和相关设置,控制任何一个单独的系统,自动执行相关操作或任务,这也可以由操作员命令来自动执行。

SCADA系统主要是用于分布式系统,如水处理、石油天然气管道、电力传输和分配系统、铁路和其他公共运输系统。

PLC

PLC系统,即可编程逻辑控制器。PLC是在传统的顺序控制器的基础上引入了微电子技术、计算机技术、自动控制技术和通讯技术而形成的一代新型工业控制装置,目的是用来取代继电器、执行逻辑、记时、计数等顺序控制功能,建立柔性的程控系统。国际电工委员会(IEC)颁布了对PLC的规定:可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存贮器,用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字的、模拟的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备,都应按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩充其功能的原则设计。

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在工业自动化和控制系统的网络体系结构中,PLC作为重要的控制部件,通常应用在SCADA和DCS系统中,用于实现工业设备的具体操作与工艺控制,通过回路控制提供本地的过程管理。

在SCADA系统中,PLC的功能与RTU(即远程终端单元)一样。当用于DCS系统时,PLC被用作具有监视控制计划的本地控制器。同时,PLC也常被用作重要部件配置规模较小的控制系统。PLC具有用户可编程存储器用于保存实现特定功能的指令,如I/O控制、逻辑、定时、计数、PID控制、通信、算术、数据和文件处理等。随着通信技术的发展,PLC也由封闭的私有通讯协议转而使用开放的公共协议,大幅度提高了系统的兼容性,方便了系统的维护与更新。

总 结

由上述内容很容易看出:

SCADA,DCS是一种概念,而PLC是一种产品,三者不具可比性:

1、PLC是一种产品,由它可以构成SCADA,DCS;

2、DCS 是过程控制发展起来的,PLC是继电器—逻辑控制系统发展起来的;

3、PLC 是设备,DCS,SCADA是系统。

狭义地说,DCS主要用于过程自动化,PLC主要用于工厂自动化(生产线),SCADA 主要针对广域的需求,如油田,绵延千里的管线。如果从计算机和网络的角度来说,它们是统一的,之所以有区别,主要在应用的需求, DCS常常要求高级的控制算法。如在炼油行业,PLC对处理速度要求高,因为经常用在联锁上,甚至是故障安全系统,SCADA也有一些特殊要求,如振动监测,流量计算,调峰调谷等等。

因此,也可以简单的认为:

SCADA是调度管理层

DCS是厂站管理层

PLC是现场设备层

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